Los distintos componentes del petróleo crudo tienen tamaños, pesos y temperaturas de ebullición diferentes; por ello, el primer paso es separar estos componentes. Como tienen diferentes temperaturas de ebullición, pueden separarse fácilmente mediante un proceso llamado destilación fraccionada. Los pasos de la destilación fraccionada son los siguientes:
- Se calienta la mezcla de dos o más sustancias (líquidos) con diferentes puntos de ebullición a una temperatura elevada. El calentamiento se suele hacer con vapor a alta presión a temperaturas de unos 1112 grados Fahrenheit / 600 grados Celsius.
- La mezcla hierve, formando vapor (gases); la mayoría de las sustancias pasan a la fase de vapor.
- El vapor entra en el fondo de una larga columna (columna de destilación fraccionada) que está llena de bandejas o platos. Las bandejas tienen muchos agujeros o tapones de burbujas (como el tapón aflojado de una botella de refresco) para permitir el paso del vapor. Aumentan el tiempo de contacto entre el vapor y los líquidos en la columna y ayudan a recoger los líquidos que se forman a distintas alturas en la columna. Hay una diferencia de temperatura a través de la columna (caliente en la parte inferior, fría en la parte superior).
- El vapor asciende en la columna.
- A medida que el vapor asciende a través de las bandejas de la columna, se enfría.
- Cuando una sustancia del vapor alcanza una altura en la que la temperatura de la columna es igual al punto de ebullición de esa sustancia, se condensará para formar un líquido. (La sustancia con el punto de ebullición más bajo se condensará en el punto más alto de la columna; las sustancias con puntos de ebullición más altos se condensarán más abajo en la columna).
- Las bandejas recogen las distintas fracciones líquidas.
- Las fracciones líquidas recogidas pueden pasar a los condensadores, que las enfrían aún más, y luego van a los tanques de almacenamiento, o pueden ir a otras áreas para su posterior procesamiento químico
La destilación fraccionada es útil para separar una mezcla de sustancias con estrechas diferencias en los puntos de ebullición, y es el paso más importante en el proceso de refinado.
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El proceso de refinado del petróleo comienza con una columna de destilación fraccionada. A la derecha, puede ver varios procesadores químicos que se describen en la siguiente sección.
Muy pocos de los componentes salen de la columna de destilación fraccionada listos para el mercado. Muchos de ellos deben ser procesados químicamente para hacer otras fracciones. Por ejemplo, sólo el 40% del petróleo crudo destilado es gasolina; sin embargo, la gasolina es uno de los principales productos fabricados por las compañías petroleras. En lugar de destilar continuamente grandes cantidades de petróleo crudo, las compañías petroleras procesan químicamente algunas otras fracciones de la columna de destilación para hacer gasolina; este procesamiento aumenta el rendimiento de la gasolina de cada barril de petróleo crudo.
En la siguiente sección, veremos cómo procesamos químicamente una fracción en otra.