Destilación al vacío

Las torres de destilació n al vacío proporcionan la presió n redu- cida necesaria para evitar el craqueo té rmico al destilar el residuo, o crudo reducido, que llega de la torre atmosfé rica a mayores temperaturas. Los diseñ os internos de algunas torres de vacío se diferencian de los de las torres atmosfé ricas en que en lugar de platos se utiliza relleno al azar y pastillas separadoras de partículas aé reas. A veces se emplean tambié n torres de mayor diá metro para reducir las velocidades. Una torre de vacío ordinaria de primera fase produce gasó leos, 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 atmosferica que no se utiliza para procesado de lubricantes, y el residuo sobrante de la primera torre de vacío no utilizado para la desasfaltació n.

Por lo comú n, 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 (vé anse las Figuras 78.5 y 78.6).

Destilación atmosférica (II)

Las fracciones pesadas, de alto punto de ebullició n (denomi- nadas residuos o crudo reducido), que se condensan o perma- necen en el fondo de la torre, se utilizan como fuel, para fabricar betú n o como carga de craqueo, o bien se conducen a un calen- tador y a la torre de destilació n al vacío para su ulterior fraccio- namiento (vé anse las Figuras 78.3 y 78.4).

Destilación atmosférica (I)

En las torres de destilació n atmosfé rica, el crudo desalinizado se precalienta utilizando calor recuperado del proceso. Despué s pasa a un calentador de carga de crudo de caldeo directo, y desde allí a la columna de destilació n vertical, justo por encima del fondo, a presiones ligeramente superiores a la atmosfé rica y a temperaturas comprendidas entre 343 C y 371 C, para evitar el craqueo té rmico que se produciría a temperaturas superiores. Las fracciones ligeras (de bajo punto de ebullició n) 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 ebullició n má s 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 gaso- lina de destilació n directa, se toma de la secció n superior de la torre como corriente de productos de evaporació n. Tales productos se utilizan como cargas petroquímicas y de reforma, material para mezclas de gasolina, disolventes y GPL.
Las fracciones del rango de ebullició n intermedio (gasó leo, nafta pesada y destilados) se extraen de la secció n intermedia de la torre como corrientes laterales y se envían a las operaciones de acabado para su empleo como queroseno, gasó leo diesel, fuel, combustible para aviones de reacció n, 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.

Riesgos para la seguridad

La inflamabilidad es uno de los mayores motivos de preocupa- ció n del almacenamiento en tanques; se requieren sistemas de lucha contra incendios para el control y la protecció n de las zonas de propagació n de incendios. Existen recomendaciones en este sentido, sobre sistemas e instalaciones de agua para incendios
(CCPS 1993; Dow Chemical Company 1994a; NFPA 1990). Es posible pulverizar el agua directamente sobre un fuego en ciertas condiciones, siendo esencial para enfriar el tanque o el equipo contiguo y prevenir el sobrecalentamiento. Por otra parte, la espuma es un agente eficaz para combatir incendios, de modo que se pueden instalar equipos permanentes de espuma en los tanques. Si se instalan en un equipo mó vil contra incendios, debe revisarlo el fabricante. Actualmente se dispone de espumas relati- vamente ecoló gicas y de baja toxicidad, ademá s de eficaces y comparables a otras espumas en la extinció n rá pida de los incendios.

Purga de vapor y control de emisiones

En el caso de tanques con techos fijos o con techos flotantes convertidos (TTFC), el purgado a la atmó sfera no resulta acep- table en muchas situaciones. Al eliminar estos tanques, el respira- dero de presión y vacío (PV) (representado en la Figura 77.2), los vapores fluyen a travé s de un conducto cerrado a un disposi- tivo de control en el que los contaminantes se destruyen o recu- peran. Con ambos tanques se puede inyectar una purga inerte (p. ej., nitró geno) para eliminar el efecto de vacío diurno y mantener una presió n positiva para el dispositivo de recupera- ció n. En el tanque TTFC, el nitró geno elimina el efecto diurno y reduce los vapores enviados a la atmó sfera mediante un respira- dero de PV. No obstante, las emisiones de vapor no se eliminan. Entre los numerosos dispositivos y té cnicas de control que existen, está n la combustió n, los absorbentes y los condensadores (Moretti y Mukhopadhyay 1993; Carroll y Ruddy 1993; Basta 1994; Pennington 1996; Siegall 1996). La elecció n de un sistema de control está en funció n de los objetivos que se tengan en cuanto a emisiones y de los costes de operació n e inversió n.

En los tanques con techo flotante, tanto internos como externos, los precintos y los controles de ajuste auxiliar reducen al mínimo las pé rdidas de vapor.

Inspección y limpieza de los tanques

Los tanques se retiran del servicio perió dicamente para su inspec- ció n y limpieza, labores que han de controlarse cuidadosamente para prevenir la exposició n del trabajador y reducir al mínimo los riesgos. Despué s del drenaje, los tanques se lavan con un chorro de agua para eliminar los restos de líquido del proceso. Antigua- mente solían limpiarse manual o mecá nicamente donde fuera necesario. Al drenar un tanque, se llena de vapor que puede generar una atmó sfera tó xica e incluso combustible. Es posible que el lavado con un chorro de agua no afecte significativamente

a la toxicidad de la atmó sfera interior, pero reduce los problemas de combustión. Con techos flotantes, el material que se halla por debajo de ellos puede rociarse o drenarse, aunque en algunas ocasiones quedan materiales en el sumidero que deben eliminarse manualmente, con los consiguientes problemas de exposició n. El personal debe en esos casos llevar equipos de protección Por lo comú n, los tanques cerrados y cualquier volumen que

se halle por debajo de los techos flotantes se purgan con aire hasta conseguir una concentració n determinada de oxígeno antes de permitir la entrada. Ahora bien, debe medirse conti- nuamente la concentració n para asegurar que la concentració n de tó xicos no excede el nivel adecuado ni varía.

Perforación con trépano de diamantes

Antes de comenzar la explotació n se localiza el filó n en la roca y se define su anchura, longitud y profundidad para obtener una visión tridimensional del mismo.
La perforació n con tré pano de diamantes se utiliza para explorar un estrato rocoso y puede iniciarse desde la superficie o desde una galería de la mina. En esta té cnica, un tré pano provisto de pequeñ os diamantes corta un nú cleo cilíndrico que es recogido en los tubos adyacentes. A continuació n, se analiza el nú cleo para determinar el contenido de la roca. Se inspec- cionan las muestras y se dividen en porciones para analizar su contenido en metales. Para localizar los filones, hay que desarro- llar amplios programas de perforació n, efectuando barrenos a intervalos regulares en sentido horizontal y vertical para identificar las dimensiones del yacimiento (vé ase la Figura 74.9).