el petróleo

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Página | 1 Introducción Desde que en 1850 un boticario norteamericano (Samuel Kier) comercializó por vez primera “aceite de roca”, el petróleo se convirtió en la principal fuente de energía que tenemos. Teniendo en cuenta el enorme y variado uso que le damos a los casi 200 distintos productos que de él se obtienen, es lógico pensar que el orden mundial está sujeto a las varianzas políticas y económicas que el petróleo provoca. El alza en los precios ha creado conflictos de magnitud mundial…países en guerra, otros devastados por la mismas…sólo por la codicia del poderío del llamado “oro negro”, eso sin contar el enorme daño a la Biosfera que provocamos a diario en actividades sencillas, como pasear en automóvil o combustionar algún hidrocarburo. Es de esperar que las generaciones venideras aprecien mejor lo que a nuestros ojos parece invisible…un medio ambiente seguro y político medioambiental más eficiente. Primeras plantas de extracción de Petróleo.

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Page 1: El Petróleo

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Introducción

Desde que en 1850 un boticario norteamericano (Samuel Kier) comercializó por

vez primera “aceite de roca”, el petróleo se convirtió en la principal fuente de

energía que tenemos. Teniendo en cuenta el enorme y variado uso que le damos

a los casi 200 distintos productos que de él se obtienen, es lógico pensar que el

orden mundial está sujeto a las varianzas políticas y económicas que el petróleo

provoca. El alza en los precios ha creado conflictos de magnitud mundial…países

en guerra, otros devastados por la mismas…sólo por la codicia del poderío del

llamado “oro negro”, eso sin contar el enorme daño a la Biosfera que

provocamos a diario en actividades sencillas, como pasear en automóvil o

combustionar algún hidrocarburo. Es de esperar que las generaciones venideras

aprecien mejor lo que a nuestros ojos parece invisible…un medio ambiente

seguro y político medioambiental más eficiente.

Primeras plantas de extracción de Petróleo.

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PETRÓLEO Es una mezcla, líquida, aceitosa, menos densa que el agua, inflamable, apolar, de color variable que va

del amarillo pardo al negro y que se encuentran normalmente en yacimientos subterráneos, tanto

bajo de la superficie de la tierra como fondos marinos.

El gas natural y el petróleo están formados probablemente por descomposición de materiales

orgánicos de origen marino ubicados en los intersticios de rocas granulares (calizas y areniscas) de

los estratos superiores de la Tierra.

Cuando se perfora un pozo a través de esta capa, el petróleo sale a la superficie durante algún

tiempo debido a la presión del gas, siendo extraído después mediante bombas y complejos sistemas

mecánicos.

ORIGEN El petróleo proviene de restos de microorganismos,

animales y plantas, los cuales por descomposición y

bajo condiciones de alta presión y temperatura,

perdieron oxígeno y concentraron carbono e

hidrógeno (con trazas de azufre y nitrógeno).

1ª etapa

Depósitos de organismos de origen vegetal y animal

se acumulan en el fondo de mares internos (lagunas

marinas). Las bacterias actúan, descomponiendo los

constituyentes carbohidratos en gases y materias

solubles en agua, y de esta manera son desalojados

del depósito. Permanecen los constituyentes de tipo

ceras, grasas y otras materias estables, solubles en

aceite.

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2da etapa

A condiciones de alta presión y temperatura, se desprende CO2 de los compuestos con grupos

carboxílicos, y H2O de los ácidoshidroxílicos y de los alcoholes, dejando un residuo bituminoso. La

continuación de exposiciones a calor y presión provoca un craqueo ligero con formación de olefinas

(protopetróleo).

3er etapa

Los compuestos no saturados, en presencia de catalizadores naturales, se polimerizan y ciclizan

para dar origen a hidrocarburos de tipo nafténico y parafínico. Los aromáticos se forman,

presumiblemente, por reacciones de condensación acompañando al craqueo y ciclización, o durante la

descomposición de las proteínas

.

El petróleo se habría

originado por la

depositaciónde minúsculos

animales ysustancias

vegetales que se fueron

acumulando en el fondo

lacustre y marino

Ante el paso del tiempo la

materia orgánica se

descompone y va quedando

en profundidad por los

sedimentos que la van

cubriendo.

Los factores de presión,

temperatura y procesos

químicos y físicos, ayudados

por la carencia de oxígeno,

posibilitaron la formación

de petróleo líquido y del

gas.

COMPOSICIÓN El petróleo está en gran medida por parafinas (alcanos), naftenos (cicloalcanos) y compuestos aromáticos,y menor cantidad por azufre, oxígeno y nitrógeno y algunos componentes metálicosen

pequeñísima concentración.

La composición elemental del petróleo normalmente está comprendida dentro de los siguientes

intervalos:

Elemento % Peso

C 84 – 87

H 11 – 14

S 0 – 2

N 0,2

Page 4: El Petróleo

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EXPLORACIÓN Y EXTRACCIÓN DEL “ORO NEGRO” A pesar de los avances tecnológicos y la inversión en desarrollo científico, no se ha conseguido

hallar un método que permita dilucidar con certeza la ubicación de petróleo. Aún se hace imperiosa

la necesidad de prospección a través de la perforación de pozos exploratorios. Una de las

herramientas previas a la perforación es la construcción de mapas de afloramientos, mapas

topográficos y mapas del subsuelo, que permiten explorar geológicamente la composición de las

rocas en las cuales probablemente se encuentre ocluido el petróleo.

Estudios sísmicos, magnetométricos e incluso paleontológicos constituyen la batería de análisis

necesarios para ubicar una fuente petrolera. Aún así, el mejor método de exploración continúa

siendo el de sondaje.

Sacar petróleo de las entrañas de la Tierra es más fácil que extraer carbón. Se taladra un agujero

pequeño y se bombea, o bien se deja que la presión natural, si existe, lo eleve hasta la superficie. En

la explotación de un yacimiento se distinguen dos periodos que son la recuperación primaria y la

recuperación secundaria.

En la recuperación primaria, por el efecto de la presión, el petróleo sube por sí mismo a la

superficie. En la recuperación secundaria se utilizan reinyección de gas e inyección de agua o lodo.

Llegado a la superficie, el petróleo bruto pasa a una estación de "limpiado", donde se le extrae

primero el metano y los gases licuados (estabilización), electrostática y por fin el sulfuro de

hidrógeno de desgasificación a contracorriente.

EL CRUDO (petróleo líquido) Cada yacimiento de petróleo está constituido por una mezcla de miles de hidrocarburos diferentes.

De los más de 1.500 campos petrolíferos conocidos, no se han encontrado aún dos crudos

exactamente iguales.

Los estándares de calidad ordenan calcificar los crudos de acuerdo a diversos parámetros como por

ejemplo “gravedad”. Así la graduación API (American PetroleumInstitute) agrupa los crudos en

“ligeros”, “medios”, “pesados” y “extrapesados”. Los refinadores lo clasifican también como “dulces”

(aquellos con poco azufre) y “ácidos” (gran contenido de azufre).

Page 5: El Petróleo

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La graduación API:

1. Crudos livianos mayor graduación API > 31º API

2. Crudos medios graduación entre 22,3º y 31,1º API

3. Crudos pesados graduación entre 10º y 22,3º API

4. Crudos extrapesados< 10º API

De acuerdo a su composición se conocen:

-Crudos parafínicos: éstos presentan una proporción elevada de hidrocarburos, particularmente

parafinas y ceras naturales (Pensilvania, Libia).

-Crudos nafténicos: con una cantidad más grande de naftenos (nafta), vale decir, hidrocarburos

cíclicos (Venezuela).

-Crudos aromáticos: contenido elevado de hidrocarburos bencénicos (Borneo).

-Crudos sulfurosos: contienen sulfuro de hidrógeno y mercaptanos, es decir, hidrocarburos con un

elevado contenido de azufre (Oriente Medio).

Derivados y Aplicaciones: LA REFINACIÓN DEL PETRÓLEO Cuando se ha extraído y transportado (vía marítima o por oleoductos) a tierra firme, el petróleo se

traslada por hasta las refinerías para su procesamiento.

Aquí prácticamente lo que se hace es cocinarlo. Por tal razón es que al petróleo también se le

denomina "crudo".

El crudo entra en estado vapor a la torre de fraccionamiento (torre de destilación), y asciende de

modo tal que en la medida que asciende; una columna de agua fría en contracorriente lo condensa.

Así los vapores sobrecalentados se recogen en la parte superior de la torre.

Así se obtiene de mayor a menor altura:

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El Cracking del petróleo Consiste en transformar moléculas más pesadas del petróleo, en otras más ligeras con puntos de

ebullición más bajos, comprendidas dentro de los límites de la gasolina.

Las fracciones más altas se calientan bajo presión con catalizadores, con lo que se rompen las

moléculas grandes, originando otras más pequeñas y volátiles.

Su finalidad es generar los productos más demandados y rentables de la refinación.

Isomerización Consiste en la reorganización de las cadenas de carbono lineales en otras ramificadas. Se usa para

convertir gasolinas de bajo octanaje en gasolinas de alto octanaje.

La isomerización transforma una cadena lineal de hidrocarburo en otra ramificada, haciendo más

gradual y eficiente la combustión de la gasolina.

EL ÍNDICE DE OCTANAJE DE LAS GASOLINAS Cuando se comenzaron a desarrollar los motores para automóviles, los científicos se dieron cuenta

de que algunos tipos de hidrocarburos se quemaban de manera más uniforme y tenían menor

propensión a encenderse prematuramente que otros. En 1927 se estableció un estándar de

desempeño arbitrario, llamado índice de octano.

El índice de octano es una medida de la calidad de una gasolina, respecto a su capacidad

“antidetonante”. Dicho de otro modo, la mejor combustión con el consiguiente menor daño al motor

indica una gasolina de calidad deseada. Así, una gasolina con un índice de octano alto genera una

combustión, más suave y efectiva. Se le asignó al isooctano (2,2,4trimetil pentano) un índice de 100

y a un compuesto de cadena recta, el heptano (n-heptano) el índice 0.

Una gasolina con un índice 95 octanos tiene un comportamiento similar al de una mezcla con 95% de

isooctano y 5% de heptano.

Un estudio de hidrocarburos sintéticos puros, ha demostrado que en la serie de los alcanos, elíndice

de octano decrece a medida que se alarga la cadena y aumenta en los compuestos ramificados. Los

alquenos tienen índice de octano más elevado que los alcanos del mismo número de carbonos y

aumenta cuando el doble enlace se desplaza al centro de la molécula. Los cicloalcanos son menos

propensos a la detonación que los alcanos y los hidrocarburos aromáticos tienen índices de octano

excepcionalmente elevados.

Los hidrocarburos aromáticos son los que poseen el mayor número de octanaje, pero su uso

estáprohibido por lo nocivo de sus gases de combustión.

Elevadores del octanaje Se descubrieron ciertas sustancias químicas que al añadirse en pequeñas cantidades a la gasolina

mejoraban considerablemente sus cualidades antidetonantes, es el caso del compuesto tetra

etilplomo que agregado en un 0,1% (1 mL en 1 litro) aumenta el índice de octano en 10 o más.

Desde hace algún tiempo se eliminó el tetra etil plomo de las gasolinas, a raíz de los serios

problemas que este metal pesado origina en el organismo. Fue reemplazado por el di-t-butil éter.

Page 7: El Petróleo

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EL COMBUSTIBLE DIESEL: ÍNDICE DE CETANO

Los motores Diesel comprimen aire sólo, elevándose la temperatura de éste a 480º-540º C. Casi al

final de la compresión se inyecta el combustible, que se inflama espontáneamente. El carburante

para motor Diesel no necesita ser volátil, siendo generalmente la fracción que hierve entre el

queroseno y los aceites lubricantes. Debido a la diferencia en el funcionamiento del motor, los

carburantes de índice de octano elevados son aquí peores que los de índice bajo, expresándose la

calidad del carburante para Diesel mediante el índice de cetanoo cateo, referido a una mezcla de

cetano (n-C16H34) de valor 100 y α metil-naftaleno de valor 0. Muchos motores Diesel de

automóviles exigen un índice de cateo superior a 45, vemos pues, que las características más

adecuadas para el carburante de un motor a explosión y de un motor Diesel son totalmente

distintas.

Reservas a nivel mundial

EE.UU. es el mayor extractor de petróleo, y hasta tal punto es así, que su producción viene a ser la

mitad de la mundial. Ahora bien, en ningún caso posee la mitad de la existencia de petróleo. En el

mundo se producen cerca de 6.000 millones de barriles por año (cada barril contiene 160litros).

Aparte de Estados Unidos de América, los otros grandes productores son: Rusia, Venezuela, Irán,

Indonesia, México, Rumania, Irak, Colombia, Argentina, Trinidad, Perú, India y Birmania. Canadá

produce también una considerable cantidad, y se le abren, en este sentido, magnificas perspectivas.

Las mayores reservas de petróleo en el mundo se encuentran, en efecto, en Athabasca (Alberta,

Canadá).

En el siguiente gráfico se expresan las reservas mundiales de crudo por zonas geográficas:

Es decir, que dos tercios de las reservas mundiales de petróleo se encuentran en Oriente

Medio. Sin embargo, el porcentaje que consume cada zona no tiene nada que ver con sus

reservas:

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En 2001 se produjeron 3.585 millones

de toneladas de petróleo,

prácticamente la misma cantidad que en

2000 (3.595 toneladas).

EL PETRÓLEO DE CHILE En 1893, exploradores franceses llegaron hasta Magallanes, convencidos de que era factible

encontrar petróleo en Tierra del Fuego y en la Isla Dawson.

Años más tarde, un trabajador de la Hacienda Fiscal de Agua Fresca descubrió por casualidad la

existencia de combustibles fósiles en río Canelos, a 30 kilómetros de Punta Arenas. La primera

perforación en suelo magallánico con fines exploratorios se llevó a cabo en 1907, en este mismo

lugar.

Casi dos décadas más tarde, el 29 de diciembre de 1945, fluyó por primera vez, desde el pozo de

Springhill, en Tierra del Fuego, el primer chorro de petróleo, y cinco años más tarde, el 19 de junio

de 1950, el Presidente Gabriel González Videla promulgó la Ley 9.618 que creó la EmpresaNacional

del Petróleo, ENAP. El gobierno de la época estableció la dependencia de ENAP en la Corporación

de Fomento de la Producción (Corfo), con personalidad jurídica independiente del Estado.

Impacto ambiental del Petróleo.

La contaminación por petróleo se produce por su liberación accidental o intencionada en el

ambiente, provocando efectos adversos sobre el hombre o sobre el medio, directa o

indirectamente. La contaminación involucra todas las operaciones relacionadas con la

explotación y transporte de hidrocarburos, que conducen inevitablemente al deterioro gradual

del ambiente. Afecta en forma directa al suelo, agua, aire, y a la fauna y la flora.

Efectos sobre el suelo:

Los efectos sobre el suelo se deben al desmalezado y alisado del terreno y

al desplazamiento y operación de equipos pesados. Por otro lado los

derrames de petróleo y los desechos producen una alteración del sustrato

original en que se implantan las especies vegetales dejando suelos

inutilizables durante años.

Page 9: El Petróleo

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Efectos sobre el agua:Con respecto a los efectos sobre el

agua tenemos, en las aguas superficiales el vertido de petróleo

u otros desechos producen disminución del contenido de

oxígeno, aporte de sólidos y de sustancias orgánicas e

inorgánicas.En el caso de las aguas subterráneas, el mayor

deterioro se manifiesta en un aumento de la salinidad, por

contaminación de las napas con el agua de producción de

petróleo de alto contenido salino.

Efectos sobre el aire:

Los efectos sobre el aire son muy frecuentes debido a que a la hora de

extraer el hidrocarburo líquido siempre viene con gas. La captación del

gas está determinada por la relación gas/petróleo, si este valor es alto, el

gas es captado y si es bajo, es venteado y/o quemado por medio de

antorchas. El gas natural está formado por hidrocarburos livianos y puede

contener dióxido de carbono, monóxido de carbono y ácido sulfhídrico. Si

el gas producido contiene estos gases, se quema. Si el gas producido es

dióxido de carbono, se lo ventea.

Efectos sobre la flora y la fauna:

La fijación de las pasturas depende de la presencia de

arbustos y matorrales, que son los más afectados por la

contaminación con hidrocarburos. A su vez estos matorrales

proveen refugio y alimento a la fauna adaptada a ese

ambiente. Dentro de la fauna, las aves son las más

afectadas, por contacto directo con los cuerpos de agua o

vegetación contaminada, o por envenenamiento por ingestión.

El efecto sobre las aves puede ser letal. Si la zona de

explotación es costera o mar adentro el derrame de hidrocarburos produce daños irreversibles

sobre la fauna marina.Casi la mitad del petróleo y derivados industriales que se vierten en el

mar, son residuos que vuelcan las ciudades costeras. El mar es empleado como un accesible y

barato depósito de sustancias contaminantes. Otros derrames se deben a accidentes que

sufren los grandes barcos contenedores de petróleo, que por negligencia transportan el

combustible en condiciones inadecuadas. De cualquier manera, los derrames de petróleo

representan una de las mayores causas de la contaminación oceánica.

Page 10: El Petróleo

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Energías alternativas o de reemplazo

Algunas de las siguientes energías alternativas sirven para suplir a las aportadas por

el petróleo, en razón de su menor efecto contaminante y de su capacidad de

renovarse. Entre las energías renovables podemos encontrar a las siguientes:

Energía Nuclear: procede de reacciones de fisión o fusión de

átomos en las que se liberan gigantescas cantidades de energía que se

usan para producir electricidad.

• Energía eólica: Es producida por el movimiento

del viento y se puede obtener a través de

aerogeneradores. Esta energía es muy efectiva, pero el único problema

es que no es posible instalar aerogeneradores en cualquier zona, porque

es necesario que el viento sea constante; como por ejemplo en algunas

zonas de la Patagonia argentina.

• Energía hidráulica: Es producida por la utilización del agua.

• Energía oceánica o mareomotriz: Es obtenida por la utilización

del agua en los océanos y los mares. Ésta se pone en uso, cuando el

agua de la marea alta se embalsa.

• Energía solar: Utiliza la radiación solar con el uso de paneles

solares. El único inconveniente es que los paneles solares son

muy costosos en la actualidad.

• Energía geotérmica: Es el uso del agua que surge bajo presión

desde el subsuelo. Ésta se obtiene a través de una perforación en

la tierra y luego de ésta, se añade agua. Este agua, al llegar a

cierta temperatura se calienta produciendo vapor, el cual mueve

alternadores de generación eléctrica.

• Biomasa: Utiliza la descomposición de residuos orgánicos. El biocombustible es el

término con el cual se denomina a cualquier tipo de combustible que derive de la

biomasa - organismos recientemente vivos o sus desechos metabólicos, tales como el

estiércol de la vaca.

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Conclusión

Podemos concluir que el petróleo es muy importante para

la sociedad de hoy en día .Ya sea en aspectos positivos

como negativos. Lo negativo del petróleo es su

contaminación, el hecho de que sea insoluble al agua, por lo

tanto es muy difícil de limpiar , los posibles derrames que

puedan suceder en el mar con las embarcaciones que lo

transportan , los gases emanados por los derivados del

petróleo son unas de las principales causas de la

contaminación de CO2 en la atmosfera, y ha sido el

responsable de conflictos bélicos en algunas partes del

mundo , tales como en el medio oriente. Pero al fin y al

cabo todo el mundo necesita del petróleo. En una u otra de

sus muchas formas lo usamos cada día de nuestra vida.

Proporciona fuerza, calor y luz; lubrica la maquinaria y

produce alquitrán para asfaltar la superficie de las

carreteras; y de él se fabrica una gran variedad de

productos químicos. El petróleo es la fuente de energía

más importante de la sociedad actual. Pensar en qué

pasaría si se acabara repentinamente, hace llegar a la

conclusión de que se trataría de una verdadera catástrofe