Electròlisi, Petroli i Gas Natural: Processos

Electròlisi

El clor es produeix a través de l'electròlisi del clorur de sodi (sal comuna). A més de clor (gas), s'obté H₂ i una solució d'hidròxid sòdic (sosa càustica).

Procés d'electròlisi

Aplicar un corrent elèctric a una substància iònica, la qual cosa fa separar els seus ions (en una cel·la amb dos elèctrodes: pol positiu, ànode; pol negatiu, càtode). En aplicar el corrent, els ions positius són atrets pel pol negatiu i els ions negatius pel pol positiu.

Fabricació del clor

1. Electròlisi en cel·la de mercuri

Avantatges:

• Obtenció d'una dissolució de NaOH pura i concentrada al 50%.
• Obtenció de gas clor pur.

Inconvenients:

• Consum d'un 10-15% més que en la cel·la de diafragma.
• Especificacions de salmorra mitjanes.
• Mesures rigoroses per a minimitzar la contaminació per mercuri.

2. Cel·les de diafragma

Avantatges:

• Especificacions de salmorra baixes.
• Menor cost energètic que la cel·la de mercuri.

Inconvenients:

• Dissolució de NaOH diluïda al 12% i impurificada amb clor.
• Mesures rigoroses per a minimitzar la contaminació per amiant.

3. Cel·la de membrana

Avantatges:

• Dissolució de NaOH pura.
• Consum elèctric: 77% del procés amb cel·la de mercuri.
• No fa servir mercuri ni amiant.

Inconvenients:

• Dissolució de NaOH diluïda al 33%.
• Clor impurificat amb O₂.
• Salmorra de puresa elevada.
• Costos alts.

Salines (obtenció de NaCl)

La sal de la bassa 1 conté un 5% d'H₂O, un 0,4% de MgCl₂, un 0,2% de MgSO₄ i un 0,7% de CaSO₄. Les altres dues tenen una concentració elevada de MgCl₂ i són tractades amb Ca(OH)₂, amb la qual cosa el magnesi precipita en forma d'hidròxid. Després s'afegeix Na₂SO₄, que passa a sulfat de calci, i amb carbonat de sodi i sal càlcica dóna lloc al carbonat que precipita. El sulfat de sodi obtingut serveix de nou per a produir una altra vegada sulfat de calci i repetir el cicle. Aleshores, la salmorra, pràcticament només amb NaCl, es porta a uns evaporadors i es retira la sal d'elevada puresa.

Mètode Linde (procés de destil·lació d'aire)

Etapes:

1. Compressió
2. Bescanvi de calor
3. Expansió (fred)
4. Rectificació

És una fracció constituïda per gasos nobles, H₂ i O₂.

Petroli

Composició variada segons el jaciment. És una mescla complexa de milers de compostos diferents. (Alta qualitat: major percentatge de benzè, menor densitat).

Petroli cru

Composició variada a partir de la descomposició de grans quantitats de restes animals i vegetals en fons de mars antics, comprimits per moviments geològics sotmesos a altes pressions i temperatures i a bacteris.

Gas natural

És un combustible de composició variada (majoria metà).

Fraccionament

Consisteix a separar el cru en diverses fraccions.

Craqueig

Augmentar les fraccions volàtils (benzines) a costa de fraccions més pesades.

Craqueig catalític

Els diferents productes se separen per destil·lació.

Reformat

Variar la naturalesa dels hidrocarburs de les fraccions més lleugeres per a augmentar la qualitat de les benzines (incrementar el nombre d'octanatge) i per a obtenir BTX.

Purificació

Eliminar de les fraccions els compostos indesitjables.

Refinament químic

Eliminar per hidrotratament el contingut de sofre.

Refinament físic

Desasfaltat: eliminació de residus sòlids en olis.

Extracció amb dissolvents (líquid-líquid).

Desparafinat: eliminació d'hidrocarburs.