refinación del petróleo

MEZCLADO
Este proceso de tipo físico es la etapa final del proceso de Refinación. Esta etapa es crucial, ya que los distintos componentes
elaborados en la Refinería se mezclan para obtener los productos
que vendemos. Las recetas de mezcla se ajustan a la calidad
de los distintos componentes disponibles y a los requisitos de
los clientes (especificaciones).
Todos los productos se analizan antes de comercializarse para
asegurar el cumplimiento de las especificaciones.
SÍNTESIS
La misión de Ia Refinería es convertir el crudo a través de los distintos procesos de refinación, en los productos que demanda el
mercado en Ia cantidad y calidad requerida, de manera responsable respetando al medio ambiente.
LOS PRODUCTOS DEL PETRÓLEO Y SUS USOS
Los productos derivados del petróleo salen de la Refinería a
granel, en cargas que van desde camiones de abastecimientos
dentro de las ciudades hasta buques y trenes con destino a
centros locales de distribución o en el exterior.
En Argentina, parte de la producción se transporta por vía
fluvial a diversos depósitos en las orillas del río Paraná desde
donde es transportada por camiones hasta el lugar de abastecimiento de los clientes.
La gama de productos principales abarca: combustibles,
lubricantes, y especialidades como solventes, asfaltos, GLP y
coque de petróleo.
La organización encargada de la distribución de estos productos tiene la misión de suministrar exactamente los productos
apropiados, en el momento preciso, en cantidades suficientes,
y en el lugar en que se los precise.
El combustible más conocido es la nafta de uso automotor pero
en los comienzos de la industria petrolera era el kerosene para
la iluminación, este hoy se refina para utilizarlo como combustible de aviación.
Los vehículos comerciales como los camiones y los ómnibus son
propulsados, en su mayoría, por motores diesel de alta performance que utilizan gasoil de máxima calidad. Otros grados de
gasoil son formulados para usos más pesados como el del
ferrocarril y los buques.
Los combustibles son utilizados para generar fuerza motriz y
calor. Parte de la electricidad se genera por combustión de
derivados de petróleo, que mueven los turbogeneradores.
También en las industrias se utilizan combustibles para obtener
calor y vapor requeridos en los procesos. Todas las máquinas,
desde las más simples hasta las complejas, necesitan lubricarse
para reducir el desgaste de sus piezas móviles y facilitar un
buen funcionamiento.
Así los lubricantes pueden ser un líquido claro y apenas
viscoso, para alguna pequeña máquina de precisión, o una
grasa espesa para los trenes de laminación de la industria
siderúrgica.
La tecnología de los lubricantes está sumamente desarrollada,
y suele ser uno de los elementos distintivos por los que los
clientes eligen una marca. El desarrollo de los lubricantes ha
permitido mejorar el consumo de combustible, reducir el
desgaste y someter al motor a condiciones mucho más exigentes, aumentando su rendimiento y confiabilidad.
La parafina, extraída del petróleo durante la elaboración de
lubricantes, sirve para fabricar velas, envases encerados, etc.
Diversos aceites y grasas finas, son especialmente purificados
para la industria farmacéutica y cosmética. El GLP y en menor
grado el kerosene, son utilizados en el hogar, en aquellos
lugares donde no hay redes de gas natural.
La principal utilización del asfalto es en construcción vial pero
también se utiliza para impermeabilizar techos, fabricar
diversas membranas y otros usos.
Se producen también solventes cuyas principales aplicaciones
se dan en la industria alimenticia, textil, de pinturas, etc.
Además de los mencionados, existe una variada gama de
subproductos derivados de la refinación del petróleo.
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REFINACIÓN
DEL PETRÓLEO
REFINERÍA BUENOS AIRES
DESARROLLO SOSTENIBLE
CASQUETE
DE BURBUJEO
GAS DE REFINERÍA
110°C
NAFTAS
180°C
NAFTAS PARA
PRODUCTOS QUÍMICOS
KEROSENE
260°C
DIESEL
COLUMNA
DE FRACCIONAMIENTO
PETRÓLEO
CRUDO
340°C
ASFALTO
CALENTADOR
LOS PRODUCTOS DE PETRÓLEO
EL PETRÓLEO CRUDO ES UNA MEZCLA COMPLEJA DE HIDROCARBUROS (COMPUESTOS QUE CONTIENEN CARBONO
E HIDRÓGENO). LAS PROPIEDADES DEL PETRÓLEO Y DE SUS PRODUCTOS SON DISTINTAS DE ACUERDO AL ORIGEN
DEL CRUDO. LA REFINACIÓN DEL PETRÓLEO CRUDO NOS PERMITE OBTENER PRODUCTOS PARA EL CONSUMO.
Hay muchos procesos posibles para que el refinador utilice y la
elección final de ellos depende del petróleo crudo disponible y
de los productos requeridos tanto en calidad como en cantidad.
La evolución de los requerimientos para los productos (por
ejemplo mayores octanos en las naftas o menor contenido de
azufre del gasoil) hace que la refinería introduzca nuevos procesos o modifique los existentes.
DEL CRUDO A LOS PRODUCTOS
Los procesos disponibles para la refinación del petróleo crudo
pueden dividirse en procesos de separación o físicos y en procesos de conversión o químicos.
Los líquidos condensados van cayendo por gravedad de plato
a plato y se recogen en bandejas de diseño especial.
La destilación es un proceso continuo, las fracciones que más
se elevan en la columna se denominan "ligeras" o "livianas"
y las que se condensan en las bandejas inferiores, "pesadas".
La fracción más ligera que sale por el tope de la columna es el
gas de refinería y es utilizada como combustible en los hornos
de refinería, luego aparecen los gases licuados de petróleo,
propano y butano (GLP), que se utilizan para carga de las garrafas y como materia prima para la industria química.
DESTILACIÓN PRIMARIA
Luego sigue la nafta, llamada nafta virgen, que no tiene las propiedades necesarias para usarse en motores de combustión y debe
ser sometida a procesos químicos posteriores para obtener la
calidad que requiere el mercado.
El primer paso en la refinación de petróleo es la destilación o
fraccionamiento del crudo. Se basa en que distintas moléculas
hierven a distintas temperaturas pasando de líquido a vapor y
viceversa. Utilizando este principio es posible separar fracciones
de distinto punto de ebullición.
El kerosene es una fracción ligeramente más pesada. Esta misma
fracción debidamente tratada y purificada se convierte en "jet",
que es el combustible básico de los aviones. Un poco más pesado
aún es el gasoil, utilizado como combustible en los motores
diesel.
En una refinería, el petróleo crudo se destila en una torre de
acero llamada "columna de fraccionamiento". El crudo ingresa
a la columna de fraccionamiento a una temperatura aproximada
de 370°C y parcialmente vaporizado. Los vapores formados
van ascendiendo a través de la columna y la temperatura va
descendiendo gradualmente hacia la parte superior.
Las fracciones más pesadas se extraen de la base de la columna
y son Ilamadas "combustibles pesados".
PROCESOS DE SEPARACIÓN (FÍSICOS)
El interior de la columna está dividido por bandejas horizontales
con orificios, conocidos como "platos", estos permiten el ascenso del vapor y retienen el líquido ya condensado sobre cada
bandeja.
A medida que los vapores suben pierden calor y su temperatura
va descendiendo, y las distintas fracciones se van condensando,
convirtiéndose nuevamente en líquido.
Esta primera destilación en la columna de fraccionamiento es
solo el comienzo del proceso. Muchos de los productos separados se vuelven a destilar para purificarlos o para asegurar una
separación más completa.
DESTILACION AL VACÍO
Los combustibles pesados, obtenidos por el fondo de la fraccionadora de crudo, contienen moléculas cuyo punto de ebullición a
presión atmosférica es muy alto y si intentáramos destilarlas, la
energía necesaria para alcanzar la vaporización también rompería las moléculas (craqueo).
Destilación del petróleo: el crudo calentado entra en la columna parcialmente vaporizado y se eleva a través de las bandejas y las campanas de burbujeo. En el círculo se ilustra una campana de burbujeo: su función es hacer que los vapores ascendentes pasen por el líquido
ya formado en la bandeja de condensación. Esto ayuda a la separación de las diferentes fracciones.
Para evitarlo se utiliza un principio de la naturaleza que postula
que: "el punto de ebullición es menor a menor presión". Entonces
en las columnas de destilación se reduce la presión muy por
debajo de la atmosférica y los combustibles pesados se destilan
de nuevo al vacío minimizando el craqueo. Así se obtienen distintas fracciones que se utilizan como materia prima de los aceites
lubricantes, el asfalto y otros productos de alimentación para
procesos subsiguientes.
PROCESOS DE CONVERSIÓN (QUÍMICOS)
La moderna tecnología de la refinación excede la simple separación de los diversos productos que se encuentran en el petróleo
crudo y el refinador, a través de procesos de conversión, cambia
la estructura química de algunas fracciones y modifica su
rendimiento de modo que se adecue a la demanda.
HIDROTRATAMIENTO
A los fines de elaborar productos más amigables con el medio
ambiente, o como paso intermedio para eliminar elementos
que afectan el desempeño de procesos posteriores, se
somete a las naftas, el kerosene y el gasoil a un proceso Ilamado
hidrotratamiento.
El objetivo principal es remover azufre, este proceso contacta
las corrientes con hidrógeno en presencia de un catalizador y
temperaturas alrededor de 350°C. Finalmente el azufre removido
se convierte, con otro proceso, en un líquido de alta pureza que
se vende a la industria local.
En particular, el hidrotratamiento permite obtener un gasoil con
menos de 10 partes por millón de azufre removiendo más del
99.5 % del azufre de la corriente original.
CRAQUEO Y REFORMACIÓN
Dentro de los procesos de conversión se encuentran los conocidos como cracking o "craqueo", que rompen y reacomodan
las moléculas grandes de las fracciones pesadas haciéndolas
más pequeñas.
Esta acción se produce aplicando calor en forma controlada y
se la conoce como "craqueo térmico".
Cuando se hace en presencia de un catalizador (una sustancia
que ayuda a que se produzca un cambio químico sin cambiar
ella misma), se habla de "craqueo catalítico".
El craqueo catalítico permite, mediante la selección del catalizador, manipular la ruptura y el reacomodamiento de las moléculas,
haciendo más selectivo y eficiente el proceso.
De esta manera se obtienen, a partir de un aceite pesado,
naftas de alta calidad, gasoil y gases útiles para la indústria
petroquímica (por ejemplo: propileno para la elaboración
de polipropileno).
Las naftas de menor grado que se obtienen por destilación primaria también pueden mejorarse mediante el proceso de reformación catalítica, modificando la estructura molecular por calentamiento bajo presión en presencia de un catalizador que contiene
platino. Se forman compuestos de mejor comportamiento en los
motores nafteros, mejorando el número de octano.
Un subproducto de este proceso es el hidrógeno que se utiliza
en el hidrotratamiento de las propias naftas, kerosene y gasoil.
Para naftas más livianas existe un proceso llamado “isomerización”
que mejora el octano.
Los procesos de conversión hacen que la refinería pueda responder más efectivamente a los cambios que se producen en la
demanda. Las personas a cargo de la programación de la producción se encargan de definir el ruteo de las distintas corrientes
obtenidas en la destilación a través de los diversos procesos de
conversión, para adecuar la cantidad y calidad de los productos
finales, según la demanda.
LA RESPUESTA DE LA REFINERÍA DE SHELL CAPSA ANTE EL DESAFÍO
DEL MEDIO AMBIENTE
En Shell entendemos por Desarrollo Sostenible a la integración
de los aspectos económicos, sociales y ambientales de todas
las actividades que hacemos, con el fin de equilibrar las prioridades de corto plazo con las necesidades de largo plazo.
De tal forma surge que debemos abordar las actividades
productivas de modo que permitan que las necesidades actuales
puedan ser atendidas sin poner en juego la capacidad de las
generaciones futuras de satisfacer sus propias necesidades.
Atento a este marco de referencia, la Refinería Buenos Aires ya
comenzó a principios de los años 90 un extenso y ambicioso
programa de mejoramiento continuo de sus instalaciones
y procedimientos de trabajo orientado a las áreas de Seguridad,
cuidado del Medio Ambiente, Salud Ocupacional, Protección
y Vigilancia (SMASP).
Dichas mejoras incluyeron obras tales como:
• Construcción de la Sala Central de Control, que incluyó la
modernización del sistema de Control de Procesos de Planta.
• Construcción de un puerto modelo en la Terminal Petrolera
del Puerto Dock Sud.
• Segunda Planta Tratadora de Aguas Agrias.
• Primera Planta Recuperadora de Azufre (Planta Claus)
de la Argentina.
• Instalación de 4 estaciones de monitoreo ambiental
(3 fijas / 1 móvil).
• Modernización (segregación) del Sistema de Tratamiento de
Efluentes Primario y construcción de la Planta de Tratamiento
Biológico.
• Uso de Gas Natural como combustible de proceso de refinería, en reemplazo de combustibles líquidos pesados.
• Carga Ventral de Camiones de Despacho y distribución
de combustibles líquidos.
• Planta de Desulfurización de Gasoil (GO HDS), que permite
producir un gasoil de calidad superior y menor impacto
ambiental.
Asimismo, en noviembre de 2003 la Refinería Buenos Aires
recertificó su Sistema de Gestión de Calidad según la norma
ISO 9001 Versión 2000 y lo revalidó en julio de 2011, con lo
cual mantiene la acreditación obtenida desde 1992.
Adicionalmente, en 1996, en materia de Cuidado del Medio
Ambiente, la Refinería fue la primera del Grupo Shell y la
tercera en el mundo en obtener la Certificación bajo norma
ISO 14001, la cual fue recertificada bajo Versión 2004 en
mayo 2006 y revalidada en junio de 2009.
A su vez, la Refinería Shell Buenos Aires fue la primera en
obtener el Certificado de Aptitud Ambiental otorgado por la
Secretaría de Política Ambiental de la Provincia de Buenos
Aires, el cual es renovado cada dos años.
Finalmente en junio de 2009 la Refinería también recertificó su
acreditación bajo norma OHSAS 18001 Versión 2007 en materia
de Gestión de Riesgos de Seguridad y Salud Ocupacional.
BIOCOMBUSTIBLES
Son combustibles obtenidos a partir de biomasa vegetal o animal,
renovables, que permiten reemplazar parcialmente a los combustibles fósiles obtenidos del petróleo.
Los biocombustibles incluidos en algunos combustibles de Shell
son biodiesel y bioetanol.
El biodiesel se adquiere a plantas que procesan aceites vegetales
y el bioetanol se adquiere a plantas que procesan azúcares,
ambos se incorporan a los productos finales de gasoil y naftas
respectivamente.
Los biocombustibles son biodegradables, renovables y reducen
las emisiones de gases del efecto invernadero.