Proceso de Craqueo

En la industria del Petróleo y en la Industria Química, el CRAQUEO es el proceso por el cual se rompen (craquean) moléculas orgánicas complejas (hidrocarburos pesados) para formar moléculas más simples y cortas, que generalmente son hidrocarburos ligeros, los cuales son los principales compuestos para formar los productos petroquímicos. La ruptura de moléculas se da entre los enlaces carbono-carbono (-c-c-). 

La relación y el rendimiento del craqueo para formar hidrocarburos ligeros, depende en gran medida de la temperatura y la presencia de catalizadores. Los hidrocarburos producidos son en mayor parte alcanos y alquenos de cadena corta. Más simple, el craqueo de hidrocarburos es el proceso de ruptura de hidrocarburos de cadena larga a hidrocarburos de cadena corta

Aplicaciones

El proceso de Craqueo en la Refinación de Petróleo permite la producción de productos ligeros como GLP (gas licuado de Petróleo) y gasolina teniendo como alimentación las fracciones pesadas producidas en el proceso de Destilación, tales como el Gasóleo y el Crudo Reducido. El Craqueo Catalítico Fluido (FCC por sus siglas en inglés) produce grandes cantidades de gasolina y GLP, mientras que el proceso de Hidrocraqueo (Hydrocracking o Craqueo por Hidrógeno) es en gran parte la fuente de Combustible de Aviación (Jet fuel), Diesel, Naftas y GLP.

El proceso de Craqueo Térmico tiende actualmente a "mejorar" (upgrade - transformar fracciones pesadas en fracciones más ligeras de mayor valor económico) fracciones muy pesadas del crudo o a producir fracciones ligeras o destilados medios (Diesel y Turbo), también, el proceso de Craqueo Térmico produce combustible para quemadores y Coque (la fracción más pesadas del crudo, la cual es en su mayoría Carbono sólido). Un ejemplo de este Craqueo Térmico sería el Proceso "VISBREAKING", el cual consiste en la reducción de viscosidad generalmente del residual de vacío para producir GLP, gasolina y destilados medios de mayor valor económico, y también para producir "material de corte" el cual se utiliza principalmente para ser mezclado con productos pesados con el fin de llevar su viscosidad a los límites de comercialización (todos los productos de la Refinación, para poder ser comercializados, deben cumplir especificaciones técnicas, y una de ellas es la viscosidad).

El Craqueo Térmico puede ser de dos formas, dependiendo del rango de producción. Uno de ellos es el craqueo térmico a altas temperaturas, mejor conocido como "Craqueo al Vapor" (Steam Cracking) o "Pirólisis" (Pyrolisis), el cual opera a temperaturas en el rango de 750 °C - 900 °C y un poco más, y produce en su mayoría ETILENO (principal materia prima para la elaboración de productos Petroquímicos) y otros productos que sirven como alimentación para la industria petroquímica. El otro proceso es un craqueo a temperaturas medias, como el proceso de "Coquificación Retardada" (Delayed Coking), el cual opera aproximadamente a 500°C, y produce, bajos las condiciones correctas, Coque de Corte el cual es un coque muy cristalino utilizado en la producción de Electrodos para la industria del acero y del aluminio.

Currícula de Ingeniería Petroquímica

La siguiente currícula pertenece a la carrera de Ingeniería Petroquímica de la Universidad Nacional de Ingeniería (Lima-Perú)

1er ciclo:

- Cálculo 1

- Física 1

- Química

- Dibujo Técnico

- Redacción y Reporte Técnico

2do ciclo:

- Geometría Descriptiva

- Física 2

- Cálculo 2

- Geometría Analítica Vectorial

- Química Inorgánica

3er ciclo:

- Cálculo 3

- Física 3

- Geología General

- Estadística Aplicada

- Análisis Químico Cualitativo

4to ciclo:

- Ecuaciones Diferenciales

- Tecnología de la Industria de Hidrocarburos

- Análisis Químico Cuantitativo

- Físico-Química 1

- Algoritmos y Lenguaje de Programación

5to ciclo:

- Métodos Numéricos (también se le llama Matemática Avanzada)

- Físico-Química 2

- Química Orgánica 1

- Balance de Masa y Energía

- Materiales Industriales

6to ciclo:

- Fenómenos de Transporte (también se conoce como Fenómenos de Transferencia)

- Química Orgánica 2

- Corrosión

- Economía de la Empresa

- Termodinámica para Ing. Química 1

7mo ciclo:

- Transferencia de Calor

- Transferencia de Cantidad de Movimiento

- Termodinámica para Ing. Química 2

- Administración de la Empresa

- Prop. Físico-Químicas de los Hidrocarburos

- Polímeros

8vo ciclo:

- Transferencia de Masa

- Procesos de Refinación de Petróleo 1

- Petroquímica Básica

- Laboratorio de Operaciones Unitarias 1

- Cinética Química y Diseño de Reactores

9no ciclo:

- Procesos de Refinación de Petróleo 2

- Instrumentos de Control

- Laboratorio de Operaciones Unitarias 2

- Economía de Procesos

- Procesos de Gas Natural

- Computación Aplicada y Técnicas de Simulación

10mo ciclo:

- Constitución y Legislación en Hidrocarburos

- Procesos Petroquímicos

- Proyectos de Inversión

- Control de Procesos

- Manejo y Control Ambiental en la Industria

Definición de Ingeniería Petroquímica

Sería difícil imaginar un mundo sin gasolina ni petróleo, pero ¿qué hay de los derivados del petróleo? - mejor conocidos como "petroquímicos" - como el etileno. Estos petroquímicos están presentes más de lo que creemos en la vida cotidiana. Los petroquímicos son compuestos que derivan del petróleo y gas natural generalmente, ya que también se pueden obtener de manera sintética mediante los procesos carboquímicos.

La Ingeniería Petroquímica es una Ingeniería de Procesos casi igual a la Ingeniería Química, con la diferencia de que ésta estudia más detalladamente los Procesos Químicos aplicados a los hidrocarburos. Un Ingeniero Petroquímico y un Ingeniero Químico aplican las mismas técnicas matemáticas y químicas para analizar y diseñar los procesos, y pueden desempeñar las mismas funciones en la Industria.

Los Ingenieros Petroquímicos desarrollan procesos como el Craqueo Catalítico (Catalytic Cracking), el cual permite romper moléculas orgánicas complejas, que se encuentran en el petróleo, para así obtener sustancias más simples y más procesables. Estas sustancias más simples son las bases sobre la cual se forman muchos productos útiles como: lubricantes, plásticos, polímeros, caucho sintético, fibras sintéticas, etc.

Sin la Industria Petroquímica, muchos productos de la vida cotidiana y productos de alta tecnología no existirían. Por ejemplo, el producto petroquímico Polipropileno se utiliza como plástico y como fibra; en su forma plástica sirve para fabricar contenedores de vajillas de platos (los cuales no se derriten a altas temperaturas) y en su forma de fibra sirve para fabricar alfombras, como las que se utilizan para tapizar los campos de mini-golf.

Los Ingenieros Petroquímicos pueden especializarse en un área en particular una vez que siguen una línea de carrera, inclusive áreas como Bioquímica. Sin embargo, todos actúan de una misma manera como ingenieros; extraen datos existentes y según estos diseñan nuevas formas de producción, nuevas formas de energía derivadas del petróleo y nuevas especificaciones operacionales (más conocidas como "normas" o "métodos de ensayo") para la industria. En el trabajo del Ingeniero Petroquímico o Químico se debe tomar en cuenta los costos, la seguridad industrial y los parámetros medio ambientales.

Los Ingenieros Petroquímicos están constantemente trabajando su creatividad, sintetizando nuevos productos, transformando combinaciones de elementos y nuevas materias primas para desarrollar posteriormente un proceso químico a gran escala que sea viable comercialmente, para lo cual también deben aplicar conocimientos de Economía de Procesos. Los Ingenieros Petroquímicos transforman la materia prima (principalmente hidrocarburos) en productos de alto valor económico, y para esto necesitan la colaboración de un grupo multidisciplinario integrado por Químicos e Ingenieros de otras especialidades (siendo las más importantes la Ing. Mecánica e Ing. Electrónica).

Los Ingenieros Petroquímicos de Planta deben asegurar la operatividad de los equipos, el cumplimiento de las normas de seguridad, incluyendo las ambientales, y la calidad y cantidad del producto. También deben actualizar sus conocimientos constantemente para así poder estar a la par con los avances tecnológicos del día a día.