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Na coluna de destilação, o coração de uma refinaria de petróleo, ocorrem muitos processos interessantes. O desafio: há muitos gases misturados. E como separá-los? Bem, se você conseguir dar uma solução para esse problema, a mistura de petróleo bruto poderá ser separada em muitos componentes úteis. O problema complicado para os engenheiros é a questão: como abordar o problema desde o início? E para simplificar, vamos supor que existam apenas três gases. Uma solução é resfriar os gases e garantir que acabaremos reduzindo a temperatura até o ponto de ebulição de apenas um gás. Voilá. Somente esse gás irá se condensar e esse líquido poderá ser facilmente separado. Se você quiser separar o gás seguinte, basta reduzir a temperatura para um valor logo abaixo do ponto de ebulição desse gás e assim por diante. No entanto, se você der um zoom em uma torre de destilação, não verá nenhuma serpentina de resfriamento. Sem as serpentinas de resfriamento, como os engenheiros condensaram os gases. Para entender essa engenharia inteligente da coluna de destilação, primeiro temos de supor que todas essas bandejas estejam recobertas com líquido condensado, com líquido de menor temperatura na parte superior e o líquido de maior temperatura na parte inferior. O petróleo bruto é alimentado primeiro neste forno. Aqui a maior parte do líquido se vaporiza. O fluído composto principalmente de vapor e um pouco de líquido entra agora na coluna de destilação. Suponha que o líquido da primeira bandeja seja mantido a 370º e que o fluído que entra tenha uma temperatura de 400º. Assim que essa corrente entra na coluna, a porção líquida cai e apenas o vapor sobe. Agora temos que observar de perto o caminho percorrido por esse vapor que está a 400ºC. Esse tipo de bandeja com encaixe em forma de cogumelo é chamado de bandeja de campânula, bubble cap. O gás que entra por este tubo precisa passar através do líquido na bandeja. Lembre-se de que o líquido está a uma temperatura muito mais baixa. Suponha que um componente do gás tem uma temperatura de ebulição de 375ºC. Esse componente irá se condensar dentro do reservatório de líquido, assim como todos os outros componentes gasosos com ponto de ebulição entre 370 e 400ºC. Os gases, que têm uma temperatura de ebulição inferior a 370ºC escapam dessa porção líquida e continuam a subir. Lá em cima, o próximo reservatório de líquido está à espera deles, a uma temperatura mais baixa, digamos 300ºC. Mais uma vez, o processo se repete. Todos os gases com ponto de ebulição entre 300 e 375ºC se condensam no reservatório de líquido. É assim que os engenheiros separam o petróleo bruto em diferentes componentes. Uma torre de destilação prática terá quase 15 dessas bandejas. Quanto mais pesada a molécula, maior o ponto de ebulição. Isso significa que todos os componentes pesados de um petróleo bruto são encontrados na parte inferior da torre e os componentes mais leves na parte superior. Por exemplo, você encontrará a gasolina na região superior e o óleo combustível industrial na região inferior da torre de destilação. No topo da torre de destilação é instalado um condensador. Ele é ativamente resfriado. Uma parte do gás que está no topo, ao passar por essas serpentinas irá se condensar. O gás restante, que possui um ponto de ebulição muito baixo, é coletado como gás de petróleo no ponto mais alto. Infelizmente, a física interessante de separar o petróleo bruto não acontece perfeitamente como descrito. Um exemplo disso pode ser encontrado na bandeja mais inferior. Todos os gases com ponto de ebulição superior a 370ºC deveriam se condensar aqui. No entanto, algumas moléculas gasosas com temperatura de ebulição maior do que 370ºC irão escapar desse reservatório de líquido. Elas acabarão sendo capturadas na bandeja de topo, mas não deveriam estar lá. A próxima solução engenhosa dos engenheiros é enviar esse líquido de volta à bandeja inferior por meio de tubulações. A bandeja, que deveria ter um ponto de ebulição mais alto, irá vaporizar as moléculas que deveriam estar na bandeja superior e reter apenas as moléculas necessárias. Esse tipo de separação acontece continuamente, devolvendo todos os líquidos à parte inicial da coluna de destilação. Agora vamos nos concentrar no resíduo que caiu para o fundo da coluna de destilação. Ele contém alguns produtos úteis. As frações do resíduo fervem em temperaturas muito altas, algumas acima de 1000ºC. No entanto, essa temperatura, as moléculas se quebrarão antes de ferver. Os engenheiros ainda querem