CLASIFICACION DE LAS REFINERIAS SEGUN SU CONFIGURACION Y COMPLEJIDAD (PETROLEO).

Las refineras con unidades de destilacin atmosfrica o topping slo realizan la destilacin de crudo y ciertas operaciones de apoyo esenciales. No tienen capacidad de modificar el patrn de rendimiento natural de los petrleos crudos que procesan. Slo realizan el fraccionamiento del crudo en gas liviano y combustible de refinera, nafta (punto de ebullicin de la gasolina),destilados (queroseno, combustible pesado, disel y combustible de calefaccin) y el aceite combustible residual o pesado. Una parte de nafta puede ser apropiada en algunos casos para la gasolina con ndices de octano muy bajos. Las refineras con unidades de destilacin atmosfrica no disponen de instalaciones para el control de los niveles de azufre del producto. Las refineras con esquema de hydroskimming no slo incluyen la destilacin del crudo y los servicios de apoyo, sino tambin el reformado cataltico, diferentes unidades de hidrotratamiento y mezcla de productos. Estos procesos permiten (1) convertir la nafta en gasolina y (2) controlar el contenido de azufre de los productos refinados. El reformado cataltico convierte la nafta de destilacin directa de modo que cumpla con las especificaciones de ndices de octano de la gasolina y elabora subproductos del hidrgeno para las unidades de hidrotratamiento. Las unidades de hidrotratamiento extraen el azufre de los productos livianos (incluida la gasolina y el combustible disel) para cumplir con las especificaciones del producto y/o permitir el procesamiento de crudos con mayor contenido de azufre. Las refineras con esquema de hydroskimming, comunes en las regiones con una alta demanda de gasolina, no tienen la capacidad de alterar los patrones de rendimiento natural de los crudos que procesan. Las refineras de conversin (o craqueo) incluyen no slo todos los procesos presentes en las refineras con esquema de hydroskimming, sino tambin, y lo que es ms importante, el craqueo cataltico y/o hidrocraqueo. Estos dos procesos de conversin transforman las fracciones de petrleo crudo pesado (principalmente gasleo), las cuales tienen altos rendimientos naturales en la mayora de los petrleos crudos, en flujos de refinacin liviana que se aaden a la gasolina, combustible pesado, disel y materias primas de petroqumicos. Las refineras de conversin tienen la capacidad de mejorar los patrones de rendimiento natural de los crudos que procesan, segn lo necesario para satisfacer las demandas de mercado de productos livianos. Sin embargo, stas an elaboran (ineludiblemente) productos pesados, de bajo valor, como el combustible residual y el asfalto. Las refineras de conversin profunda (o coquizacin) son, segn lo indica su nombre, una clase especial de refineras de conversin. stas incluyen no slo el craqueo cataltico y/o hidrocraqueo para convertir las fracciones de gasleo, sino tambin la coquizacin. Las unidades de coquizacin destruyen la fraccin del petrleo crudo ms pesado y

menos valioso (aceite residual) mediante su conversin en flujos ms livianos que sirven como alimentacin adicional a otros procesos de conversin (por ejemplo, el craqueo cataltico) y para los procesos de mejoramiento (por ejemplo, el reformado cataltico) que elaboran los productos livianos ms valiosos. Las refineras de conversin profunda que poseen suficiente capacidad de coquizacin destruyen bsicamente todo el aceite residual de sus crudos para refinacin y los convierten en productos livianos. Casi todas las refineras de los Estados Unidos son refineras de conversin o conversin profunda, como es el caso de las refineras ms nuevas instaladas en Asia, Medio Oriente, Amrica del Sur y otras reas que experimentan un acelerado aumento en la demanda de productos livianos. Por el contrario, la mayora de las capacidades de refinacin en Europa y Japn se concentran en las refineras con esquema de hydroskimming y las de conversin.

Fig 1. Diagrama de flujo de una refinera tpica muy compleja

CURVA DE DESTILACIN TBP Al ser un crudo una mezcla de hidrocarburos, de diferentes puntos de ebullicin, la manera ms simple de procesamiento ser su separacin por destilacin en cortes o fracciones de diferente intervalo de ebullicin y de diferente aplicacin. El conocimiento previo de los rendimientos que se obtendrn, mediante una destilacin en condiciones atmosfricas y a vaco, permitir diferenciar entre s a los crudos. La cantidad de cortes o fracciones que se utilicen pueden variar desde 4 hasta incluso 24, segn las necesidades de las refineras, pero las siguientes 8 fracciones proveen de una adecuada base para la evaluacin de un crudo. C2 - C5 Gas 191 - 277 C Kerosina C5 - 79 C Nafta ligera 277 - 343 C Gas oil 79 - 121 C Nafta media 343 566 C Fuel oil 121 - 191 C Nafta pesada 566 C+ Residuo

A nivel de laboratorio se determina la denominada curva TBP (True Boiling Point) y representa el volumen de lquido recogido en funcin de la temperatura de destilacin en una columna estndar predefinida, a presin atmosfrica hasta unos 350 - 370C, temperatura en la que en las condiciones descritas puede empezar a aparecer el craqueo trmico de las molculas ms pesadas. El ASTM D2892, destilacin de petrleo crudo (15 platos tericos), plantea la utilizacin de una columna de fraccionamiento de 14 a 18 platos tericos y operada con una relacin de reflujo de 5:1. Posteriormente se continua la destilacin a vaco (presin reducida) hasta 550 580 C que es la mxima temperatura a la que se puede destilar sin que se produzca descomposicin trmica del producto en estas condiciones. Las condiciones de determinacin experimental de la curva, (predeterminadas y de acuerdo con los estndares necesarios para garantizar la reproducibilidad y repetibilidad de los datos) intentan realizar un fraccionamiento perfecto, mediante el uso de rellenos de alta eficiencia que hacen que el nmero de platos tericos sea muy alto, entre 15 a 100 y altas relaciones de reflujo (5:1 e incluso superior). Diferente a los cortes reales de una columna industrial, los cortes obtenidos en una curva TBP no presentan solapamiento (overlap) entre fracciones contiguas. En la prctica la destilacin puede llevarse a cabo en columnas discontinuas en las que una muestra relativamente grande de crudo, 50 a 100 litros, se somete a destilacin a presin atmosfrica, segn la norma ASTM D 86. El producto condensado se recoge en recipientes de un determinado volumen, variable segn el nmero de puntos deseado, y se van anotando los volmenes recogidos a la temperatura de condensacin en el tope de la columna, la temperatura de condensacin ir aumentando a medida que van destilando los hidrocarburos ms pesados. A medida que aumenta la temperatura puede ocurrir que se produzca la descomposicin trmica del crudo remanente, por esta razn se interrumpe la destilacin atmosfrica alrededor de los 375-380 C.

El residuo atmosfrico se destila en una columna diferente capaz de trabajar a vaco, entre 1 y 50 mm de Hg, con lo que se alarga la destilacin que sin superar la temperatura del vapor los 400 C, es posible llegar a temperaturas equivalentes a presin atmosfrica entre 560 y 580 C sin que ocurra craqueo. La norma ASTM D 1160 detalla el mtodo empleado. En la destilacin a vaco siempre queda un residuo: el producto que no ha destilado a las temperaturas antes indicadas y que constituye el denominado residuo de vaco. La propia norma ASTM D 1160 proporciona las tablas necesarias para el paso de las temperaturas de destilacin a determinadas condiciones de vaco a las equivalentes a presin atmosfrica. Al trabajar a vaco, los datos de una curva ASTM D 1160 son bastante aproximados a los de una curva TBP. Utilizando unos sistemas de clculo adecuado se integran las dos curvas obtenidas, la atmosfrica y la de vaco, en una sola curva TBP. En 1992 se public un nuevo estndar, el ASTM D 5236, para la destilacin de mezclas pesadas de hidrocarburos, Vacuum Potstill Method, cuyo uso ha crecido como mtodo de destilacin de crudo al vaco. La curva de destilacin por la norma ASTM D 86 es un mtodo muy simple y se utiliza tambin para determinar la curva de destilacin de las fracciones y productos procedentes del crudo. Slo es posible trabajar en condiciones atmosfricas y por lo tanto no es til cuando el crudo contiene muchos gases y en ningn caso pueden obtenerse datos de destilacin ms all de los 360/370 C.