destilação fraccionada

o processo primário de separação dos componentes hidrocarbonados do petróleo bruto é a destilação fraccionada. Os destiladores de petróleo bruto separam o petróleo bruto em frações para processamento subsequente em unidades como reformadores catalíticos, unidades de craqueamento, unidades de alquilação ou cokers. Por sua vez, cada uma destas unidades de processamento mais complexas também incorpora uma torre de destilação fraccionada para separar seus próprios produtos de reação.as unidades modernas de destilação de petróleo bruto operam continuamente durante longos períodos de tempo e são muito maiores do que as unidades de destilação fraccionada utilizadas em indústrias químicas ou outras. As taxas de processo são comumente delineadas em barris americanos; unidades capazes de processar 100.000 barris por dia são comuns, e as maiores unidades são capazes de carregar mais de 200.000 barris por dia.os princípios de funcionamento de uma moderna unidade de destilação de petróleo bruto são mostrados na figura. O petróleo bruto é retirado dos tanques de armazenamento à temperatura ambiente e bombeado a uma velocidade constante através de uma série de permutadores de calor, a fim de atingir uma temperatura de cerca de 120 °C (250 °F). Uma quantidade controlada de água doce é introduzida, e a mistura é bombeada para um tambor de dessalinização, onde passa por um campo elétrico e uma fase de água salgada é separada. (Se o sal não fosse removido nesta fase, seria depositado mais tarde nos tubos da fornalha e causaria entupimento.) O petróleo bruto dessaltado passa através de trocadores de calor adicionais e, em seguida, através de tubos de liga de aço em um forno. Lá é aquecido a uma temperatura entre 315 e 400 ° C (600 e 750 °F), dependendo do tipo de petróleo bruto e os produtos finais desejados. Uma mistura de vapor e de óleo não vaporizado passa do forno para a coluna de fraccionamento, uma torre cilíndrica vertical com 45 metros de altura, contendo 20 a 40 bandejas de fraccionamento espaçadas a intervalos regulares. Os tabuleiros de fraccionamento mais comuns são do tipo peneiro ou válvula. Os tabuleiros de peneiro são placas perfuradas simples com pequenos orifícios de diâmetro de 5 a 6 mm (0,2 a 0,25 polegada). Tabuleiros de válvulas são semelhantes, exceto as perfurações são cobertas por pequenos discos de metal que restringem o fluxo através das perfurações em certas condições de processo.

os vapores de óleo sobem através da coluna e são condensados para um líquido em um condensador refrigerado a água ou ar no topo da torre. Uma pequena quantidade de gás permanece não condensa e é canalizada para o sistema de combustível-gás da refinaria. Uma válvula de controle de pressão na linha de combustível-gás mantém a pressão da coluna de fraccionamento na figura desejada, geralmente perto de uma pressão atmosférica padrão, medida como aproximadamente 1 bar, 100 kilopascais (KPa), ou 15 libras por polegada quadrada (psi). Parte do líquido condensado, chamado refluxo, é bombeado de volta para o topo da coluna e desce de bandeja para bandeja, entrando em contato com vapores crescentes enquanto passam pelas fendas nas bandejas. O líquido absorve progressivamente constituintes mais pesados do vapor e, por sua vez, transforma constituintes mais leves na fase de vapor. A condensação e a reevaporação ocorrem em cada bandeja. Eventualmente, um equilíbrio é alcançado em que há uma gradação contínua de temperatura e propriedades de óleo ao longo da coluna, com os constituintes mais leves na bandeja superior e o mais pesado na parte inferior. A utilização de tabuleiros de contacto refluxo e vapor-líquido distingue a destilação fraccionada de colunas de destilação simples.os produtos intermédios, ou “aparas laterais”, são retirados em vários pontos da coluna, como indicado na figura. Além disso, as modernas unidades de destilação bruta empregam fluxos de refluxo intermédios. As aparas laterais são conhecidas como produtos intermédios porque têm propriedades entre as do produto superior ou superior e as dos produtos emitidos a partir da base da coluna. Os intervalos de ebulição típicos para vários fluxos são os seguintes:: luz em linha reta-executar nafta (sobrecarga), 20-95 °C (70-200 °F); nafta pesada (superior sidestream), 90-165 °C (195– 330 °F); bruto querosene (segunda sidestream), 150-245 °C (300-475 °F); a luz do gás, o petróleo (terceiro sidestream), 215-315 °C (420-600 °F).

óleo não-colorido que entra na coluna flui para baixo sobre um conjunto similar de bandejas na parte inferior da coluna, chamadas bandejas de stripping, que agem para remover quaisquer constituintes de luz que permaneçam no líquido. O vapor é injetado no fundo da coluna, a fim de reduzir a pressão parcial dos hidrocarbonetos e auxiliar na separação. Tipicamente, um único sorvete lateral é retirado da seção de decapagem: gasóleo pesado, com um intervalo de ebulição de 285-370 °c (545-700 °F). O resíduo que passa do fundo da coluna é adequado para mistura em combustíveis industriais. Alternadamente, pode ser posteriormente destilado em condições de vácuo para produzir quantidades de óleos destilados para fabrico em óleos lubrificantes ou para utilização como matéria-prima num processo de cracking de gasóleo.