El petróleo, Cuando se extrae de los
pozo, no es un componente útil prácticamente. Para ello es
fundamental sepáralo en diferente fracciones para aprovechar sus
características. A dicho proceso se le llama refino del petróleo.
La industria del refino tiene como finalidad obtener del petróleo la
mayor cantidad posible de productos de calidad bien determinada, que
van desde los gases ligeros, como el propano y el butano, hasta las
fracciones más pesadas, fuel óleo y asfaltos, pasando por otros
productos intermedios como las gasolinas, el gasoil y los aceites
lubricantes.
El petróleo bruto contiene todos estos productos en potencia porque
está compuesto casi exclusivamente de hidrocarburos, cuyos dos
elementos son el carbón y el hidrógeno. Ambos elementos al
combinarse entre sí pueden formar infinita variedad de moléculas y
cadenas de moléculas.
Una refinería es una instalación
industrial en la que se transforma el petróleo crudo en productos
útiles para las personas. El conjunto de operaciones que se realizan
en las refinerías para conseguir estos productos son denominados
“procesos de refinamiento”.
Los procesos de refino dentro de una
refinería se pueden clasificar, por orden de realización y de forma
general, en destilación, conversión y tratamiento.
Antes de comenzar este proceso se realiza un análisis de laboratorio
del petróleo, puesto que no todos los petróleos son iguales, ni de
todos se pueden extraer las mismas sustancias. A continuación se
realizan una serie de refinados “piloto” donde se experimentan a
pequeña escala todas las operaciones de refino. Una vez comprobados
los pasos a realizar, se inicia el proceso.
La primera refinería, inaugurada en
1861, producía queroseno mediante destilación atmosférica simple.
Entre los subproductos había alquitrán y nafta. Pronto se descubrió
que podían producirse aceites lubricantes de alta calidad destilando
petróleo al vacío. Con todo, durante los 30 años siguientes el
queroseno fue el producto de mayor demanda. Los dos acontecimientos
más significativos en el cambio de esta situación fueron:
-
la invención de la luz eléctrica,
que redujo la demanda de queroseno,
-
la invención del motor de
combustión interna, al que siguió una demanda de gasóleo diesel
y gasolina (nafta).
Con la llegada de la producción a
gran escala y la primera Guerra Mundial, el número de vehículos
propulsados por gasolina aumentó de manera espectacular, como lo
hizo la demanda de gasolina. Con todo, los procesos de destilación
atmosférica y al vacío sólo permitían obtener del petróleo crudo
cierta cantidad de gasolina. El primer proceso de craqueo térmico se
aplicó en 1913. El craqueo térmico sometía los combustibles pesados
a presión y calor intenso, descomponiendo así físicamente sus
grandes moléculas en otras más pequeñas, con lo que producía más
gasolina y combustibles de destilación. A fines del decenio de 1930
se aplicó una forma más elaborada de craqueo térmico, la ruptura de
la viscosidad, que permitía obtener productos más valiosos y
apreciables.
Al elaborarse motores de gasolina de compresión más elevada, se
produjo una demanda de gasolina de mayor octanaje, con mejores
cualidades antidetonantes.
La introducción del craqueo
catalítico y de los procesos de polimerización en la segunda mitad
del decenio de 1930, satisfizo esta demanda al proporcionar gasolina
de mayor rendimiento y octanajes más elevados. Al comienzo del
decenio de 1940 se desarrolló la alquilación, otro proceso
catalítico, para producir más gasolina destinada al campo de la
aviación de alto octanaje y cargas petroquímicas para la fabricación
de explosivos y caucho sintético.
Le siguió la isomerización catalítica, cuyo objeto era convertir los
hidrocarburos para producir mayores cantidades de materias primas
para la alquilación.
Después de la segunda Guerra Mundial se introdujeron diversos
procesos de reforma que mejoraron la calidad y el rendimiento de la
gasolina, y proporcionaron productos de mayor calidad. Algunos de
ellos requerían el empleo de catalizadores y/o de hidrógeno para
cambiar las moléculas y eliminar el azufre.
Durante el decenio de 1960 se
introdujeron mejoras en los catalizadores y se elaboraron métodos de
proceso, como el hidrocraqueo y la reforma, para aumentar los
rendimientos de la gasolina y mejorar las cualidades antidetonantes.
Tales procesos catalíticos produjeron también moléculas de doble
enlace (alquenos), base de la moderna industria petroquímica.
El número y tipo de los diferentes
procesos utilizados en las modernas refinerías dependen
principalmente de la naturaleza de los crudos empleados como materia
prima y de los requisitos de los productos finales. También influyen
en los procesos factores económicos: costes de los crudos, valores
de los productos, disponibilidad de servicios básicos y transporte.
La cronología de la
introducción de los diversos procesos se recoge en el siguiente
grafico:
