III. SEPARACI�N DEL PETR�LEO EN SUS FRACCIONES
�CÓMO se puede separar en diferentes fracciones el petr�leo?
El sentido com�n dice que hay que calentarlo. As�, a medida que sube la temperatura,
los compuestos con menos �tomos de carbono en sus mol�culas (y que son gaseosos)
se desprenden f�cilmente; despu�s los compuestos l�quidos se vaporizan y tambi�n
se separan, y as�, sucesivamente, se obtienen las diferentes fracciones.
En las refiner�as petroleras, estas separaciones se efect�an en las torres de fraccionamiento o de destilaci�n primaria.
Para ello, primero se calienta el crudo a 400 �C para que entre vaporizado
a la torre de destilaci�n. Aqu� los vapores suben a trav�s de pisos o compartimentos
que impiden el paso de los l�quidos de un nivel a otro. Al ascender por los
pisos los vapores se van enfriando.
Este enfriamiento da lugar a que en cada uno de los pisos se vayan condensando
distintas fracciones, cada una de las cuales posee una temperatura espec�fica
de licuefacci�n.
Los primeros vapores que se lic�an son los del gas�leo pesado a 300 �C aproximadamente, despu�s el gas�leo ligero a 200 �C; a continuaci�n, la kerosina a 175 �C, la nafta y por �ltimo, la gasolina y los gases combustibles que salen de la torre de fraccionamiento todav�a en forma de vapor a 100 �C. Esta �ltima fracci�n se env�a a otra torre de destilaci�n en donde se separan los gases de la gasolina.
Ahora bien, en esta torre de fraccionamiento se destila a la presi�n atmosf�rica, o sea, sin presi�n. Por lo tanto, s�lo se pueden separar sin descomponerse los hidrocarburos que contienen de 1 a 20 �tomos de carbono.
Para poder recuperar m�s combustibles de los residuos de la destilaci�n primaria es necesario pasarlos por otra torre de fraccionamiento que trabaje a alto vac�o, o sea a presiones inferiores a la atmosf�rica para evitar su descomposici�n t�rmica, ya que los hidrocarburos se destilar�n a m�s baja temperatura.
En la torre de vac�o se obtienen s�lo dos fracciones, una de destilados y otra de residuos.
De acuerdo al tipo de crudo que se est� procesando, la primera fracci�n es la que contiene los hidrocarburos que constituyen los aceites lubricante y las parafinas, y los residuos son los que tienen los asfaltos y el combust�leo pesado.
El cuadro 2 nos describe aproximadamente el n�mero de �tomos de carbono que
contienen las diferentes fracciones antes mencionadas.
CUADRO 2. Mezcla de hidrocarburos obtenidos de la destilaci�n fraccionada del petr�leo
En este cuadro incluimos los gases incondensables y el gas licuado (LP) porque �stos se encuentran disueltos en el crudo que entra a la destilaci�n primaria, a pesar de que se suele eliminarlos al m�ximo en las torres de despunte que se encuentran antes de precalentar el crudo de fraccionadores.
De los gases incondensables el metano es el hidrocarburo m�s ligero, pues contiene s�lo un �tomo de carbono y cuatro de hidr�geno. El que sigue es el etano, que est� compuesto por dos de carbono y seis de hidr�geno.
El primero es el principal componente del gas natural. Se suele vender como combustible en las ciudades, en donde se cuenta con una red de tuber�as especiales para su distribuci�n. Este combustible contiene cantidades significativas de etano.
El gas LP es el combustible que se distribuye en cilindros y tanques estacionarios para casas y edificios. Este gas est� formado por hidrocarburos de tres y cuatro �tomos de carbono denominados propano y butano respectivamente.
La siguiente fracci�n est� constituida por la gasolina virgen, que se compone de hidrocarburos de cuatro a nueve �tomos de carbono, la mayor�a de cuyas mol�culas est�n distribuidas en forma lineal, mientras que otras forman ciclos de cinco y seis �tomos de carbono. A este tipo de compuestos se les llama paraf�nicos y cicloparaf�nicos respectivamente.
Esta gasolina, tal cual, no sirve para ser usada en los autom�viles; en el siguiente cap�tulo se explicar� por qu�.
La fracci�n que contiene de 10 a 14 �tomos de carbono tiene una temperatura de ebullici�n de 174 a 288 �C, que corresponde a la fracci�n denominada kerosina, de la cual se extrae el combustible de los aviones de turbina llamado turbosina.
La �ltima fracci�n que se destila de la torre primaria es el gas�leo, que tiene un intervalo de ebullici�n de 250 a 310 �C y contiene de 15 a 18 �tomos de carbono. De aqu� se obtiene el combustible llamado diesel, que, como ya dijimos, sirve para los veh�culos que usan motores diesel como los tractores, locomotoras, camiones, trailers y barcos.
De los destilados obtenidos al vac�o, aquellos que por sus caracter�sticas no se destinen a lubricantes se usar�n como materia prima para convertirlos en combustibles ligeros como el gas licuado, la gasolina de alto octano, el diesel, la kerosina y el gas�leo.
El residuo de vac�o contiene la fracci�n de los combust�leos pesados que se usan en las calderas de las termoel�ctricas.
De todo lo que hemos descrito en este cap�tulo, se ve claramente c�mo casi el total de cada barril de petr�leo que se procesa en las refiner�as se destina a la fabricaci�n de combustibles. La cantidad de gasolina virgen obtenida depende del tipo de petr�leo crudo (pesado o ligero), ya que en cada caso el porcentaje de esta fracci�n es variable.
Como dijimos al principio, la gasolina es el combustible que tiene mayor demanda; por lo tanto, la cantidad de gasolina natural que se obtiene de cada barril siempre es insuficiente, aun cuando se destilen crudos ligeros, que llegan a tener hasta 30% de este producto. Adem�s, las caracter�sticas de esta gasolina no llenan las especificaciones de octanaje necesarias para los motores de los autom�viles.
Para resolver estos problemas los cient�ficos han desarrollado una serie de procesos para producir m�s y mejores gasolinas a partir de otras fracciones del petr�leo.
Pero para poder comprender lo anterior es necesario describir antes c�mo trabaja
un motor de combusti�n interna y qu� significa el �ndice de octano de una gasolina,
temas de los cuales hablaremos a continuaci�n.
