4. PROCESO DE OBTENCION DEL PETROLEO 4.1. Formación del petróleo Los técnicos creyeron durante algún tiempo tiempo que que el petróleo era de origen inorgánico, es decir, que se había formado dentro de la Tierra mediante reacciones químicas. químicas . Hoy Hoy día, día, los los homb hombre ress de ciencia ciencia,, con conie iene nen n de mane manera ra casi casi gene genera rall en que que el petróleo se orig origin ina a de una una mate materia ria prim prima a formad formada a princi principal palmen mente te por por detrit detrito o de organism organismos os ios ios acuático acuáticos, s, egetale egetaless y animales animales,, que que ií iían an en los los mare mares, s, las las lagunas o las desembocaduras de los ríos, en las cercanías del mar y que han permanecido permanecido enterradas por largos siglos. !l petr petról óleo eo se encu encuen entr tra a únic únicam amen ente te en los los medios de origen origen sedime sedimenta ntario rio.. La materia materia orgánica orgánica se deposita y se a cubriendo por sedimentos" al quedar cada e# a mayor mayor profun profundid didad, ad, se transf transform orma a en hidroc hidrocarb arburo uros, s, proce proceso so que que según según las las recientes teorías teorías,, es una degrad degradaci ación ón produ producid cida a por por bacterias aerob aerobia iass primer primero o y anaerobia anaerobiass luego. luego. !stas !stas reaccion reacciones es desprend desprenden en o$ígeno o$ígeno,, nitróge nitrógeno no y a#ufre a#ufre,, que que forma parte de los compuestos olátiles de los hidrocarburos. % medida que los sedimentos se hacen compactos por efectos de presión presión,, se forma la &roca madre&. 'osteriormente, por fenómenos de &migración & migración&, &, el petróleo pasa a impregnar arenas o rocas rocas más poros porosas as y más permea permeabl bles es (aren (arenisc iscas, as, cali#a cali#ass fisura fisurada das, s, dolomí dolomías) as),, llamadas &rocas almacén almacén &, &, y en las cuales el petróleo se concentra, y permanece en ellas si encuentra alguna trampa que impida la migración hasta la superficie donde se o$ida y olatili#a. Figra 4.1. Proce!o de o"tención del petróleo
Fente# $ttp#%%&&&.mc$apa!ta.com%"%'ar
4.(. Pro!pección ) e*tracción Trad Tradic icio iona nalm lmen ente te,, se sitú sitúa a en *+*+- el orig origen en de la industria petrol petrolífe ífera ra con la perforación del famoso po#o !din Laurentine 'ra/e (*+*-0 *++1), que reeló los ricos yacimientos de 'ennsylania y abrió la era del petróleo para lámparas (*+210 *-11)" le sucedió la de las gasolinas y aceites para automóiles y aiación, después de la de los combustibles líquidos, a partir de *-*1 se introdu3o en el mundo de la marina, sobre todo desde *-1 domina el de la petroquímica petroquímica y y se halla a las puertas de la biología biología.. 4.(.1. Pro!pección del petróleo !l desc descub ubri rimi mien ento to de yaci yacimi mien ento toss pued puede e pre preer erse se por por técnicas de prospecc prospección ión terrestre y si fue relatiamente fácil encontrar en el siglo 454 los primeros campos petrolíferos gracias a índices geológicos superficiales, la e$ploración del subsuelo a profundidades que alcan#an casi los -11 m. debe apelar a todos los recursos de la geofísica. Las técnicas de prospección prospección terrestre nos ayudan en el descubrimiento de yacimientos petrolíferos. !ncontrar petróleo es difícil, pero numerosas ramas de la ciencia coadyuan ciencia coadyuan a esta importante tarea. La 6ismología o estudio de los terremotos terremotos"" la 7eología 7eología,, que se ocupa ocupa del conocimiento de la corte# corte#a a terres terrestre tre"" la 'aleon 'aleontol tologí ogía a o estud estudio io de la formación de la Tierra" la 8artografía 8artografía,, que tiene por ob3eto la construcción construcción de de mapas mapas"" la 9uímica 9uímica e e incluso la :acteriología, que se dedica al estudio de los gérmenes, son aliosas ciencias au$iliares para los científicos consagrados a la búsqueda de nueos campos de petróleo. La graimetría y la magnetometría, que miden respectiamente la aceleración de la graedad y el magnetismo terrestre, permiten en primer lugar tra#ar mapas subterráneos o submar submarin inos os basta bastante nte precis precisos. os. !l estudi estudio o de la cartog cartograf rafía ía reciente del sector es el primer paso para iniciar los procedimientos procedimientos de de inestigación inestigación del del área, luego le siguen estudios de geología de superfici superficie, e, sondeos, sondeos, análisis de los los te3idos de sond sondeo eo,, y estu estudi dios os magn magnét étic icos os,, graimétricos graimétricos y sísmicos. Los Los méto método doss magn magnét étic icos os regi regist stra ran n las las disto distors rsio ione ness del del camp campo o debi debida dass a las las ariaciones de susceptibilidad magnética y del magnetismo permanente de las rocas. La prospección magneto métrica aérea permite detectar con rapide# las anomalías importantes de la estructura estructura del del #ócalo en áreas muy e$tensas" se reali#a mediante un aparato su3eto al aión, que se orienta automáticamente según el ector del campo magnético terrestre y mide su intensidad total. %sí se detectan anomalías magnéticas de carácter local, local, que están a menudo relacionadas con accidentes accidentes del del #ócalo" otras eces siren para determinar el espesor de las sedimentarias (puesto que éstas no son, por lo general, magnéticas), magnéticas), y delimitar así la cuenca sedimentaria antes de iniciar los sondeos. Los métodos graimétricos miden las fluctuaciones del campo de graedad terrestre. 6e utili# utili#an an especi especialm alment ente e para para la local locali#a i#ació ción n de domos domos de sal, sal, con frecue frecuenci ncia a relacionados con el petróleo. !llo se debe a que la sal tiene una densidad mucho
4.(. Pro!pección ) e*tracción Trad Tradic icio iona nalm lmen ente te,, se sitú sitúa a en *+*+- el orig origen en de la industria petrol petrolífe ífera ra con la perforación del famoso po#o !din Laurentine 'ra/e (*+*-0 *++1), que reeló los ricos yacimientos de 'ennsylania y abrió la era del petróleo para lámparas (*+210 *-11)" le sucedió la de las gasolinas y aceites para automóiles y aiación, después de la de los combustibles líquidos, a partir de *-*1 se introdu3o en el mundo de la marina, sobre todo desde *-1 domina el de la petroquímica petroquímica y y se halla a las puertas de la biología biología.. 4.(.1. Pro!pección del petróleo !l desc descub ubri rimi mien ento to de yaci yacimi mien ento toss pued puede e pre preer erse se por por técnicas de prospecc prospección ión terrestre y si fue relatiamente fácil encontrar en el siglo 454 los primeros campos petrolíferos gracias a índices geológicos superficiales, la e$ploración del subsuelo a profundidades que alcan#an casi los -11 m. debe apelar a todos los recursos de la geofísica. Las técnicas de prospección prospección terrestre nos ayudan en el descubrimiento de yacimientos petrolíferos. !ncontrar petróleo es difícil, pero numerosas ramas de la ciencia coadyuan ciencia coadyuan a esta importante tarea. La 6ismología o estudio de los terremotos terremotos"" la 7eología 7eología,, que se ocupa ocupa del conocimiento de la corte# corte#a a terres terrestre tre"" la 'aleon 'aleontol tologí ogía a o estud estudio io de la formación de la Tierra" la 8artografía 8artografía,, que tiene por ob3eto la construcción construcción de de mapas mapas"" la 9uímica 9uímica e e incluso la :acteriología, que se dedica al estudio de los gérmenes, son aliosas ciencias au$iliares para los científicos consagrados a la búsqueda de nueos campos de petróleo. La graimetría y la magnetometría, que miden respectiamente la aceleración de la graedad y el magnetismo terrestre, permiten en primer lugar tra#ar mapas subterráneos o submar submarin inos os basta bastante nte precis precisos. os. !l estudi estudio o de la cartog cartograf rafía ía reciente del sector es el primer paso para iniciar los procedimientos procedimientos de de inestigación inestigación del del área, luego le siguen estudios de geología de superfici superficie, e, sondeos, sondeos, análisis de los los te3idos de sond sondeo eo,, y estu estudi dios os magn magnét étic icos os,, graimétricos graimétricos y sísmicos. Los Los méto método doss magn magnét étic icos os regi regist stra ran n las las disto distors rsio ione ness del del camp campo o debi debida dass a las las ariaciones de susceptibilidad magnética y del magnetismo permanente de las rocas. La prospección magneto métrica aérea permite detectar con rapide# las anomalías importantes de la estructura estructura del del #ócalo en áreas muy e$tensas" se reali#a mediante un aparato su3eto al aión, que se orienta automáticamente según el ector del campo magnético terrestre y mide su intensidad total. %sí se detectan anomalías magnéticas de carácter local, local, que están a menudo relacionadas con accidentes accidentes del del #ócalo" otras eces siren para determinar el espesor de las sedimentarias (puesto que éstas no son, por lo general, magnéticas), magnéticas), y delimitar así la cuenca sedimentaria antes de iniciar los sondeos. Los métodos graimétricos miden las fluctuaciones del campo de graedad terrestre. 6e utili# utili#an an especi especialm alment ente e para para la local locali#a i#ació ción n de domos domos de sal, sal, con frecue frecuenci ncia a relacionados con el petróleo. !llo se debe a que la sal tiene una densidad mucho
menor que otros tipos de sedimentos, y las acumulaciones salinas se se;alan con un mínimo graimétrico. Los métod todos sísmicos se basan en la creación de un campo artific ficial de ondas sísmicas sísmicas mediante mediante cargas e$plosia e$plosias" s" dichas dichas ondas ondas se propagan propagan según la elasticidad elasticidad de de las capas y son recogidas, tras refle3arse o refractarse, por unos detectores situados en la superficie. 'robablemente, la mayor contribución de la ciencia a la locali#ación de nueos po#os petrolíferos la representa un modelo modelo especial especial de sismógrafo. 6e hace una peque;a perforación en el terreno donde se sospecha la e$istencia de petróleo, se coloca en ella una peque;a carga de e$plosio y se procede a su ola oladu dura ra.. % este este méto método do se le llam llama a pros prospe pecc cció ión n sísm sísmic ica a y son son erd erdad ader eros os mini sismos sismos artificiales artificiales proocados por e$plosiones de cargas detonantes que, como ya se di3o di3o,, se pued pueden en estu estudi diar ar desp despué uéss con con más más prec precis isió ión n las las form formac acio ione ness intere interesan santes tes cuyos cuyos contor contornos nos se reel reelan an por la refle refle$i $ión ón o refrac refracció ción n de ondas ondas elásticas. La onda sonora no se despla#a por el interior de la Tierra a elocidad elocidad uniforme, uniforme, sino con arreglo a la naturale#a de las capas que atraiesa< arena, piedra cali#a, roca dura, etc. =esde estas diferentes capas parten hacia la superficie ecos que son registrados por el aparato y que debidamente interpretados facilitan la locali#ación de depósitos de aceite mineral o petróleo. 'or más perfeccionados que sean los métodos de prospección geofísica, el único medio de estar absolutamente seguro seguro de de la e$istencia de un yacimiento de petróleo o de gas es utili#ando el método del sondeo. !l sondeo de reconocimiento sigue siendo de gran importancia en la prospección, a pesar de su eleado coste. La e$tensión de estos métodos terrestres a la prospección marina (offshore) supone resueltos los problemas problemas de de posicionamiento en alta mar< los leantamientos isuales deben rempla#arse por cruces, de ondas hert#ianas proenientes de estaciones de tierra o radio satélites satélites.. Las #onas submarinas a e$plorar son posteriormente bali#adas disponiendo en el fond fondo o del del mar mar emis emisor ores es de ultr ultras ason onid idos os que que perm permititen en al naí naío o situ situar arse se muy muy e$actamente sobre sus ob3etios ob3etios.. 6i bien resulta generalmente más cómodo prospeccionar en mar que en tierra, donde se choca con las dificultades de moimientos debido a la naturale#a o al hombre hombre,, la sísmica marina e$ige, sin embargo, la puesta a punto de métodos especiales, pues aunque sólo sea para no alterar el equilibrio equilibrio ecológico ecológico de la fauna fauna,, las cargas de e$plosios están prohibidos en las #onas pesqueras. La onda necesaria se obtiene, pues, por medio de una descarga eléctrica, por emisión brutal de aire aire comprimido comprimido o apor de agua o mediante detonación detonación de gas gas..
4.(.(. E*tracción del petróleo 6acar petróleo de las entra;as de la Tierra es más fácil que e$traer carbón. 6e taladra un agu3ero peque;o y se bombea, o bien se de3a que la presión natural, si e$iste, lo elee hasta la superficie.
!n fin, cuando la perforación ha alcan#ado la #ona petrolífera, se procede a la puesta en sericio del po#o, operación delicada si se quiere eitar la erupción y a eces incendio. Foto 4.1. Per+oración de Po,o!
Fente# $ttp%%#&&&.monogra+ia!.com%elpetroleo.$tml !n la e$plotación de un yacimiento se distinguen dos periodos que son la recuperación primaria y la recuperación secundaria. !n la recuperación primaria, por el efecto de la presión, el petróleo sube por sí mismo a la superficie< la emanación se debe al drena3e por graedad o al reempla#amiento del aceite sea por una subida del agua ba3o presión (ater0drie), sea por la e$pansión del gas disuelto (depletion0drie), o incluso por la dilatación del gas comprimido que sobrenada el aceite (gas capdrie) o una combinación de estos mecanismos. 'or consiguiente, la presión natural que tiene tendencia a ba3ar con rapide# se intenta restablecer por medio de una inyección de gas comprimido (gas0lift) antes de disolerle en el bombeo con bombas de balancín (cabe#a de caballo) cuyo lento moimiento alternatio es transmitido por un 3uego de tubos al pistón situado en el fondo del po#o. Llegado a la superficie, el petróleo bruto pasa a una estación de &limpiado&, donde se le e$trae primero el metano y los gases licuados (estabili#ación), electrostática y por fin el sulfuro de hidrógeno de desgasificación a contracorriente (stripping). 'ara luchar contra el colmatado progresio de los poros de la roca petrolífera y restablecer la actiidad del yacimiento, es necesario &estimular& periódicamente los po#os por acidificación (inyección de ácido clorhídrico), por torpedeo (perforación con la ayuda de balas tiradas con un fusil especial cuyos e$plosios descienden a la altura
de la formación o por fracturación hidráulica (potentes bombas de superficie hasta la ruptura brutal de la roca colmatada).
Foto 4.(. Per+oración de Po,o!
Fente# $ttp%%#&&&.monogra+ia!.com%elpetroleo.$tml
!n la recuperación secundaria los métodos procedentes, no permiten, por sí solos, llear a la superficie más que el >1? apro$imadamente del petróleo contenido en el yacimiento" de aquí iene la idea de e$traer una gran parte del +1? restante gracias a uno de los artífices siguientes< •
• •
!l drena3e con agua (ater0drie) por inyección de agua por deba3o o alrededor del petróleo" @einyección del gas (gas0drie) por encima o atrás del petróleo" =rena3e con agua caliente o con apor, más costoso, pero permite recuperar el -1? del yacimiento.
Hay diersas formas de efectuar la perforación, pero el modo más eficiente y moderno es la perforación rotatoria o trepanación con circulación de barro. 'rimero se construye un arma#ón piramidal de acero o de madera (se suelen hallar muchas en !uropa), llamado &torre&, de unos einte o treinta metros de altura, que sire para sostener la maquinaria necesaria para moer un taladro rotatorio que traba3a como el berbiquí de
los carpinteros, y que a entrando en la roca como éste en la madera. !s muy rápido en su traba3o, pues completa la perforación en unas cuantas semanas.
Foto 4.-. Per+oración de Po,o!
Fente# $ttp%%#&&&.monogra+ia!.com%elpetroleo.$tml Los pedacitos puleri#ados de roca que a cortando, son arrastrados, según desciende la herramienta, por medio de un chorro de agua a presión que los saca del agu3ero. %l salir este fango a la superficie reela la naturale#a de la roca a traés de la cual está pasando la herramienta cortadora. !l agu3ero que practica el taladro se forra con una tubería de hierro. An po#o de petróleo es, por lo tanto, un tubo fino y largo de hierro que atraiesa la roca hasta llegar al estrato que lo contiene. 7eneralmente se encuentran capas intermedias de agua, antes de llegar al petróleo. Las perforaciones se hacen mediante trépanos, y las paredes del largo tubo que se forma son mantenidas en su sitio con ca;os que se introducen más tarde, y por los que salen a la superficie los materiales arrancados del interior de la tierra. La silueta característica del po#o de perforación es un mástil o estructura piramidal que permite subir y retirar una a una las tuberías de los po#os a fin de recambiar la punta trepanadora usada y llear a la superficie una muestra de la roca perforada.
Las capas subterráneas ricas en petróleo pueden encontrarse ba3o las aguas de los mares o ba3o las e$tensiones yermas de los desiertos, lo mismo que en algunas regiones cubiertas de espesas selas tropicales.
Foto 4.4. Per+oración de Po,o!
Fente# $ttp%%#&&&.monogra+ia!.com%elpetroleo.$tml
4.-. ariedade! de crdo 8ada yacimiento de petróleo está constituido por una me#cla de miles de hidrocarburos diferentes, formados por la asociación de átomos de carbono e hidrógeno, cuyo origen todaía es mal conocido" a esta me#cla se agregan cantidades ariables de sustancias que contienen a#ufre, nitrógeno y o$ígeno< de los más de *.11 campos petrolíferos conocidos, no se han encontrado aún dos crudos e$actamente iguales. 6egún la predominación de uno de los compuestos característicos, se pueden clasificar los petróleos en< *.
nB particularmente parafinas y ceras naturales ('ennsylania, Libia)"
>.
crudos paranínficos, presentan una proporción eleada de hidrocarburos tipo 8nH
C.
crudos nafténicos, con una cantidad más grande de naftenos, hidrocarburos de la serie anulares o cíclicos (Dene#uela)" (:orneo)" crudos aromáticos, en los que se encuentran hidrocarburos bencénicos 8nH por la fi3ación de a#ufre sobre un hidrocarburo (Eriente Fedio)"
G.
crudos sulfurosos, que contienen sulfuro de hidrógeno y mercaptanos formados
.
crudos particulares, como los crudos bituminosos, que son los crudos de muy ba3o contenido en a#ufre, y los crudos polucionados por ácidos, metales (anadio, níquel, arsénico), sales, agua salada, etc.
'or otro lado, algunos hidrocarburos raros o ausentes en el petróleo bruto son sinteti#ados por crac/ing o por hidrogenación y se encuentran en los productos petrolíferos después del refino y en petroquímica" tales son las olefinas o hidrocarburos etilénicos 8nH con doble enlace entre los átomos de carbono, los hidrocarburos aromáticos o el acetileno. 'ara dilucidar la naturale#a comple3a del petróleo crudo y sus deriados, se han tenido que poner a punto procedimientos que permiten determinar la composición y las características físico0químicas de los diferentes productos, después estudiar su comportamiento, primero por ensayos de simulación en laboratorio, después en el curso de su utili#ación real ulterior. !n particular métodos de análisis muy rigurosos se han desarrollado y normali#ado, primero en !stados Anidos, después en el mundo entero, para asegurar que la calidad de los deriados del petróleo está definida de manera incontestable antes de ser entregados para su consumo.
G.G. 'roducción Los !stados Anidos de %mérica es el mayor e$tractor de petróleo, y hasta tal punto es así, que su producción iene a ser la mitad de la mundial. 'ero esto en algún modo significa que posea la mitad de la e$istencia mundial de este producto. La ra#ón es que los !stados Anidos de %mérica ha desarrollado y está consumiendo con mayor rapide# sus recursos petroleros. o cabe la menor duda de que el resto del mundo posee una cantidad de petróleo mucho mayor que la poseída por el gran coloso de %mérica. !n todo el mundo se producen alrededor de 2.111 millones de barriles por a;o y, como es sabido, cada barril contiene *21 litros. %parte de !stados Anidos de %mérica, los otros grandes productores son< @usia, Dene#uela, 5rán, 5ndonesia, Fé$ico, @umania, 5ra/, 8olombia, %rgentina, Trinidad, 'erú, 5ndia y :irmania. 8anadá produce también una considerable cantidad, y se le abren, en este sentido, magnificas perspectias. Las mayores reseras de petróleo en el mundo se encuentran, en efecto, en %thabas/a (%lberta, 8anadá). 6egún un cálculo oficial, se estiman las reseras de %thabas/a en *11 billones de barriles, y, según otra estimación, también oficial, hay más del doble de la cantidad mencionada.
G.G.*. Transportación del petróleo !l papel del transporte en la industria petrolífera es considerable< !uropa occidental importa el -I? de sus necesidades, principalmente de Jfrica y de Eriente Fedio y Kapón el *11?. 'ero los países que se autoabastecen están apenas me3or dotados,
porque los yacimientos más importantes se encuentran a millares de /ilómetros de los centros de consumo, en !stados Anidos como en @usia, en 8anadá como en %mérica del 6ur. !l petróleo gigante (superpetrolero), es el medio más económico para transportar energía, ba3o la forma que sea" tiene asimismo la enta3a de una gran fle$ibilidad de utili#ación" en con3unto, los mares del mundo están surcadas permanentemente por una flota de un total de >GG F de capacidad, constituida por millares de unidades radio dirigidas en cada instante según las e$igencias lógicas. Los &buques0tanques&, barcos donde el petróleo es transportado, se construyen generalmente para este fin y son, en realidad, erdaderos tanques flotantes. Traba3ar en ellos resulta muy desagradable, pues a bordo todo huele a petróleo. 'or ello, sus tripulaciones reciben una buena paga. !n !uropa, el aproisionamiento de #onas industriales ale3adas del mar e$ige el equipamiento de puertos capaces de recibir los superpetroleros de C11,111 y 11,111 Tm de carga, almacenamientos gigantes para la descarga y tuberías de conducción (pipe0lines) de gran capacidad. La pipe0line de petróleo bruto (oleoducto) es el complemento indispensable y a eces el competidor del naío de alta mar< en efecto, conduce el aceite del yacimiento situado a una distancia más o menos grande de tierra adentro, al puerto de embarque del yacimiento submarino a la costa más cercana" del yacimiento directamente a la refinería o finalmente, del puerto de desembarco a la refinería. La instalación de un nueo oleoducto requiere gran cantidad de estudios preios, en los cuales se tiene en cuenta todo lo que puede acortar o beneficiar el proceso del transporte. !l sistema de transporte del petróleo por tuberías resulta tan eficiente y económico que e$isten hoy miles de /ilómetros de ellas, que an desde los po#os de los que surge el preciado líquido hasta los establecimientos de refinación o hasta las estaciones y puertos de embarque del producto. !l aceite mineral es bombeado por /ilómetros y /ilómetros a traés de las tuberías del oleoducto. Ana serie de estaciones de bombeo lo a empu3ando hasta que llega a las refinerías, en donde pasará los procesos de destilación. Lleado por los buques0tanques, por agones especiales o modernos oleoductos, el petróleo llega a la refinería.
G.G.>. %lmacenamiento del petróleo La necesidad de almacenar los recursos energéticos para controlar me3or su producción, su transporte, su distribución y su utili#ación es eidente en la medida en que se desea asegurar un abastecimiento abundante y regular de las industrias y de los consumidores. %hora bien, la industria del petróleo como la del gas, están sometidas a riesgos de toda especie, cuyo origen puede ser debido a deficiencias técnicas, como las aerías de las máquinas en las refinerías, a bordo de los buques o en los oleoductos" a causas naturales impreisibles, como la incertidumbre en la prospección de los yacimientos, las tormentas en el mar y en tierra o los incendios" y
también a problemas políticos, económicos y comerciales, como las crisis que afectan periódicamente las relaciones entre países productores y países consumidores. !l petróleo crudo se deposita en grandes tanques de acero, cada uno de los cuales tiene cabida para algunos centenares de barriles. %l calentarlo, la sustancia más ligera se conierte en un apor que se recoge y se condensa. La temperatura permanece fi3a mientras se está eaporando dicha sustancia, pero tan pronto como toda ella ha sido transformada en apor, la temperatura comien#a a elearse hasta alcan#ar el punto de ebullición de la siguiente, es decir, de la que hiere a temperatura más ba3a entre las que quedan. =e esta forma se logra ir separando los distintos hidrocarburos que componen el petróleo.
4.4.(.1. Tipo! de almacenamiento !n realidad, el almacenamiento debe quedar asegurado en cada etapa del camino recorrido por el petróleo para ir desde el po#o hasta el surtidor o la caldera. !ntre los tipos de almacenamientos tenemos<
a. /lmacenamiento del "rto !s raro que una refinería pueda ser alimentada directamente a partir del yacimiento, debiendo e$istir una doble rotura de la continuidad del caudal en su trayecto intermedio por buque0cisterna o por oleoducto transcontinental, lo que obliga a mantener un stoc/ de petróleo bruto de cinco días como media, tanto en el punto de embarque como en el de desembarque. La capacidad del terminal, o almacenamiento de cabe#a de línea, debe tener en cuenta la capacidad unitaria (11.111 Tm) de carga para los más recientes superpetroleros. La cadencia irregular de llegada de los buques para cargar y descargar, la capacidad y el método de e$plotación de los oleoductos, y por último la necesidad, de almacenar aparte ciertos petróleos brutos menos sulfurosos.
". /lmacenamiento en la re+iner0a 6e deben preer numerosos depósitos aguas arriba y aba3o de cada unidad de proceso para absorber las discontinuidades de marcha debidas a los paros de mantenimiento y a los tratamientos alternatios y sucesios de materias primas diferentes, para almacenar las bases, cuyos productos terminados serán sacados a continuación por me#cla, y para disponer de una resera de traba3o suficiente a fin de hacer frente a las ariaciones de enío, tales como la recogida de un gran cargamento recibido por mar.
c. /lmacenamiento de di!tri"ción 6olamente una peque;a parte de la clientela puede ser abastecida directamente, es decir por un medio de transporte que una directamente el usuario con la refinería. !n la mayoría de los casos, es más económico construir un depósito0pulmón, terminal de
distribución, abastecido masiamente por el medio de transporte que iene de la refinería, ya se trate de conducciones (oleoductos de productos terminados), buques (para los depósitos costeros), barca#as fluiales, agones cisterna o camiones cisterna. % partir de este depósito0pulmón, el consumidor será alimentado por un corto trayecto de grandes transportes por carretera o camiones de distribución.
d. /lmacenamiento de re!er'a Tras la crisis de *-2 (segunda guerra árabe0israelí) que condu3o al racionamiento de la gasolina en ciertos países de !uropa Eccidental, la mayoría de ellos, introdu3eron en sus legislaciones normas de e$istencias de resera obligatorias. !n Mrancia, por e3emplo, las compa;ías petroleras deben poseer en todo momento en los depósitos de las terminales portuarias de las refinerías y de los almacenes de distribución una cantidad de producto igual a tres meses de consumo del mercado interno" sólo una cuarta parte de esta resera puede conserarse en forma de petróleo bruto, no tratado" el resto debe estar formado por productos refinados disponibles inmediatamente. 'anamá cuenta con instalaciones 'ortuarias en :alboa, @oadman, 8ristóbal, 8harco %#ul, 8hiriquí 7rande y :ahía Las Finas, las cuales están dotadas de infraestructuras de almacenamiento de combustibles. 8uenta además, con un oleoducto de *C* /ilómetros de Longitud que trasiega de petróleo crudo del 'acífico al %tlántico. !ste oleoducto tiene una capacidad de bombeo de +11,111 barriles por día y de >. millones de barriles de almacenamiento en cada una de sus terminales, en el 'acífico (8harco %#ul) y en el %tlántico (8hiriquí 7rande). !n 'anamá e$isten actualmente siete (I) Nonas Libres de 'etróleo y una capacidad de almacenamiento de combustibles en el orden de los *G millones de barriles. Cadro No. 4.1. Sector Energtico. 2ona! Li"re! de Petróleo.
Contra3 Ti!ta %eronáutica 8iil %utoridad marítima de panamá
'etro0terminales =e pmá.
'etroport, s.a. @efinería panamá, s.a. %tlantic pacific, s.a. %lire#a moil terminal, s.a.
/lmacenamiento total de panam Fente# $ttp#%%&&&.monogra+ia!.com%tra"a5o!6%petroleo%petroleo
4.4.(.(. /lmacenamiento! !"terrneo! Los productos petrolíferos se almacenan en el suelo debido a la preocupación por la seguridad, siempre pensando en proteger los depósitos de atentados" además, es también una solución económica a los problemas de los grandes almacenamientos, que eita inmoili#ar terrenos de alor o desfigurar el paisa3e. !sta idea se presenta, hoy, de formas muy diersas<
a. Depó!ito enterrado !n lugar de construir cubas, cubetas y otros recipientes al ras del suelo, es muy fácil, con cierto suplemento de coste, construirlas en fosas que se rellenan a continuación, o en caernas, canteras o minas de sal. !sta técnica no sólo es utili#ada por las peque;as instalaciones (estaciones de sericio, calefacción doméstica), también para las reseras militares estratégicas.
". /lmacenamiento en la !al !l subsuelo encierra inmensos yacimientos de sal gema, en los cuales se pueden crear caidades e$plotables como almacenamiento subterráneo de productos petrolíferos líquidos. !s suficiente perforar po#os por los cuales se inyecta agua dulce de laado, que disuele la sal y uela a subir a la superficie en forma de salmuera" al cabo de un cierto tiempo, se obtiene en la base de cada po#o una gran bolsa rellena de esta salmuera, que es agua saturada de sal. !l po#o sire a continuación para el rellenado de la caidad por despla#amiento de la salmuera que es recogida en la superficie en un estanque a suelo abierto y luego para la recuperación del producto almacenado, empu3ado hacia lo alto por una reinyección de agua o de salmuera. !l e$cedente de salmuera puede ser tratado para recuperar la sal o echado al mar ya sea con un curso de agua y respetando el porcenta3e de salinidad, o mediante un oleoducto.
c. Ca'erna "arrenada Atili#ando la e$caación con e$plosios y otras técnicas de perforación de toneles, es posible reali#ar galerías subterráneas de almacenamiento a una profundidad que debe ser tanto mayor cuanto más olátil sea el producto, a fin de que la presión hidrostática que reina en el subsuelo sea siempre superior a la tensión de apor de este último.
d. 7ina a"andonada Ana antigua mina de hierro ya abandonada puede ser puesta de nueo en sericio a fin de serir como almacenamiento, por e3emplo< para gas0oil.
e. 8acimiento en +ormación !l gas puede ser almacenado ba3o presión en rocas porosas subterráneas, bien se trate de yacimientos agotados o estructuras geológicas acías que presenten las características requeridas.
G.G.C. 'roceso de refinación del petróleo !l petróleo crudo no es directamente utili#able, salo a eces como combustible. 'ara obtener sus diersos subproductos es necesario refinarlo, de donde resultan, por centenares, los productos acabados y las materias químicas más diersas. !l petróleo crudo es una me#cla de diersas sustancias, las cuales tienen diferentes puntos de ebullición. 6u separación se logra mediante el proceso llamado &destilación fraccionada&. !sta función está destinada a las &refinerías&, factorías de transformación y sector clae por definición de la industria petrolífera, bisagra que articula la actiidad primaria y e$tractia con la actiidad terciaria. !l término de refino, nos fue heredado en el siglo 454, cuando se contentaban con refinar el petróleo para lámparas, se reiste hoy de tres operaciones<
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La separación de los productos petrolíferos unos de otros, y sobre la destilación del crudo (topping). La depuración de los productos petrolíferos unos de otros, sobretodo su desulfuración. La síntesis de hidrocarburos nobles mediante combinaciones nueas de átomos de carbono y de hidrógeno, su deshidrogenación, su isomeri#ación o su ciclado, obtenidos ba3o el efecto con3ugado de la temperatura, la presión y catali#adores apropiados.
!n un inicio, el refino se practicaba directamente en los lugares de producción del petróleo, pero pronto se adirtió que era más económico transportar masiamente el crudo hasta las #onas de gran consumo y construir refinerías en los países industriali#ados, adaptando su concepción y su programa a las necesidades de cada país. !l petróleo crudo es depositado en los tanques de almacenamiento, en donde permanece por arios días para sedimentar y drenar el agua que normalmente
contiene. 'osteriormente es me#clado con otros crudos sin agua y es bombeado hacia la planta para su refinación. Ana refinería comprende una central termoeléctrica, un parque de reseras para almacenamiento, bombas para e$pedición por tubería, un apeadero para agones0 cisterna, una estación para ehículos de carretera para la carga de camiones cisterna. !s, pues, una fábrica comple3a que funciona >G horas diarias con equipos de técnicos que controlan por turno todos los datos. Fientras que antes las antiguas refinerías ocupaban a centenares y a eces a millares de obreros en tareas manuales, sucias e insalubres, las más modernas están dotadas en la actualidad de automatismos generali#ados para el control y la conducción de los procesos y no e$igen más que un efectio reducido de algunas personas. !n la industria de transformación del petróleo, la destilación es un proceso fundamental, pues permite hacer una separación de los hidrocarburos aproechando sus diferentes puntos de ebullición, que es la temperatura a la cual hiere una sustancia.
4.4.-.1. De!tilación /tmo!+rica ) al ac0o !ste es el primer proceso que aparece en una refinería. !l petróleo que se recibe por ductos desde las instalaciones de producción, se almacena en tanques cilíndricos de gran tama;o, de donde se bombea a las instalaciones de este proceso. !l petróleo se calienta en equipos especiales y pasa a una columna de destilación que opera a presión atmosférica en la que, aproechando la diferente olatilidad de los componentes, se logra una separación en diersas fracciones que incluyen gas de refinería, gas licuado de petróleo (L'7), nafta, queroseno (/erosene), gasóleo, y un residuo que corresponde a los compuestos más pesados que no llegaron a eaporarse. !n una segunda columna de destilación que opera a condiciones de acío, se logra la apori#ación adicional de un producto que se denomina gasóleo de acío, y se utili#a como materia prima en otros procesos que forman parte de las refinerías para lograr la conersión de este producto pesado en otros ligeros de mayor alor. !n este proceso, el petróleo se separa en fracciones que después de procesamientos adicionales, darán origen a los productos principales que se enden en el mercado< el gas L' (comúnmente utili#ado en las estufas domésticas), gasolina para los automóiles, turbosina para los aiones 3et, diesel para los ehículos pesados y combustóleo para el calentamiento en las operaciones industriales. 'ero estos productos tienen que cumplir con una serie de especificaciones que aseguren su comportamiento satisfactorio. Eriginalmente, las especificaciones tuieron un enfoque eminentemente técnico, como el número de octano de la gasolina, o el de cetano del diésel, o el punto de humo del queroseno, o la iscosidad del combustóleo" actualmente, las consideraciones de protección ambiental han incorporado muchos más requerimientos, limitándose, por e3emplo en la gasolina, el contenido del a#ufre (este compuesto al quemarse, produce dió$ido de a#ufre que al pasar a la atmósfera se o$ida, y con el agua da origen a la lluia ácida), el benceno (que es un hidrocarburo que tiene carácter cancerígeno), las
olefinas y los aromáticos (que son familias de hidrocarburos altamente reactias en la atmósfera, promotoras de la formación de o#ono)" la presión de apor (que debe limitarse para reducir las emisiones eaporatias en los automóiles y gasolineras), e inclusie se requiere la presencia de compuestos o$igenados que no ocurren naturalmente en el petróleo (estos compuestos faorecen la combustión completa en los motores automotrices). %demás de la destilación atmosférica y al acío, los procesos de refinación más importantes son los siguientes<
4.4.-.(. 9idrotratamiento !n forma generali#ada, en los combustibles de hoy día se reducen los compuestos de a#ufre, para eitar da;os ambientales por lluia ácida. %l proceso que se utili#a para este propósito y al cual se someten las diferentes fracciones que se obtienen en la destilación atmosférica y al acío se le denomina hidrotratamiento o hidrodesulfuración, por estar basado en el uso de hidrógeno que reacciona con los compuestos de a#ufre presentes en los hidrocarburos para formar ácido sulfhídrico" en un procesamiento posterior, este compuesto se conierte en a#ufre elemental sólido que tiene una importante aplicación industrial. !n el proceso ocurren reacciones adicionales que permiten complementar el tratamiento al eliminar también compuestos nitrogenados, conertir las olefinas en compuestos saturados y reducir el contenido de aromáticos. !l hidrotratamiento requiere de altas presiones y temperaturas, y la conersión se reali#a en un reactor químico con catali#ador sólido constituido por gg0 alúmina impregnada con molibdeno, níquel y cobalto.
4.4.-.-. Re+ormación de Na+ta Los cortes de nafta que se obtienen por destilación directa de cualquier tipo de petróleo presentan un número de octano muy ba3o (G a ), y serían inaplicables para la gasolina que requieren los automóiles modernos (octana3es de +1 a *11). !s necesario entonces modificar la estructura química de los compuestos que integran las naftas, y para ello se utili#a el proceso de reformación en el que a condiciones de presión moderada y alta temperatura, se promueen reacciones catalíticas conducentes a la generación de compuestos de mayor octano como son los aromáticos y las isoparafinas. 6imultáneamente en las reacciones se produce hidrógeno, que se utili#a en la misma refinería en los procesos de hidrotratamiento. Las reacciones son promoidas por catali#adores basados en gg0alúmina como soporte de metales actios (platino0renio o platino0esta;o).
4.4.-.4. I!omeri,ación Los isómeros son moléculas que tienen el mismo tipo y cantidad de átomos, pero con diferente estructura en su conformación. !n el caso particular de las parafinas, que son hidrocarburos constituidos por cadenas de átomos de carbono asociados a
hidrógeno, se tienen para una misma fórmula general (8nH(>nB>)) una gran ariedad de estructuras" cuando la cadena de átomos de carbono es lineal, el compuesto se denomina parafina normal, y si la cadena es ramificada, el compuesto es una isoparafina. !n el grupo de parafinas que forman parte de las gasolinas, las isoparafinas tienen número de octano superior a las parafinas normales, de tal manera que para me3orar la calidad del producto se utili#a un proceso en el que las parafinas normales se conierten en isoparafinas a traés de reacciones de isomeri#ación. La práctica es separar por destilación la corriente de nafta en dos cortes, ligero y pesado" el ligero que corresponde a moléculas de cinco y seis átomos de carbono se alimenta al proceso de isomeri#ación, mientras que el pesado, con moléculas de siete a once átomos de carbono, es la carga al proceso de reformación antes descrito. Las reacciones de isomeri#ación son promoidas por catali#ador de platino soportado en gg0alúmina.
4.4.-.6. De!integración Catal0tica Flida :FCC; !ste es un proceso de conersión de hidrocarburos pesados presentes en los gasóleos de acío, que permite producir gasolina, y en consecuencia aumentar el rendimiento de este combustible en las refinerías, disminuyendo la producción de residuales. !l proceso M88 se basa en la descomposición o rompimiento de moléculas de alto peso molecular" esta reacción se promuee por un catali#ador sólido con base en #eolitas en presentación puleri#ada, que se incorpora a los hidrocarburos de carga en un reactor de tipo tubular con flu3o ascendente. % la salida del reactor, el catali#ador se separa de los productos de reacción a traés de ciclones, y el coque que se genera y adhiere al mismo por las altas temperaturas de reacción, se quema en un equipo especial antes de recircularse al reactor" la energía liberada en el quemado sire para dar parte del calentamiento de la corriente de carga. !n el proceso se producen, además de gasolina, productos más ligeros como gas seco (metano y etano) y fracciones de C a átomos de carbono, de carácter olefínico, que se utili#an como materia prima en la producción de éteres y gasolina alquilada en procesos subsecuentes de la refinería. También se genera un producto pesado rico en aromáticos, conocido como aceite cíclico ligero, que se procesa en las hidrotratadoras de la fracción diesel, y otro denominado aceite decantado que se incorpora al combustóleo.
4.4.-.<. Prodcción de =tere! 8on el propósito de reducir las emisiones de monó$ido de carbono e hidrocarburos no quemados de los ehículos con motor a gasolina, se agregan a este combustible componentes que contienen o$ígeno en su molécula, como es el caso de los éteres. !stos componentes se dosifican en la gasolina para obtener un contenido de o$ígeno de * a >? en peso y, en irtud de su alto número de octano, contribuyen al buen
desempe;o de este combustible en los motores. Los componentes o$igenados utili#ados en la formulación de gasolinas en Fé$ico son el FT:! (metil tert0butil éter) y en menor grado el T%F! (tert0amil metil éter). !stos éteres se obtienen en las refinerías a partir de alcohol metílico, producido en los comple3os petroquímicos, y de las olefinas ligeras producidas en los procesos de desintegración catalítica M88, con el beneficio adicional de reducir el contenido de estas olefinas ligeras (importantes contribuyentes a la formación de o#ono en la atmósfera) en la gasolina.
4.4.-.>. /l?ilación !l proceso de alquilación es una síntesis química por medio de la cual se unen olefinas ligeras (propileno yOo butenos producidos en el proceso M88 antes descrito) con isobutano (proeniente de la fracción de gas L' recuperada en la destilación atmosférica del petróleo y complementada con corrientes equialentes del procesamiento del gas natural). %l resultado de la síntesis se le denomina alquilado o gasolina alquilada, producto constituido por componentes isoparafínicos cuyos puntos de ebullición se ubican dentro del interalo de la gasolina. !n sus inicios el proceso tuo como ob3etio obtener un combustible aplicable a aiones de turbohélice, y aumentar el rendimiento de gasolina a partir de las diersas corrientes ligeras producidas en la refinería, pero actualmente su ob3etio es producir una fracción cuyas características tanto técnicas (alto octano) como ambientales (ba3as presión de apor y reactiidad fotoquímica) la hacen hoy en día, uno de los componentes más importantes de la gasolina reformulada. La alquilación es un proceso catalítico que requiere de un catali#ador de naturale#a ácida fuerte, y se utili#an para este propósito ya sea ácido fluorhídrico o ácido sulfúrico.
[email protected] Fondo de Barril La cada e# mayor disponibilidad relatia de crudo pesado, con altos contenidos de a#ufre y metales y ba3os rendimientos de destilados, hace necesario el contar con unidades de proceso que permitan modificar estos rendimientos en conformidad con las demandas, produciendo combustibles con calidad ecológica. !sto apunta hacia la introducción de procesos de conersión que aumenten la producción de destilados y disminuyan los residuales pesados. % este tipo de procesos se les ha llamado en su con3unto procesos de fondo de barril, y constituyen ya una sección específica de la mayor parte de las refinerías. !n Fé$ico, esta tendencia se 3ustifica por la necesidad de procesar cada e# mayores proporciones de crudo tipo Faya. !ntre las opciones de procesamiento, se tienen las orientadas a la producción de combustóleo de ba3o contenido de a#ufre, utili#ando el proceso de hidrotratamiento de residuos, aunque se empie#an a generali#ar los
esquemas de alta conersión, basados en hidrodesintegración profunda o en coqui#ación, para aumentar el rendimiento de destilados a e$pensas de la desaparición del combustóleo. Los procesos de hidrotratamiento se basan en la reacción catalítica del hidrógeno con los compuestos de a#ufre a condiciones seeras de presión y temperatura, y con catali#adores de características muy especiales. Los procesos de hidrodesintegración se diferencian fundamentalmente en el tipo de catali#ador, que se dise;a para orientar las reacciones a la descomposición de las moléculas para generar productos ligeros" la presencia del hidrógeno permite que estos productos resulten de carácter no olefínico y ba3os en a#ufre. 'or otro lado, los procesos de coqui#ación consisten en la desintegración térmica no catalítica de los residuales" la ausencia de hidrógeno hace que los productos del proceso sean ricos en olefinas y a#ufre, requiriendo entonces procesamiento ulterior en las unidades de hidrotratamiento de destilados. 6imultáneamente se produce coque de petróleo, compuesto constituido principalmente de carbón. Etro proceso basado en la descomposición térmica, bastante antigua pero aún presente en muchas refinerías, es el de reducción de iscosidad, orientado a la autogeneración de diluentes del combustóleo para reducir el uso de destilados aliosos que también se usan para este propósito.
4.4.-.A. Prodcción de L"ricante! =entro de la industria en general, los lubricantes 3uegan un papel fundamental, pues eitan que el contacto continuo entre partes móiles de una máquina prooque esfuer#os por fricción que puedan llearla a un mal funcionamiento e inclusie a su destrucción. =urante la refinación del petróleo es posible, si se desea, producir bases de lubricantes, las cuales deben cumplir en forma muy estricta con el rango de iscosidad que las caracteri#a. La materia prima para obtener las bases de lubricantes es el residuo de la destilación atmosférica del petróleo, el cual se redestila a condiciones de acío para generar cortes específicos que se denominan< especialidades, neutro ligero y neutro, generándose además en otro proceso de desasfalti#ación del residuo de acío por e$tracción con solentes, cortes adicionales que se denominan< neutro pesado, pesado y cilindros. !n su con3unto, los cortes lubricantes requieren de un procesamiento posterior que inolucra plantas de desaromati#ación y de desparafinación, indispensables para a3ustar los índices de iscosidad, o sea la ariación de la iscosidad del lubricante con la temperatura, que es la propiedad fundamental que define su calidad. 6imultáneamente se produce parafina suae y parafina dura.
4.4.-.1. Endl,amiento ) Recperación de /,+re La eliminación del ácido sulfhídrico (H>6) que acompa;a al gas que se separa en la destilación atmosférica, y que está sobre todo presente en el gas resultante de los
procesos de hidrotratamiento, es indispensable para eitar emisiones de a#ufre durante el quemado de dicho producto como combustible de la propia refinería. La separación del H>6 de los gases se reali#a en un proceso que se denomina de endul#amiento, basado en la absorción en soluciones acuosas de aminas" la solución rica en sulfhídrico se regenera por agotamiento con apor para recircularse a la absorción, y el H>6 separado se procesa en unidades donde primeramente se reali#a una combustión parcial del mismo para generar una proporción adecuada de H>6 y 6E>, que enseguida se hacen reaccionar catalíticamente para generar a#ufre elemental.
4.4.-.11. Proce!amiento de a! Natral !l gas natural está constituido principalmente por metano con proporciones ariables de otros hidrocarburos (etano, propano, butanos, pentanos y gasolina natural) y de contaminantes diersos. !l ob3etio del procesamiento del gas natural es eliminar los contaminantes, incluyendo los componentes corrosios (agua y ácido sulfhídrico, este último también por su carácter contaminante), los que reducen el poder calorífico (dió$ido de carbono y nitrógeno) y los que forman depósitos sólidos a ba3as temperaturas (nueamente agua y dió$ido de carbono), para después separar los hidrocarburos más pesados que el metano, que constituyen materias primas básicas para la industria petroquímica. Las etapas normales en el procesamiento del gas natural son la deshidratación (eliminación de agua, usualmente con adsorbentes sólidos, como alúmina o mallas moleculares), el endul#amiento (eliminación de ácido sulfhídrico y dió$ido de carbono con soluciones absorbentes en un esquema similar al descrito para los procesos de endul#amiento de gas de refinería), y la recuperación criogénica de etano e hidrocarburos más pesados (condensación de estos componentes a ba3as temperaturas, del orden de *11o8, y destilación fraccionada de los líquidos condensados). Etras etapas complementarias son el fraccionamiento de los hidrocarburos recuperados y la conersión del ácido sulfhídrico a a#ufre.
4.4.-.1(. Proce!o! Petro?0mico! %demás de los combustibles, del petróleo se obtienen deriados que permiten la producción de compuestos químicos que son la base de diersas cadenas productias que terminan en una amplia gama de productos conocidos genéricamente como productos petroquímicos, que se utili#an en las industrias de fertili#antes, plásticos, alimenticia, farmacéutica, química y te$til, entre otras. Las principales cadenas petroquímicas son las del gas natural, las olefinas ligeras (etileno, propileno y butenos) y la de los aromáticos. La cadena del gas natural se inicia con el proceso de reformación con apor por medio del cual el metano reacciona catalíticamente con agua para producir el llamado gas de síntesis, que consiste en una
me#cla de hidrógeno y ó$idos de carbono. !l descubrimiento de este proceso permitió la producción a gran escala de hidrógeno, haciendo factible la producción posterior de amoníaco por su reacción con nitrógeno, separado del aire. !l amoníaco es la base en la producción de fertili#antes. También a partir de los componentes del gas de síntesis se produce metanol, materia prima en la producción de metil0terbutil0éter y teramil0metil0éter, componentes de la gasolina" otra aplicación es su uso como solente en la industria de pinturas. La cadena del etileno se inicia a partir del etano recuperado del gas natural en las plantas criogénicas, el cual se somete a un proceso de descomposición térmica para producir etileno principalmente, aunque también se forma hidrógeno, propano, propileno, butano, butilenos, butadieno y gasolina pirolítica. =el etileno se producen un gran número de deriados, como las diferentes clases de polietilenos cuyas características dependen del proceso de polimeri#ación" su aplicación se encuentra en la producción de plásticos, recubrimientos, moldes, etc. 'or otro lado, el etileno puede reaccionar con cloro para producir dicloroetano y posteriormente monómero de cloruro de inilo, un componente fundamental en la industria del plástico, y otros componentes clorados de uso industrial. La o$idación del etileno produce ó$ido de etileno y glicoles, componentes básicos para la producción de poliéster, así como de otros componentes de gran importancia para la industria química, incluyendo las resinas '!T (poli etilén tereftalato), actualmente usadas en la fabricación de botellas para refresco, medicinas, etc. !l monómero de estireno, componente fundamental de la industria del plástico y el hule sintético, se produce también a partir del etileno, cuando éste se somete, primero a su reacción con benceno para producir etilbenceno y después a la deshidrogenación de este compuesto. !l acetaldehído, componente básico en la producción de ácido acético y otros productos químicos, también se produce a partir del etileno. Etra olefina ligera, el propileno, que se produce ya sea por deshidrogenación del propano contenido en el gas L', como subproducto en las plantas de etileno o en las plantas de descomposición catalítica fluida M88 de refinerías, es la base para la producción de polipropileno a traés de plantas de polimeri#ación. Etro producto deriado del propileno y del amoníaco es el acrilonitrilo, de importancia fundamental en la industria de las fibras sintéticas. =el propileno se puede producir alcohol isopropílico de gran aplicación en la industria de solentes y pinturas, así como el ó$ido de propileno" otros deriados del propileno son el ácido acrílico, la acroleína, compuestos importantes en la industria del plástico. 8omo deriado de la deshidrogenación de los butenos o bien como subproducto del proceso de fabricación del etileno, se obtiene el *,C butadieno, que es una materia prima fundamental en la industria de los elastómeros, llantas para toda clase de ehículos, 3untas, sellos, etc. Ana cadena fundamental en la industria petroquímica se basa en los aromáticos (benceno, tolueno y $ilenos). La nafta irgen obtenida del petróleo crudo contiene parafinas, nafténicos y aromáticos en el interalo de 2 a átomos de carbono. !sta fracción del petróleo, después de un hidrotratamiento para eliminar compuestos de a#ufre, se somete al proceso de @eformación :T4, el cual promuee fundamentalmente las reacciones de cicli#ación de parafinas y de deshidrogenación de nafténicos, con lo cual se obtiene una me#cla de hidrocarburos
rica en aromáticos. !stos componentes se separan, primero del resto de los hidrocarburos a traés de un proceso de e$tracción con solente, y después entre ellos, por medio de diersos esquemas de separación. !n procesos ulteriores se a3usta la proporción relatia de los aromáticos a la demanda del mercado, por e3emplo, conirtiendo tolueno en benceno por hidrodealquilación, o bien en la isomeri#ación de $ilenos, para aumentar la producción de orto0$ileno. Etro proceso fundamental es la desproporcionali#ación de los aromáticos pesados para incrementar la producción de benceno, tolueno y $ilenos. Ana e# separados los aromáticos, se inicia la cadena petroquímica de cada uno de ellos. !l benceno es la base de producción de ciclohe$ano y de la industria del nylon, así como del cumeno para la producción industrial de acetona y fenol" el tolueno participa de una forma importante en la industria de los solentes, e$plosios y en la elaboración de poliuretanos. Los $ilenos son el inicio de diersas cadenas petroquímicas, principalmente la de las fibras sintéticas. Cadro No. 4.(. Proce!o! de la Ind!tria del petróleo "a!ado! en la !eparación +0!ica de componente! apro'ec$ando di'er!o! principio!
Proce!o =estilación %bsorción %dsorción 8ristali#ación Miltración %gotamiento 'ermeación 8iclones
Fente# $ttp#%%&&&.monogra+ia!.com%tra"a5o!6%petroleo%petroleo
G.. =eriados del petróleo En Panam el crdo e! tran!+ormado en prodcto! li'iano! ) prodcto! pe!ado! como lo! !igiente!#
4.6.1. Lo! ga!e! licado! Btano ) Propano# 6e erifica que su composición y su olatilidad sean correctas a traés de los dos criterios básicos< ensayo de eaporación (que mide el residuo fondo de botella) y
tensión de apor (que mide la presión relatia en el recipiente a la temperatura límite de utili#ación 1P8). 6e usa como gas licuado para cocinar, combustión interna, calentadores, mecheros de laboratorios y lámparas de gas. !l análisis completo de un producto petrolífero ligero se hace por cromatografía en fase gaseosa, los diersos hidrocarburos, arrastrados sucesiamente por una corriente de gas portador, son detectados e identificados a la salida del aparato, y registrado su olumen relatio.
4.6.>. Las 7asolinas< 6ometidas a una garantía de utili#ación particularmente seera tanto como carburante como disolente, debe, primeramente, estar compuesta por hidrocarburos de olatilidad correcta, lo que se erifica por medio de un test de destilación en alambique automático. 6u comportamiento en un motor iene cifrado en laboratorio por diersos índices de octano que miden la resistencia de detonación y al autoencendido. La gasolina es de naturale#a incolora, pero el aspecto amarillo, ro3o o a#ul de un carburante, conseguido por adición de un colorante artificial, facilita el control de los fraudes. a.
@egular< 6e usa en motores de combustión interna de ba3a compresión, motores de lanchas, podadoras de césped y motores peque;os.
b.
6úper< Fotores de combustión interna de mediana y alta compresión tales como automóiles de pasa3eros y camiones peque;os.
4.6.C. 9ueroseno (/erosene)< 'roducto básico de la industria petrolífera desde hace cien a;os. % fin de limitar los riesgos inherentes a la manipulación de un producto fácilmente inflamable, su olatilidad está limitada por un contenido en gasolina que se mantiene inferior al *1?, erificado en el test de destilación, mientras que otro aparato mide el punto de encendido, que es la temperatura a la cual un producto petrolífero calentado suaemente comien#a a desprender suficientes apores como para proocar su inflamación súbita al contacto con una llamita. An petróleo bien depurado debe poder arder durante largas horas sin humear y sin desprender carbonilla, lo que se erifica empíricamente por medio de lámparas normali#adas. !n el caso de los carburorreactores, se mide además su resistencia a la corrosión, a la congelación y a la formación de emulsiones acuosas, así como su estabilidad térmica< este último test se reali#a en el &fuel co/er&, aparato que reproduce en el laboratorio las condiciones de alimentación y de precalentamiento sufridas por el queroseno en los motores de reacción. !l aceite para lámparas representa aún hoy en día una cierta solución para el alumbrado. 6e usa como combustible de aiones a reacción, aiones de pasa3eros, helicópteros de turbina, como combustible para estufas (cocina rural), refrigeradoras, y la calefacción o las incubadoras.
4.6.G. =iésel Liiano< !ste tipo de productos, intermedios entre los ligeros y los pesados, representa en !uropa un importante porcenta3e de los destinos del petróleo. !l motor diésel es bastante menos e$igente acerca de la calidad de su carburante que el motor de gasolina" sin embargo, es importante garanti#ar una gas0oil bien destilado< ni demasiado ligero e inflamable (ensayo de destilación y de punto de encendido), ni demasiado pesado (medida de la iscosidad y de la temperatura de congelación). An ensayo en un motor especial normali#ado erifica por último la predisposición del producto a inflamarse espontáneamente (índice de cetano). Atili#ado en motores de combustión interna, autos de pasa3eros, equipo pesado, calderas y quemadores industriales.
4.6.. =iesel Farino< !n motores de combustión interna marítimos y en turbinas de gas para generación eléctrica. También es usado en calderas de barcos industriales.
4.6.2. 8ombustóleo (Muel Eil o :un/er 8)< Aso industrial de combustible para calderas para generar apor o energía eléctrica por e3emplo< plantas termoeléctricas de energía (como las del
[email protected]!., en su tiempo, en :ahía Las Finas), también es usado para motores de propulsión marinos. !l control de sus características afecta principalmente a< •
•
La iscosidad, que se determina midiendo, a la temperatura de utili#ación, en el tiempo de flu3o de una determinada cantidad de aceite a traés de un orificio calibrado, erificando así que el producto podrá ser bombeado fácilmente. La potencia calorífica, se ealúa en el calorímetro mediante la combustión en o$ígeno de una cantidad peque;a de fuel0oil situada en una bomba metálica< el contenido del a#ufre, que se obtiene igualmente con una bomba de o$ígeno midiendo la cantidad de anhídrido sulfuroso producido< el punto de encendido< el contenido de agua y sedimentos.
4.6.I. %sfalto< Hasta hace poco, especialidad de algunas refinerías que los e$traían de petróleos brutos particulares. 6on productos de gran consumo e$igidos en tonela3e creciente para la construcción de carreteras, autopistas, reparación de calles y caminos, para uniones de inmuebles, construcción de muros, para techo e impermeabili#ación, para la industria eléctrica, etc. 6on ob3eto de ensayo de iscosidad, de penetración, de reblandecimiento y de ductibilidad (alargamiento). !l mercado de naes en tránsito por el 8anal requiere también distintos grados de me#clas de los dos combustibles< =iesel Farino y :un/er conocidos también como 5MEQ6 o 5ntermedios.
Cadro No. 4.-. Promedio del rendimiento de n "arril de crdo
Prodcto! Li'iano!
7as licuado (lpg)
*?RC?
7asolinas
>* ?
:denominado! a!0 por ! menor den!idad ) ! alta =iesel 'olatilidad; 9ueroseno
>> ? +?
(/erosene) Prodcto! Pe!ado!
=iesel marino
+?
8ombustóleo o bun/er
G1 ?
Fente# $ttp#%%&&&.monogra+ia!.com%tra"a5o!6%petroleo%petroleo
%demás de los anteriores, podemos mencionar< Los lubricantes (aceites de engrase)< !$tremadamente diersos según su destino, estos productos nobles de refino sufren primero los controles clásicos de inflamabilidad (punto de encendido) y de fluide# (iscosidad, punto de derrame), pero importa por encima de todo probarlos en las condiciones reales o simuladas de su utili#ación futura. 6u estabilidad al calor y la o$idación, por e3emplo erifica >11S8 haciéndolo barbotear en corriente de aire durante doce horas< la iscosidad de un aceite mineral bien refinado es apro$imadamente doblada a la salida de este tratamiento, mientras que la de una egetal será diidida en dos. Las parafinas (ceras de petróleo)< La característica capital de estos deriados sólidos a temperatura normal, en su punto de fusión, que debe ser suficiente eleado para eitar el reblandecimiento de las bu3ías y el pegado intempestio de los embala3es parafinados< se mide en el laboratorio anotando la palide# al enfriarse la parafina fundida que corresponde a los primeros síntomas de la solidificación.
G.2. Asos de los deriados del petróleo 8omo se mencionó anteriormente el petróleo fue conocido en la antigedad, pero hace relatiamente poco tiempo que se lo industriali#a, transformándolo en muchísimos productos útiles. %ntiguamente, luego de e$traer el queroseno de este mineral, el resto se desechaba.
% principios del pasado siglo del petróleo crudo sólo se e$traía gasolina, queroseno y aceite negro. Hoy día, el petróleo es destilado, separándose así primero la nafta o gasolina, luego el /erosene y, por último, el gas0oil. !l petróleo o aceite mineral es una sustancia compuesta por muchas clases de hidrocarburos. 'or medio del proceso conocido con el nombre de destilación
fraccionada, son separados unos de otros estos hidrocarburos y se utili#an para una diersidad de propósitos. La destilación fraccionada se basa en el hecho de que cada uno de los componentes posee una temperatura de ebullición determinada, alcan#ada la cual se transforma en apor, separándose de los demás" a continuación la sustancia apori#ada se conierte en líquida por enfriamiento. 'ues bien, por destilación fraccionada se obtienen entre otros los siguientes productos< gases, éter de petróleo, gasolina, /erosene, gas0oil, aceite combustible, aceites lubricantes, aselina y parafina. 8omo residuo de la destilación quedan el alquitrán o pe# y el coque. 8omo el más alioso de todos los componentes del aceite mineral es la gasolina, y como la proporción de ésta en el petróleo es ba3a, se han ideado procedimientos especiales para aumentar la cantidad de gasolina a partir de un olumen determinado de petróleo. !sto se logra mediante lo que se conoce con el nombre de craqueo, palabra que deria de la inglesa &crac/ing&, y que significa ruptura. R efectiamente, mediante eleadas presiones y temperaturas se logra romper las moléculas de los productos más pesados y transformarlos en gasolina. También se puede obtener gasolina mediante la polimeri#ación o condensación de los productos más ligeros, operación que consiste en unir moléculas simples para formar otras más comple3as. La nafta, según su calidad, se usa como combustible para automóiles o aiones, el queroseno (destila apro$imadamente entre *1 y C11 o8), para el alumbrado, la calefacción y la fabricación de insecticidas. !l gas0oil es un carburante utili#ado en motores diesel. !l fuel0oil, residuo que no se destilaba, es el combustible ideal para hornos y calderas, ya que no de3a ceni#as y genera mucho calor. !sto no termina allí, estos subproductos siren de primera materia para elaborar otros de mucha utilidad. Los aceites que se usan para lubricar los motores de los automóiles y de los aiones, proienen de la destilación del fuel0oil, así como la parafina empleada en fabricar bu3ías e impermeabili#ar papel" y la aselina (de consistencia pastosa, de color blanco o amarillento) que se usa en la preparación de pomadas y cosméticos. !l asfalto es la parte más pesada del fuel0oil, que es el resto del petróleo que no destila. !l asfalto es denso y iscoso, de color negru#co, a menudo lo emos empleado, me#clado con arena, para paimentar caminos, también es utili#ado como reestimiento de muros. !l alquitrán, obtenido por destilación seca, es un líquido iscoso y oscuro, de olor fuerte y desagradable. =urante mucho tiempo fue considerado como un desecho engorroso y maloliente. 'ero luego de estudios químicos se descubrió que era una me#cla de numerosos compuestos llamados hidrocarburos aromáticos, sustancias que ba3o la acción del calor se gasifican y se separan. =el alquitrán proiene el benceno, el tolueno, el $ileno, el naftaleno (naftalina) y el antraceno. !l benceno es un líquido incoloro de olor característico que disuele muy bien las grasas y otras sustancias, por lo que se lo usa mucho como quitamanchas y en la fabricación de barnices como disolente de las resinas. 'ero lo que más llama la atención es que este líquido incoloro ha dado origen a dos de las industrias más importantes del mundo< la de los colorantes y la de los perfumes artificiales. %ntiguamente, las sustancias tintóreas eran escasas y caras, y se e$traían, casi en su totalidad, de productos animales y egetales. Tan sólo los ricos y los nobles podían usar estimentas te;idas con algunas de ellas. % partir del descubrimiento del benceno
se lograron centenares de colorantes nueos que, con sus matices brillantes y delicados, embellecen nuestras estimentas, las telas que tapi#an nuestros muebles, los te3idos de nuestros cortinados y los innumerables artículos de material plástico que adornan nuestros hogares. 'or el milagro de la química, con el deriado del alquitrán se obtienen sustancias que imitan el aroma de las flores y las plantas silestres, tales como las esencias utili#adas en repostería y en la fabricación de perfumes para tocador y 3abones. %demás del alquitrán también se obtienen la aspirina, que calma el dolor y ahuyenta la fiebre" la cafeína, que estimula el cora#ón" las sulfas, que tantas idas salan, y el T..T. o trinitrotolueno, poderoso e$plosio. 'ero las bondades del alquitrán no terminan allí, ya que de él se obtienen más de doscientas sustancias útiles al hombre. !l aguarrás mineral es otro subproducto del petróleo y se usa mucho en la industria de barnices y pinturas. o debe confundirse éste con el aguarrás egetal o esencia de trementina, que se e$trae del pino.
G.I. Muentes alternas del petróleo (sustitutos) adie sabe cuanto petróleo hay en el mundo. !l doctor %rrhenius, famoso científico sueco, en cierta ocasión manifestó que el consumo mundial de petróleo estaba aumentando tan rápidamente, que para *-G1 la humanidad ya habría consumido todos sus recursos. Ebiamente, su aseeración fue un tanto e$agerada, ya que desde su predicción se han descubierto nueos campos. Todos los a;os se descubren nueos po#os, pero también todos los a;os consumimos enormes cantidades en distintas aplicaciones. %un así, pasarán muchas generaciones por la Tierra antes de que hayamos consumido en su totalidad el petróleo que hay en el subsuelo del planeta. !l carbón que hay en el mundo es mucho más abundante que el petróleo, por tanto allí tenemos una esperan#a para cuando ya se hayan agotado las reseras de petróleo. 'robablemente se incremente el uso del &petróleo sintético& que es e$traído del carbón. !sta transformación se logra mediante el proceso conocido como hidrogenación catalítica, y se reali#a haciendo pasar hidrógeno gaseoso, a presión y temperatura determinada, por carbón en presencia de un catali#ador. =urante la 6egunda 7uerra Fundial, %lemania se io obligada a recurrir a este procedimiento, por carecer de petróleo natural. Etra posible fuente de aceite mineral son los depósitos de esquisto bituminoso. !l esquisto es una arcilla que está conirtiéndose lentamente en roca, y el esquisto bituminoso contiene betún. Uste, a su e#, contiene una cantidad considerable de petróleo que puede obtenerse destilando el esquisto. =e cada mil /ilogramos de esquisto se pueden obtener de **C a *+- litros de petróleo crudo. !l alcohol es un sustituto del combustible. 'ero la resera de energía más abundante que tiene hoy el hombre es la de origen atómico, que puede considerarse inagotable. =e forma que aunque el petróleo se agote, siempre será posible adaptar al consumo de la energía atómica todos los mecanismos que hoy requieren petróleo y sus deriados como fuente energética.
Los países necesitan del petróleo que muee sus industrias y hace marchar sus ehículos. 'or esto las naciones que poseen yacimientos de petróleo en abundancia pueden ser consideradas naciones ricas. !l petróleo es la fuente de energía más importante en la actualidad. !l agotamiento progresio de campos de petróleo tendrá por contrapartida la rentabili#ación de la e$plotación de otras fuentes naturales< *.
Las arenas bituminosas, cuyos yacimientos canadienses representan por sí solos *11 7TmV de aceite recuperable.
>.
Los esquistos bituminosos, de los que se podrían sacar *111 7Tm de productos petrolíferos.
C.
Las reseras de carbón y de lignito, que representan al menos 111 7Tm de petróleo sinteti#able por hidrogenación, durante einte siglos según el consumo actual.
%un así, no hay que olidar que e$isten inmensas #onas sedimentarias, en el Jrtico, %las/a, 8anadá, 7roenlandia, 6iberia y sus archipiélagos, que han sido poco e$plotadas. !n cuanto a las posibles fuentes alternas de energía, la participación mundial del petróleo en los diersos sectores se dirige, principalmente, hacia el transporte, industrial, comercialOresidencial, y el sector eléctrico" obserándose durante esta última década una tendencia importante a sustituirlo por carbón y gas natural para la generación de electricidad. =ebido a que el petróleo es una fuente abundante y confiable, y a que su dominio de aplicación en los sectores indicados es bastante eleado, e$iste un notorio interés en desarrollar nueas tecnologías que permitan la incorporación de otras fuentes de energía capaces de competir con él. !l flu3o de energía solar hacia la tierra es casi >1 mil eces el consumo energético humano actual. =e esta energía, el C1? apro$imadamente se refle3a y un 1? se conierte en calor y es irradiada. La mayor parte de la energía restante es absorbida por el ciclo hidrológico del planeta. La utili#ación de estos recursos renoables es altamente faorable" sin embargo, durante los ochenta y los noenta se ha logrado poco progreso en cuanto a su aplicación y aproechamiento industrial. Las energías alternas más releantes y en curso de desarrollo tecnológico son< la energía eólica, que utili#a el iento" las energías fotooltaica y térmica, que utili#an la energía solar" la geotermia, que aproecha el calor e$traído del subsuelo por el bombeo de aguas subterráneas alcan#adas con la perforación y fracturación de acuíferos" la energía obtenida de celdas de combustibles, la cual produce energía eléctrica a partir de la energía química en forma más eficiente y menos contaminante" la biomasa" la hidroelectricidad y la energía nuclear. La energía de la biomasa hasta los momentos ha serido para atender necesidades de ciudades de menos de *1 mil personas. La geotermia depende de la e$istencia de altas temperaturas en el subsuelo, que no siempre están disponibles. La energía eólica está su3eta a los caprichos del aire, lo que la limita bastante a pesar de su desarrollo. Minalmente, las otras energías tienen limitaciones que les impiden penetrar el mercado energético liderado por el petróleo.
La contribución de las energías alternas dentro del panorama energético mundial representará, según nuestras estimaciones, apro$imadamente el *? del uso de la energía primaria mundial. 'or lo tanto, su impacto sobre el mercado energético para sustituir al petróleo será ba3o y sin efecto apreciable hasta el a;o >1C1 o más. Las energías alternas< solar, biomasa, geotérmica, eólica, hidroelectricidad y nuclear podrán encontrar nichos del mercado energético, pero sin competir ni afectar apreciablemente la energía y los combustibles obtenidos del petróleo. Etro factor muy importante es el costo de la generación de la electricidad con dichas tecnologías. ! l costo de generación de energías alternas en la actualidad no compite con la producida por el petróleo. Los esfuer#os mundiales que se reali#an para reducir el costo y aumentar la eficiencia en estas tecnologías, permitirán aumentar su competitiidad con el petróleo más allá del a;o >1C1. 'or otra parte, el esfuer#o tecnológico y las grandes inersiones que se reali#an en !!.AA. y Kapón para reducir el tama;o de las celdas de combustibles, con el fin de utili#arlas en los ehículos eléctricos, conducirán, en un pla#o mayor a * a;os, a disminuir parcialmente el consumo de combustibles. 6in embargo, se estima que el impacto sobre la industria petrolera será ba3o, aun si dichas celdas se aplican al sector eléctrico o automoilístico. 'or los momentos, un obstáculo importante en la comerciali#ación de dichos ehículos es su alto precio de enta. !s el caso del !D0*, de la 7eneral Fotors, comerciali#ado en 8alifornia a un costo de C1,111 dólaresOunidad. !l nueo combustible< Erimulsión es fósil elaborado a partir de un bitumen natural. Ha sido ampliamente probado a escala comercial y representa una nuea alternatia para las plantas de energía eléctricas y otros usos industriales. !ste combustible, una me#cla de I1? de bitumen natural suspendida en C1? de agua, se obtiene mediante la aplicación de la tecnología de 5mpulsión, en respuesta a las necesidades de e$plotación de la Ma3a del Erinoco, en Dene#uela. Los inicios de dicho combustible se remontan a las inestigaciones iniciadas en *-+2, con3untamente por dos empresas dedicadas a la industria del petróleo, destinadas a desarrollar una tecnología que facilitara el transporte de los crudos pesados presentes en la Ma3a, hasta una planta me3oradora ubicada a más de *11 /ilómetros de distancia. La utili#ación de hidrocarburos pesados como combustible parecía atractia, así que se sugirió quemar el bitumen como una emulsión. La idea generó un con3unto de nueos requerimientos< el flu3o debería durar un a;o o más, soportar el mane3o por bombas y oleoductos, quemarse como combustible líquido conencional y no contener contaminantes. 6e llearon a cabo ensayos e$ploratorios en Kapón y !stados Anidos, con resultados muy prometedores en términos de combustión. Los adelantos se combinaron para producir sistemáticamente alternatias me3oradas de Erimulsión hasta consolidar su actual manufactura. !llo permitió dise;ar una estrategia destinada a introducir el bitumen emulsionado como un nueo combustible alternatio para el sector eléctrico. Erimulsión ha sido utili#ada con gran é$ito en plantas eléctricas en 8anadá, @eino Anido, Kapón, =inamarca, 8hina y Lituania, y su crecimiento se basa en que es un combustible ambientalmente limpio, con un alto poder calórico, precios competitios y
estables, que cuenta con el apoyo técnico suministrado por la empresa y respaldo gerencial para lograr las soluciones integrales asociadas a la utili#ación de Erimulsión. =esde *--*, más de * millones de toneladas de Erimulsión han sido moili#adas en diersos tipos de tanqueros, con destino a !stados Anidos, 8anadá, =inamarca, @eino Anido, 5talia, Lituania, Kapón y 8hina, comprobándose que Erimulsión mantiene sus propiedades no obstante la longitud de los ia3es y las condiciones atmosféricas e$tremas.
G.+. =istribución 6e agrupan ba3o este ocablo las operaciones finales, pero no las más delicadas, de la industria petrolífera, que consisten en transportar los productos salidos de las refinerías, almacenarlos en depósitos y puntos de enta y por último e$penderlos a los clientes gracias a una red de comerciali#ación que cubra el con3unto del territorio. 8iertos clientes importantes pueden ser seridos directamente de las refinerías. %sí es como una central eléctrica recibirá su fuel0oil directamente por oleoducto o por cisternas, pero, por regla general, la distribución e$ige un despliegue de medios múltiple en función de la infinita ariedad de necesidades de los clientes, y no sólo por los productos en sí mismos, sino también por los sericios accesorios a la enta. !n estas condiciones, las inersiones y gastos operacionales de distribución son mucho más eleados que los de una refinería, que cubre, como lo hace< • • • • • •
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Los oleoductos de productos" los barcos de cabota3e de alta mar" los transportes fluiales (canoas, chalanas, remolcadores)" los depósitos de almacenamiento" los agones0cisterna" los camiones0cisterna, grandes transportes de C Tm o peque;os distribuidores de fuel doméstico" las estaciones de sericios, de las que las más modernas son erdaderos centros comerciales donde el automoilista encuentra todo lo que le hace falta para su coche y la distracción contra la monotonía de la autopista" el aituallamiento de las aeronaes (*1 Tm de carburorreactor para un :oeing &IGI&) por medio de camiones especiali#ados y una red de canali#aciones subterráneas" el suministro a los naíos en todos los puertos por barco cisterna o por conducciones en el muelle unidas al depósito de fuel0oil" el llenado de botellas de gas licuado (butano o propano).
/NEOS.
7losario /ceite crdo# !s la porción del petróleo que es líquida en el yacimiento, y permanece líquida a condiciones atmosféricas de presión y temperatura. cido# 8ompuesto que cuando se disuele en agua produce iones HB. /lcano# 8ualquier miembro de la serie saturada de los hidrocarburos. También se les llama parafinas. /lco$ol# 8ompuesto que tiene el grupo funcional WEH. /l?ilación# 'roceso para la producción de un componente de gasolina de alto octano por síntesis de butilenos con isobutano. /l?itrn# Líquido iscoso, de olor característico, obtenido por destilación seca de productos diersos (hulla, lignito, turba, madera, esquistos bituminosos). /ntraceno# Hidrocarburo aromático obtenido del alquitrán de hulla. /romtico!# 8ompuesto de carbono e hidrógeno que comúnmente contiene cuando menos un anillo bencénico con seis átomos de carbono. /!+alto# Fe#cla de hidrocarburos de color negru#co, muy iscosa, usada en paimentos y reestimientos de muros. Benceno# Hidrocarburo de fórmula 82H2, perteneciente a la seria cíclica aromática, que se obtiene de la destilación seca de la hulla. !s un líquido incoloro, olátil e i inflamable. Btano# Hidrocarburo saturado gaseoso (8GH*1), presente en las emanaciones gaseosas de los po#os de petróleo y de los productos del crac/ing de los aceites pesados. Catali,ador# %gente o sustancia capa# de acelerar o retardar una reacción, sin alterar el resultado final de la misma. 6ubstancia que aumenta la elocidad de un proceso químico sin consumirse en la reacción. Co?e# Fateria carbonosa sólida y de color gris, resultante de la destilación del carbón. Co?i,ación# 'roceso de descomposición térmica que produce hidrocarburos ligeros a partir de residuos pesados. An subproducto de este proceso es el coque. Cracing O Cra?eo< Transformación de las fracciones del petróleo en productos de menor peso molecular, análogos a la bencina. 'roceso en el que se rompe y modifica la estructura molecular de los hidrocarburos contenidos en el petróleo, para transformar los productos pesados en productos ligeros de mayor alor comercial.
Cra?eo Catal0tico# @ompimiento y modificación de la estructura molecular que se llea a cabo en presencia de un catali#ador. Crdo# 'etróleo aún sin procesar, tal y como se obtiene del subsuelo. Crdo Ligero# 'etróleo con ba3a densidad y iscosidad. ormalmente tiene gran contenido de destilados. Crdo Pe!ado# 'etróleo con alta densidad y iscosidad, y generalmente ba3o contenido de destilados. De!integración# @ompimiento molecular por medio de altas temperatura y presión para formar fragmentos más peque;os. De!tilación# Eperación que se reali#a calentando cuerpos sólidos y, recogiendo los gases y apores que se desprenden. 'roceso que consiste en herir un líquido para formar apor y luego condensar el apor para formar nueamente el líquido. 6e usa para separar compuestos líquidos de sus impure#as. De!tilación Fraccionada# 'roceso de destilación en donde los compuestos que tienen diferentes temperaturas de ebullición pueden ser separados. La destilación se efectúa calentando la me#cla en un recipiente (retorta) para proocar la ebullición del componente más olátil, y obligando a los apores a pasar por un refrigerante, donde se enfríen y se condensan. 'rogresiamente se modifican tanto la composición de la me#cla contenida en el recipiente, como la del apor que está en equilibrio con ella. !s, pues, posible recoger el destilado en fracciones de diferente composición" la más olátil y la menos olátil se recogen separadamente y las fracciones intermedias se destilan de nueo, hasta lograr la separación en los diersos componentes de la me#cla. De!l+ración# 'roceso de eliminación de compuestos de a#ufre a las fracciones del petróleo. E!?i!to Bitmino!o# @oca arcillosa de alto contenido en materia orgánica. a! Natral# !s la porción del petróleo que e$iste en fase gaseosa o en solución en el aceite en los yacimientos, y es gaseosa a condiciones atmosféricas. a!olina# Líquido incoloro, olátil e inflamable, procedente de la me#cla de hidrocarburos. 6e emplea como combustible en los motores de e$plosión. ra'imetr0a# 'arte de la geofísica que trata del estudio y medición de la graedad terrestre. 9idrocar"ro# 6on compuestos químicos de carbón (+C a +I?) e hidrógeno (*1 a *G?). 8ompuesto orgánico que contiene carbono e hidrógeno únicamente. %L5MJT58E6< Los cíclicos. %@EFJT58E6< Los que constan de una cadena cerrada no saturada y poseen unas propiedades especiales deriadas de su constitución. 9lla# 8ombustible mineral sólido procedente de la fosili#ación de sedimentos egetales del periodo carbonífero. 6u poder calorífico oscila entre I,111 y -,111 calO/g.
I!omeri,ación# 'rocedimiento que conierte la cadena recta de los hidrocarburos parafínicos en una cadena ramificada. !l rearreglo de la estructura de un compuesto sin aumentar o disminuir ninguno de sus componentes. Na+ta# Mracción ligera del petróleo natural, que se obtiene en la destilación de la gasolina. Na+taleno :Na+talina;# Hidrocarburo sólido, procedente del alquitrán de hulla, usado como desinfectante. Na+teno!# Hidrocarburos cíclicos saturados, generalmente contienen cinco o seis carbonos en el anillo. NGmero De Octano< Xndice de calidad de la gasolina para motor, el cual se obtiene por comparación con el isooctano. Ole+ina# Hidrocarburo de fórmula general 8HnH>n, en la que e$iste el agrupamiento W8 Y o doble enlace. Para+ina# Fe#cla de hidrocarburos alifáticos saturados, de formula general 8nH>nB>. Petróleo# !s una me#cla que se presenta naturalmente, de hidrocarburos en las fases gaseosa, líquida yOo sólida. !n ocasiones contiene impure#as, como a#ufre y nitrógeno. También llamado &aceite mineral&. Líquido aceitoso, de olor fuerte, más ligero que el agua. 6u color aría entre amarillo, erde o casi negro. 6e encuentra en el interior de la tierra y se compone de carbono e hidrógeno. Propano# Hidrocarburo saturado de tres carbonos. !s un gas incoloro, inflamable, que se halla en el gas natural. 6ire como combustible. Pro!pección# 8on3unto de métodos y técnicas empleadas en la búsqueda de yacimientos de minerales útiles, aguas subterráneas e hidrocarburos líquidos o gaseosos. Hero!eno :ero!ene;# Mracción del petróleo bruto que destila, apro$imadamente, entre *1 y C11P8. 6e emplea como carburante. Re+inación< 6e aplica a todas las operaciones cuyo ob3eto es la fabricación u obtención de los diferentes productos deriados del petróleo. Toleno# Hidrocarburo (metilbencenol) de la serie aromática, usado en la preparación de colorantes, disolentes, medicamentos y trinitrotolueno. Torre De De!tilación# !quipo en el cual se llea a cabo el proceso de separación de las fracciones, mediante etapas sucesias de eaporación y condensación Trinitrotoleno O Trinitrotolol :Tnt;# 'roducto sólido cristalino, deriado del tolueno, que se usa como e$plosio. !s tó$ico y produce dermatitis. a!elina# 'roducto de consistencia pastosa, blanco o amarillento, constituido por una me#cla de hidrocarburos sólidos y aceites minerales pesados. 6e obtiene como residuo de petróleos pobres en asfalto. ileno# Hidrocarburo aromático llamado también $ilol.
ilol# Hidrocarburo aromático presente en el alquitrán de hulla, líquido incoloro, de olor característico, que se emplea como disolente. 8acimiento! De 9idrocar"ro!# !s la porción de una trampa geológica que contiene hidrocarburos, la cual se comporta como un sistema intercomunicado hidráulicamente. Los hidrocarburos ocupan los poros de la roca almacenante, quedan confinados por una roca impermeable en la parte superior e inicialmente se encuentran a alta presión y temperatura, debido a la profundidad del yacimiento.
I. Concl!ione! %l llegar al final de este traba3o inestigatio concluimos lo siguiente< *. %l estudiar el 'etróleo nos damos cuenta que la historia de éste se remonta desde el %ntiguo Testamento en la :iblia donde era llamado betún. % lo largo de toda la historia se a haciendo mención de él, desde Herodoto, historiador griego de la antigedad, quien sitúa los po#os de 'etróleo cerca de :abilonia y en la isla de Nante, en el mar %driático, desde donde aún, hoy, se e$trae" 'linio nos habla del aceite mineral de 6icilia. !n la antigua 8hina y Kapón se hacen referencias de este combustible, y Farco 'olo, el gran ia3ero eneciano, nos habla del aceite de :a/ú, sobre el mar 8aspio, donde también hoy se sigue e$trayendo. >. Lo rudimentario de la metodología que utili#aban los hombres antiguamente para e$traer un poco del &aceite mineral&. %demás de los pocos conocimientos que se tenían acerca de tan preciado hidrocarburo. C. La destilación es un proceso fundamental en la industria de refinación del petróleo, pues permite hacer una separación de los hidrocarburos aproechando sus diferentes puntos de ebullición. La destilación atmosférica y al acío es el primer proceso que aparece en una refinería. !l petróleo se separa en fracciones que después de procesamiento adicional, darán origen a los productos principales que se enden en el mercado< el gas L'7 (comúnmente utili#ado en estufas domésticas), gasolina para los automóiles, turbosina para los aiones 3et, diesel para los ehículos pesados y combustóleo para el calentamiento en las operaciones industriales. G. !$iste una gran competencia entre las grandes potencias por el dominio de los principales yacimientos petrolíferos, que acuden a todos los medios, incluso a la fuer#a, para apoderarse de ellos, debido a la importancia que tiene el aceite mineral, tanto en tiempos de pa# como de guerra, por su uso en automóiles, camiones, aeroplanos, barcos y tanques. %parte de sus importantísimas aplicaciones como combustible y lubricante, sire para otros numerosísimos usos. . !l mercado del petróleo es un negocio global que inolucra tanto a los países e$portadores como a los países importadores. %sí emos que en las páginas de los diarios locales cada día aparece publicada alguna noticia de tan importante rubro< del aumento de la producción como del aumento o ba3a de los precios. 2. !l encarecimiento de los precios de los productos deriados del petróleo en nuestro país puede ser considerado como una política para obligar al ahorro de consumo de
energía, mayormente si ésta es generada a traés de elementos importados como los deriados del petróleo. I. !l negocio del petróleo es un riesgo permanente para los po#os y para los usuarios en materia de incendios y e$plosiones. !s por ello que las empresas inolucradas toman las medidas necesarias para eitar cualquiera de estos desastres. +. Los ertidos accidentales causados por naufragios o roturas de tuberías pueden causar mareas negras (apariciones de manchas de petróleo en el mar), lo que afecta tanto a peces como a aes, incluso al hombre. -.
!n las refinerías el petróleo está sometido a temperaturas y presiones que lo pueden hacer e$plotar espontáneamente en caso de fuga.
*1.
Los hidrocarburos son sustancias altamente inflamables, por esto los incendios petrolíferos son muy difíciles de apagar y e$igen técnicas de sofocamiento especiales.
**.
!l fumar o hacer fuego (traba3os de soldadura) cuando hay presencia posible de hidrocarburos está prohibido en dichos lugares.
*>.
%sí mismo, el uso de radios de comunicación, teléfonos celulares o el uso de ehículos de gasolina en áreas donde el hidrocarburo, en alguna de sus presentaciones, está presente es improcedente.
*C.
!n estas compa;ías hay un personal responsable las >G horas del día, para que pueda dar las se;ales de aiso y tomar las primeras medidas para sofocar el da;o.
*G.
=ebemos agradecer a la 9uímica moderna, ya que los productos e$traídos del petróleo no terminan allí. !n el automóil que nos llea al traba3o, no sólo la nafta que consume el motor es deriado del petróleo, también el caucho sintético de los neumáticos, el material plástico del olante, el tablero, los te3idos de fibras artificiales que tapi#an los asientos y la pintura con la que tapamos el último choque.
*.
!s difícil sospechar que el alcohol de la loción que refrescó el cutis de un hombre después de afeitarse, el cepillo de dientes y el 3abón que uso para ducharse, los cosméticos que completan la rutina de aseo de su esposa, el detergente que usa en la cocina, el inagre con que se endere#ó la ensalada que acompa;aba la comida, los enases y a3illas plásticas que conseran los alimentos que no se consumieron ese día" el asito plástico donde tomamos el café y el carri#o con el que remoemos el a#úcar" en la bolsa donde botamos la basura antes de salir y los #apatos de goma que nos pondremos al llegar, todos ellos, proienen del petróleo.
*2.
oche y día nos moemos en un mundo marcado por la huella petroquímica. =esde la cobi3a que abriga nuestro sue;o hasta el disciplinado relo3 que nos despierta cada ma;ana, muchos de los ob3etos que nos rodean son producto de esa rama de la industria, en la cual se sostiene gran parte de nuestro estilo y calidad de ida.
