destilación

La destilación separa el petróleo crudo en productos utilizables calentándolo a unos 350 °C y permitiendo que los vapores se condensen a diferentes temperaturas a medida que ascienden por una columna de fraccionamiento. Los hidrocarburos más ligeros (moléculas más pequeñas) se condensan en la parte superior de la columna, donde hace más frío; los más pesados (moléculas más grandes) se hunden y se condensan más abajo, donde hace más calor. Este gradiente de temperatura realiza el trabajo de clasificación mecánicamente, sin productos químicos.

El crudo entra como líquido cerca de la base de la columna y es vaporizado inmediatamente por un horno. A medida que el vapor caliente asciende, encuentra bandejas o empaques que lo enfrían progresivamente. En cada nivel, parte del vapor se condensa en líquido y drena lateralmente hacia las bandejas de recolección, mientras que el vapor no condensado continúa ascendiendo. El resultado es una serie de corrientes de productos distintas: gas de petróleo y gas licuado de petróleo en la parte superior, luego gasolina, nafta, queroseno, gasóleo, fueloil y, finalmente, betún en la parte inferior.

El viaje del crudo a través de la columna

El petróleo crudo es una mezcla compleja de hidrocarburos que van desde el metano (un átomo de carbono) hasta moléculas con 50 o más carbonos. El punto de ebullición aumenta drásticamente con la longitud de la cadena: el metano hierve a menos 162 °C, los componentes de la gasolina entre 40 y 200 °C, el diésel entre 250 y 350 °C, y las fracciones más pesadas mucho más. La columna explota estas diferencias. Los ingenieros controlan la temperatura de la base de la columna y el reflujo (cuánto líquido condensado se recicla hacia abajo) para optimizar la división entre productos.

Las columnas de fraccionamiento son el corazón industrial de cada refinería. Una columna típica puede tener de 30 a 60 metros de altura y de 2 a 4 metros de diámetro, operando continuamente bajo presiones de 10 a 20 bar. La pérdida de calor a través de las paredes se minimiza con aislamiento porque mantener el gradiente de temperatura interno correcto es fundamental para la calidad del producto. Las bandejas pueden ser de campana de burbujeo (más antiguas, robustas), de válvula (más eficientes) o de tamiz (perforaciones simples que permiten que el vapor burbujee a través del líquido).

Los términos 'fraccionamiento' y 'destilación' se usan casi indistintamente en la refinación, aunque el fraccionamiento técnicamente enfatiza la separación en fracciones distintas en lugar del mecanismo de ebullición en sí. Los problemas en la columna suelen estar relacionados con el ensuciamiento (acumulación de residuos pesados en las bandejas), la formación de espuma (drenaje deficiente del líquido) o la pérdida de control de la temperatura. El crudo debe ser desalado (eliminación de agua y sales minerales) antes de la entrada, o la corrosión y la obstrucción del equipo se vuelven graves.