El petróleo

 1. Definición:


El petróleo es una mezcla en la que coexisten en fases sólida, liquida y gas, compuestos denominados hidrocarburos, constituidos por átomos de carbono e hidrógeno y pequeñas proporciones de heterocompuestos con presencia de nitrógeno, azufre, oxígeno y algunos metales, ocurriendo en forma natural en depósitos de roca sedimentaria. Su color varía entre ámbar y negro. La palabra petróleo significa aceite de piedra.

2. Clasificación de las distintas clases de Petróleo:

La industria petrolera clasifica el petróleo crudo según su lugar de origen, y también en base a su densidad o gravedad API (ligero, medio, pesado, extrapesado). Los refinadores también lo clasifican como "crudo dulce", que significa que contiene poco azufre, o ácido, que contiene mayores cantidades de azufre y se necesitarán más operaciones de refinamiento para cumplir las especificaciones actuales de los productos refinados.

2.1 Crudos de referencia:

• Brent Blend, compuesto de quince crudos procedentes de campos de extracción en los sistemas Brent y Ninian de los campos del Mar del Norte, este crudo se almacena y carga en la terminal de las Islas Shetland. La producción de crudo de Europa, África y Oriente Medio sigue la tendencia marcada por los precios de este crudo.

• West Texas Intermediate (WTI) para el crudo estadounidense.

• Dubái se usa como referencia para la producción del crudo de la región Ásia-Pacífico.

• Tapis (de Malasia), usado como referencia para el crudo ligero del Lejano Oriente.

• Minas (de Indonesia), usado como referencia para el crudo pesado del Lejano Oriente.

• Arabia Ligero de Arabia Saudita.

• Bonny Ligero de Nigeria.

•  Fateh de Dubái.

• Istmo de México (no-OPEP).

• Saharan Blend de Argelia.

• Merey de Venezuela.                  

La OPEP intenta mantener los precios de su Cesta entre límites superior e inferior, subiendo o bajando su producción. Esto crea una importante base de trabajo para los analistas de mercados. La cesta OPEP, es más pesada que los crudo Brent y WTI.


2.2 Clasificación del petróleo según su gravedad API:

El American Petroleum Institute clasifica el petróleo en : Liviano, Mediano, Pesado y Extrapesado.

• Crudo liviano o ligero: Tiene gravedades API mayores a 31,1 °API .

• Crudo medio o mediano: Tiene gravedades API entre 22,3 y 31,1 °API.

• Crudo pesado: Tiene gravedades API entre 10 y 22,3 °API.

• Crudo extrapesado: Tiene gravedades API menores a 10 °API. 

  3. Origen:

Durante la era terciaria en el fondo de los mares se acumularon restos de peces, invertebrados y, algas, quedando sepultadas por la arena y las arcillas sedimentadas. Las descomposiciones provocadas por microorganismos, acentuadas por altas presiones y elevadas temperaturas, dieron origen a hidrocarburos. Al comenzar la era cuaternaria los movimientos orogénicos convulsionaron la corteza terrestre y configuraron nuevas montañas, la cordillera de los Andes. Los estratos sedimentarios se plegaron y el petróleo migró a través de las rocas porosas, como las areniscas, hasta ser detenido por anticlinales, pliegues con forma de A, y por fallas que interrumpieron la continuidad de los estratos.
El yacimiento no se debe imaginar como un lago subterráneo. El Petróleo ocupa los intersticios de rocas sedimentarias muy porosas, acompañado de gas natural y de agua salada.

3.1 Terorías sobre el origen inorgánico:

Algunos geólogos apoyan la hipótesis del origen abiogenético del petróleo y dicen que en el interior de la tierra existen hidrocarburos de origen abiogenético. Los químicos Marcellin Berthelot y Dmitri Mendeleev, y el astrónomo Thomas Gold llevaron adelante esta teoría en el mundo occidental al apoyar el trabajo de Nikolai Kudryavtsev en la década de 1950. Actualmente, esta teoría es apoyada por Kenney y Krayushkin.
La hipótesis del origen abiogenético del petróleo es muy minoritaria entre los geólogos. Sus defensores consideran que se trata de una cuestión todavía abierta. La extensiva investigación de la estructura química del querógeno ha identificado a las algas como la fuente principal del petróleo. La hipótesis del origen abiogenético no puede explicar la presencia de estos marcadores en el querógeno y el petróleo, tampoco no puede explicar su origen inorgánico a presiones y temperaturas suficientemente altas para convertir el querógeno en grafito. La hipótesis tampoco ha tenido mucho éxito ayudando a los geólogos a descubrir depósitos de petróleo, debido a que no tienen mecanismo para predecir dónde podría ocurrir el proceso. Más recientemente, los científicos del Carnegie Institution for Science han descubierto que el etano y otros hidrocarburos más pesados pueden ser sintetizados bajo las condiciones del manto superior.

4. Composición mineralógica:  

El petróleo es un compuesto de origen orgánico, más denso que el agua y de un fuerte olor y característico. Se extrae de la superficie terrestre y después es almacenado en depósitos y enviado mediante oleoductos (vía terrestre) o por los grandes barcos petrolíferos (vía marítima) a las partes del mundo donde es necesario.

En muchas ocasiones se utiliza la palabra crudo para denominar al petróleo sin refinar. 

Los hidrocarburos están formados por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre. La composición media del petróleo sería  85%C, 12%H y 3% S+O+N, además de varios elementos metálicos. La composición de los crudos varía dependiendo del lugar donde se han formado. Las diferencias entre unos y otros se deben, a las distintas proporciones de las diferentes fracciones de hidrocarburos, y a la variación en la concentración de azufre, nitrógeno y metales.

En las refinerías el crudo pasa a convertirse en un derivado del petróleo. El proceso de refinado pretende:

•  Separar el crudo en fracciones diferentes mediante destilación fraccionada o fraccionamiento del crudo.

• Convertir las fracciones que tienen una menor demanda en el mercado en otras de mayor demanda. Esto se realiza gracias a la técnica de ruptura térmica o catalítica (craqueo).
  Craqueo térmico : Consiste en la ruptura de las cadenas carbonadas y acción de calor a una temperatura de entre 400 – 650ºC. De esta ruptura se obtienen parafinas cortas , olefinas, naftalenos o aromáticos.
  Craqueo catalítico: Mejoras en el craqueo térmico mediante el empleo de catalizadores.

•   Modificar las cadenas de carbono de las gasolinas para aumentar la calidad del carburante (reformado) y elevando el poder antidetonante de la gasolina .
  Los catalizadores de reformado tienen dos funciones químicas diferentes:
  Función metálica: Las reacciones que catalizan los metales (Pt, Re, Ir) en este proceso son las de hidrogenación y deshidrogenación.
  Función ácida: Esta función la realiza el cloro, y tiene como misión llevar a cabo las reacciones de isomerización de n-parafinas, así como catalizar algunas etapas del proceso de reformado.   

•  Realizar un refinado adicional para eliminar los componentes no deseados, como el azufre. 

En la siguiente tabla se muestran los diferentes productos que se pueden obtener del crudo:

	Producto	Intervalo de temperatura ebullición	Aplicaciones
FRACCIONES LIGERAS	Gas de refinería	<20ºC	Combustible para la refinería
	GLP	<20ºC	Calefacción doméstica e industrial
	Gasolina	40-150ºC	Carburante para automóviles
	Nafta pesada	150-200ºC	Materia prima para productos químicos, disolventes.
FRACCIONES MEDIAS	Queroseno	170-250ºC	Lámpara de alumbrado carburante para turborreactores
	Gas Oil	250-320ºC	Carburantes para motores diesel, calefacción doméstica
FRACCIONES PESADAS	Fuel Oil ligero	340-4001C	Combustible para buques, locomotoras, etc.
	Fuel Oil pesado	400-500ºC	Materia prima para lubricantes, ceras, cremas y aceites.
	Asfalto	>500ºC	Pavimentación, techado, impermeabilización, etc.

• Clasificación y composición del Fuel Oil 

El Fuel Oil es una mezcla de hidrocarburos alifáticos y aromáticos del petróleo (benceno y derivados del benceno). Puede contener también añadidos como el nitrógeno o azufre. La composición química exacta de cada uno de los fuel oil variará dependiendo del origen y de otros factores.

El Fuel Oil, según las normas  AFNOR (Asociación Francesa de Normalización) NF M 15-010 octubre 1976 se puede clasificar en:

>> Fuel Oil n°1 o fuel oil doméstico.

>>Fuel Oil n°2 (contenido máximo en azufre: 4%) o fuel de bodega.

>>Fuel Oil n°2 BTS, bajo contenido de azufre (contenido máximo en azufre: 2%).

>>Fuel Oil n°2 TBS, muy bajo contenido de azufre (contenido máximo en azufre: 1%). 

Las características que determinan los usos que se le darán al fuel son principalmente:

1. Viscosidad: Mide la resistencia de un líquido al flujo. 
2. Poder calorífico: Representa la cantidad de energía liberada por unidad de masa o volumen del fuel oil durante la reacción química para lograr una combustión completa .
3. Punto de escurrimiento: Es la temperatura más baja a la cual el fuel oil fluirá bajo condiciones de ensayos estándar.

4. Contenido de azufre: El contenido de azufre depende del crudo, del proceso de refinación y del tipo de fuel oil. El bajo contenido de azufre del fuel oil, minimiza los efectos de la corrosión generada por los residuos de la combustión, garantizando un mínimo de depósitos y escoria adherida en los componentes de la caldera.

5. Contenido de agua y sedimentos: La presencia de agua en el fuel oil se debe, generalmente, a la condensación de esta en los tanques de almacenaje, perdidas de vapor cuando se lo utiliza para la calefacción de los tanques, etc. La presencia de agua y sedimentos puede causar problemas en filtros y quemadores, a su vez puede causar problemas de corrosión en tanques y líneas. 

 

 

6. Localización geográfica:










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Este es un yacimiento petrolifero chileno.

Utilidad y aplicaciones de la roca. La vida sin el petróleo no podría ser como la conocemos. Del crudo obtenemos gasolina y diesel para nuestros autos y autobuses, combustible para barcos y aviones. Lo usamos para generar electricidad, obtener energía calorífica para fábricas, hospitales y oficinas y diversos lubricantes para maquinaria y vehículos.
La industria petroquímica usa productos derivados de él para hacer plásticos, fibras sintéticas, detergentes, medicinas, conservadores de alimentos, hules y agroquímicos.

Del petróleo se obtienen determinados compuestos que son la base de diversas cadenas productivas que determinan en una amplia gama de productos denominados petroquímicos que se utilizan en las industrias de fertilizantes, plásticos, alimenticia, farmacéutica, química y textil, entre otras. Las principales cadenas petroquímicas son las del gas natural, las olefinas ligeras (etileno, propileno y butenos) y la de los aromáticos.
A partir del gas natural se produce el gas de síntesis que permite la producción a gran escala de hidrógeno, haciendo posible la producción posterior de amoníaco por su reacción con nitrógeno, y de metanol, materia prima en la producción de metil-terbutil-éter, entre otros compuestos.
Del etileno se producen un gran número de derivados, como las diferentes clases de polietileno, cloruro de vinilo, compuestos clorados, oxidos de etileno, monómeros de estireno entre otros que tienen aplicación en plásticos, recubrimientos, moldes, etc.
Del propileno se producen compuestos como alcohol isopropílico, polipropileno y acrilonitrilo, que tienen gran aplicación en la industria de solventes, pinturas y fibras sintéticas.
Por deshidrogenación de butenos, o como subproducto del proceso de fabricación de etileno se obtiene el 1.3-butadieno que es una materia prima fundamental en la industria de los elastómeros, para la fabricación de llantas, sellos, etc.
Una cadena fundamental en la industria petroquímica se basa en los aromáticos (benceno, tolueno y xilenos). El benceno es la base de produccion de ciclohexano y de la industria del nylon; así como del cumeno para la producción industrial de acetona y fenol. Los xilenos son el inicio de diversas cadenas petroquímicas, principalmente las de las fibras sintéticas.