LA CATÁLISIS Y EL PETRÓLEOLos petróleos crudos que se extraen de los diferentes campos petrolíferos de la Tierra, incluso los que son extraídos de distintas profundidades de un mismo campo petrolífero, son de naturaleza muy variada incluso en su apariencia externa.El petróleo bruto es una mezcla de diferentes hidrocarburos (la mayor parte saturados) que pueden ser agrupados en una de las tres familias siguientes:·parafinas (e isoparafinas)·naftenos·aromáticosEl gas natural por ejemplo, consiste en una mezcla de moléculas ligeras como el metano (CH4), el etano (C2H6), el propano (C3H8) y butano (C4H10). Viene acompañado de ácido sulfhídrico (H2S) que es corrosivo, por lo que es necesario una purificación para eliminarlo. Tradicionalmente el gas natural es utilizado como combustible para uso doméstico (estufas) e industrial (generadores de vapor para turbinas). En la última década sin embargo, su consumo para la producción de hidrógeno se ha elevado. El hidrógeno tiene mucha demanda en diferentes procesos de una refinería. La reacción típica del metano con vapor de agua es:CH4 + H2O « CO + 3H2El hidrógeno se separa del CO y puede ser utilizado para la síntesis del amoniaco a través de la reacción:N2 + 3H2« 2NH3Estas dos reacciones requieren de catalizadores para su aplicación industrial.El tamaño de las moléculas de hidrocarburo que componen el petróleo varía desde C1 hasta C40 - C50 o aun mayores, de ahí que también se le pueda clasificar en crudos ligeros o pesados. El contenido de impurezas como azufre (S), nitrógeno (N) y vanadio (V) de un petróleo también es muy importante ya que determina la calidad y el precio del mismo.El petróleo, una vez extraído, es enviado por oleoductos hacia las refinerías. Los crudos son separados inicialmente por destilación. En este proceso aproximadamente 75% de los compuestos son volátiles quedando un residuo llamado asfáltico en el fondo. La fracción volátil se separa como sigue, en orden decreciente de punto de ebullición:1)hidrocarburos gaseosos (metano o butano), 2)gasolina ligera, 3)gasolina pesada o nafta; 4)keroseno, 5)gasóleo ligero,6)gasóleo pesado.Generalmente los productos obtenidos en este proceso no son suficientes en calidad ni cantidad para los requerimientos actuales. Por lo tanto se requiere transformar estos productos en otros de uso más conveniente. La mayor parte de estos procesos son catalíticos (90%).En relación a la aplicación de sus productos, el petróleo puede ser separado en: 1)combustible para automóviles, aviones y máquinas diesel, 2)combustibles para calefacción e industrias (calderas), 3)materia prima para la obtención de hidrógeno y gas para cocina, 4)materia prima para productos químicos y petroquímicos, 5)aceites lubricantes y grasas, 6)obtener alimentos (proteínas).PROCESOS CATALÍCOS DEL PETRÓLEOEl objetivo de estos procesos es el de modificar las fracciones del petróleo para la obtención de productos en cantidad y calidad acorde con los requisitos del mercado. Podemos clasificarlos en la siguiente forma:a)Desintegración. Este proceso permite transformar moléculas pesadas en combustibles livianos y materias primas para la industria petroquímica. Industrialmente se conoce como proceso FCC (Fluid Catalytic Cracking). Inicialmente, los catalizadores utilizados en estos procesos eran arcillas acidificadas, pero en la actualidad han sido reemplazadas por aluminosilicatos microcristalinos sintéticos, denominados zeolitas o mallas molecularesb)Reformación de gasolinas. Este proceso permite aumentar el rendimiento de gasolinas así como el número de octano en ellas. Los catalizadores utilizados en este proceso son a base de platino (Pt) cuya concentración es del orden de 0.3% más un segundo metal (renio, iridio, estaño) ambos soportados en una alúmina (Al2O3) de transición (g o n).c)Hidrotratamientos. Los procesos denominados de hidrotratamiento tienen como finalidad la eliminación de impurezas como azufre, nitrógeno, oxígeno, níquel o vanadio. Los catalizadores utilizados son sulfuros de molibdeno y cobalto o níqueld)Hidrogenación-deshidrogenación. Estos procesos se utilizan generalmente para obtener olefinas para petroquímicos o como procesos de purificación. Los catalizadores que se usan son a base de níquel, platino u óxidos de cromo y hierro.e)Oxidación. Mediante este proceso, las olefinas y aromáticos se transforman en aldehídos, alcoholes, cetonas, peróxidos y óxidos que tienen gran demanda en petroquímica. Los catalizadores son óxidos de algún metal.f)Alquilación. El producto es un hidrocarburo saturado altamente ramificado que se utiliza para incrementar el índice de octano de la gasolina. El catalizador debe ser de tipo ácido y los más utilizados son el tricloruro de aluminio con ácido clorhídrico, así como el ácido sulfúrico y el ácido fluorhídrico.g)Isomerización. La fracción de 5 y 6 átomos de carbono que viene naturalmente en la gasolina, se isomeriza para dar productos de gran octanaje que después se mezclarán con gasolinas de bajo índice de octano. El catalizador utilizado hace años fue AlCl3. En la actualidad, se usa platino en zeolitas.
Hola, me ayudaste mucho, un muy buen artículo, me sirvió mucho para poder hacer mi trabajo. ¡gracias!
Equis ye -
Soy gay XY
Alfonso -
Francisco, estoy muy interesado en saber las características del crudo extraído en Guinea Ecuatorial, principalmente el tipo de crudo, la viscosidad y el flashpoint. El porcentaje de azufre también sería interesante. Sé que hay 4 yacimientos importantes: el Zafiro, Ceiba, Okume y Alba pero desconozco si todos tienen características similares. Agradecido por anticipado por tu información, recibe un cordial saludo
Alejandro -
Excelente artículo, muy útil. Gracias.
Alex Tedesco -
Muy Util me sirvió para una asignación de la Universidad reflejaré la web (Blog) entre mis fuentes a referenciar
graciano ntutumu -
hola, soy de guinea ecuatorial(africa)me gustaria tener un apoyo suyo sobre mi trabajo fin de carrea. estudiaba ingenieria de petroleo y mi trabajo fin de carrera es ( el proceso catalitico en la produccion del Metanol) si tienas alguna informacion no dudes en ayudarme
totoi -
mamatela!! pajuo!!!...
vladimir -
Ing. mis mas coordiales saludos para Utd. soy estudiante de ing. petroquimica, con respecto a su articulo a mi parecer es muy intesante y me gustaria tener apoyo de Utd con respecto a los tipos de catalizadores en procesos petroquimicos, le estaria muy agradecido.
JF -
Que tal Sr Francisco mis más gratos saludos para usted, Me pareció excelente su artículo. Soy estudiante de ingenieria de petréoleo y me gustaria que me ayudara con el o los procesos de la eliminacion del vanadio del petroleo y cualquier material o investigacion que usted tenga acerca de la eliminacion del vanadio del petroleo ya que pienso realizar mi trabajo de grado referente a esto. Por favor sin mas que decir espero que me pueda ayudar. GRACIAS.
GABRIEL QUERO -
hola ing, en estos momentos me encuentro desarrollando mi trabajo de pasantia basado en el catalizador de platino con base de alumina, a ver si me podria suministrar informacion sobre este catalizador. por favor. qgabril995@hotmail.com
GABRIEL QUERO -
hola ing, en estos momentos me encuentro desarrollando mi trabajo de pasantia basado en el catalizador de platino con base de alumina, a ver si me podria suministrar informacion sobre este catalizador. por favor.
JUDITH BOLIVAR -
buenos dias Ing. antes que nada le envio mis saludos. Soy estudiante de Ingenieria Industrial y estoy viendo una materia de Principios y procesos quimicos, qusisiera por favor que me ayudes con algo de material de el PROCESO DESULFURACION DEL PETROLEO
Hugo Solis -
Hola Francisco, primero dejame felicitarte por tu artículo, me pareció muy interesante. Soy de Ecuador, y te pido por favor si es que tienes me ayudes con información relacionada a la eliminación de metales especialmente el vanadio del crudo, y que catalizadores o resinas me recomiendas usar. Espero saber noticias próximas de ti. Gracias (husol1@hotmail.com)
LA CATÁLISIS Y EL PETRÓLEO Los petróleos crudos que se extraen de los diferentes campos petrolíferos de la Tierra, incluso los que son extraídos de distintas profundidades de un mismo campo petrolífero, son de naturaleza muy variada incluso en su apariencia externa.El petróleo bruto es una mezcla de diferentes hidrocarburos (la mayor parte saturados) que pueden ser agrupados en una de las tres familias siguientes:· parafinas (e isoparafinas)· naftenos· aromáticosEl gas natural por ejemplo, consiste en una mezcla de moléculas ligeras como el metano (CH4), el etano (C2H6), el propano (C3H8) y butano (C4H10). Viene acompañado de ácido sulfhídrico (H2S) que es corrosivo, por lo que es necesario una purificación para eliminarlo. Tradicionalmente el gas natural es utilizado como combustible para uso doméstico (estufas) e industrial (generadores de vapor para turbinas). En la última década sin embargo, su consumo para la producción de hidrógeno se ha elevado. El hidrógeno tiene mucha demanda en diferentes procesos de una refinería. La reacción típica del metano con vapor de agua es: CH4 + H2O « CO + 3H2El hidrógeno se separa del CO y puede ser utilizado para la síntesis del amoniaco a través de la reacción: N2 + 3H2 « 2NH3Estas dos reacciones requieren de catalizadores para su aplicación industrial. El tamaño de las moléculas de hidrocarburo que componen el petróleo varía desde C1 hasta C40 - C50 o aun mayores, de ahí que también se le pueda clasificar en crudos ligeros o pesados. El contenido de impurezas como azufre (S), nitrógeno (N) y vanadio (V) de un petróleo también es muy importante ya que determina la calidad y el precio del mismo. El petróleo, una vez extraído, es enviado por oleoductos hacia las refinerías. Los crudos son separados inicialmente por destilación. En este proceso aproximadamente 75% de los compuestos son volátiles quedando un residuo llamado asfáltico en el fondo. La fracción volátil se separa como sigue, en orden decreciente de punto de ebullición: 1) hidrocarburos gaseosos (metano o butano), 2) gasolina ligera, 3) gasolina pesada o nafta; 4) keroseno, 5) gasóleo ligero, 6) gasóleo pesado. Generalmente los productos obtenidos en este proceso no son suficientes en calidad ni cantidad para los requerimientos actuales. Por lo tanto se requiere transformar estos productos en otros de uso más conveniente. La mayor parte de estos procesos son catalíticos (90%). En relación a la aplicación de sus productos, el petróleo puede ser separado en: 1) combustible para automóviles, aviones y máquinas diesel, 2) combustibles para calefacción e industrias (calderas), 3) materia prima para la obtención de hidrógeno y gas para cocina, 4) materia prima para productos químicos y petroquímicos, 5) aceites lubricantes y grasas, 6) obtener alimentos (proteínas). PROCESOS CATALÍCOS DEL PETRÓLEO El objetivo de estos procesos es el de modificar las fracciones del petróleo para la obtención de productos en cantidad y calidad acorde con los requisitos del mercado. Podemos clasificarlos en la siguiente forma: a) Desintegración. Este proceso permite transformar moléculas pesadas en combustibles livianos y materias primas para la industria petroquímica. Industrialmente se conoce como proceso FCC (Fluid Catalytic Cracking). Inicialmente, los catalizadores utilizados en estos procesos eran arcillas acidificadas, pero en la actualidad han sido reemplazadas por aluminosilicatos microcristalinos sintéticos, denominados zeolitas o mallas moleculares b) Reformación de gasolinas. Este proceso permite aumentar el rendimiento de gasolinas así como el número de octano en ellas. Los catalizadores utilizados en este proceso son a base de platino (Pt) cuya concentración es del orden de 0.3% más un segundo metal (renio, iridio, estaño) ambos soportados en una alúmina (Al2O3) de transición (g o n). c) Hidrotratamientos. Los procesos denominados de hidrotratamiento tienen como finalidad la eliminación de impurezas como azufre, nitrógeno, oxígeno, níquel o vanadio. Los catalizadores utilizados son sulfuros de molibdeno y cobalto o níquel d) Hidrogenación-deshidrogenación. Estos procesos se utilizan generalmente para obtener olefinas para petroquímicos o como procesos de purificación. Los catalizadores que se usan son a base de níquel, platino u óxidos de cromo y hierro. e) Oxidación. Mediante este proceso, las olefinas y aromáticos se transforman en aldehídos, alcoholes, cetonas, peróxidos y óxidos que tienen gran demanda en petroquímica. Los catalizadores son óxidos de algún metal. f) Alquilación. El producto es un hidrocarburo saturado altamente ramificado que se utiliza para incrementar el índice de octano de la gasolina. El catalizador debe ser de tipo ácido y los más utilizados son el tricloruro de aluminio con ácido clorhídrico, así como el ácido sulfúrico y el ácido fluorhídrico. g) Isomerización. La fracción de 5 y 6 átomos de carbono que viene naturalmente en la gasolina, se isomeriza para dar productos de gran octanaje que después se mezclarán con gasolinas de bajo índice de octano. El catalizador utilizado hace años fue AlCl3. En la actualidad, se usa platino en zeolitas.
13 comentarios
Marcela -
Equis ye -
Alfonso -
Agradecido por anticipado por tu información, recibe un cordial saludo
Alejandro -
Gracias.
Alex Tedesco -
graciano ntutumu -
totoi -
vladimir -
JF -
GABRIEL QUERO -
GABRIEL QUERO -
JUDITH BOLIVAR -
Ing. antes que nada le envio mis saludos.
Soy estudiante de Ingenieria Industrial y estoy viendo una materia de Principios y procesos quimicos, qusisiera por favor que me ayudes con algo de material de el PROCESO DESULFURACION DEL PETROLEO
Hugo Solis -
Espero saber noticias próximas de ti.
Gracias
(husol1@hotmail.com)