Destilación fraccionada del petróleo
QuímicaQuímica orgánicaEdades 16–17
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El petróleo crudo se calienta y entra en una torre de fraccionamiento: los hidrocarburos de cadena corta y bajo punto de ebullición suben hasta arriba, mientras que los de cadena larga y alto punto de ebullición se quedan cerca del fondo. Ajusta la temperatura del horno y la composición del crudo para ver qué fracción recoge cada plato (gas, gasolina, queroseno, gasóleo, residuo pesado) y cómo cambian las proporciones de productos. Otras tres pestañas tratan la calidad del combustible: mezcla 2,2,4-trimetilpentano con heptano y prueba combustibles en un motor modelo que detona, observa cómo el craqueo, el reformado y la isomerización elevan el índice de octano, y compara la combustión completa con la incompleta.
Lección: El petróleo y su refinado
Qué muestra
El crudo es una mezcla de cientos de hidrocarburos separables por sus distintos puntos de ebullición: las cadenas más largas tienen fuerzas intermoleculares más intensas y puntos de ebullición más altos. En una torre de fraccionamiento cada vapor sube hasta un plato bastante frío para condensarse. La calidad de la gasolina se mide con el índice de octano, el porcentaje de 2,2,4-trimetilpentano en una mezcla con heptano que detona igual; los motores con mayor relación de compresión necesitan índices más altos. El craqueo, el reformado y la isomerización forman moléculas ramificadas y cíclicas que resisten la detonación, y la combustión con poco aire produce monóxido de carbono y hollín.
Cómo usarla
En Destilación, cambia la Temperatura del horno y el Tipo de crudo y lee los productos de cada plato. En Octano y detonación, elige un Combustible, prepara una mezcla de referencia con los dos deslizadores, ajusta la Relación de compresión y pulsa Probar en el motor; el medidor de detonación y la tabla registran cada prueba. En Subir el octano, elige un Proceso y pulsa Ejecutar el proceso. En Combustión, mueve Suministro de aire y pulsa Registrar resultado.
Parámetros que puedes cambiar
- Pestaña inicial Destilación, Índice de octano y detonación, Aumento del índice de octano, Combustión completa e incompleta
- Temperatura del horno 100–450 °C
- Tipo de crudo Crudo ligero (más fracciones de bajo punto de ebullición), Crudo medio, Crudo pesado (más residuo)
- Relación de compresión del motor de prueba 7–13
- Suministro de aire (% del aire necesario) 50–150 %
Preguntas para explorar
- ¿Por qué la gasolina se recoge más arriba en la torre que el gasóleo?
- ¿Cada fracción es un solo compuesto o una mezcla, y cómo lo explican los puntos de ebullición?
- ¿Qué le ocurre a la fracción de gasóleo si la Temperatura del horno baja a 250 °C?
- ¿Por qué la gasolina RON 90 detona con una relación de compresión a la que la RON 98 funciona sin problemas?
- ¿Qué productos se forman cuando el Suministro de aire es del 70 % en lugar del 100 %, y por qué es peligroso?
