petroleo "oro negro"
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Explicacion del Origen del Petroleo, Derivados del Petroleo y PetroquimicaTRANSCRIPT
PETROLEOFísicamente el Petróleo es un
liquido aceitoso, más o menos
viscoso.
Su color varia entre el amarillo
ambarino y el pardo negro, casi
siempre con reflejos verde
azulados.
Su olor es fuerte,
característico y un poco
desagradable.
Insoluble en Agua, este flota
sobre ella. Posee una densidad
de 0,72-0,96 g/ml
Químicamente, es una solución de hidrocarburos gaseosos
y sólidos en HIDROCARBUROS líquidos, en proporciones
que varían según su precedencia.
Contiene, cantidades pequeñísimas de sustancias
oxigenadas, nitrogenadas, sulfuradas, fosforadas y otras;
hasta un 5%.
Hay petróleo que contiene principalmente Alcanos; como
los de América, y otros que son más Ricos en Cicloalcanos
como los de Bakú y Borneo.
El Petróleo es fácilmente Combustible, su poder calorífico
promedio es 11,5 kilocalorías por gramo.
Por esa propiedad el Petróleo es una Gran y
valiosa FUENTE DE ENERGIA, y posee una
gran riqueza, que ha sido denominado como
el ORO NEGRO
ESTADO NATURALEl petróleo se encuentra en yacimientos subterráneos.
Es frecuente encontrarlo a profundidades de 1000 a
1500 mts, situándose los grandes sondeos más allá de
los 7000.
El Petróleo esta embebido en las llamadas rocas
almacén, acompañado de Gas en la parte superior y de
Agua Salada en la inferior.
En el Yacimiento cerrado el gas ejerce gran presión
sobre el Petróleo y sobre el agua que tiene debajo.
Los Yacimientos petrolíferos se encuentran en terrenos
sedimentarios de origen marino: calizas, margas,
areniscas, arenas y arcillas.
ORIGEN DEL PETRÓLEO
Origen Orgánico: Los Restos de antiquísimos animales y
vegetales marinos, especialmente de los PLANCTON, se
fueron acumulando en los arcillosos fondos marinos,
donde fueron enterrados por los materiales que
erosionaban los ríos y luego llegaban al mar.
Fermentos bacterianos
anaeróbicos fueron
transformando esas
materias orgánicas en una
especie de caldo pútrido,
que luego sufrieron una
grave transformación a
Petróleo, causada por la
presión de las pesadas
rocas superiores.
Los cataclismos que más
tarde deformaron la tierra,
originaron quiebres y
fracturas subterráneas. El
Petróleo paso a impregnar
las rocas porosas, por lo
general en una anticlinal u
otro tipo de trampa
geológica de material
impermeable.
Trampas
Petrolíferas
Dos Hechos apoyan esta Teoría: La existencia en el
Petróleo de sustancias de Origen orgánico; como la
Clorofila y la Hemina, también se destaca la
presencia de agua salada, que puede ser agua de mar.
EXPLOTACIÓN DEL PETRÓLEO
Para la Perforación de
un pozo Petrolífero se
comienza por construir
el DERRICK, es decir
un fuerte armazón de
barras metálicas, de
unos 20 a 40 metros de
altura y sostenido por
solidas bases de
cemento. Esto sostiene
la Grúa.
La perforación se
realiza por medio de un
trepano de material
muy duro, que
atornillado al extremo
de un tubo de
perforación, gira a
gran velocidad
penetrando
verticalmente en las
rocas y abriéndose
paso por el subsuelo.
Cuando la perforación
llega a la capa de
arena petrolífera, se
produce a revestir todo
el pozo por medio de
tubos de hierro,
además rellenan con
cemento los huecos
que quedan entre el
tubo y la tierra.
Alcanzando el petróleo, casi siempre la
presión del gas que lo acompaña lo hace surgir
violentamente.
Si la presión del gas no alcanza a elevarlo, se
inyecta aire o gas natural a presión, o bien se
lo extrae por medio de bombas.
Ya extraído el Petróleo, se lo envía a las destilerías y
refinerías, bombeándolo a través de largas cañerías
que se llaman oleoductos o PIPE-LINE, los cuales
pueden alcanzar longitudes de centenares y aún miles
de kilómetros.
En otros casos se utilizan vagones o carros-
cisterna, buques-tanques, etc.
DESTILACIÓN DEL PETRÓLEO
La destilación consiste en hervir un Líquido para luego enfriar
sus vapores a fon de que retornen al estado Líquido.
LIQUIDO +Calor
Ebullición𝐕𝐀𝐏𝐎𝐑
−Calor
Condensación𝐋𝐈𝐐𝐔𝐈𝐃𝐎
DESTILACION
Cuando el Líquido que se va a destilar es una MEZCLA, sus
componentes hierven a distintas temperaturas; y esto permite
separarlos en diferentes fracciones.
Cada fracción es una mezcla de hidrocarburos
que hierven dentro de un cierto rango de
temperaturas, que los técnicos eligen según la
clase de petróleo a destilar y de acuerdo con
los productos que se desean obtener.
FR
AC
CIO
NE
S:
1. Gases Licuables y
Aceites Ligeros.
2. Kerosenes o
aceites medianos.
3. Aceites pesados:
gas Oil.
4. Aceites
Residuales: fuel Oil.
DE
ST
IL
AN
A
:
1. 30 – 150°C.
2. 150 – 280°C.
3. 280 – 350°C.
4. Residuos de
Destilación.
En las refinerías se hierve el Petróleo en los serpentines de un
destilador de tubos, haciendo pasar los vapores a una torre de
fraccionamiento a unos 350°C.
El interior de la torre esta dividido por una serie de platos,
provistos de tubos de forma especial.
Las primeras porciones de vapor que llegan a la torre forman
líquidos en los platos, y las nuevas cantidades de vapor
deben burbujear a través del liquido para pasar.
Las gasolinas salen gaseosas por un tubo que emerge de
la cabeza de la torre, estos irán a licuarse en
condensadores separados.
Otros tubos colocados a diferentes alturas de la torre permiten
recoger los kerosenes y el Gas Oil.
El residuo de
destilación o Fuel
Oil sale por la
parte inferior de la
torre y es
conducido a un
depósito colector.
Cada una de las
fracciones líquidas
que se obtienen en
esta destilación
puede ser
redestilado, para
así lograr una
mejor separación.
De los Gases Licuables y Aceites Ligeros
Gas Licuado (GLP).-
Propano + Butano.
Gases incoloros,
fáciles de licuar por
presión. Valioso
combustible
doméstico e
industrial.
Éter de Petróleo.-
Pentanos +
Hexanos. Líquido
muy móvil y volátil.
Disolvente de
grasas. Lavado en
seco.
Ligroína.- Pentanos
+ Hexanos +
Heptanos. Líquido
volátil. Limpieza en
seco.
Gasolinas.- De hexanos a decanos. Líquidos
incoloros, muy volátiles y peligrosamente
inflamables. Cuando se los enciende, primero arden
sus vapores, Son los combustibles más valiosos del
Petróleo. Disolventes de grasas y pinturas.
Naftas.- De octanos a Undecanos. Gasolinas que ya
parecen kerosenes.
Combustibles para jeta.
En algunos países llaman Naftas a todas las
gasolinas.
De los Aceites Medianos
Kerosenes.- Nonanos a
Hexadecanos. Líquidos no volátiles,
que para inflamarse deben
calentarse primero. En otro tiempo
constituyeron el “Petróleo para el
alumbrado”.
Tubos de Plástico se reblandecen y
pueden doblarse en kerosén
caliente.
De los Aceites Pesados: Gas Oil
Diésel.- Pentanos a
octadecanos. Líquido
pardo amarillento.
Combustible para
motores diésel
(camiones pesados,
tractores). Material para
fabricar gasolina por
cracking.
De los Aceites Residuales: Fuel Oil
Fuel Oil.- De Hexadecanos en adelante. Líquido denso y
viscoso. Combustible para hornos industriales y calderas de
barcos. Aceite para carreteras:
- Destilando el fuel Oil al vacío y con inyección de vapor de
Agua, se obtiene Gas Oil, aceites lubricantes, vaselina, parafina
y breas.
- Destilando al vacío y sin vapor de Agua, se obtiene Gas Oil,
aceites lubricantes y coke.
Aceites y Grasa
Lubricantes.- De 16 a
20 carbonos. Líquidos
viscosos y
resbaladizos, unos
“delgados” y otros
“gruesos”, que sirven
para mejorar el
movimiento mecánico
de las piezas de
maquinarias y
vehículos.
Parafina.- De 20 a 30
carbonos. Sólido
blanco, translúcido, de
superficie untuosa al
tacto. Se utiliza como:
Aislante eléctrico,
papel parafinado
impermeable y
Grabado del vidrio.
Asfalto o Alquitrán de
Petróleo.- Elevado
número de carbonos.
Residuo negro pardo,
sólido. Utilizado: para
pavimentación y
asfaltado.
impermeabilización de
techos y cimientos,
también junturas de
enlosetados.
Vaselina o
Petrolato.- de 18 a
22 carbonos. Útil
para hacer
pomadas y para
lubricar la piel
Coke o Coque.-
Carbón Residual.
Reductor
metalúrgico. Posee
Electrodos de
Carbón.
CrackingEs el rompimiento molecular que sufre la
cadena de los alcanos cuando se los somete
a la acción de altas temperaturas y
presiones elevadas.
Existe el Cracking térmico y también el
Cracking Catalítico.
La Gran agitación y los violentos choques
moleculares que se producen, rompen los
enlaces carbono-carbono, o bien los enlaces
carbono-hidrógeno, dando origen a diversos
radicales libres que luego se recombinan al
azar para formar nuevas moléculas.
Resultados del Cracking
a) La Ruptura de
Moléculas grandes
para formar otras más
pequeñas (de alcanos,
Cicloalcanos,
hidrógeno, etc.).
b) La formación
simultánea de
hidrocarburos o
saturados (de
alquenos,
cicloalquenos, etc.).
El Cracking es muy útil en la
industria petrolera, porque
permite aumentar las
producción de gasolina. Los
alcanos forman las gasolinas
tienen entre 6 y 10 átomos de
carbono por molécula.
El cracking permite obtener
más moléculas de este
tamaño rompiendo las
grandes moléculas del gas
Oil y del fuel Oil. Además la
gasolina de cracking tiene
mejor índice de octano.
Índice de OctanoEs un número que se utiliza para indicar el poder
antidetonante de una gasolina y, por consiguiente, su calidad
como combustible.
Una mala Gasolina provoca explosiones prematuras en
perjuicio del motor.
Estudios realizados con los componentes de la gasolina,
demuestran que los hidrocarburos normales son los que
producen mas detonación.
Mientras que los más ramificados tienen mayor poder
antidetonante.
Entre estos componentes
se destaca el heptano
normal, por eso es muy
detonante, por lo que se ha
convenido en darle un
índice de octano igual a 0.
El 2,2,4- Trimetilpentano,
se destaca por ser muy
antidetonante, por lo que
se le asigno un índice de
octano igual a 100.
El índice de octano de una gasolina
cualquiera se mide comparando su poder
antidetonante con el de la mezcla 2,2,4-
Trimetilpentano y n-heptano; que más se
le parezca.
Por ejemplo, si la gasolina tiene el mismo
poder antidetonante que una mezcla de
80% de 2,2,4- Trimetilpentano y 20% de
n-heptano, se dice que su índice de
octano es 80.
Obtención de gasolinas de Alto Octanaje
Por ruptura molecular de alcanos superiores: Cracking.
Por isomerización o transformación de alcanos
normales en sus isómeros ramificados: Reforming.
Por unión molecular de alcanos alquenos gaseosos de
cadena corta, que permite obtener alcanos
ramificados líquidos: Alquilación.
Por ciclación molecular, que transforma hidrocarburos
de cadena abierta em hidrocarburos bencénicos:
Aromatización.
Por adición de sustancias Antidetonantes a la
gasolina.
Petroquímica
La Petroquímica es
la producción
industrial de
sustancias
químicas usando el
petróleo o sus
derivados como
sustancias de
partida.
Es un Petróleo
típico se pueden
encontrar
alrededor de 500
sustancias
diferentes, de las
que 95-99% son
hidrocarburos, y el
resto, 1-5%,
sustancias de
otros tipos.
El gas natural
consta de 70-90%
de metano, junto
con cantidades
menores de etano,
propano y otros
hidrocarburos
superiores.
Estas sustancias que se emplearon al
principio nada más que como
combustibles y carburantes, ahora
son usadas como sustancias de
Partida para obtener una gran
variedad de productos derivados.
Estos se han extendido en gran
medida las aplicaciones y las
posibilidades económicas del petróleo
y del gas natural.
El cuadro de la página anterior sirve
para dar una idea de estos usos
petroquímicos.
La Crisis Mundial de la EnergíaEl Petróleo es la principal fuente de energía desde el Siglo XX. Millones de
vehículos de transporte se mueven gracias a él.
Centrales Termoeléctricas que producen energía para fábricas y
ciudades funcionan con sus derivados.
El poderío militar también depende en gran medida de él, por los
combustibles que este Produce.
El consumo mundial del petróleo se ha incrementado, y su
agotamiento es inevitable.
Por ello varias Naciones se ven con la necesidad de buscar nuevos
yacimientos petrolíferos, en su suelo, en su mar e incluso en otros países.
También se han realizado esfuerzos por conseguir la
preparación de gasolina sintética. Con el Proceso de
BERGIUS, FISCHER Y TROPSCH. Este proceso es mucho
más caro que la explotación natural del petróleo.
Previendo el Agotamiento del Petróleo se piensa
aplicar otros combustibles, como el alcohol y el
biogás, y en buscar formas alternativas de
energía.
Especialmente en los países industrializados, se busca la
manera de aprovechar la energía solar, la energía nuclear,
la energía eólica, la energía geotérmica, la energía
hidroeléctrica.
