Desalación del Crudo
Generalidades: La mayoría de los aceites crudos contienen restos de sal en el agua salada producida junto con el petróleo crudo. La desalación es una operación necesaria para eliminar la sal de las salmueras presentes en el petróleo crudo después de la recuperación. Si no se reduce la cantidad de salmuera a niveles aceptables, se pueden producir niveles inaceptables de cloruro de hidrógeno durante el refinado.
El propósito de la desalación es eliminar contaminantes como la sal mediante el lavado con agua, seguido de la separación del agua sucia contaminada utilizando coalescencia electrostática. La mezcla de agua y aceite es estable, lo que dificulta la eliminación del agua por simple sedimentación. La eficiencia de una etapa de lavado con coalescencia electrostática varía del 85-95%; en un sistema de dos etapas, la eficiencia del sistema es del 97-99%.
Destilación Atmosférica
Generalidades: La destilación es un método de separación física de componentes de una mezcla basado en sus distintos puntos de ebullición.
Proceso: En la destilación atmosférica, el crudo de carga pasa por una bomba a 120 °C y después por una desaladora primaria y secundaria. También pasa por dos trenes de precalentamiento. El crudo llega a una torre de destilación donde se reparte hacia un despojador de *jet fuel* y un despojador de diésel. El crudo restante se convierte en crudo reducido. Parte del crudo se convierte en gases indeseables y nafta liviana.
El diésel se utiliza para consumo interno de la planta de destilación. El agua dulce se necesita para el desalador electrostático; al calentarse, se mezcla con el agua del desalador para desalar el crudo. Después, el crudo llega a unas bombas para impulsar el petróleo a los intercambiadores de calor y de ahí se mezcla con el agua caliente e ingresa al desalador electrostático, donde se produce el desalado mediante un campo eléctrico.
El crudo desalado sale y se dirige a otro tren de intercambio de calor. El residuo calienta el crudo en los intercambiadores de calor. Después, el crudo caliente sale y va a un horno de calentamiento (343 °C) e ingresa por la columna de alimentación a la torre de destilación. Por el tope sale el vapor constituido por gases y nafta, luego pasa a un enfriamiento y condensación a un tambor separador. Una parte de la nafta regresa como reflujo de tope y otra parte regresa al tubo. El vapor ingresa al *stripper*, donde se le retiran los componentes externos y regresa a la columna de fraccionamiento. Por debajo sale diésel, y el agua se dirige a las calderas.
Aplicaciones:
- Gas: Se utiliza como combustible en refinería.
- Kerosene: Se utiliza como combustible de aviación (*jet fuel*) o como combustible industrial.
- Diésel: Puede no cumplir con las especificaciones debido a su contenido de azufre.
La destilación atmosférica permite obtener las fracciones características del petróleo livianas.
Destilación al Vacío
Generalidades: Es una unidad de separación de componentes de altos puntos de ebullición, los cuales forman parte de los gasóleos. En esta destilación se separan los gasóleos, que son fracciones más pesadas que el diésel y tienen un tono amarillento. El objetivo es minimizar el residuo y producir la menor cantidad de gas posible.
Aplicaciones:
- Obtener el mayor rendimiento de los gasóleos, que constituyen una carga en el craqueo catalítico y se producen gases para incrementar la producción de GLP y naftas para preparar gasolinas.
- El residuo que queda va a otra unidad de craqueo térmico para obtener la base para la preparación de fuel oil; el 95% (reduciendo la viscosidad) se convierte en fuel oil.
- Disminuir la producción de gasóleos.
- Al disminuir la producción de gasóleos, se aumenta el residuo con el que se produce asfalto.
- Sirve para obtener principalmente 3 gasóleos: liviano, mediano y pesado, para aceites lubricantes.
Proceso: El crudo reducido de la destilación atmosférica se le inyecta vapor para disminuir la presión parcial, darle mayor velocidad al flujo y disminuir el tiempo de residencia en el horno. Al salir del horno (388 a 450 °C), ingresa a la columna de destilación al vacío de 25 a 50 mmHg. Los gases son succionados por los eyectores. El vapor de agua entra al eyector, lo que hace que la succión disminuya la presión en la columna (hasta 20 mmHg). La mezcla de gas y vapor de agua se lleva a un condensador y después a un separador, y se lleva el agua aceitosa hasta el sumidero. El gas que no se condensa lo succiona el segundo eyector y se repite el proceso, y el gas que no se condensa se utiliza como combustible.
La refinería de Esmeraldas tiene un separador trifásico. Con una bomba se succiona el gasóleo liviano y después se enfría; una parte regresa a la columna para mejorar el proceso y la otra constituye el producto gasóleo ligero. Lo mismo sucede con el gasóleo pesado; se ingresa vapor a la columna que después saldrá por el tope.
Hidrotratamiento
Generalidades: El nombre tiene que ver con el tratamiento con hidrógeno. Es la relación de H2 a la carga para disminuir impurezas que se encuentran solubles en las corrientes de procesos de petróleo. Es el tratamiento para que el hidrógeno reaccione con los componentes de azufre y oxígeno, para separarlos de la carga y disminuir el contenido de los mismos en la fracción, permitiendo disminuir las impurezas que tiene una carga.
Aplicaciones:
- Prepara la carga para entrar al proceso.
- Para que cumpla las condiciones del proceso.
- Preparar para que vaya a la reformación catalítica.
Proceso: La carga viene de la unidad de destilación atmosférica (nafta pesada) y va al tanque de donde es evacuada la carga a una bomba donde se mezcla con H2 que viene del compresor de reciclo. Para que se produzcan estas reacciones, se calientan en un intercambiador de calor; este calor viene del efluente del reactor. Después, la mezcla va a un horno de calentamiento sobre los 320 °C, para que pueda ingresar la carga al reactor donde se encuentra el catalizador.
