Industria del petróleo: PRODUCTOS DERIVADOS

DEL PETRÓLEO

DocenteDiana Catalina Moreno Guarín

Contenido• Definición• Refinación del petróleo• Fraccionamiento• Derivados1. Combustibles2. Combustibles de aviación3. Combustibles pesados4. Fracciones pesadas5. Polímeros6. Otros derivados• Normatividad vigente

DERIVADOS DEL PETRÓLEO:DEFINICIÓN

UN DERIVADO DEL PETRÓLEO ES UN PRODUCTO

PROCESADO EN UNA REFINERÍA O PLANTA DE REFINACIÓN DE CRUDO,

USANDO COMO MATERIA PRIMA EL PETRÓLEO.

Derivados del petróleo: DefiniciónSegún la composición del crudo y la demanda, las refinerías pueden producir distintos productos derivados del petróleo.

La mayor parte del crudo es usado como materia prima para obtener energía, por ejemplo la gasolina.

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También se producen sustancias químicas, que se puede utilizar en procesos químicos para producir plástico y/o otros materiales útiles.

Debido a que el petróleo contiene un 2% de azufre, también se obtiene grandes cantidades de éste.

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Derivados del petróleo: Definición

Hidrógeno y carbón en forma de coque de petróleo pueden ser producidos también como derivados del petróleo.

El hidrógeno producido es normalmente usado como producto intermedio para otros procesos como el hidro-cracking o la hidro-desulfuración.

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Derivados del petróleo: Definición

DERIVADOS DEL PETRÓLEO: REFINACIÓN

El petróleo es una mezcla de hidrocarburos con diferentes masas moleculares, los cuales se presentan en los tres estados de la materia (sólido, líquido y gaseoso)

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DERIVADOS DEL PETRÓLEO: REFINACIÓN

Entre los grupos hidrocarburos que se encuentran en la mezcla están: alcanos, alquenos, ciclo-alcanos y compuestos aromáticos. Antes de la refinación, es un líquido viscoso, café oscuro y se le suele llamar aceite crudo.

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DERIVADOS DEL PETRÓLEO: REFINACIÓN

Como está constituido de una mezcla de muchísimos compuestos, se realiza un proceso denominado destilación fraccionada, donde el petróleo es calentado y los vapores son llevados por una torre. Ahí, a distintas alturas, se condensan ciertos compuestos, de acuerdo a su volatilidad.

La destilación se conoce también como proceso de refinado del petróleo. A los componentes que se obtienen de este proceso se les denomina derivados del petróleo.

DERIVADOS DEL PETRÓLEO: REFINACIÓN

El punto de ebullición del petróleo varía de

acuerdo con el de sus masas moleculares, es decir, los de masa más grande presentan un punto de ebullición

mayor. Esta circunstancia se aprovecha para

separarlo por el método de destilación

fraccionada

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DERIVADOS DEL PETRÓLEO: REFINACIÓN

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DERIVADOS DEL PETRÓLEO: REFINACIÓN

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DERIVADOS DEL PETRÓLEO: FRACCIONAMIENTO

CANTIDAD (%VOL)

PUNTO DE EBULLICIÓN (0C)

ÁTOMOS DE CARBONO PRODUCTOS

1-2 <30 1-4 Gas natural, Metano,Propano, Butano, GLP

15-30 30-200 4-12Éter de petróleo (C5,6),

Ligroína (C7), Nafta,Gasolina cruda

5-20 200-300 12-15 Queroseno

10-40 300-400 15-25Gas-oil, Fuel-oil,

Aceites lubricantes,Ceras, Asfaltos

8-69 >400 >25 Aceite residual,Parafinas, Brea

DERIVADOS DEL PETRÓLEO: FRACCIONAMIENTO

FRACCIÓN COMPOSICIÓN T DE EBULLICIÓN USOS

Gas natural C1 – C4 16 a 20 °C Combustible

Éter de petróleo C5 – C6 30 a 60 °C Disolvente

Ligroína C7 20 a 135 °C Disolvente

Gasolina C6 – C12 30 a 180 °C Combustible de motor

Querosene C11 – C16 170 a 290 °C Combustible de motor

Combustóleo C14 – C18 260 a 350 °C Calefactores, Calderas

Aceite lubricante C15 – C24 300 a 370 °C Lubricantes

Asfalto C22 350 y más Construcción

DERIVADOS DEL PETRÓLEO

COMBUSTIBLESSon productos derivados directamente o indirectamente de la refinación del petróleo crudo. Se utilizan como combustibles en motores de combustión interna, de explosión y turbinas, bien móviles (automóviles, otros vehículos no automóviles, aviación y buques) o en estado estacionario (centrales termo eléctricas, grupos electrógenos, calderas, etc).

Su formulación es el resultado de un compromiso técnico / económico entre la industria de la refinación, la del motor, la de la energía y su implicación medio ambiental, cada vez más restrictivo.

DERIVADOS DEL PETRÓLEO

Mezcla de hidrocarburos alifáticos obtenida del petróleo.

Gasolina

La gasolina es una mezcla de cientos de hidrocarburos individuales desde C4 (butanos y

butenos) hasta C11.

DERIVADOS DEL PETRÓLEO

Tiene una densidad de 760 g/L (un 20 % menos que el gasóleo, que tiene 850 g/L)

Gasolina

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DERIVADOS DEL PETRÓLEO

Un litro de gasolina proporciona, al arder, una energía de 34,78 megajulios.

Gasolina

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DERIVADOS DEL PETRÓLEO

GLPEl GLP o LPG (Gas Licuado de Petróleo) está constituido por hidrocarburos de tres y cuatro átomos de carbono que a temperatura ambiente y a presión atmosférica se encuentran en fase gaseosa pero que pasan a líquido a presiones relativamente bajas.

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DERIVADOS DEL PETRÓLEO

GLPDesde el punto de vista comercial los principales son el propano y el butano. Están formados por mezclas en las que aparecen otros hidrocarburos como etano, propileno, isobutanos e isobutenos, además trazas de otros de mayor número de átomos de carbono.

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DERIVADOS DEL PETRÓLEO

Gasóleo (Diesel/Gasoil)Son el resultado de una mezcla de distintos componentes obtenidos en diferentes procesos de refinación, fundamentalmente por parafinas y naftenos. El intervalo de ebullición está comprendido aproximadamente entre los 160 y 360 °C.

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DERIVADOS DEL PETRÓLEO

Gasóleo (Diesel/Gasoil)Los vehículos alimentados con gasóleo llevan motores que trabajan según el ciclo Diesel, en el que la combustión no se inicia por actuación de un agente externo, sino que se produce por auto-ignición del combustible en las condiciones de presión y temperatura que se producen en la cámara de combustión.

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DERIVADOS DEL PETRÓLEO

Gasóleo (Diesel/Gasoil)

Sus componentes principales son:

• Los kerosenos y destilados medios de destilación directa del crudo normalmente hidro-desulfurados para rebajar su contenido en azufre a niveles de 10 – 50 ppm.• Los procedentes de las unidades de conversión: FCC, Hydro-cracking y Coquización también hidro-desulfurados.

Tiene una densidad sobre 832 kg/m³ (0,832 g/cm³). Su poder calorífico inferior es de 35,86 MJ/l (43,1 MJ/kg)1 que depende de su composición comercial.

DERIVADOS DEL PETRÓLEO

COMBUSTIBLES DE AVIACIÓN

GASOLINA DE AVIACIÓN: MOTORES DE COMBUSTIÓN INTENA

JET FUEL: MOTORES DE TURBINA

DERIVADOS DEL PETRÓLEO

COMBUSTIBLES PESADOS

Es una fracción del petróleo que se obtiene como residuo en la destilación fraccionada. De aquí se obtiene entre un 30 y un 50% de esta sustancia.

Fuel-Oil (Fuelóleo/Combustoleo)

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DERIVADOS DEL PETRÓLEO

COMBUSTIBLES PESADOS

Es el combustible más pesado de los que se pueden destilar a presión atmosférica. Está compuesto por moléculas con más de 20 átomos de carbono, y su color es negro. El fuel-oil se usa como combustible para plantas de energía eléctrica, calderas y hornos.

Fuel-Oil (Fuelóleo/Combustoleo)

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DERIVADOS DEL PETRÓLEO

FRACCIONES PESADAS

Son compuestos formados por las fracciones pesadas del petróleo (asfáltenos y/o resinas), o por mezclas de estas con destilados, por lo que es el derivado más pesado del petróleo crudo. Se caracterizan por su resistencia, flexibilidad, grado de adhesión y resistencia al agua. Los asfaltos tienen una amplia variedad de usos que dependen fundamentalmente de su dureza.

Asfaltos

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DERIVADOS DEL PETRÓLEO

FRACCIONES PESADAS

Sus características generales son:Alta flexibilidad y ductilidad.Fuertemente adhesivo.Termoplástico.Durable.Resistente al agua.Buen aislante.Alta resistencia eléctrica.Resistente a la corrosión.No tóxico.Generalmente sin olor o sabor fuerte.

Asfalto

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DERIVADOS DEL PETRÓLEO

OTROS DERIVADOSPolímeros

• Metano: urea, formaldehído, fosgeno, bióxido de carbono, amoniaco.• Etileno: cloruro de vinilo, etilenglicol, acetato de vinilo, estireno, óxido de etileno, alcohol polivinílico.• Propileno: cloruro de alilo, epiclorhidrina , 2-etilhexil acrilato, butil acrilato, etil acrilato, metil acrilato, óxido de propileno, polioles, propilenglicol, acrilonitrilo.

DERIVADOS DEL PETRÓLEO

OTROS DERIVADOSPolímeros

• Butilenos: butadieno, anhídrido maleico.• Benceno: estireno, ácido salpico, caprolactama, anilina, hexametilendiamina.• Tolueno: toluendiisocianato.• Ortoxileno: anhídrido ftálico.• Metaxileno: ácido isoftálico.• Paraxileno: ácido tereftálico y dimetil tereftalato.

DERIVADOS DEL PETRÓLEO

OTROS DERIVADOSPolímeros

• Termoplásticos:1. HDPE2. LDPE3. PVC4. PP

5. SAN6. ABS

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DERIVADOS DEL PETRÓLEO

OTROS DERIVADOSPolímeros

• Resinas:1. Poliuretanos

2. Melamina3. Resinas epóxicas4. Resinas fenólicas

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DERIVADOS DEL PETRÓLEO

OTROS DERIVADOSDerivados secundarios

• Parafinas / ceras• Lubricantes• Coque de petróleo• Brea• Detergentes

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NORMATIVIDAD

Decreto 4299 / 2005: Combustibles

Decreto 1056 / 1953: Código de petróleos

Decreto 283 / 1990: Almacenamiento y transporte

Decreto 1760 / 2003: Funciones ANH

Normas técnicas especificas por derivadoNTC: 1438, 1899, 1871, 2258, 1653, 1549, 5758, 3730, 5836,

582, etc.

NORMATIVIDAD

Resoluciones ambientales: vertimientos, uso de alcoholes carburantes, etc.

Agencia Nacional de Hidrocarburos (ANH): Contratación

Asociación Colombiana del Petróleo (ACP)

Escisión de Ecopetrol

REFERENCIAS• Perry’s Chemical Engineer’s Handbook. Green, D. Perry, R. Editorial McGraw Hill.

8ª Edición. 2008.

• Operaciones unitarias en ingeniería química. McCabe, W. ,Smith, J. ,Hariott, P. Editorial McGraw Hill. 4ª Edición. 1998.

• Decreto 4299. Presidencia de la Republica de Colombia. Ministerio de Minas y Energía. 2005.

• Decreto 1056. Presidencia de la Republica de Colombia. Ministerio Minas y Energía. 1953.

• Decreto 283. Presidencia de la Republica de Colombia. Ministerio de Minas y Energía. 1990.

• Decreto 1760. Presidencia de la Republica de Colombia. Ministerio de Minas y Energía. 2003.

http://www.anh.gov.co/portalregionalizacion/PublishingImages/Paginas/LA-CADENA-DEL-SECTOR-HIDROCARBUROS/productos.jpg