5.9.1 Extracción y separación de hidrocarburos
El gas natural se extrae de pozos de gas, se procesa y se transporta a grandes distancias por medio de tuberías (gaseoductos) para utilizarlo directamente como combustible. Sus hidrocarburos se utilizan como fuente de energía
Los diferentes tipos de carbón: lignito, antracita y hulla son turbas antiquísimas en diferentes estados de descomposición y compactación.
El carbón se puede quemar directamente en aire y ser utilizado como combustible o calentarse en ausencia de aire, en cuyo caso se desprenden los hidrocarburos, dejando un residuo carbonoso impuro denominado coque. Los hidrocarburos que se desprenden se enfrían y se separan en fracciones, una de ellas se condensa a forma líquida y se denomina alquitrán de hulla y otra fracción queda en estado gaseoso y se denomina gas de hulla. El gas de hulla contiene H2 y CH4 y algunos otros hidrocarburos gaseosos y se utiliza como combustible. El alquitrán de hulla contiene una amplia variedad de hidrocarburos y otros compuestos orgánicos que se emplean en la elaboración o síntesis de otros compuestos orgánicos diferentes.
El petróleo es la principal fuente de hidrocarburos, básicamente es una mezcla de hidrocarburos.
Para mejor aprovechamiento de los hidrocarburos que lo forman es necesario separar los componentes de esta mezcla. En primer lugar se eliminan del petróleo las sales y los ácidos, quedando solamente los hidrocarburos y, a continuación, estos se someten a un proceso que se conoce como refinado del petróleo, que consiste en una destilación: se calienta el petróleo crudo y se separan sus componentes según el punto de ebullición. Se realiza el proceso en una torre de destilación como la que se representa en la figura.
Durante la destilación, las moléculas más pequeñas se evaporan primero y se desplazan hacia la parte superior de la columna de destilación, quedando en la parte inferior de la columna las fracciones de hidrocarburos que hierven a mayor temperatura y que contienen las moléculas más grandes. Se obtienen las siguientes fracciones:
- Gas. Temperatura inferior a 40 ºC.: gas formado por hidrocarburos con 1-4 átomos de carbono. Se usan como combustible y materia prima para plásticos.
- Destilados ligeros. Temperatura de 40 a 200 ºC: gasolina. Hidrocarburos de 5 a 12 átomos de carbono. Se usa como combustibles de motores y en disolventes industriales.
- Queroseno. Temperatura de 200 a 300 ºC. Hidrocarburos de 12-16 átomos de carbono. Se usa como combustible y como materia prima en el proceso de cracking.
- Destilados intermedios. 250 - 350 ºC: Gasóleo. Hidrocarburos de 15-18 átomos de carbono. Se usa como combustible en motores diésel, para calefacción y como materia prima en el proceso de cracking.
- Destilados pesados. Temperatura de 300 a 370 ºC Aceite lubricante: Hidrocarburos de 16-20 átomos de carbono. Útiles como lubricantes.
- Residuos. No se evaporan a 370 ºC. Contiene hidrocarburos de más de 20 átomos de carbono. Parafinas, ceras, asfalto y coque. Se pueden separar más para obtener diferentes materias útiles.
El proceso de cracking consiste en romper o fraccionar las moléculas de hidrocarburos grandes, mediante calor y en presencia de catalizadores, en otras más pequeñas que pueden tener mayor número de aplicaciones.
