Las torres de procesos son instalaciones especialmente creadas para la separación de componentes con diferentes intensidades, para lo cual requieren de una malla demister, así como diferentes internos que faciliten su funcionamiento. La malla demister se encarga de separar las partículas líquidas en corrientes gaseosas, ofreciendo un rendimiento eficaz en las torres de pr oceso. Principales usos industriales de la malla demister e internos para torre de procesos:
Industria Petroquímic Petroquímica a Industria Química Refinación Procesamiento de gas Procesos de destilación Control de contaminantes Lavadores de gases
Materialess y aplicación Materiale La malla demister e internos para torre de procesos se fabrican principalmente en los siguientes materiales, recomendables en condiciones de operación con presencia de:
Acero inoxidable 304
Acero inoxidable 316
Sintético PES y PP
Acero al carbón
Cobre
Teflón
Monel
Carpenter 20
Inconel
Soluciones acuosas Reducción de crudos Separación fraccionada de petróleo y derivados Reducción de crudos con ácidos carboxílicos de los constituyentes nafténicos de petróleo Corrosivos a temperaturas moderadas No corrosivos
Freón y alcohol
Altos corrosivos
Alcalinos y ácidos diluidos
Ácido sulfúrico
Ácidos grasos
Interr nos par a Tor r es de Pr oceso Inte
Empaques sueltos
Anillos Pall Anillos Rashing Silletas tipo Intalox Teleretes, Tri-Packs, Esferas o cualquier tipo de empaque en acero inoxidable, polipropileno, cerámica, etc. Soportes de empaque Limitadores de Cama Distribuidores y redistribuidores de líquidos y gases Eliminador de niebla El Proceso de Destilación.
La torre de refinación o destilación, es un tubo vertical que contiene una serie de platos o bandejas cuyo propósito es mezclar el liquido y el vapor de una manera similar a la descrita con los calderines. La figura Nº5 y Nº5.1, muestra las partes esenciales de una Torre de destilación. La alimentación entra continuamente sobre una de las bandejas intermedias, llamada bandeja o plato de alimentación. El vapor que sale por la cúspide de la columna se condensa totalmente, desviándose una parte como reflujo y la otra se extrae continuamente como producto destilado. También, de modo continuo, sale del fondo del hervidor una fracción empobrecida en el componente volátil y rica en el componente de baja volatilidad. Las bandejas retienen una cantidad determinada de liquido. Continuamente llega a cada uno u na corriente de liquido procedente del superior y otra de vapor que viene del inferior. Al mezclarse el vapor con el liquido éste hierve, con formación de un liquido y vapor en equilibrio. El vapor asciende a la bandeja superior y el liquido desciende a la inferior. A lo largo de la columna columna hay una variación variación continua de la concentración concentración de la mezcla. El vapor se concentra en el componente más volátil a medida que asciende y el liquido se concentra en el menos volátil al descender. Los vapores que salen por la parte superior de la Torre de refinación se condensan y luego pasan a una bomba que se llama la bomba de reflujo. El líquido en la descarga de la bomba se divide en dos flujos, uno que es el destilado, el cual se remueve continuamente de la Torre y el otro que se llama el reflujo y que retorna de nuevo al extremo superior de la Torre. La cantidad de reflujo dividida por la cantidad de destilado por unidad de tiempo, se llama comúnmente "la relación de reflujo". Toda separación por destilación tiene una relación de reflujo mínima por debajo de la cual es imposible refinar los componentes de la mezcla, aunque la Torre tenga un número muy grande de b andejas. Un aumento en la relación de reflujo resulta en un aumento en la cantidad de vapor que se usa en el hervidor, agua en el condensador y diámetro de la Torre para obtener la misma cantidad de producto. La disminución de la relación de reflujo resulta en un aumento en el numero de bandejas para efectuar la separación, o sea en una Torre mucho más alta y mas costosa. Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior Estas dos condiciones se balancean y se obtiene l o que se llama "reflujo óptimo", con el cual el costo de la producción del producto requerido es mínimo. Esto fija el numero de bandejas en la Torre y la relación de reflujo a la que hay que operarla. Unas bandejas o platos extras en la Torre se agregan pa ra asegurar una buena separación y para compensar por cambios bruscos en la operación de la Torre.
Fig. Nº5 "componentes generales de una Torre Atmosférica"
Fig. Nº5.1 "componentes generales de una Torre al Vacío
Leer más: http://www.monografias.com/trabajos12/origmem/origmem2.shtml#ixzz3DGT9nb7H TORRES DE REFINACION.
Hay dos tipos de Torres de refinación que se usan en la industria, la Torre de relleno y la Torre de bandejas o platos. La primera es la más simple de las dos y no corresponde a las Torres analizadas. La Torre de relleno es meramente un cilindro hueco que se llena con unas piezas de tamaños uniformes que se llaman empaque. El tipo de empaque más común es el anillo de Raschig que es un cilindro hueco de paredes delgadas que se hace generalmente de porcelana.
El líquido sale por el fondo de la Torre y pasa al hervidor donde es calentado y evaporado. Los vapores del hervidor entran a la Torre debajo del espacio lleno de empaque y sube por entre el empaque hacia la parte superior de la Torre. El líquido que se va a separar entra a la Torre por un lado en la parte alta de ésta, cayendo dentro de un distribuidor, el distribuidor tiene una cantidad de tubos huecos cortados en sesgo. Este tipo de Torres, tiene como ventajas, que es muy simple de construir y su costo inicial es bajo. Se pueden fabricar de material que resisten la corrosión así que se pueden utilizar para separar mezclas corrosivas. Es ideal para el trabajo en laboratorios y de plantas pilotos. Sin embargo, posee desventajas como si se aumenta el diámetro y la altura de la torre, su eficiencia disminuye. Por esta razón no se usan para refinar grandes cantidades de líquidos. El máximo diámetro de estas Torres es de 30 pulgadas. Torres de Relleno. Torre de Bandejas. La construcción de una Torre de bandejas típica se muestra en la figura Nº6. Los varios tipos de Torres de bandejas difieren principalmente en el tipo de bandeja o plato que se usa dentro de ellas. Las Torres con "copa de destilación" son las más comunes en la industria. Cuando están bien diseñadas trabajan bien, son eficientes y tienen la ventaja de que se pueden operar en un rango bastante amplio de capacidad. Otro tipo de Torre que tiene platos menos complicados que los de copas de destilación son la de "platos perforados". Estos platos son hechos de una lamina de acero cortada para encajar dentro de l a Torre y perforados de una cierta manera con huecos hasta de ½ pulgada de diámetro. Su funcionamiento es inconstante cuando se reduce el flujo de vapor por los huecos, por debajo de cierta cantidad. Si el flujo se reduce todavía más, el resultado es que una gran proporción del reflujo pasa derecho por los huecos y el plato pierde su efectividad. Esta es su principal desventaja. Las Torres de platos perforados, sin embargo, tienen varias ventajas. Son más baratas de construir que las Torres de copas de destilación y son más eficientes que éstas bajo condiciones similares de operación con la misma distancia entre platos. La Torre de platos perforados es especialmente efectiva en los casos que hay que manejar altos volúmenes de líquido (alta relación de reflujo), pues no tienen las copas de destilación que ofrecen resistencia al flujo cruzado del liquido en el plato que resulta en una acumulación de líquido en la bandeja. Se usa mucho cuando se requiere una baja retención de líquido en la Torre, una baja resistencia al flujo de vapor por las bandejas y una alta eficiencia, tal como en la destilación bajo vacío. Estas características hacen la Torre de platos perforados ideal para manejar líquidos que tienen la tendencia a descomponerse cuando están expuestos al calor por largo tiempo. Este tipo de Torres se pueden construir para que funcionen satisfactoriamente en los tamaños grandes donde las Torres de relleno son muy ineficientes. 1. A.
COMPONENTES DE LAS TORRES. La función del evaporador es evaporar el líquido que se quiere destilar y de esta manera suministrar vapor y calor al fondo de la torre, los cuales se necesitan para efectuar la separación. El evaporador
B.
puede estar en el fondo de la torre o puede ser un equipo diferente de la torre, el cual está conectado a la parte baja de la torre por medio de una línea para líquido y una línea para vapores. Este último arreglo es el más común en la industria. Al evaporador se le llama calderín en una torre de destilación continua. EL EVAPORADOR.
C.
La torre es el equipo en el cual se separan los componentes de la mezcla de líquidos. Las torres pueden ser de dos tipos: de bandejas y de relleno. La torre de bandejas tiene una serie de platos, colocados uno sobre otro a iguales distancias. La torre de relleno está llena de unas piezas pequeñas de metal, de cerámica o de plástico que se llaman empaque. Dentro de la torre siempre existe una diferencia de temperatura entre la parte alta y la parte baja, ésta última siendo la más caliente. Por é sta razón, los vapores menos volátiles se condensan al subir p or la torre y retornan de nuevo al fondo de l a torre mientras que los vapores más volátiles (los que ebullen a la temperatura más baja) suben por la torre y salen por la parte alta por la línea de vapor. Las substancias más volátiles que salen por lo alto de la torre se llaman los "topes de destilación", o el "material ligero" y las substancias menos volátiles que ebullen a u na temperatura más alta de la torre se les llaman "fondos". LA TORRE.
D.
El condensador es la tercera pieza en la torre de destilación. Su función es enfriar y condensar los vapores que salen de la parte alta de la torre. El líquido luego fluye al "acumulador de reflujo" que es un tanque donde se colecta el condensado para luego alimentarlo a la bomba de reflujo. Esta divide el condensado en dos partes, una que retorna a la parte alta de la torre para que baje por dentro de ésta y condense las substancias menos volátiles y la otra que es el producto, al que se le llama "destilado". EL CONDENSADOR Y EL ACUMULADOR.
E. F.
Es un colector que utiliza toda la sección de la torre y que permite el paso del vapor que asciende, mediante elevadores o raiser. Se utilizan cuando se desea contaminación mínima en el producto de fondo. Comparadas con downcomer trapout, las bandejas chimenea proveen tiempo de residencia adicional y una mejor separación de líquido / vapor y eliminan el problema de goteo de los a rreglos con downcomer trapout. COLECTOR O BANDEJAS CHIMENEAS. MANHOLES.
La entrada hacia el interior de una torre de destilación es vía Manhole. Estos son colocados en la columna, en forma tal, que cada uno sirve de 10 a 20 bandejas. Los diámetros recomendables de Manhole varían entre 16 a 24 plg. Cada vez que sea posible, deben orientarse en la misma dirección todos los Manhole. También es preferible que todos los Manhole enfrenten el sistema de acceso principal hacia la columna. Los Manhole alineados ocuparán un segmento del total de la circunferencia de la torre, el cual no debe ser o cupado por ninguna corrida de cañerías.
1.
CONSECUENCIAS DEL DETERIORO O FALLA La disminución del espesor de paredes en torres y hornos, especialmente en los tubos de los hornos, es critica, ya que la consecuencia más probable, si no es detectado a tiempo, es la rotura. El que un tubo se rompa se considera como una falla catastrófica y el horno deberá ser detenido de inmediato, ya que el crudo que circula por los serpentines es combustible y se produciría un incendio de gran envergadura. Las causas del adelgazamiento son principalmente corrosión, oxidación y erosión. La disminución del espesor de pared de los tubos debe buscarse de preferencia en los extremos de los tubos y en las caras expuestas directamente a las llamas.
2.
También los mantos y casing sufren adelgazamiento, por el lado interior especialmente y deben detectarse con métodos de radiografía, inspección visual y ultrasonido. ADELGAZAMIENTO. La dinámica del funcionamiento de los hornos lo s obliga a estar sometidos a a ltas temperaturas, para así, lograr una adecuada destilación en la s torres. De esta manera, las altas temperaturas de metales que alcanza el horno son necesarias para lograr calentar el crudo que posteriormente será destilado. El problema es que si estas temperaturas escapan del control y son excesivas para la metalurgia del horno se produce una importante disminución en la vida útil de los metales afectados, especialmente en los tubos de los serpentines. Otras consecuencias que se pueden observar son el pandeo o curvaturas, hundimientos, descascaramiento y ampollamiento, cambios metalúrgicos microestructurales, aceleración de l a corrosión, etc. Pero no tan solo las altas temperaturas afectan a los metales, sino también las bajas. Debajo de los 430ºF, ocurre la fragilización y el ampollamiento. Un ejemplo sería una tubería que contiene crudo de ácido mixto con la salmuera. La fragilización, causada por la infiltración de hidrógeno en el metal, reduce la ductilidad del metal y el esfuerzo tensor. Ya sea elevando o disminuyendo la temperatura, la tensión aumentará la solubilidad del hidrógeno.
Leer más: http://www.monografias.com/trabajos12/origmem/origmem2.shtml#ixzz3DGU0V0sG La columna consiste en: Por varios platos en los cuales se lleva a cabo el contacto entre las fases líquida y vapor. El vapor es generado por medio de calentamiento del líquido de fondos. La aimentación de la torre puede consistir desde líquido subenfriado hasta vapor sobrecalentado,lo cual modifica el número de platos necesarios para la separación deseada. La sección por encima del p lato de alimentación se denomina sección de absorción,enriquecimiento o rectificadora; mientras que la que se encuentra debajo de éste se denominacomo desorberdora, o de agotamiento. ¿Cómo funciona? Su funcionamiento es el siguiente: El líquido desciende por la torre bajo la a cción de la gravedad,mientras que el vapor asciende debido a la fuerza de una ligera diferencia de presiones de plato enplat o. La presión más elevada se produce por la ebullición en el rehervidor inferior.El vapor pasa a través de aberturas en cada plato y entran en contacto con el líquido que circula alo largo del plato. Si el mezclado del vapor y del líquido en los platos fuese suficiente para alcanzar el equilibrio entre las corrientes de vapor y líquido que abandonan el plato, entonces cada platoproporcionaría la acción de una destilación simple.
Las torres de destilación conforman el ejemplo más común. En las mismas se da un proceso de separación de fases basado en los distintos puntos de evaporación que caracterizan a cada componente de un fluido multicomponente como lo es el petróleo crudo y sus derivados. Se introduce calor al fondo de la torre. La fase vapor asciende a través de la torre contactando el líquido descendente. Diferentes tipos de internos, como platos y empaques, promueven el contacto entre las fases. Los componentes más pesados se concentran en la fase líquida y eventualmente se transforman en el producto de fondo de la torre. La fase vapor se enriquece continuamente en los componentes más livianos que conformarán el producto de tope. Es posible obtener productos intermedios de las distintas etapas de contacto presentes. Todos los equipos fabricados en nuestro Taller siguen el criterio "tailored product", o sea que se diseñan y construyen adaptándose a los requisitos
particulares de cada cliente y de cada instalación. Por lo tanto pueden construirse en diferentes materiales (aceros especiales, aceros inoxidables, otras aleaciones), entregarse pintados bajo diferentes esquemas y/o aislados térmicamente. Durante todo el proceso de fabricación se respeta la trazabilidad de materiales por equipo, y su diseño y construcción se realiza bajo código ASME.
El lugar al que ingresa el petróleo en la torre o columna se denomina "Zona Flash" y es aquí el primer lugar de la columna en el que empiezan a separarse los componentes del petróleo.
Copa de burbujeo de una torre de destilación. Se ven los flujos de los gases que suben y de los líquidos que bajan.
Los compuestos más volátiles, es decir los que tienen menor punto de ebullición, ascienden por la torre a través de platos instalados en forma tangencial al flujo de vapores. En estos platos se instalan varios dispositivos llamados "copas de Burbujeo", de forma similar a una campana o taza, las cuales son instaladas sobre el plato de forma invertida. Estas copas tienen perforaciones o espacios laterales. El fin de las copas de burbujeo, o simplemente copas, es la de hacer condensar cierto porcentaje de hidrocarburos, los más pesados, y por consiguiente llenando el espacio comprendido entre las copas el plato que lo sostiene, empezando de esta manera a "inundar" el plato. La parte incondensable, el hidrocarburo volátil, escapará de esa copa por los espacios libres o perforaciones con dirección hacia el plato inmediato superior, en el que volverá a atravesarlo para entrar nuevamente en las copas instaladas en dicho plato, de manera que el proceso se repita cada vez que los vapores incondensables atraviesen un plato. Al final, en el último plato superior, se obtendrá un hidrocarburo "relativamente" más ligero que los demás que fueron retenidos en las etapas anteriores, y que regularmente han sido extraídos mediante corrientes laterales.
De relleno
Equipo para destilación Torres de platos perforados
Torres de platos con campana de burbujeo Torres de platos con válvulas Torres rellenas
La columna o torre utilizada en química industrial es una instalación que se usa para realizar determinados procesos como son: destilación,absorción, adsorción, agotamiento, etc,... cuya utilidad es la de separar los diversos componentes de una mezcla simple o compleja. Las columnas son dispositivos cilíndricos, de altura mayor que su diámetro, que pueden ser de diversos tipos:
de platos perforados : consta de una serie de platos perforados, que pueden llevar a su
vez válvulas o campanas, colocados a alturas diferentes y a intervalos regulares, con el fin de dispersar una de las fases;
de relleno: se diferencian de las anteriores por tener su interior ocupado por un relleno de
anillos (llamados anillos de Raschig) o de material perforado. En estas columnas lo más importante es la mayor superficie de contacto ofrecida por el relleno. En las columnas se produce habitualmente un movimiento a contracorriente entre el líquido que desciende y el vapor que asciende. Y es durante este movimiento cuando se purifican los componentes hasta la calidad deseado en el diseño. La columna consiste de varios platos en los cuales se lleva a cabo el contacto entre las fases líquida y vapor. El vapor es generado por medio de calentamiento del líquido de fondos que se compone básicamente de la sustancia menos volátil del sistema y por tanto está a la mayor temperatura de la torre, mientras que el líquido que va descendiendo a través de la torredesde el primer plato, el cual es más rico en el componente más volátil y está con la menor temperatura de la torre, es obtenido del condensado del vapor más ligero. La a1imentación dela torre puede consistir desde líquido subenfriado hasta vapor sobrecalentado, lo cual modifica el número de platos necesarios para la separación deseada. La sección por encima del plato de alimentación se denomina sección de absorción, enriquecimiento o rectificadora;
mientras que la que se encuentra debajo de éste se denomina como desorberdora, o de agotamiento. Estos términos se vuelven bastante indefinidos en columnas con alimentaciones múltiples y en aquellas en que se retira una corriente lateral de producto en algún punto a lo largo de la columna, además de las dos corrientes de productos de los extremos. Otro factor importante que modifica las condiciones de operación de la torre es la razón de reflujo alimentado a la torre, Las torres de platos son cilindros verticales en los que un líquido y un vapor se ponen encontacto en forma de pasos sobre platos. El líquido entra en la parte superior de la torre y fluye en forma descendente por gravedad. El vapor pasa hacia arriba, a través de orificios en el plato; burbujea en el líquido para formar una espuma y pasa al plato superior. El efecto es un contacto múltiple a contracorriente entre el vapor y el líquido. Cada plato en la torre es una etapa al ponerse en contacto los fluidos, al realizar un cambio en la concentración de los componentes de cada fluido.
MANTENIMIENTO A TORRES DE PROCESO Limpieza interna Inspección general: toma de espesores casco, Ultrasonido y Pinturas. T-1: Revisión de malla demister / Rep plataforma superior. T-2: Revisión de vigas soportes y mallas / Pintura Externa. T-3: Revisión de distribuidor y malla / Pintura externa . T-4: Revisión de plato de malla y anillo. T-5: Cambio de internos en mal estado. T-6: Reemplazo de equipo TSF-1: Inspección general. T-9: Inspección de equipo / Pintura externa equipo.
CUADRO 7. Fracciones del petróleo que abandonan la torre de destilación.
Nombre
Gas incondensable Éter de petróleo
Intervalo de Número temperatura de de ebullición (°C) carbonos
Uso
menor de 20
1a4
combustible
20 - 80
5a7
disolvente
Gasolina
35 - 220
5 a 12
Querosina
200 - 315
12 a 16
Aceite ligero
250 - 375
15 a 18
combustible de autos combustible de aviones combustible diésel
Aceite lubricante y grasas
mayor de 350
16 a 20
lubricante
20 a 30
velas
---------
pavimento combustible
Cera Asfalto Residuo
sólido que funde entre 50 y 60 sólido viscoso sólido
La destilación es la operación fundamental para el refino del petróleo. Su objetivo es conseguir, mediante calor, separar los diversos componentes del crudo. Cuando el crudo llega a la refinería es sometido a un proceso denominado “destilación fraccionada”.
El petróleo crudo calentado se separa físicamente en distintas fracciones de destilación directa, diferenciadas por puntos de ebullición específicos y clasificadas, por orden decreciente de volatilidad, en gases, destilados ligeros, destilados intermedios, gasóleos y residuo. Existen varias sistemas de destilación:
Destilación atmosférica
En las torres de destilación atmosférica, el crudo desalinizado se precalienta utilizando calor recuperado del proceso. Después pasa a un calentador de carga de crudo de caldeo directo, y desde allí a la columna de destilación vertical, justo por encima del fondo, a presiones ligeramente superiores a la atmosférica y a temperaturas comprendidas entre 343 °C y 371 °C, para evitar el craqueo térmico que se produciría a temperaturas superiores. Las fracciones ligeras (de bajo punto de ebullición) se difunden en la parte superior de la torre, de donde son extraídas continuamente y enviadas a otras unidades para su ulterior proceso, tratamiento, mezcla y distribución. Las fracciones con los puntos de ebullición más bajos (el gas combustible y la nafta ligera) se extraen de la parte superior de la torre por una tubería en forma de vapores. La nafta, o gasolina de destilación directa, se toma de la sección superior de la torre como corriente de productos de evaporación. Tales productos se utilizan como cargas petroquímicas y de reforma, material para mezclas de gasolina, disolventes y GPL. Las fracciones del rango de ebullición intermedio (gasóleo, nafta pesada y destilados) se extraen de la sección intermedia de la torre como corrientes laterales y se envían a las operaciones de acabado para su empleo como queroseno, gasóleo diesel, fuel, combustible para aviones de reacción, material de craqueo catalítico y productos para mezclas. Algunas de estas fracciones líquidas se separan de sus residuos ligeros, que se devuelven a la torre como corrientes de reflujo descendentes. Las fracciones pesadas, de alto punto de ebullición (denominadas residuos o crudo reducido), que se condensan o permanecen en el fondo de la torre, se utilizan como fuel, para fabricar betún o como carga de craqueo, o bien se conducen a un calentador y a la torre de destilación al vacío para su ulterior fraccionamiento. Destilación al vacío
Las torres de destilación al vacío proporcionan la presión reducida necesaria para evitar el craqueo térmico al destilar el residuo, o crudo reducido, que llega de la torre atmosférica a mayores temperaturas. Los diseños internos de algunas torres de vacío se diferencian de los de las torres atmosféricas en que en lugar de platos se utiliza relleno al azar y pastillas separadoras de partículas aéreas. A veces se emplean también torres de mayor diámetro para reducir las velocidades. Una torre de vacío ordinaria de primera fase produce gasóleos, material base para aceites lubricantes y residuos pesados para desasfaltación de propano. Una torre de segunda fase, que trabaja con un nivel menor de vacío, destila el excedente de residuo de la torre atmosférica que no se utiliza para procesado de lubricantes, y el residuo sobrante de la primera torre de vacío no utilizado para la desasfaltación. Por lo común, las torres de vacío se usan para separar productos de craqueo catalítico del residuo sobrante. Asimismo, los residuos de las torres de vacío pueden enviarse a un coquificador, utilizarse como material para lubricantes o asfalto, o desulfurarse y mezclarse para obtener fuel bajo en azufre. Columnas de destilación
En las refinerías hay muchas otras torres de destilación más pequeñas, denominadas columnas, diseñadas para separar productos específicos y exclusivos, todas las cuales trabajan según los mismos principios que las torres atmosféricas. Por ejemplo, un despropanizador es una columna pequeña diseñada para separar el propano del isobutano y otros componentes más pesados. Para separar el etilbenceno y el xileno se utiliza otra
columna más grande. Una torres pequeñas de “burbujeo”, llamadas torres rectificadoras, utilizan vapor para
eliminar vestigios de productos ligeros (gasolina) de corrientes de productos más pesados. Las temperaturas, presiones y reflujo de control deben mantenerse dentro de los parámetros operacionales para evitar que se produzca craqueo térmico dentro de las torres de destilación. Se utilizan sistemas de descarga dado que pueden producirse desviaciones de presión, temperatura o niveles de líquidos si fallan los dispositivos de control automático. Se vigilan las operaciones para evitar la entrada de crudo en la carga de la unidad de reforma. Los crudos utilizados como materia prima contienen a veces cantidades apreciables de agua en suspensión que se separa al principio del proceso y que, junto con el agua procedente de la purga de vapor que queda en la torre, se deposita en el fondo de ésta. Es posible que esta agua se caliente hasta alcanzar el punto de ebullición, originando una explosión por vaporización instantánea al entrar en contacto con el aceite de la unidad. El intercambiador de precalentamiento, el horno de precalentamiento, el intercambiador de calor de residuos, la torre atmosférica, el horno de vacío, la torre de vacío y la sección superior de evaporación sufren corrosión por efecto del ácido clorhídrico (HCl), el ácido sulfhídrico (H2S), el agua, los compuestos de azufre y los ácidos orgánicos. Cuando se procesan crudos sulfurosos es posible que la corrosión sea intensa tanto en las torres atmosféricas como en las de vacío si la temperatura de las partes metálicas excede de 232 °C, y en los tubos de los hornos. El H2S húmedo también produce grietas en el acero. Al procesar crudos con alto contenido de nitrógeno se forman, en los gases de combustión de los hornos, óxidos de nitrógeno, que son corrosivos para el acero cuando se enfrían a bajas temperaturas en presencia de agua. Se utilizan productos químicos para controlar la corrosión por ácido clorhídrico producida en las unidades de destilación. Puede inyectarse amoníaco en la corriente de la sección superior antes de la condensación inicial, y/o inyectarse con mucho cuidado una solución alcalina en la alimentación de petróleo crudo caliente. Si no se inyecta suficiente agua de lavado, se forman depósitos de cloruro de amonio y se produce una intensa corrosión. La destilación atmosférica y al vacío son procesos cerrados, por lo que las exposiciones son mínimas. Cuando se procesan crudos agrios (con alto contenido de azufre) se produce exposición al ácido sulfhídrico en el intercambiador y el horno de precalentamiento, la zona de destilación instantánea y el sistema de evaporación superior de la torre, el horno y la torre de vacío, y el intercambiador de calor de residuos. Todos los crudos de petróleo y los productos de destilación contienen compuestos aromáticos de alto punto de ebullición, como los HAP cancerígenos. La exposición de corta duración a altas concentraciones de vapor de nafta causa cefaleas, náuseas y mareos, y la de larga duración, pérdida del conocimiento. Las naftas aromáticas contienen benceno, por lo que debe limitarse la exposición a las mismas. Es posible que los productos de evaporación del deshexanizador contengan grandes cantidades de hexano normal que afecten al sistema nervioso. En el intercambiador de precalentamiento, en zonas superiores de la torre y en productos de evaporación a veces hay cloruro de hidrógeno. El agua residual contiene a veces sulfuros hidrosolubles en altas concentraciones y otros compuestos hidrosolubles, como amoníaco, cloruros, fenol y mercaptano, dependiendo del crudo de partida y de los productos químicos de tratamiento.
En términos sencillos, el funcionamiento de una refinería de este tipo se cumple de la siguiente manera: El primer paso de la refinación del petróleo crudo se cumple en las torres de "destilación primaria" o "destilación atmosférica". En su interior, estas torres operan a una presión cercana a la atmosférica y están divididas en numerosos compartimientos a los que se denominan "bandejas" o "platos". Cada bandeja tiene una temperatura diferente y cumple la función de fraccionar los componentes del petróleo. El crudo llega a estas torres después de pasar por un horno, donde se "cocina" a temperaturas de hasta 400 grados centígrados que lo convierten en vapor. Esos vapores entran por la parte inferior de la torre de destilación y ascienden por entre las bandejas. A medida que suben pierden calor y se enfrían. Cuando cada componente vaporizado encuentra su propia temperatura, se condensa y se deposita en su respectiva bandeja, a la cual están conectados ductos por los que se recogen las distintas corrientes que se separaron en esta etapa. Al fondo de la torre cae el "crudo reducido", es decir, aquel que no alcanzó a evaporarse en esta primera etapa. Se cumple así el primer paso de la refinación. De abajo hacia arriba se han obtenido, en su orden: gasóleos, acpm, queroseno, turbosina, nafta y gases ricos en butano y propano. Algunos de estos, como la turbosina, queroseno y acpm, son productos ya finales. Las demás corrientes se envían a otras torres y unidades para someterlas a nuevos procesos, al final de los cuales se obtendrán los demás derivados del petróleo. Así, por ejemplo, la torre de "destilación al vacío" recibe el crudo reducido de la primera etapa y saca gasóleos pesados, bases parafínicas y residuos. La Unidad de Craqueo Catalítico o Cracking recibe gasóleos y crudos reducidos para producir fundamentalmente
gasolina y gas propano. Las unidades de Recuperación de Vapores reciben los gases ricos de las demás plantas y sacan gas combustible, gas propano, propileno y butanos. La planta de mezclas es en últimas la que recibe las distintas corrientes de naftas para obtener la gasolina motor, extra y corriente. La unidad de aromáticos produce a partir de la nafta: tolueno, xilenos, benceno, ciclohexano y otros petroquímicos. La de Parafinas recibe destilados parafínicos y nafténicos para sacar parafinas y bases lubricantes. De todo este proceso también se obtienen azufre y combustóleo. El combustóleo es lo último que sale del petróleo. Es algo así como el fondo del barril. En resumen, el principal producto que sale de la refinación del petróleo es la gasolina motor. El volumen de gasolina que cada refinería obtiene es el resultado del esquema que utilice. En promedio, por cada barril de petróleo que entra a una refinería se obtiene 40 y 50 por ciento de gasolina. El gas natural rico en gases petroquímicos también se puede procesar en las refinerías para obtener diversos productos de uso en la industria petroquímica. Destilación simple Se usa para la separación de líquidos con punto de ebullición inferiores a 150º a p resión atmosférica de impurezas no volátiles o de otros líquidos miscibles que presenten un punto de ebullición al menos 25º superior al primero de ellos. Para que la ebullición sea homogénea y no se produzcan proyecciones se introduce en el matraz un trozo de plato poroso Destilación fraccionada Se usa para separar componentes líquidos que difieren de en menos de 25º en su punto de ebullición. Cada uno de los componentes separados se les denomina fracciones. Es un montaje similar a la destilación simple en el que se ha intercalado entre el matraz y la cabeza de destilación una columna que puede ser tener distinto diseño (columna vigreux, de relleno...). Al calentar la mezcla el vapor se va enriqueciendo en el componente más volátil, conforme asciende en la columna. Destilación a vacío Es un montaje muy parecido a los otros proceos de destilación con la salvedad de que el conjunto se conecta a una bomba de vacío o trompa de agua. En lugar de plato poroso se puede adaptar un capilar de vidrio u otro dispositivo semejante que mantenga la ebullición homogénea. Este montaje permite destilar líquidos a temperaturas más bajas que en el caso anterior debido que la presión es menor que la atmosférica con lo que se evita en muchos casos la descomposición térmica de los materiales que se manipulan.
