DESTILACION DE LA GASOLINA INTRODUCCION La destilación es el proceso de separar distintas sustancias que componen una mezcla liquida mediante vaporización y condensación selectiva. Pueden ser componentes líquidos, sólidos disueltos en líquidos o gases licuados, se separan aprovechando los diferentes puntos de ebullición de cada una de ellas, ya que el punto de ebullición es una propiedad intensiva de cada sustancia, es decir que no varía en función de la masa y el volumen aunque si en función de la presión.
Material de destilación en laboratorio Gasolina. Columna Hempel y cabeza de destilación. Refrigerante recto y alargadera. Termómetro. Mechero meker. Malla de amianto y trípode. Soporte universal. Gomas de refrigerante. Embudo de tallo corto. Embudo Buchner. Balón de destilación de 1000 ml. Condensador. Tres nueces. Pinzas para condensador. Matraz Erlenmeyer.
Destilación simple
La destilación simple es una operación en donde los vapores producidos son inmediatamente canalizados hacia un condensador el cual los enfría (condensación) de modo que el destilado no resulta puro. Su composición será diferente a la composición de los vapores a la presión y temperatura del separador y pueden ser calculadas por la ley Roult. En esta operación se pueden separar sustancias con una diferencia entre 100 y 200 °C, ya que si esta diferencia es menor se corre el riesgo de crear azeótropos.
Destilación fraccionada
La destilación fraccionada es una variante de la destilación simple que se emplea principalmente cuando es necesario separar líquidos con puntos de ebullición cercanos por ejemplo los componentes del petróleo, la gasolina o mezclas de
tolueno y benceno o bien la destilación fraccionada de mezclas de agua y alcohol azeotropico. La principal diferencia que tiene con la destilación simple es el uso de una columna de fraccionamiento que permite un mayor contacto entre los vapores que ascienden junto con el líquido condensado que deciente, por la utilización de diferentes platos. Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores y lo líquidos. En laboratorio se utiliza una columna de fraccionamiento llamado Hempel que consiste en colocar a lo largo del mismo un relleno que puede ser una cadena de cobre, vidrio celulosicos, anillos Raschig, etc. Además de colocar el bulbo de un termómetro justo a la salida al condensador sin tocar el relleno.
Destilación al vacío
Consiste en generar un vacío parcial por dentro del sistema de destilación para destilar sustancias por debajo de su punto de ebullición normal. En el caso de la industria del petróleo es la operación complementaria de la destilación del crudo procesado en la unidad de la destilación atmosférica que no se vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilación atmosférica.
Componentes de la gasolina Éter de Petróleo El éter de petróleo, también conocido como bencina, nafta de petróleo, ligroina, es una mezcla liquida de diversos compuestos volátiles muy inflamables, de la serie homologa de los hidrocarburos saturados o alcanos, y no a la serie de los éteres como erróneamente indica su nombre. Se emplea como disolvente no polar. El éter de petróleo se obtiene en la refinería del petróleo como una parte del destilado, intermedio entre la nafta ligera y la más p esada del keroseno. Tiene una densidad relativa comprendida entre 0.6 y 0.8, en función de su composición. La bencina no debe confundirse con el benceno. La bencina es una mezcla de alcanos como pentano, hexano y heptano, mientras que el benceno es un hidrocarburo aromático cíclico de formula C6H6. Así mismo, el éter de petróleo no debe de confundirse con la clase de compuestos orgánicos llamados éteres que contienen el grupo funcional R-O-R, tampoco debe confundirse con la gasolina.
Éter de petróleo 30º-40º Esta fracción está compuesta principalmente por pentano e isopentano y presenta el aspecto de un líquido incoloro. Su número CAS es 64742-49-0 y algunas de sus propiedades son las siguientes: Propiedad
Valor
Punto de ebullición :
30-40 °C
Punto de inflamación :
-56 °C
Temperatura de auto ignición : 285 °C Límites de explosión (inf./sup.): 1,2 / 7,5 Vol. % Presión de vapor: (20 °C)
350 hPa
Indicaciones de peligro:
Extremadamente inflamable Nocivo Peligroso para medio ambiente
Símbolos (pictogramas):
Xn, F+, N
Frases R:
R12 R38 R48/20 R51/53 R62 R65 R67
Frases S:
S16 S23c S24 S33 S36/37 S61 S62
LC50:
3400 ppm/4h (rata; inhalación)
Test EC50 (mg/l) :
Peces = 159 mg/l
Se emplea como disolvente o eluyente para diferentes usos de laboratorio, análisis, investigación y química fina.
Éter de petróleo 40º-60º Esta fracción está compuesta principalmente por pentano y 2-metilpentano. Presenta el aspecto de un líquido incoloro. Su número CAS es 64742-490.4 Es miscible contriclorometano. Éter de petróleo 50º-70º Esta fracción está compuesta principalmente por 2-metilpentano, 3metilpentano y hexano. Presenta el aspecto de un líquido incoloro. Su número CAS es 64742-49-0. Éter de petróleo 60º-80º Esta fracción está compuesta principalmente por 3-metilpentano y hexano y presenta el aspecto de un líquido incoloro. Su número CAS 64742-49-0.6 Éter de petróleo 65º-95º Esta fracción está compuesta por una mezcla de hidrocarburos y presenta el aspecto de un líquido incoloro. Su número CAS 64742-49-0. Las siguientes fracciones de destilación del éter de petróleo están comúnmente disponibles como productos comerciales, en función de su temperatura de ebullición: 30 a 40 ° C, 40 a 60 ° C, 60 a 80 ° C, de 80 a 100 ° C, de 80 a 120 ° C y, a veces 100 a 120 ° C. La fracción 60 a 80 ° C se utiliza a menudo como sustituto del hexano. El éter de petróleo es utilizado principalmente por las compañías farmacéuticas en el proceso de fabricación de fármacos. Éter de petróleo se compone principalmente de pentano, y se utiliza a veces en su lugar, debido a su menor costo. El éter de petróleo, no es técnicamente un éter sino un alcano .
LIGROÍNA La ligroína es una fracción rica en hidrocarburos saturados, procedente del refinado de petróleo, similar al éter de petróleo y utilizada principalmente como disolvente de laboratorio. Está compuesta fundamentalmente de cadenas carbonadas entre 7 y 11 átomos de carbono, con una proporción aproximada de 55% parafinas, 30% monociclo parafinas, 12% alquilbencenos, y 2% dicicloparafinas. Es un disolvente no-polar con muy baja fuerza de elución. Su número CAS es 8032-32-4. Generalmente la ligroína de laboratorio hierve entre51 a 90 ° C. a presión 540.
Residuo Con un punto de ebullición De 90C a150C.
Equipos industriales Los equipos industriales para la destilación de la gasolina son las columnas de destilación, condensadores, hervidor o termo resistencia, tanque de flujo. La destilación fraccionada es aplicable a las soluciones llamadas ideales, las que cumplen la ley de RAOULT: A cada proporción de mezcla le corresponderá un punto burbuja, los puntos de ebullición de mezcla en diferentes proporciones bullirán dentro los rangos de los puntos de ebullición de los componentes puros. El vapor será más rico en el componente de punto de ebullición más bajo(presión de vapor mas elevado)
La Gasolina. Es una mezcla de hidrocarburos derivada del petróleo que se utiliza como combustible en motores de combustión interna. Hay probablemente varios cientos de diferentes hidrocarburos, de entre cuatro y doce átomos de carbono, en
distintas proporciones en cualquier gasolina que poseen un rango de ebullición entre 30 y 200°C.
BUTANO PENTANO HEXANO HEPTANO OCTANO NONANO DECANO UNDECANO DODECANO
C4H10 C5H12 C6H14 C7H16 C8H18 C9H20 C10H22 C11H24 C12H26
Además de poseer sustancias parafinicas también posee una larga lista de isómeros los cuales aunque posean el mismo número de átomos de carbono se diferencian entre sí por sus propiedades debido a la disposición de estos átomos en la estructura de la molécula. Las más pequeñas, con menos átomos, tienen un menor punto de ebullición que las moléculas más grandes que contienen más átomos. Esta combinación de sustancias le da a la gasolina las propiedades adecuadas para ser utilizada como el combustible de mayor demanda mundial. De allí se deriva la necesidad de producir más y mejor gasolina en los diferentes procesos mediante los cuales se obtiene
TIPOS DE GASOLINA Y SUS CARACTERÍSTICAS La característica distintiva de cada gasolina la constituye la resistencia a la detonación, que viene determinada por el octanaje. Por lo tanto, el octanaje sirve para determinar el grado de resistencia a la detonación, es decir, si la gasolina tiene poco octanaje, en la cámara de combustión de un motor se producen inflamaciones espontáneas, dicho de otro modo, detonaciones a destiempo en la cámara de combustión que pueden repercutir al motor para mal. Por ejemplo en España se utiliza tres tipos de gasolina, los índices de octanaje de cada gasolina son los siguientes:
La gasolina Súper tiene 97 octanos. La Euro Super sin plomo tiene 95 octanos. Super Plus sin plomo tiene 98.
UTILIDAD EN LA INDUSTRIA DE LOS SUBPRODUCTOS OBTENIDOS POR EL PROCESO DE DESTILACIÓN
Gasolinas líquidas Fabricadas para automóviles y aviación, en sus diferentes grados; queroseno, diversos combustibles de turbinas de avión, y el gasóleo, detergentes, entre otros. Se transporta por barcazas, ferrocarril, y en buques cisterna. Pueden ser enviadas en forma local por medio de oleoductos a ciertos consumidores específicos como aeropuertos y bases aéreas como también a los distribuidores.
Lubricantes Aceites para maquinarias, aceites de motor, y grasas. Estos compuestos llevan ciertos aditivos para cambiar su viscosidad y punto de ignición, los cuales, por lo general son enviados a granel a una planta envasadora.
Ceras Utilizadas en el envase de alimentos congelados, entre otros. Pueden ser enviados de forma masiva a sitios acondicionados en paquetes o lotes.
Parafinas Es la materia prima para la elaboración de velas y similares, ceras para pisos, fósforos, papel parafinado, vaselinas, fármacos, etc.
Cloruro de polivinilo (PVC) Existen dos tipos de cloruro de polivinilo, tienen alta resistencia a la abrasión y a los productos químicos. Se utiliza para hacer manteles, cortinas para baño, muebles, alambres y cables eléctricos. También se utiliza para la fabricación de riego, juntas, techado y botellas. Plásticos, pinturas, barnices, disolventes, fertilizantes e insecticidas, detergentes, cauchos artificiales, negro de humo, poliéster, sintéticos y muchos más. Polietilenos, materia prima para la fabricación de plásticos. Negro de humo, utilizada para la fabricación de neumáticos. Producción de Thinner, utilizado como adelgazador o rebajador de pinturas.
Subproductos de la eliminación del azufre (residuo). Que pueden tener hasta un dos por ciento de azufre como compuestos de azufre. El azufre y ácido sulfúrico son materiales importantes para la industria. El ácido sulfúrico es usualmente preparado y transportado como precursor del óleum o ácido sulfúrico fumante.
Olefinas Como alfa-olefina y dienos se utilizan con frecuencia como monómeros, aunque también pueden ser utilizados como precursores para la síntesis de los monómeros. Los monómeros son entonces polimerizados de diversas maneras para formar polímero. Materiales de polímero puede utilizarse como plástico, elastómero, o fibra sintética, o bien algún tipo de estos tipos de materiales intermedios. Algunos polímeros son también utilizados como geles o lubricantes. Los petroquímicos se pueden utilizar también como disolventes, o como materia prima para la producción de disolventes, también se pueden utilizar como precursores de una
gran variedad de sustancias químicas y productos químicos tales como los líquidos limpiadores de los vehículos, surfactante de la limpieza, etc. TPM
PROCESOS DE OBTENCIÓN DE LA GASOLINA Fraccionamiento del petróleo Es el proceso al que se somete el petróleo en una refinería, el cual consiste en separar un crudo en varias fracciones, en función de sus puntos de ebullición. Estas fracciones a su vez son mezclas de hidrocarburos con diferentes propiedades individuales pero que en conjunto le otorgan a cada fracción sus características más comunes, por lo que en el fraccionamiento no se puede hablar de un punto de ebullición específico para cada fracción sino de un rango de ebullición en el cual se puede obtener. Para la gasolina su rango esta entre los 30 y 200°C, es decir, si un crudo se somete a calentamiento en un proceso de fraccionamiento, cuando este alcance una temperatura de 30°C, lo más probable es que se comience a evaporar “Gasolina”. Ya cerca de los
200°C, la gasolina presente se termina y de ahí en adelante estaremos evaporando otra mezcla que necesariamente no sea gasolina. El fraccionamiento se realiza en dos etapas: 1) destilación atmosférica 2) destilación al vacío La destilación atmosférica se realiza a presiones ligeramente superiores a la atmosférica (P<5atm) en torres en las cuales la temperatura disminuye con la altura y en el punto en el cual se alcance el rango de ebullición de la gasolina se coloca una toma, por la cual se retira el producto que posee las características más significativas de la gasolina comercial. Los residuos de la destilación atmosférica, se someten a una destilación al vacío (presiones menores de 100mmHg) para separar los hidrocarburos de alto peso molecular, con puntos de ebullición superiores a los 350°C, pero que si se intentaran recuperar en una destilación atmosférica traería como consecuencia la ruptura de las demás fracciones, como la gasolina, que aún se encuentran en el residuo que son aprovechables y que aumentan la eficiencia del proceso de fraccionamiento. La finalidad del proceso de fraccionamiento es cubrir las demandas de productos de la refinería o la empresa que se dedique a ello.
Generalmente la demanda de gasolina es mayor que la de los demás productos, por lo tanto, para cumplir con ello se necesitan procesos adicionales al fraccionamiento que no tocaremos en nuestro estudio por ser menos prácticos para nuestros propósitos. Entre los procesos adicionales se encuentran los de acondicionamiento y adecuación de la gasolina para obtener las propiedades físicas necesarias para cumplir con el desempeño esperado dentro del motor de combustión interna.
Conclusiones Se investigó sobre los tipos de destilación y sus aplicaciones en un laboratorio y en la industria. Se estudió sobre la destilación de la gasolina y sus derivados luego del destilado. Se conoció los materiales de destilación utilizados en los laboratorios, así como en la industria,
BIBLIOGRAFIA
http://www.escuelapedia.com/clasificacion-de-la-gasolina/ https://sites.google.com/site/combust5sergiosofian/1-combustibles-1/1-1-lagasolina-y-sus-propiedades. https://www.clubensayos.com/Ciencia/Practica-De-Destilacion-DeGasolina/39331.html https://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_de_octano
Lloyd, John; John Mitchinson, James Harkin, Andrew Hunter Murray (2015). QI: The Third Book of General Ignorance (en inglés) (1 edición). Faber & Faber. pp. 320 tema: why is gasoline called gasoline.
