Elaboracion De La Gasolina

Elaboración de Gasolina en Pemex Refinación

Ing. Humberto Cruz Otiz

Gerencia de Investigación y Desarrollo Tecnológico

Entre los productos que se obtienen de la destilación del petróleo crudo, tal vez el más importante es la gasolina, debido a que es el combustible para transporte que más ampliamente usado en nuestro país, sin embargo su elaboración no es fácil ya que para entregar el producto a los consumidores, es necesario el empleo de diversos y complicados procesos y tecnologías, según veremos más adelante.

El crudo del cual se obtiene la gasolina, contiene compuestos que no son hidrocarburos tales como sal, metales y azufre. El contenido de azufre varía de acuerdo al lugar de origen del crudo, sin embargo, se puede decir que la gasolina que se obtiene en la destilación primaria, contiene alrededor de 800 partes por millón en peso. Aunado a lo anterior, se tiene que esta gasolina sólo alcanza un número de octano de más o menos 57, siendo la especificación del producto final superior a los 80.

Para alcanzar la especificación de octano, la gasolina primaria se envía al proceso de reformación catalítica, pero antes debe ser desulfurada en un proceso de hidrotratamiento en presencia de un catalizador cuyos metales activos pueden ser cobalto y molibdeno.

El proceso de hidrotratamiento consiste en calentar la gasolina a aproximadamente 280áC junto con una corriente de hidrógeno y hacerlos pasar a través de un lecho fijo de catalizador, el cual permite la remoción del azufre hasta dejar en la gasolina únicamente alrededor de 0.1 partes por millón. En estas condiciones, la gasolina está adecuada para pasar al proceso de reformación.

Para llevar a cabo la reformación de la gasolina, es necesario elevar su temperatura hasta 480áC y hacerla pasar por hasta cuatro lechos fijos de un catalizador conteniendo platino como metal activo; la razón por la cual es necesario pasarla por varios lechos catalíticos, es que en cada lecho se llevan a cabo diferentes reacciones químicas que transforman diferentes familias de hidrocarburos, además de que después de cada lecho, es necesario volver a elevar la temperatura de la corriente en virtud de que las reacciones son endotérmicas, es decir, que la corriente se enfría al paso por cada uno de estos. En este proceso y dependiendo de la severidad con la cual se trate la corriente, se pueden alcanzar valores de octano hasta de 100, sin embargo, la severidad se ajusta de tal forma que el octano de la refinería como un todo se encuentre balanceado de acuerdo a las cantidades de gasolinas que se tengan programadas producir.

Hasta ahora solamente tenemos una ruta de preparación de gasolina, sin embargo, existen otras fuentes y otros procesos para este fin, tal es el caso de la gasolina proveniente del proceso de desintegración catalítica fluida FCC (fluid catalytic cracking), en el cual se alimenta una corriente de gasóleos de vacío mezclados con gasóleo pesado primario y mediante el rompimiento de las moléculas de hidrocarburo propiciado por temperatura de alrededor de 515áC y un catalizador a base de alúmina conteniendo una zeolita, nos da una gama de productos que van desde metano y etano, hasta el aceite decantado que se usa en la preparación de combustoleo, produciendo asimismo gas licuado, olefinas de cuatro (C4), cinco átomos de carbono (C5), gasolina y aceite cíclico ligero. Esta gasolina catalítica tiene un octano de aproximadamente 90 puntos RON, por lo cual es un excelente componente de la mezcla final, salvo por su contenido de azufre que también es alto y limita su proporción en la gasolina final en función del valor límite especificado para este contaminante.

A raíz de la eliminación del plomo como incrementador de octano en las gasolinas, se tuvo la necesidad de buscar otros compuestos que cumplieran tal función y fue así como llegaron a formar parte de las gasolinas los compuestos oxigenados llamados éteres. La producción de estos compuestos, es relativamente sencilla en virtud de que la materia prima para producirlos se obtienen del proceso FCC. Las olefinas C4 se hacen reaccionar con metanol y obtenemos el éter metil terbutílico mejor conocido como MTBE, el cual tiene 118 octanos RON y 102 octanos MON. Por su parte las olefinas C5 se reaccionan también con metanol, producen el éter metil teramílico conocido más comúnmente como TAME, el cual tiene el mismo número de MON que el anterior y un RON de 115.

Con la finalidad de producir gasolinas que contaminen menos el ambiente, se han instalado plantas de alquilación, en las cuales la carga son las olefinas C4 que no reaccionaron en la planta de MTBE y una corriente de isobutano que proviene también del proceso FCC. El alquilado producto puede tener un número de octano de 9091 RON y 8889 MON. Por otra parte, con la finalidad de aprovechar de manera óptima los hidrocarburos, se han instalado unidades isomerizadoras de parafinas de cinco (C5) y seis átomos de carbono (C6) las cuales producen otra buena corriente para ser utilizada en la preparación de las gasolinas finales.

Con las corrientes mencionadas, se formulan las gasolinas finales que Petróleos Mexicanos pone a la venta en las Estaciones de Servicio y la proporción en que participan depende de las características de las mismas, así como de las especificaciones que deben cumplir las gasolinas finales entre las cuales son dignas de mención, el número de octano, la presión de vapor, el contenido de azufre, de aromáticos, de olefinas y temperatura final de ebullición.

http://www.ref.pemex.com/octanaje/26gas.htm

PROCESOS PARA HACER MÁS GASOLINA

El sentido común nos dice que si tenemos moléculas con más átomos de carbono de los que necesitamos, hay que romper las cadenas que unen los átomos de carbono para obtener moléculas más chicas, cuyo número de carbono sea de cinco a nueve.

Pero si las moléculas tiene menos átomos de carbono de los que buscamos, entonces es necesario unir dos, tres o más de ellas entre sí, para agrandarlas hasta conseguir el tamaño deseado.

Para lograr esto, los científicos e ingenieros tuvieron que trabajar conjuntamente para desarrollar las tecnologías requeridas.

Esta labor en equipo es larga, laboriosa y muy costosa, pero si se tiene éxito, las compañías que patrocinan la labor obtienen enormes dividendos, ya que quien desee usar sus tecnologías tendrá que pagar mucho dinero por concepto de regalías, lo que indudablemente aumenta el costo final del producto elaborado.

Lo anterior nos permite comprender mejor la diferencia entre países desarrollados y países subdesarrollados.

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