El gas natural es una mezcla de hidrocarburos ligeros acompañado por algunos otros compuestos como pequeñas cantidades de sulfuro de hidrogeno y vapor de agua, aunque estas pequeñas cantidades reducen el valor de calentamiento del gas y se solidifican en altas presiones y bajas temperaturas. Por estas razones y otras más los gases ácidos y el vapor de agua deben ser reducidos para lo obtención de un gas seco y en buenas condiciones. Además de recuperar los hidrocarburos pesados en forma de gas natural licuado.
Recuperación de hidrocarburos condensables
Aquí se recuperan los hidrocarburos más pesados que el metano, conocidos como gas natural licuado que están presentes en los gases naturales ya que son materias primas muy valiosa e importantes combustibles. Estos se pueden recuperar por extracción de aceite magro.
Tratamiento para los gases líquidos
Absorción física usando un solvente que pueda absorber.
Adsorción física usando un adsorbente solido
Absorción química donde un solvente (químico) que tiene la capacidad de reaccionar reversiblemente con los gases ácidos.
Están diseñados normalmente para tener una serie de lechos de catalizadores.
Sirve para la deshidrogenación de naftenos y extraer aromáticos como benceno, tolueno, xilenos y etilbencenos
Desintegración de parafinas
Se rompen parafinas para dar olefinas y parafinas más pequeñas.
Desintegración de olefinas
Las reacciones principales son
Rompimiento de los enlaces carbono-carbono
Isomerización
Polimerización
Saturación, aromatización y formación de carbono
Desintegración de hidrocarburos nafténicos
Se rompen las cicloparafinas y se producen olefinas
Desintegración de hidrocarburos aromáticos
Existe un rompimiento del grupo alquilo de una molécula alquilaromática
Deshidrogenación, isomerización, cracking e hidrotratamiento
Deshidrogenación
La deshidrogenación permite transformar alcanos en olefinas y compuestos aromáticos, mucho más reactivos.
En química orgánica también se le conoce como una oxidación en donde se eliminan dos hidrógenos.
En la refinería, estas reacciones ocurren con altas temperaturas, superiores a los 300 °C, pasando sobre alúmina, provocando la ruptura de enlaces de C-H y C-C, el producto es una mezcla de alquenos
Deshidrogenación de:
ter-amidas
butanos y butenos
cicloparafinas
propanos
Isomerización
La isomerización es un proceso químico en el cuál una molécula es transformada en otra con los mismos átomos, pero ordenados de distinta manera. Mejor conocido como isómeros.
Unas reacciones de isomerización comunes en la refinación son:
De n-butano a isobutanos
De n-buteno a isobutenos
m-xileno a p-xileno
Hidrotratamiento
El petróleo tiene impurezas, una de ellas es el azufre, por lo tanto, debe eliminarse durante el proceso de refinación, estas impurezas dependen del crudo con el que se esté trabajando.
Este proceso tiene como objetivo eliminar el mayor porcentaje de azufre. Dependiendo de los compuestos por saturar o por remover el hidrotratamiento comprende diversas reacciones químicas como la hidrodesaromatización, hidrodesnitrogenación, hidrodesoxigenación e hidrodesolfuración, esta última con especial importancia.
Cracking
El cracking es una descomposición piogénica del petróleo, en esta se producen el rompimiento de hidrocarburos de alto peso molecular generando hidrocarburos más pequeños y livianos.
El resultado son fracciones livianas que tienen mayor valor como lo es la gasolina utilizada para los motores de combustión interna. Además de que esta práctica mejora el índice de octano.
Al destilar el petróleo se pueden obtener distintas fracciones de este, ya que los compuestos se vaporizan y es posible su separación. En las refinerías los equipos donde se lleva a cabo este proceso se conocen como torres de fraccionamiento o destilación primaria. Por lo que se lleva el crudo a una temperatura alrededor de 600 °C, en la torre a diferentes niveles se condensan las distintas fracciones y cada una de ellas posee características distintas.
Se identifica una serie de etapas para el desarrollo de nuevos procesos, históricamente se mencionan estas
Proceso de búsqueda e innovación
Etapa de evaluación técnica, económica y financiera
Estudios y datos de procesos conocidos
Proceso de desarrollo de planta piloto
Correlación de datos de equipos y materiales
Diseño de procesos
Diagramas de proceso
Evaluación de balances de materiales y energía
Diseño de planta y construcción
Puesta en marcha y Operación de la planta de producción
Producción
Descripción
Es útil delimitar las diversas actividades de un ingeniero químico, desde la concepción de un proyecto hasta su ejecución final. Las empresas designarán una variedad de cargos para estas actividades. En algunas empresas, estas actividades estarán subdivididas, pero en otras empresas muchas actividades pueden incluirse bajo un mismo puesto de trabajo, de acuerdo con la política de la empresa. En esta discusión, la actividad de ingeniería es más importante que cualquier título de trabajo en particular asignado por una empresa. Utilizaremos el puesto de trabajo empleado con más frecuencia, teniendo en cuenta que se debe consultar a una empresa en particular para obtener la definición del puesto.
Un proyecto se inicia determinando si existe un mercado para un producto, que puede ser un químico, un alimento procesado, un metal, un polímero o uno de los muchos otros productos producidos por las industrias de procesos. Por ejemplo, un químico primero sintetiza un nuevo fármaco en el laboratorio, que después de muchas pruebas es aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos (PDA) del gobierno federal. Luego, los ingenieros químicos desarrollan y diseñan el proceso para producir el fármaco en grandes cantidades. Los pasos necesarios para realizar esta tarea se describen en la Tabla 1.
Tabla 1
En algunas circunstancias, donde el conocimiento del proceso está altamente desarrollado y existen suficientes datos, la investigación o la fase piloto del proceso, o ambas, pueden omitirse. Para cubrir todos los aspectos de un proyecto, asumiremos que un químico acaba de sintetizar un nuevo producto químico, que es comercializable, en el laboratorio. A continuación, se debe demostrar la viabilidad técnica, económica y financiera de los procesos propuestos. A menos que el proyecto muestre una promesa considerable cuando se compara con otros proyectos potenciales, puede ser abandonado. Cualquier empresa en particular tendrá varios proyectos en los que invertir, pero recursos financieros limitados, de modo que solo se continuarán los proyectos más prometedores. El ingeniero de investigación debe estimar la inversión de capital requerida y el costo de producción del producto. No importa cuán crudos o incompletos puedan ser los datos del proceso, el ingeniero de investigación debe estimar la rentabilidad del proceso para determinar si un mayor desarrollo del proceso vale económicamente el esfuerzo. Este análisis también descubrirá aquellas áreas que requieran más investigación para obtener más información para una evaluación económica más precisa.
Un análisis del desarrollo de un proyecto inicialmente muestra suficiente incertidumbre o la necesidad de datos de diseño, el ingeniero de investigación planificará experimentos, diseñará una configuración experimental y correlacionará los datos resultantes. Después de completar los experimentos, el ingeniero de investigación, o más probablemente un ingeniero de costos, revisa el diagrama de flujo y reevalúa el proyecto. Una vez más, debe demostrar que el proyecto aún es económicamente viable.
Después de completar la fase de investigación, generalmente se encuentra que se necesita una mayor demostración de la viabilidad del proceso y más datos de diseño, pero en condiciones que se asemejarán más a la planta final. También puede ser necesario obtener algún producto para investigación de mercado. En este caso, el ingeniero de desarrollo planificará el programa de desarrollo y diseñará la planta piloto. Siempre que sea posible, el equipo seleccionado será versiones más pequeñas del tamaño de la planta, utilizando los mismos materiales de construcción seleccionados para la planta.
En los últimos tres años, en nuestro país la macroeconomía ha marchado relativamente bien, y eso difícilmente se puede negar al observar el desempeño de variables como el Producto Interno Bruto (PIB), el cual mide el valor de toda la producción de bienes y servicios en el país. Y es que de acuerdo a cifras del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI), después de que cayó el PIB en un -5.95% en 2009, en 2010 comenzó la recuperación y éste creció 5.55%, mientras que en 2011 se elevó otro 3.93%. Por su parte, en los dos primeros trimestres de 2012 el crecimiento de la producción en nuestro país ha sido de 4.3% en promedio.
Así pues, si bien hubo un fuerte bache en el desarrollo económico de nuestro país en 2009, el nivel de PIB del segundo trimestre de 2012 ya es 4.79% superior en términos reales al observado en el segundo trimestre de 2008, por lo que podemos decir que la grave crisis económica que nuestro país sufrió en 2009 ya ha quedado atrás para el agregado de actividades económicas en el país.
Sin embargo, pues esto es lo que ha sucedido en el global de las cifras; es decir, en la macroeconomía y con las grandes empresas de México. Y es que cuando hablamos del PIB debemos pensar que su evolución ésta influenciada fuertemente por el desempeño de las grandes empresas públicas y privadas de nuestro país, y que en las cifras agregadas no se alcanza a percibir la difícil realidad que se vive en la microeconomía.
Esos son elementos o compuestos formados por una concentración de materiales sólidos, líquidos, o gaseosos de origen natural, que se encuentran en la corteza terrestre o sobre la misma.
La mayor parte de los minerales no son renovables y estos pueden clasificarse en grupos como minerales metálicos o menas, minerales y rocas industriales y combustibles fósiles.
Se definen como aquellos elementos de la naturaleza que proveen de bienes materiales y servicios valiosos para las sociedades humanas, contribuyen a su bienestar y desarrollo de manera directa como lo son las materias primas, minerales y alimentos, o de manera indirecta como lo son servicios ecológicos para que la vida en el planeta permanezca como el agua, el suelo, el aire y la biodiversidad.
Estos recursos pueden clasificarse como renovables o no renovables. Los recursos renovables tienen la capacidad de regenerarse a medida en que se extraigan a una tasa menor a la de su recuperación natural. En contraparte los recursos no renovables tienen una capacidad limitada de extracción y aprovechamiento en espacio y tiempo.
Muchos de los recursos de un insumo se encuentran en bruto en la naturaleza y las reservas son el porcentaje de tales insumos que pueden ser extraídos, unos pueden ser renovados y otros carecen de esta cualidad volviendo limitados los recursos.
Por lo que es importante disponer de materia primas para poder cubrir nuestras necesidades.
Parte del proceso industrial es la identificación y determinación de datos prácticos de materia primas, de las intermedias y de los productos, las operaciones y procesos implicados, los equipos, determinaciones de la calidad y cantidad del producto o servicio final, la selección del procedimiento a seguir entre varios concurrentes y el sitio donde estará la instalación y rentabilidad que permita la subsistencia de la empresa.
