Separación
En el primer paso, las moléculas se separan mediante destilación atmosférica (es decir, a la presión atmosférica normal), de acuerdo con su peso molecular. Durante el proceso, que también se conoce como topping (refinación), el aceite se calienta en el fondo de una columna de destilación de 60 metros a una temperatura de 350 a 400 ° C, lo que hace que se vaporice. Los vapores suben dentro de la columna mientras que las moléculas más pesadas, o residuos, permanecen en el fondo, sin vaporizar. A medida que los vapores aumentan, las moléculas se condensan en líquidos a diferentes temperaturas en la columna. Solo los gases llegan a la parte superior, donde la temperatura ha descendido a 150 ° C. Los líquidos, que son cada vez más ligeros a medida que se encuentran en la columna, se recogen en bandejas ubicadas a diferentes alturas de la columna. Cada bandeja recoge un corte de petróleo diferente (fracción), también conocido como corte de petróleo, con preservación altamente viscosa (hidrocarburos) como el asfalto (betún) en la parte inferior y los gases en la parte superior.
Los residuos pesados que quedan después de la destilación atmosférica aún contienen muchos productos de densidad media. Los residuos se transfieren a otra columna donde se someten a una segunda destilación para recuperar los destilados medios como el fuel oil pesado y el diesel.
Conversión
Todavía quedan muchas moléculas de hidrocarburo demasiado pesadas después del proceso de separación. Para satisfacer la demanda de productos más ligeros, las moléculas pesadas se "dividen" en dos o más ligeras.
El proceso de conversión, que se lleva a cabo a 500 ° C, también se conoce como craqueo catalítico porque utiliza una sustancia llamada catalizador para acelerar la reacción química. Este proceso convierte el 75% de los productos pesados en gas, gasolina y diesel. El rendimiento se puede aumentar aún más agregando hidrógeno, un proceso llamado hidrocraqueo, o usando una conversión profunda para eliminar el carbono.
Cuanto más compleja es la operación, más cuesta y más energía consume. El objetivo continuo de la industria de refinación es encontrar un equilibrio entre el rendimiento y el costo de conversión.
Tratar
El tratamiento implica eliminar o reducir significativamente las moléculas que son corrosivas o causan contaminación del aire, especialmente azufre. Los estándares de emisión de azufre de la Unión Europea son muy estrictos. Desde el 1 de enero de 2009, la gasolina y el diesel vendidos en Europa no pueden contener más de 10 partes por millón (ppm), o 10 miligramos por kilogramo, de azufre. El propósito de estas medidas es mejorar la calidad del aire y optimizar la efectividad de los convertidores catalíticos utilizados para tratar los gases de escape. Para diésel, la desulfuración o la eliminación de azufre se realiza a 370 ° C, a una presión de 60 bar. El hidrógeno utilizado en el proceso se combina con el azufre para formar sulfuro de hidrógeno (H2S), que luego se trata para eliminar el azufre, una sustancia utilizada en la industria.
El queroseno, el butano y el propano se lavan en una solución de sosa cáustica (hidróxido de sodio) para eliminar los tioles, también conocidos como mercaptanos. Este proceso se llama endulzamiento.
Tratamiento de combustibles automotrices
Los combustibles para automóviles también deben tratarse para aumentar su índice de octano, que es una medida de la resistencia de un combustible a la detonación, basado en una escala de 0 a 100. (El golpe del motor ocurre cuando el combustible en un motor de combustión interna se enciende espontáneamente sin entrada de la bujía.) Si el octanaje no es lo suficientemente alto, el motor eventualmente se dañará irreversiblemente. Para evitar esto, es necesario aumentar el octanaje a 95 o 98.
El proceso utilizado para producir productos de alto octanaje se llama reforma catalítica. Las reacciones químicas durante el reformado catalítico, que utiliza platino como catalizador, ocurren a 500 ° C y una presión de 10 bar. Convierten algunos de los hidrocarburos nafténicos (hidrocarburos cíclicos saturados) en hidrocarburos aromáticos (hidrocarburos cíclicos insaturados), que tienen un índice de octano mucho mayor. Otras reacciones químicas, como la alquilación, también mejoran la clasificación de octano.https: //papusha.io