Distillation Fractionnée

La distillation fractionnée est une simulation de chimie industrielle 3D interactive d'une tour de fractionnement de pétrole brut. Le pétrole brut entre dans un four chauffé à la base (jusqu'à 400 degrés Celsius) et passe dans une haute colonne verticale présentant un gradient de température régulier qui se refroidit jusqu'à 25 degrés Celsius au niveau du dôme supérieur. Six plateaux de collecte internes à calottes de bulgage capturent les fractions d'hydrocarbures en condensation à mesure que les molécules de vapeur montantes atteignent un plateau plus froid que leur plage d'ébullition. Les étudiants peuvent faire glisser le bouton de chaleur du four lumineux, modifier le débit d'alimentation en brut, surligner des longueurs individuelles de chaînes carbonées de C1 à C35+, et cliquer sur n'importe quel plateau ou ballon de sortie pour comparer les plages d'ébullition, les forces de dispersion intermoléculaires de London et les utilisations industrielles.

• Cliquez sur chacun des 6 plateaux de collecte à calottes de bulgage, de bas en haut, pour comparer les longueurs de chaîne et les plages d'ébullition, du bitume jusqu'à l'essence et au gaz de raffinerie.
• Abaissez le curseur de chaleur orange du four à 220 degrés Celsius et observez quelles fractions d'hydrocarbures les plus lourdes ne se vaporisent pas et restent à la base.
• Utilisez le curseur de surbrillance de la chaîne carbonée pour isoler une seule fraction d'hydrocarbure et tracer son ascension depuis le tuyau du four jusqu'à son plateau de condensation.
• Augmentez le curseur de débit d'alimentation en brut et observez l'accélération du flux de vapeur à travers les calottes de bulgage et de l'écoulement du liquide par les tuyaux latéraux.
• Basculez entre les vues de la caméra des plateaux supérieurs et du four pour observer comment les calottes de bulgage forcent la vapeur d'hydrocarbure montante à bouillonner à travers le liquide condensé.

1. 1Expliquez comment un gradient de température vertical à l'intérieur d'une colonne de fractionnement sépare les hydrocarbures du pétrole brut par point d'ébullition.
2. 2Reliez la longueur de la chaîne carbonée de l'hydrocarbure à la surface moléculaire, à la force des forces de dispersion de London et à la température d'ébullition.
3. 3Classez les principales fractions de pétrole brut du point d'ébullition le plus bas au plus élevé : gaz de raffinerie / essence, naphta, kérosène, gazole, fioul et bitume.
4. 4Décrivez le rôle des calottes de bulgage pour favoriser l'équilibre thermique entre les vapeurs montantes et les liquides condensés sur chaque plateau.

Questions fréquentes des enseignants