Clases 4 2

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ZONA FLASH
En la zona flash de la columna atmosférica es donde vaporiza parcialmente, la fase vapor
(V) que asciende en la columna y la fracción líquida (L) que desciende hacia la zona de
stripping de fondo
Como consecuencia de que la fracción V se separa de la L en una sola etapa de equilibrio

presentan un gran solapamiento (”OVERLAP”). Esto significa que el vaporizado inicial (V)
contiene crudo reducido y el líquido inicial (L) contiene destilados
ZONA DE STRIPPING DE FONDO

El “FRENTE LIGERO” que acompaña a la fracción liquida inicial (L), revaporiza por la
disminución de la presión parcial ocasionada por la inyección de vapor de agua en la zona
de stripping de fondo de la columna, y asciende hacia la parte superior de la columna
ZONA DE LAVADO
Al crudo vaporizado que asciende de la zona flash y se introduce en la de lavado, que
excede a la suma del producto de cabeza y extracciones laterales se le denomina
“sobrevaporizado” (overflash)
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La misión del overflash es proporcionar reflujo suficiente en la zona de lavado desde el

plato de extracción de GASÓLEO (AGO) para conseguir un aceptable fraccionamiento
entre el AGO y el crudo reducido o dicho de otra manera agotar más el crudo reducido sin
empeorar la calidad de la tercera extracción lateral GASÓLEO (AGO).
ZONA DE FRACCIONAMIENTO Y EXTRACCIÓN DE GASOIL ATM. (AGO)

Los vapores que abandonan la zona de lavado, penetran en la zona de separación de
AGO a través del plato de esta extracción. En esta zona condensan la extracción de AGO
y el reflujo inferior de AGO. El calor de condensación se cede al reflujo superior de AGO y
al reflujo inferior de Diesel
La mayor utilización de la absorción de calor con reflujo superior de AGO, a costa de un

menor uso del reflujo inferior de diesel, se traduce en una mayor recuperación energética
en el calentamiento del crudo a costa de un peor fraccionamiento entre las extracciones de
diesel y de AGO y viceversa
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ZONA DE FRACCIONAMIENTO Y EXTRACCIÓN DE GASOIL ATM. (AGO)

Los vapores que abandonan la zona de lavado, penetran en la zona de separación de
AGO a través del plato de esta extracción.
En esta zona condensan la extracción de AGO y el reflujo inferior de AGO.
El calor de condensación se cede al reflujo superior de AGO y al reflujo inferior de Diesel
La mayor utilización de la absorción de calor con reflujo superior de AGO, a costa de un

menor uso del reflujo inferior de diesel, se traduce en una mayor recuperación energética
en el calentamiento del crudo a costa de un peor fraccionamiento entre las extracciones de
diesel y de AGO y viceversa
ZONA DE FRACCIONAMIENTO Y EXTRACCIÓN DE DIESEL (DO)

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Al plato de extracción de DO le entran los vapores que abandonan la zona de AGO y que
están constituidos por el producto de cabeza más las extracciones laterales de KE y DO y
más el reflujo inferior de DO.
En la zona de fraccionamiento de DO condensan la extracción de DO y el reflujo inferior

de DO, la energía se emplea en incrementar el calor sensible del reflujo superior de DO y
en suministrar calor latente de vaporización al reflujo interno de KE
ZONA DE FRACCIONAMIENTO Y EXTRACCIÓN DE KEROSENO (KE)
A través del plato de extracción de KE entran en la sección los vapores procedentes de la

zona de DO, constituidos por el producto de cabeza más la extracción de KE y más el
reflujo de KE vaporizado en la zona de DO. En esta zona condensa el KE y el reflujo
interno de KE procedentes de la zona de DO
Para mejorar el fraccionamiento entre la nafta y el KE (mejor “GAP” u “OVERLAP”) se

debe hacer uso de los reflujos inferior de nafta y externo
ZONA DE CABEZA (”OVERHEAD”)

Por la parte superior de la columna sale el producto de cabeza a la temperatura de rocío
constituido por:
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G+GLP+NL+NP
Vapor de Agua en la Columna

El vapor de agua entra en la columna por los puntos siguientes:
1. Zona de stripping de fondo
2. Zona flash, con la alimentación
3. Los tres stripper laterales, que introducen sus vapores en la columna (siempre que los
stripper no funcionen con rehervidor).
El efecto del vapor de agua en todas las zonas donde se utiliza y/o aparece es reducir la
temperatura de ebullición de los hidrocarburos a su presión parcial, por ejemplo la
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temperatura de rocío en cabeza de columna es la correspondiente a la presión parcial que

ejercen todos los hidrocarburos
En algunas columnas se instala un medidor de overflash externo mediante un plato de

extracción total que permite circular el reflujo externamente y ser medido
El control del reflujo externo puede hacerse de dos formas
PUMPAROUND
En la que del mismo plato de la extracción lateral se toma cierta cantidad de producto que
se enfría, mediante intercambio de calor con el crudo, y se introduce como reflujo frío por
encima del plato de extracción, es el más utilizado
PUMPBACK
Se introduce por debajo del plato de extracción, permite reducir reflujo y por lo tanto el
diámetro de la columna, pero tiene como desventaja la pérdida de flexibilidad a cambios
de crudo de distinta naturaleza
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Los stripper laterales tienen por objeto ajustar el punto inicial de destilación de los
productos
Los stripper laterales tienen por objeto ajustar el punto inicial de destilación de los
productos. Al incrementar la inyección de vapor el punto inicial aumenta y viceversa, los
vapores producidos se introducen en la columna para recuperarse en las extracciones
superiores
GASCÓN (CONCENTRACIÓN DE GASES)

Al estudiar la unidad de destilación atmosférica se ve que por cabeza de la torre se
produce una corriente de gases, hidrocarburos ligeros C1 a C4, más nafta que podría ser
ligera (NL) o ligera más pesada (NL + NP o nafta “FULL RANGE”). En lenguaje de
refinería al conjunto de todos estos compuestos se les denomina ligeros o “light ends”.
La función de la unidad de concentración de gases y estabilizadora de naftas es la de

tratar estas corrientes separando los compuestos de forma que permita su utilización en la
propia refinería o su venta como producto comercial
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Las condiciones óptimas operatorias de la columna

Deben determinarse teniendo en consideración las limitaciones de capacidad de los
equipos (horno, columna, condensador de cabeza, etc.) y los costos energéticos (precios y
consumos) de fuel y vapor de agua.
Es imprescindible controlar adecuadamente el overflash (reflujo en la zona flash),
típicamente un 5% del crudo alimentado, para asegurar que cumpla su función. Dado que
en la columna no es posible medirlo, se suele controlar mediante la temperatura de salida
del horno para obtener vaporizado suficiente que asegure el reflujo
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CORTES TÍPICOS DE DESTILACIÓN TBP POR PRODUCTOS

TBP (del inglés “true boiling point”, temperatura de ebullición real)
GAS C1/C2
GLP C3/C4
NAFTA LIGERA PI-90 ºC
NAFTA PESADA 90-200 ºC
QUEROSENO 200-260 ºC
GASÓLEOS 260-350 ºC
RESIDUO ATMOSFÉRICO 350+ ºC
Las curvas de destilación TBP (del inglés “true boiling point”, temperatura de ebullición
real) distinguen a los diferentes tipos de petróleo y definen los rendimientos que se pueden
obtener de los productos por separación directa
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Los productos que se obtienen en esta unidad son:

Fuel Gas Acido, formado por H2, C1, C2 y SH2 que se envían a tratar a la unidad de
aminas (separación SH2) para posteriormente utilizarse como combustible en los hornos
de la Refinería o como alimentación a la unidad de producción de hidrógeno.
Propano. Se puede comercializar como GLP, después de ser “endulzado”, o utilizarse
para usos petroquímicos (alimentación a plantas de propileno o “steam cracker”).
Butano. Se comercializa como GLP después de endulzamiento, y dentro de la Refinería
se emplea para ajustar la presión de vapor de las gasolinas.
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Metil Terbutil Éter (MTBE) y Teramil Metil Éter (10-20 % volumen: TAME)
ENDULZAMIENTO
En la composición del crudo de petróleo se encuentran moléculas complejas que
contienen azufre, C-S más débiles se descomponen al ser sometidos a elevadas
temperaturas, dando lugar a la formación de SH2 y mercaptanos
Estos compuestos tienen un olor muy desagradable incluso en muy pequeñas

concentraciones, y producen fenómenos de corrosión, tanto en la refinería como en los
usos posteriores, por lo que es necesario eliminarlos. A este proceso se le denomina
endulzamiento
Los objetivos del endulzamiento

* Reducir la corrosión. Ensayo “doctor” (endulzamiento).
• Mejorar la susceptibilidad al plomo cuando se aditivan las gasolinas con este compuesto
para mejorar el índice de Octano (extracción).
• Mejorar la respuesta de las gasolinas a los inhibidores de formación de gomas
(extracción).
• Mejorar el olor de los productos finales. Los mercaptanos tienen un olor característico
penetrante y desagradable (endulzamiento).
• Reducir el contenido en azufre para cumplir las especificaciones de este compuesto
(extracción).
• Reducir contenido de azufre en las corrientes que se enviarán al proceso de alquilación
para reducir el consumo de ácido (HF o H2SO4) en los mismos (extracción).
PROCESO DE ENDULZAMIENTO
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En las unidades de endulzamiento los mercaptanos son convertidos directamente en

disulfuros sin extracción, es decir, el contenido de azufre no se modifica.
El tratamiento se aplica a corrientes procedentes de extracción, para eliminar la corrosión
que pudiera tener aún, y fracciones de punto final de ebullición mayor de 120ºC, naftas
pesadas, “full range” y queroseno.
Los mercaptanos contenidos en estas fracciones son poco solubles en sosa cáustica y no
pueden ser extraídos
La mayor parte de las instalaciones de extracción de mercaptanos y endulzamiento han

sido desarrolladas, con el nombre comercial de MEROX con el que habitualmente se
conocen estas plantas. Los esquemas vistos son los más frecuentes si bien existen
variantes que tratan corrientes específicas, como productos de cracking térmico,
visbreaking, cracking catalítico, etc.
Química del Proceso

La reacción de oxidación de los mercaptanos tiene lugar siempre que se encuentran en
presencia del oxigeno de aire.
Para acelerar la velocidad de reacción se utilizan catalizadores Merox que aumentan la
selectividad hacia la formación de disulfuros minimizando reacciones secundarias no
deseables
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La reacción que solo tiene lugar en medio alcalino y es la siguiente:
R representa una cadena de hidrocarburos que puede ser lineal, ramificada, cíclica,
saturada o insaturada
En el proceso Merox con extracción, en el que los mercaptanos son muy solubles en la
solución de sosa caustica, la reacción tiene lugar en dos etapas
En una primera etapa los mercaptanos se disuelven en el medio alcalino y en una

segunda etapa, endulzamiento, se oxidan los mercaptanos extraídos:
HC + RSH + NaOH NaSR + H2O + HC

Fase aceitosa Fase acuosa Fase acuosa Fase aceitosa
4 NaSR + O2 + 2H2O 4 NaOH + 2 RSSR

Fase acuosa Fase acuosa Fase aceitosa
La reacción de oxidación tiene lugar en la interfase agua-aceite por lo que es necesario un

buen contacto para facilitar el endulzamiento
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Como consecuencia de que la fracción V se separa de la L en una sola etapa de equilibrio

ZONA DE STRIPPING DE FONDO

La misión del overflash es proporcionar reflujo suficiente en la zona de lavado desde el

ZONA DE FRACCIONAMIENTO Y EXTRACCIÓN DE GASOIL ATM. (AGO)

La mayor utilización de la absorción de calor con reflujo superior de AGO, a costa de un

ZONA DE FRACCIONAMIENTO Y EXTRACCIÓN DE GASOIL ATM. (AGO)

La mayor utilización de la absorción de calor con reflujo superior de AGO, a costa de un

ZONA DE FRACCIONAMIENTO Y EXTRACCIÓN DE DIESEL (DO)

En la zona de fraccionamiento de DO condensan la extracción de DO y el reflujo inferior

ZONA DE FRACCIONAMIENTO Y EXTRACCIÓN DE KEROSENO (KE)

A través del plato de extracción de KE entran en la sección los vapores procedentes de la

Para mejorar el fraccionamiento entre la nafta y el KE (mejor “GAP” u “OVERLAP”) se

ZONA DE CABEZA (”OVERHEAD”)

Vapor de Agua en la Columna

temperatura de rocío en cabeza de columna es la correspondiente a la presión parcial que

En algunas columnas se instala un medidor de overflash externo mediante un plato de

El control del reflujo externo puede hacerse de dos formas

GASCÓN (CONCENTRACIÓN DE GASES)

La función de la unidad de concentración de gases y estabilizadora de naftas es la de

Las condiciones óptimas operatorias de la columna

CORTES TÍPICOS DE DESTILACIÓN TBP POR PRODUCTOS

Los productos que se obtienen en esta unidad son:

Estos compuestos tienen un olor muy desagradable incluso en muy pequeñas

Los objetivos del endulzamiento

En las unidades de endulzamiento los mercaptanos son convertidos directamente en

La mayor parte de las instalaciones de extracción de mercaptanos y endulzamiento han

Química del Proceso

La reacción que solo tiene lugar en medio alcalino y es la siguiente:

En una primera etapa los mercaptanos se disuelven en el medio alcalino y en una

HC + RSH + NaOH NaSR + H2O + HC

4 NaSR + O2 + 2H2O 4 NaOH + 2 RSSR

La reacción de oxidación tiene lugar en la interfase agua-aceite por lo que es necesario un

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