Destilacion De Petroleo

INTRODUCCIÓN

La destilación constituye el método más frecuente e importante para la purificación de líquidos. Se utiliza siempre en la separación de un líquido de sus impurezas no volátiles y, cuando ello es posible, en la separación de dos o más líquidos.

Cuando un líquido puro se introduce en un recipiente cerrado y vacío parte del mismo se evapora hasta que el vapor alcanza una determinada presión, que depende solamente de la temperatura. La temperatura a la que esto ocurre recibe el nombre de punto de ebullición normal del líquido en cuestión, y es una constante característica para cada líquido.

Cuando se calienta una solución o una mezcla de dos o más líquidos, el punto de ebullición normal es entonces la temperatura a la cual la tensión del vapor total de la mezcla es igual a la presión atmosférica (760mm). La tensión de vapor total de una mezcla es igual a la suma de las presiones de vapor parciales de cada componente. Siempre que se tenga una mezcla de dos o más componentes que se diferencien suficientemente en sus puntos de ebullición, se podrá separar en sus componentes por destilación.

OBJETIVO GENERAL

El objetivo principal de la destilación es separar una mezcla de varios componentes aprovechando sus distintas volatilidades y puntos de ebullición.

OBJETIVOS ESPECIFICOS.

Conocer e identificar los tipos de destilación

Familiarizar al grupo de trabajo con los elementos que se utilizara en laboratorio.

Reconocer la importancia de la destilación como proceso físico.

Generar dudas en cuanto al tema y motivar al estudiante a consultar más acerca del mismo.

TABLA DE DATOS

Temperatura

(ºC) Volumen de destilado (mL)

91 Al caer la primera gota

38 0

52 0

66 0

79 0

93 0.5 ml

107 4 ml

121 6 ml

135 9 ml

149 11 ml

163 13 ml

177 15 ml

191 18 ml

200 19 ml

204 21 ml

218 27 ml

232 32 ml

246 35 ml

260 38 ml

275 41 ml

Volumen Total : 70 ml

Volumen recogido a 200ºC: 19 ml

Volumen recogido entre 200 y 275ºC. : 22 ml

Volumen del residuo: 29 ml

CALCULOS

CALCULAR EL PORCENTAJE DE DESTILADO A CADA TEMPERATURA DADA

Temperatura

(ºC) Volumen de destilado (mL) Porcentaje de

Destilado

Al caer la primera gota

38 0

52 0

66 0

79 0

93 0

107 0

121 0

135 0

149 0

163 0

177 0

191 0

200 19 27.14

204 21 30

218 27 38.57

232 32 45.71

246 35 50

260 38 54.29

275 41 58.57

Donde el porcentaje de destilado se calcula:

% de destilado= V_(de destilado)/V_mezcla x 100

Calcular el % de gasolina de la muestra de crudo.

27.14% = (19 ml)/(70 ml) x 100

Calcular el % de keroseno de la muestra de crudo.

31.43% = 22ml/(70 ml) x 100

Calcular el % de residuo lubricante de la muestra de crudo

41.43% = 29ml/(70 ml) x 100

GRAFICAR

Tomando como base los datos obtenidos graficar:

Gráfica No. 1 Temperatura (°C) vs. Volumen de destilado. Tenga muy presente que la variable independiente se representa en el eje X y la variable dependiente en el eje Y.

Gráfica No. 2. Temperatura (°C) vs. Porcentaje de destilado.

Al hacer el gráfico tener en cuenta los siguientes factores:

Usar papel milimetrado (usar plantilla cuadriculada) o realizarlo en Excel.

Usar escalas adecuadas para que el gráfico ocupe por lo menos el 75% de la página.

Todos los gráficos deben de tener un título, títulos en los ejes y las unidades.

CUESTIONARIO:

Muy importante: En cada respuesta usted no se deberá exceder de 15 líneas. Muestra tu capacidad de sintetizar.

¿Cómo se origina el petróleo?

EXISTEN varias teorías sobre la formación del petróleo. Sin embargo, la más aceptada es la teoría orgánica que supone que se originó por la descomposición de los restos de animales y algas microscópicas acumuladas en el fondo de las lagunas y en el curso inferior de los ríos.

Esta materia orgánica se cubrió paulatinamente con capas cada vez más gruesas de sedimentos, al abrigo de las cuales, en determinadas condiciones de presión, temperatura y tiempo, se transformó lentamente en hidrocarburos (compuestos formados de carbón e hidrógeno), con pequeñas cantidades de azufre, oxígeno, nitrógeno, y trazas de metales como fierro, cromo, níquel y vanadio, cuya mezcla constituye el petróleo crudo.

Estas conclusiones se fundamentan en la localización de los mantos petroleros, ya que todos se encuentran en terrenos sedimentarios. Además los compuestos que forman los elementos antes mencionados son característicos de los organismos vivientes.

Ahora bien, existen personas que no aceptan esta teoría. Su principal argumento estriba en el hecho inexplicable de que si es cierto que existen más de 30 000 campos petroleros en el mundo entero, hasta ahora sólo 33 de ellos constituyen grandes yacimientos. De esos grandes yacimientos 25 se encuentran en el Medio Oriente y contienen más del 60% de las reservas probadas de nuestro planeta.

¿Cuál es la composición química del petróleo?

Todos los tipos de petróleo se componen de hidrocarburos, aunque también suelen contener unos pocos compuestos de azufre y de oxigeno; el contenido de azufre varia entre un 0,1 y un 5%. Dichos hidrocarburos pueden separarse por destilación fraccionada de la que se obtienen aceites ligeros (gasolina), vaselina, parafina, asfalto y aceites pesados.

El petróleo contiene elementos gaseosos, líquidos y sólidos. La consistencia del petróleo varía desde un líquido tan poco viscoso como la gasolina hasta un líquido tan espeso que apenas fluye. Por lo general, hay pequeñas cantidades de compuestos gaseosos disueltos en el líquido; cuando las cantidades de estos compuestos son mayores, el yacimiento de petróleo está asociado con un depósito de gas natural.

La composición elemental del petróleo normalmente varía entre estos intervalos:

Elemento Peso %

Carbono 84-87

Hidrógeno 11-14

Azufre 0-2

Nitrógeno 0,2

El petróleo es un líquido insoluble en agua y de menor densidad que ella. Dicha densidad está comprendida entre 0.75 y 0.95 g/ml. Sus colores varían del amarillo pardusco hasta el negro.

¿En qué consiste la refinación del petróleo?

El petróleo, tal como se extrae de las profundidades de la tierra o del mar mediante perforaciones profundas, no es utilizable como combustible ya que requiere de altas temperaturas para arder. Para poder aprovecharlo como fuente de energía y/o materia prima es necesario separarlo en fracciones adecuadas para preparar, a partir de ellas, los productos para las diferentes aplicaciones que requiere el mercado.

Una vez que el crudo es extraído, se transfiere a depósitos donde se separa el agua, residuos sólidos y además el gas natural que contiene principalmente metano (80%), etano (10%) y propano más butano (10%). Luego, se transporta hacia las refinerías en camiones, trenes, barcos o a través de oleoductos.

En las refinerías se efectúan las separaciones en inmensas torres de fraccionamiento, sometiéndolo destilación fraccionada conocida como proceso de Topping o destilación primaria. El fundamento de estas separaciones es la diferencia en el punto de ebullición de los componentes en una mezcla líquida. En las refinerías el proceso consiste en bombear continuamente el petróleo y calentarlo primero a temperaturas entre 370 – 400º C en una caldera para que ingrese, convertido en vapor, a lo torre de destilación. Los vapores suben a través de los pisos y en ese ascenso, se van enfriando y condensando las diferentes fracciones en los distintos niveles según la temperatura en que licuan. Las fracciones más livianas se condensan en los pisos superiores, más fríos; algunos gases sales y otros se condensan regresando como reflujo. En los pisos inferiores se condensan las fracciones más pesadas y en la base queda el residuo no vaporizado.

El residuo, también conocido como fuel oil (aceite combustible), se somete a una nueva destilación a alto vacío para recuperar más combustible. Mediante la destilación al vacío se consigue que estos hidrocarburos pesados destilen a más baja temperatura evitando la descomposición térmica. Se obtienen 2 fracciones, una de destilado y otra de residuos sólidos.

De la fracción destilada se obtienen lubricantes para motores de aviones y automóviles, parafina sólida y vaselina. También sirve como materia prima para preparar más gasolina y diésel. El residuo contiene asfalto y coque, utilizable este último como combustible en altos

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