Ejercicios: Petróleo y destilación fraccionada

Explica en qué propiedad física de los componentes del petróleo se basa la destilación fraccionada. Indica además por qué las fracciones más livianas salen por la parte superior de la torre y las más pesadas por la parte inferior.

Ordena las siguientes fracciones del petróleo desde la que sale por la parte más alta de la torre de fraccionamiento hasta la que sale por la más baja: diésel, gasolina, gases de refinería, residuo (asfalto), queroseno. Escribe el orden completo.

Una refinería procesa petróleo crudo y obtiene, entre otros productos, gas licuado de petróleo (GLP), gasolina y diésel. Relaciona cada uno con su uso cotidiano en Bolivia (por ejemplo, cocinar en casa o mover un camión) y menciona el número aproximado de átomos de carbono del componente principal del GLP (propano y butano).

En una refinería se procesan 2.000 barriles de petróleo crudo en un día. Se obtienen 640 barriles de gasolina, 480 barriles de diésel y 200 barriles de queroseno.

1. a) Calcula el rendimiento porcentual de cada una de las tres fracciones.

1. b) Calcula qué porcentaje del crudo corresponde al resto de productos (gases, residuos y pérdidas).

Observa la siguiente tabla de fracciones del petróleo con su intervalo aproximado de ebullición:

Una muestra de líquido recogida en la torre comienza a hervir a 200 °C y termina a 240 °C.

1. a) Identifica a qué fracción corresponde.

1. b) Explica qué le pasaría a la temperatura de ebullición si el compuesto tuviera cadenas de carbono más largas.

Un laboratorio de una unidad educativa de La Paz simula una destilación fraccionada con una mezcla de hexano (punto de ebullición aproximado 69 °C) y octano (punto de ebullición aproximado 126 °C). A la altitud de La Paz, la presión atmosférica es menor que a nivel del mar.

1. a) Indica cuál de los dos compuestos se recoge primero en el destilado y justifica.

1. b) Explica cómo cambiarían las temperaturas de ebullición medidas en La Paz respecto de las de nivel del mar y si cambiaría el orden de salida.

Una refinería procesa 5.000 barriles de crudo al día. Su producción diaria es: 1.250 barriles de gasolina, 900 de diésel, 450 de queroseno, 300 de GLP y 1.700 de residuos pesados y otros productos. Otra refinería que procesa un crudo más liviano obtiene, por cada 1.000 barriles, 360 de gasolina, 200 de diésel, 100 de queroseno, 80 de GLP y el resto de residuos.

1. a) Calcula el porcentaje de cada fracción en ambas refinerías y verifica que cada una suma 100 %.

1. b) Compara las dos refinerías: ¿cuál obtiene más combustibles livianos (GLP y gasolina) y cuál más residuo pesado?

1. c) Argumenta cuál de los dos crudos sería más conveniente si la demanda principal fuera de gasolina, y explica qué relación tiene esto con el tamaño de las moléculas del crudo.

Una refinería aplica, después de la destilación, un proceso de craqueo (ruptura de moléculas grandes) sobre los residuos pesados. De 1.000 barriles de residuo, el 35 % se convierte en gasolina y el 15 % en GLP y gases; el resto permanece como residuo.

1. a) Calcula cuántos barriles de gasolina y de GLP y gases se obtienen y cuántos barriles quedan sin convertir.

1. b) Si antes del craqueo la refinería producía 1.200 barriles de gasolina por destilación, calcula la nueva producción total de gasolina y el aumento porcentual respecto de la anterior.

1. c) Explica, a nivel molecular, por qué el craqueo permite aumentar la producción de combustibles livianos y menciona una consecuencia económica posible.