Análisis del crudo de petroleo y destilación fraccionada.
Introducción:
El petróleo crudo es una mezcla de hidrocarburos muy compleja, el nombre petróleo quiere decir "aceite de piedra" por ser una sustancia aceitosa extraída de yacimientos superficiales rocosos, lo que en la biblia y otros libros llamaban brea. Se formó hace millones de años en lugares donde el plancton y las algas marinas se acumularon por siglos en los fondos de grandes lagos y océanos. Luego esos lugares quedan sepultados por sedimentos y el peso y el calor de la descomposición generan el petróleo, que se deposita en rocas porosas.
Los diferentes componentes de esta mezcla tienen diversos usos. Los hidrocarburos de cadena larga, por ejemplo, se utilizan para la fabricación de aceites lubricantes y ceras, mientras que los hidrocarburos de cadena más corta se usan como combustible. La separación de esta mezcla en los componentes se lleva a cabo a través de la destilación fraccionada, el paso más importante en el proceso de refinación.
Ebullición
Los hidrocarburos de cadena más larga generalmente tienen mayores puntos de ebullición. Durante la destilación fraccionada, el aceite se calienta y pasa al interior de una columna de destilación, que es básicamente como un alambique utilizado para destilar el alcohol. El vapor se enfría a medida que asciende la columna, y las diferentes fracciones, o cadenas de hidrocarburos, se condensan a diferentes temperaturas. Las bandejas en la columna de destilación recogen el condensado para que pueda ser recuperado y procesado más adelante.
Fracciones
El butano y los hidrocarburos menores ascienden más allá que cualquiera de las otras fracciones, todo el camino hasta la parte superior de la columna. La nafta ligera de primera destilación es la siguiente fracción más volátil, con una condensación entre 90 y 200 grados Fahrenheit (32 y 93 grados Celsius). La nafta se condensa más abajo en la columna, y por debajo se recupera el queroseno. Gasóleo de calefacción y el diésel se condensan por debajo del queroseno en el rango de 460 a 650 grados (232 a 343 grados Celsius), mientras que el gasóleo pesado se condensa aún más hacia abajo, de 650 a 1000 grados (343 a 537 grados Celsius).
Siguientes pasos
La fracción más pesada es el aceite combustible residual, que no asciende la columna en absoluto. Este aceite residual se utiliza para las ceras de parafina y alquitrán. Se desglosa a través de un proceso denominado craqueo para producir hidrocarburos de cadena más corta para la gasolina. La nafta y nafta ligera de primera condensación se utilizan para la gasolina y el queroseno y el aceite de calefacción de los hogares tiene uso como combustible. El butano y otros componentes muy ligeros son enviados para procesamiento de gas, y también pueden usarse como combustible.
Consideraciones
El petróleo crudo viene en sabores dulces y ácidos. La materia dulce tiene menos del 0,5 por ciento de contenido de azufre, mientras que el material ácido tiene más del 0,5 por ciento de azufre. Las refinerías prefieren el primero, ya que tiene menos azufre para eliminar y una mayor fracción de hidrocarburos de cadena más corta que hacen gasolina. Es importante tener en cuenta que el crudo contiene un mero 25 a 35 por ciento de gasolina en promedio, por lo cual la destilación por sí sola no es suficiente, las refinerías tienen que aumentar la cantidad de gasolina, rompiendo hidrocarburos más grandes a través del craqueo.
Objetivos:
- Poder hacer un análisis parcial de las propiedades del crudo de petróleo, tales como la viscosidad, la flamabilidad, el color, y el olor.
- Simular una destilación fraccionada, observando los productos de cada una de las fracciones, siendo estas las torres de deslitación.
Material:
5 tubos de ensayo de 10 ml.
1 matraz de bola 200ml
1 termometro de 110°C
2 corcho.
1 canastilla electronica.
1 portaobjetos.
3 muestras de petróleo dadas (itzmo, maya y pozóleo).
3 cubre objetos.
Procedimiento:
En primer lugar al tener los
materiales ya preparados en la mesa del laboratorio, se comenzó por
armar el equipo de destilación.
1.-Con las tres muestras, se comenzó con ponerlas en unos portaobjetosy taparlas
con un cubreobjetos, para realizar el análisis.
2.- Vasear la gasolina en el matraz, y este ponerlo al fuego, para dar incio al proceso de destilación.
3.- Cada 5 ml, obtenidos se mide la temperatura de la gasolina, y se separan los productos como si se tratace de una fraccón. ( Repetir 5 veces).
4.- Realizar la pruba de flamabilidad con el crudo de petroleo, y con las muestras obtenidas a partir de la destilación.
Observaciones:
Análisis de las muestras de petroleo:
Nos dieron la
posibilidad de observar su color y percibir su olor, para poder encontrar la
densidad tuvimos que usar el tacto para que con los dedos pudiéramos saber cómo
era su viscosidad, comparándola con las demás muestras que se nos fueron dadas,
mediante este procedimiento pudimos encontrar que unas eran más densas que
otras, que tenían un color y un olor muy característico y diferente, así como
ya teníamos un breve conocimiento de estas sensaciones y cosas que percibimos
en ellas pudimos encontrar que olían a cosas que tenemos en nuestra vida
cotidiana como el plástico o gasolina. Donde los resultados que obtuvimos los
mostraremos más adelante.
Destilación fraccionada:
. Al prenderlo obtuvimos una
solución que era cristalina la cual se fue volviendo de unos colores más sucios
al pasar del tiempo de calentamiento.
Como nuestro termómetro no
era de gran alcance solo pudimos hacer cinco muestras, las cuales aunque fueron
más pocas que las de los demás aun así pudimos observar cómo eran los niveles
de destilación del crudo en una torre de destilación, donde al obtener nuestras
cinco muestras posteriormente al hacer la prueba de inflamabilidad encontramos
que el crudo no se encendió mientras que sus derivados ardieron rápidamente,
así pudimos observar de una manera a escala como se trabaja en una torre de
destilación.
Resultados:
Caracterización del crudo (Maya, Itzmo y Pozóleo)
·
Color
Maya: Es de un
color muy oscuro podemos decir que es negro
Itsmo: Tiene un
color café muy claro
Pozóleo: Su color
es café oscuro
·
Olor
Maya: Tiene un olor
como de (plástico) quemado, pero no es muy fuerte su olor
Itsmo: Su olor es
parecido al de la gasolina, es sólo un poco más fuerte que el del Maya
Pozóleo: Tiene un
olor mucho más fuerte y penetrante que el de los demás crudos
·
Viscosidad
Maya: es muy
viscoso (está muy espeso)
Itsmo: es un poco
viscoso (no es muy líquido, pero no es muy espeso )
Pozóleo: No es nada
viscoso (es muy liquido)
Conclusiones:
Dado a que se cumplieron ambos obejetivos de la práctica, podemos concluir que el procediemiento de llevan a cabo las industrias petroleras no es nada sencillo, pues es bastante elaborado y peligroso, esto lo pudimos notar por algunos percances que nos ocurrieron al estar realizando la práctica. Además que pudimos observar todas las tranformaciones que tiene el crudo de petroleo, y sus dervados a partir del proceso de destlación fraccionada.
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