Durante los últimos 200 años, los industriales han encontrado formas de convertir materias primas en productos. En las refinerías, los empleados utilizan estos procesos para convertir aceites naturales en productos que alimentan los vehículos y aportan estabilidad a medicamentos, lociones y alimentos.
Los procesos que convierten el petróleo del suelo en combustible para un vehículo consisten en pasos complejos que requieren maquinaria con una potencia aérea óptima. Lo mismo ocurre con los procesos utilizados para convertir aceites vegetales en productos embotellados en las estanterías de los supermercados. Estos procesos requieren el uso de compresores de aire en casi todas las etapas.
En las refinerías de petróleo, los compresores de aire alimentan la compleja maquinaria que convierte el petróleo crudo en todo, desde gas y gasóleo hasta petróleo y queroseno. Algunas de las mayores refinerías de petróleo del mundo producen hasta 900.000 barriles de petróleo al día. Cada vez que repostas tu vehículo, la gasolina que entra en el motor es el resultado de un proceso de refinado a alta presión.
En las refinerías de aceite alimentario, los compresores de aire toman aceites de frutas y verduras y los convierten en los embotellados que la gente utiliza para cocinar. Productos como el aceite de maíz, aceite vegetal, aceite de canola, aceite de oliva, aceite de cacahuete y aceite de coco se encuentran entre los resultados de estos procesos de refinado.
El refinado también se realiza en plantas de procesamiento de gas natural, donde los compresores de aire purifican el contenido de gas natural en bruto y lo hacen adecuado como fuente de energía en edificios residenciales, comerciales e industriales. Las mismas plantas también recuperan diversos líquidos del gas natural, incluyendo butano, etano y propano.
Los compresores de aire también desempeñan un papel en refinerías de sal y metal. En este último, los procesos de aire presurizado son fundamentales para el refinamiento de numerosos metales, incluyendo cobre, oro, plata y magnesio. Saber cómo las refinerías utilizan los compresores de aire puede ayudarte a apreciar mejor el papel que juega el aire presurizado en la movilidad y el consumo humano.
Por qué las refinerías utilizan compresores de aire
Los compresores de aire han desempeñado un papel crucial en el refinamiento del aceite durante casi tanto tiempo como el propio petróleo ha sido una mercancía. La gente descubrió accidentalmente la minería petrolera como subproducto de los pozos de minería. Hace siglos, cuando los perforadores excavaban profundamente en la tierra en busca de agua potable limpia, a veces encontraban petróleo. En estos tiempos preindustriales, la humanidad tenía poco uso del petróleo, ya que esto fue antes de la llegada de la medicina moderna y la invención del automóvil. Encontrar petróleo era una molestia y a menudo un estropeo de agua.
Durante el siglo XIX, justo cuando la ingeniería mecánica se extendió, el petróleo empezó a ser reconocido por su propia variedad de usos. En poco tiempo, los emprendedores descubrieron formas de vender petróleo a consumidores y empresas. A finales de siglo, la gente había encontrado utilidad para el aceite en medicamentos y productos mecánicos. Ahora estaba en marcha el proceso de desarrollar el método más eficaz para la perforación petrolífera.
Las primeras perforaciones dependían de postes de resorte, pero el desarrollo de la industria petrolera hizo necesario perforar más profundo en el subsuelo. La invención de las plataformas rotativas de perforación hizo esto posible.
Con el paso de las décadas, las técnicas de perforación rotativa se volvieron más avanzadas, culminando con la introducción de sistemas de aire comprimido y gases. En los últimos años, los compresores de aire se han vuelto más comunes en los campos petrolíferos, donde la brasa de gas de petróleo ha sido un subproducto del proceso de tratamiento del petróleo. La introducción de compresores en el proceso de refinado ha mejorado el flujo de la tubería, entre numerosos otros beneficios.
Usos comunes de compresores de aire industriales en refinerías
Las refinerías utilizan compresores de aire para una variedad de operaciones de procesamiento de gas. Con la ayuda de compresores de aire de alta presión, los técnicos de refinado pueden mejorar la calidad del petróleo crudo. Con el uso de compresores de presión media, los refinadores también purifican los aceites y los hacen aptos para productos combustibles.
Las refinerías utilizan compresores de aire para eliminar el contenido de azufre y mejorar la calidad del gas y el aceite. El refinamiento realizado con compresores de aire hace que los combustibles sean más eficientes en vehículos, barcos, máquinas y aeronaves. Algunos de los procesos esenciales accionados por aire en las refinerías incluyen los siguientes:
1. Hidrocracking
El hidrocracking consiste en añadir sustancias activas a los petróleos crudos. Es un proceso catalítico que reduce la ebullición de los hidrocarburos y convierte el petróleo bruto en diferentes tipos de combustible, como gas, queroseno y gasóleo.
Como resultado del hidrocracking, los vehículos pueden funcionar y las luces pueden encenderse. Cada vez que entras en una gasolinera en una salida de bulevar o autopista, la gasolina que pones en tu vehículo normalmente se ha refinado durante el proceso de hidrocracking. En efecto, el hidrocracking es una de las fuerzas motrices de la economía global.
El hidrocracking también es en gran medida responsable de la producción de queroseno, que alimenta desde motores a reacción hasta calefactores y lámparas. Los chorros que ves en el cielo pueden elevarse gracias al proceso de hidrocracking. Muchas viviendas dependen del queroseno para calefacción y luz, y muchas de las luces de ciudad que delinean el skyline nocturno cobran vida gracias al producto.
El hidrocracking es un proceso a alta presión que requiere más de 1.500 psig. Por ello, el uso de compresores alternativos facilita mejor el proceso.
2. Hidrotratamiento
El hidrotratamiento es un proceso que elimina oxígeno, cloro y azufre del hidrógeno. El hidrotratamiento también puede referirse a la reacción que sufren los compuestos orgánicos cuando ocurre este proceso.
Existen varias categorías de procesos de hidrotratamiento. La eliminación de contaminantes requiere el uso de un método llamado hidrotratamiento catalítico. Para la eliminación del contenido de azufre, la hidrodesulfuración es vital. El objetivo de todos estos procesos es purificar combustibles. Los combustibles de alta calidad que alimentan la maquinaria suelen haber pasado por el proceso de hidrotratamiento.
El hidrotratamiento catalítico elimina hasta el 90 por ciento de los contaminantes de los productos petrolíferos. Estos contaminantes pueden incluir metales, azufre, oxígeno y nitrógeno. El hidrotratamiento permite a las refinerías de combustible mejorar el crudo pesado en productos de alta calidad. Los combustibles utilizados en grandes vehículos comerciales y maquinaria de fábrica de alta tecnología suelen ser sometidos a este proceso.
El hidrotratamiento es un proceso de hidrógeno a presión media que normalmente se realiza con la ayuda de compresores de tornillo inyectados con aceite. Los refinadores suelen preferir este tipo de compresor debido al bajo mantenimiento que requiere mantener estas máquinas en funcionamiento continuo durante horas de ciclos de hidrotratamiento ininterrumpido.
3. Desulfuración
La desulfuración es un proceso que reduce significativamente los óxidos de azufre en los hidrocarburos. La desulfuración ayuda a prevenir la lluvia ácida, que es uno de los efectos más peligrosos de grandes cantidades de azufre en los hidrocarburos. El proceso implica el uso de gas hidrógeno.
El proceso de desulfuración hace que los combustibles sean más ecológicos al reducir la cantidad de azufres que una máquina o vehículo puede emitir mientras está en funcionamiento. En las refinerías que operan diversos tipos de equipos de alta potencia, el proceso de desulfuración ayuda a que estos entornos sean más limpios y seguros para los trabajadores.
Al igual que con el hidrotratamiento, la desulfuración es un proceso a media presión que solo requiere hasta 1.500 psig. Por ello, el mejor equipo para realizar este proceso son los compresores de tornillo con inyección de aceite, que se adaptan a diversos entornos de trabajo y requieren un mantenimiento mínimo durante largos ciclos de trabajo.
4. Desulfuración de gases de combustión
La desulfuración de gases de combustión es un proceso en el que las centrales eléctricas eliminan dióxido de azufre de los gases de escape. El método también se realiza en sitios de incineración de basura y en otras operaciones que emiten óxido de azufre. La desulfuración de gases de combustión es beneficiosa para el medio ambiente porque el proceso ayuda a reducir las emisiones en fábricas y vertederos.
Sin la desulfuración de gases de combustión, grandes corrientes de gases nocivos podrían salir de los sitios de incineración y las centrales eléctricas. Estos gases podrían tener un efecto perjudicial sobre el medio ambiente al crear nubes contaminantes sobre áreas urbanas y rurales. En efecto, la desulfuración de gases de combustión ayuda a conservar los hábitats naturales y el ecosistema mundial.
5. Hidrodesulfuración
Hidrodesulfuración es un proceso que extrae contenido de azufre del gas y el petróleo. Los combustibles comerciales como el queroseno, la gasolina, la gasolina y el diésel pasan por este proceso. Reduce el nivel de emisiones de los vehículos, barcos, trenes y aeronaves que utilizan estos productos combustibles.
La eliminación del azufre también ayuda a prevenir la degeneración de los metales que entran en contacto con los combustibles dentro de los motores. La hidrodesulfuración es un proceso a presión media que se logra a menudo con compresores alternativos.
6. Reforma catalítica
Reforma catalítica es un proceso que destila fluidos de alto octanaje a partir del petróleo. El proceso implica la deshidrogenación de hidrocarburos de bajo octanaje. Un efecto secundario de este proceso es la producción de gas hidrógeno, que finalmente entra en juego en otras técnicas en refinerías, incluyendo el hidrocracking.
El proceso de reformado catalítico continuo (CCR) es una operación a media presión que normalmente se realiza con compresores de tornillo inyectados por aceite. Al igual que con el hidrotratamiento y la desulfuración, la reforma catalítica requiere aproximadamente 1.500 psig.
Como fuente de gas hidrógeno, el proceso de reforma catalítica es esencial para la producción de productos agrícolas y plásticos. En agricultura, el gas hidrógeno generado por CCR se encuentra en fertilizantes que ayudan a cosechar los cultivos en las tierras verdes del mundo. Los efectos secundarios de la reforma catalítica también benefician a la industria manufacturera, ya que el gas hidrógeno es esencial en la producción de plásticos, que están presentes en todo, desde juguetes y accesorios hasta recipientes de medicamentos y cajas electrónicas.
7. Agrietamiento catalítico fluido
El craqueo catalítico fluido es un proceso para convertir los hidrocarburos en ebullición del crudo en productos combustibles. El proceso ha sustituido al craqueo térmico, que cumplía una función similar pero era incapaz de producir cantidades de gas del mismo volumen o nivel de octano que el craqueamiento catalítico fluido.
Como una de las fuerzas impulsoras del transporte moderno, el proceso de fisurado catalítico fluido es vital para la economía mundial. El proceso produce la mayoría de los productos combustibles que impulsan automóviles, trenes, vehículos comerciales y maquinaria. En toda la red de carreteras de Estados Unidos, el movimiento que se observa hoy es el resultado principal de la grieta catalítica fluida.
El agrietamiento catalítico fluido es un proceso a alta presión que generalmente requiere el uso de compresores alternativos. El proceso convierte aceites sin refinar en combustibles que permiten a los vehículos operar a mayores velocidades durante periodos prolongados. En general, los vehículos son más eficientes con los combustibles que genera este proceso.
8. Coquización retrasada
Coquización retardada es un proceso que rompe las moléculas de hidrocarburos del petróleo en gas coque y petróleo. El proceso requiere múltiples pasadas a altas temperaturas.
Como la mayoría de los gases pesados, la producción de gas coker requiere el uso de compresores de desplazamiento positivo y libres de aceite. La falta de lubricación en la cámara de estos compresores elimina la posibilidad de contaminación por aceite o gas durante todo el proceso. Además del gas coque, los compresores de tornillo de la variedad sin aceite también producen gas de brasa y gas húmedo FCC.
9. Reformado del vapor
Reformado del vapor es un proceso que sintetiza gas natural y otros combustibles para fabricar sustancias químicas como monóxido de carbono y gas de síntesis. Depende del uso de calor y alta presión en un dispositivo de formador.
El proceso de reforma del vapor desempeña un papel fundamental en la agricultura porque produce gas de syn, que actúa como intermediario en la producción de fertilizantes. A medida que ocurre el proceso, el agua y el metano interactúan y producen hidrógeno y monóxido de carbono. El proceso puede convertir cualquier producto que contenga carbono en cadenas hidrocarbonizadas más largas.
En los procesos de refinado que se llevan a cabo en plantas industriales, los compresores de tornillo inyectados por aceite reforman metano de vapor. Durante este proceso, el aceite actúa como sellador, lo que evita fugas de gas.
10. Adsorción por oscilación de presión
La adsorción por oscilación de presión es un proceso que elimina gases seleccionados de mezclas gaseosas. El proceso funciona identificando el carácter molecular de gases específicos y utilizando materiales adsorbientes, como carbón activado y zeolitas, para aislar los gases seleccionados a alta presión.
En instalaciones industriales, los compresores de tornillo inyectados con aceite suelen llevar a cabo el proceso de adsorción por oscilación de presión. Al igual que con la formación por vapor, la adsorción por oscilación requiere la presencia de lubricante que actúe como sellador durante el proceso de compresión. Sin este sello, el gas se escaparía y el proceso sería menos eficiente, costoso y más laborioso.
11. Recuperación de gas de llama
La recuperación de gases de llama es un proceso que ahorra gases de los residuos para otros usos. Este proceso evita que estos gases se inflamen y propaguen emisiones nocivas. El proceso implica el aislamiento de los colectores, la eliminación de líquidos y la compresión de gases.
El proceso de recuperación de gases de llama juega un papel vital en la limpieza ambiental, ya que reduce la cantidad de gases de invernadero que las plantas de refinería finalmente liberan de máquinas y productos químicos. Sin este proceso, las fábricas serían menos ecológicas.
El propósito de la recuperación de gas de la llama es dejar el gas lo más limpio y puro posible. Por lo tanto, el proceso depende de compresores de tornillo sin aceite. Sin lubricante en el proceso, no hay aceite que dispersar en el gas.
12. Producción de hidrógeno
Producción de hidrógeno es un término general para todos los procesos que producen hidrógeno en entornos industriales. Algunos de los métodos más comunes de producción de hidrógeno incluyen la electrólisis, la termólisis y la formación por vapor.
El hidrógeno comprimido alimenta los vehículos de hidrógeno. El proceso requiere equipos de alta presión con una fuerza óptima en libras por pulgada cuadrada para enviar gas hidrógeno a los tanques a través de tuberías. Los compresores alternativos suelen ayudar a llevar a cabo técnicas de producción de hidrógeno.
¿Qué tipos de compresores son los más adecuados para refinerías?
En las refinerías, los procesos implicados requieren compresores de aire de alta y media potencia. La mayoría de los procesos son continuos y, por tanto, requieren compresores capaces de entregar alta potencia y un psig óptimo para ciclos continuos. Los mejores compresores de aire para refinerías son los siguientes:
1. Compresor de aire alternativos
Los compresores alternativos están entre las fábricas de máquinas de presurización de aire más comunes en el sector industrial, incluyendo la industria del petróleo y el gas. Un compresor alternativo aspira aire ambiente hacia la máquina mediante un cigüeñal. El aire se presuriza en un cilindro con un pistón y se libera hacia su destino final.
Los compresores alternativos existen en modelos de una y dos etapas. En un compresor alternativo de una sola etapa, cada suministro de aire entrante se presuriza una vez y luego se envía a su propósito final en máquinas y herramientas neumáticas. En un compresor de aire alternativo de dos etapas, cada suministro de aire presurizado viaja hacia un segundo cilindro donde un pistón más pequeño reduce aún más el volumen de aire, esta vez a una presión aún mayor.
2. Compresores centrífugos
Los compresores centrífugos son comunes en refinerías de petróleo y gas, donde las máquinas proporcionan presión constante para operaciones continuas. Dependiendo de un flujo continuo de fluidos, los compresores centrífugos permiten que el petróleo viaje a través de los oleoductos. Los compresores de este tipo entregan una alta potencia, lo que los hace ideales para algunas de las operaciones más exigentes y a alta presión. Los compresores centrífugos proporcionan psi óptimos y están disponibles en modelos de una o dos etapas.
3. Compresores de gas
Para diversos procesos, las refinerías utilizan un tipo de compresor único para las funciones y necesidades de la industria del petróleo y gas: el compresor de gas. Mientras que un compresor de aire presuriza el aire reduciendo su volumen, los compresores de gas hacen lo mismo con los gases. Dentro de un compresor de gas, los suministros de gas entrantes se presurizan en una cámara de compresión y se liberan para diversos usos. Los compresores de gas son comunes para hidrocracking, hidrotratamiento, desulfuración de diésel y gas, reformado catalítico y otros procesos.
4. Compresores de tornillo rotatorio
Para procesos como el hidrotratamiento, catalítico y reformado de vapor, los compresores de tornillo rotatorio proporcionan la energía de aire necesaria. En un compresor rotativo, el aire se presuriza a lo largo de las roscas de un tornillo dentro de una cámara hermética. El aire pasa a alimentar varios procesos industriales, que pueden incluir cualquier número de máquinas de potencia media en una refinería de petróleo o gas.
Los mejores compresores de aire para refinerías de Quincy Compressor
Sabiendo cómo se utilizan los compresores de aire en las refinerías, la tecnología se está expandiendo rápidamente por todo el mundo en desarrollo, ya que la industrialización beneficia progresivamente a economías emergentes como India, China, Brasil y Sudáfrica. En estos y otros mercados, los refinadores y fabricantes esperan imitar y posiblemente superar la eficiencia y los volúmenes de producción de los competidores del G7.
Para muchos de los nuevos refinadores y fabricantes del mundo, el modelo de éxito proviene de Estados Unidos, donde el aire comprimido ha sido durante mucho tiempo una de las fuerzas impulsoras del sector industrial. Siempre que conduces un vehículo o usas el transporte público, tu movilidad es posible gracias a los productos refinados en fábricas de petróleo y gas. Cada vez que compras medicinas, productos de limpieza y alimentos envasados, los fabricantes que dependen del aire comprimido y el aceite refinado que producen hacen posible la estabilidad o el sabor.
Durante la mayor parte del siglo pasado, Quincy Compressor ha sido el principal desarrollador de compresores de aire y herramientas neumáticas para aplicaciones industriales. En las refinerías de petróleo y gas, nuestros compresores se utilizan para una amplia gama de procesos que transforman el petróleo bruto en combustibles utilizados en automóviles, barcos y aeronaves. Gran parte del movimiento que ves en autopistas y vías se debe a compresores de la marca Quincy.
A medida que el mundo se vuelve cada vez más urbanizado y acelerado, un número creciente de refinadores y fabricantes están surgiendo para reclamar cuotas en los distintos mercados que surgen gracias a estos desarrollos. Para ser competitivo, es fundamental contar con un arsenal industrializado completo con compresores de aire de alta potencia. Consulta la selección de compresores de aire industrial de Quincy Compressor para saber más sobre cómo nuestras máquinas pueden transformar tus procesos de refinado.
