Topping: Destilación Atmosférica del Petróleo Crudo

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Resumen

El documento describe el topping, la destilación atmosférica del crudo en una torre de fraccionamiento. Explica cómo cambia la temperatura de la torre y las fracciones que se obtienen: gases de destilería, naftas, kerosenes y gas oil. Termina con el fuel oil del fondo y la destilación al vacío, que produce aceites lubricantes y asfalto.

Puntos clave

  • El crudo se calienta a unos 350 ºC y se envía a una torre de fraccionamiento de unos 50 metros, con platos de burbujeo.
  • La temperatura de la torre baja desde 350 ºC en la base hasta menos de 100 ºC en la cabeza.
  • Las naftas destilan por debajo de 175 ºC y tienen de 5 a 12 átomos de carbono.
  • Los kerosenes destilan entre 175 ºC y 275 ºC y tienen de 12 a 18 átomos de carbono.
  • El gas oil destila entre 275 ºC y 325 ºC y tiene más de 18 átomos de carbono.
  • El fuel oil queda en la base de la torre. Su destilación al vacío da aceites lubricantes, y el residuo final es asfalto.

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Topping: Proceso de Destilación Atmosférica del Crudo

El crudo se calienta a 350ºC y se envía a una torre de fraccionamiento, una estructura metálica de 50 metros de altura, en cuyo interior hay numerosos platos de burbujeo. Un plato de burbujeo es una chapa perforada, montada horizontalmente, con un pequeño tubo y capuchón en cada orificio. De este modo, los gases calientes que ascienden por dentro de la torre atraviesan el líquido más frío retenido por los platos. Tan pronto dicho líquido desborda un plato, cae al inmediato inferior.

Funcionamiento de la Torre de Fraccionamiento

La temperatura dentro de la torre de fraccionamiento se gradúa progresivamente desde 350ºC en su base hasta menos de 100ºC en su cabeza. Dado que funciona continuamente, la entrada de crudo caliente se mantiene, mientras que de platos ubicados a alturas convenientes se extraen diversas fracciones. Estas fracciones reciben nombres genéricos y responden a características bien definidas, pero su proporción relativa depende de la calidad del crudo destilado, de las dimensiones de la torre de fraccionamiento y de otros detalles técnicos.

Fracciones Obtenidas del Crudo

Gases de Destilería

De la cabeza de las torres emergen gases. Este gas de destilería recibe el mismo tratamiento que el de yacimiento: el gas seco se une al gas natural, mientras que el licuado se comercializa como Supergás o en garrafas.

Fracciones Líquidas Principales

Las tres fracciones líquidas más importantes son, de arriba hacia abajo, es decir, de menor a mayor temperatura de destilación:

  • Naftas: Estas fracciones son muy ligeras (d = 0,75 g/ml) y de baja temperatura de destilación: inferior a 175ºC. Están compuestas por hidrocarburos con 5 a 12 átomos de carbono.
  • Kerosenes: Los kerosenes se destilan entre 175ºC y 275ºC, con una densidad media (d = 0,8 g/ml). Sus componentes son hidrocarburos con 12 a 18 átomos de carbono.
  • Gas oil: El gas oil es un líquido denso (d = 0,9 g/ml) y aceitoso, que destila entre 275ºC y 325ºC. Sus hidrocarburos poseen más de 18 átomos de carbono.

Residuos y Destilación al Vacío

Un residuo que no destila es el fuel oil, el cual se extrae de la base de la torre. Es un líquido negro y viscoso de excelente poder calorífico: 10 000 cal/g. Una alternativa es utilizarlo como combustible en usinas termoeléctricas, barcos, fábricas de cemento y de vidrio, entre otros. La otra opción es someterlo a una segunda destilación fraccionada: la destilación conservativa o destilación al vacío, que se practica a una presión muy reducida, del orden de pocos milímetros de mercurio. Con torres de fraccionamiento similares a las descritas, se separan nuevas fracciones que, en este caso, resultan ser aceites lubricantes (ligeros, medios y pesados, según su densidad y temperaturas de destilación). El residuo final es el asfalto, imposible de fraccionar.

Preguntas frecuentes

¿Qué es el topping?

Es la destilación atmosférica del crudo. El crudo se calienta y se separa en fracciones dentro de una torre de fraccionamiento que funciona de forma continua.

¿Qué ocurre con el fuel oil de la base de la torre?

Se puede usar como combustible en centrales termoeléctricas, barcos, fábricas de cemento y de vidrio. También se puede someter a una destilación al vacío, que da aceites lubricantes.

¿Por qué se usa la destilación al vacío?

Se hace a una presión muy reducida, del orden de pocos milímetros de mercurio. Con ella se separan nuevas fracciones, como los aceites lubricantes, a partir del fuel oil.

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Test

1. ¿A qué temperatura se calienta el crudo antes de entrar en la torre?
2. ¿Cuántos átomos de carbono tienen las naftas?
3. ¿Entre qué temperaturas destila el kerosene?
4. ¿Qué fracción queda en la base de la torre?
5. ¿Qué se obtiene de la destilación al vacío del fuel oil?
6. ¿Qué residuo final queda tras la destilación al vacío?

Preguntas generadas con IA a partir del documento: comprueba las respuestas con el texto.