Download - El Petroleo Kp

Transcript

EL PETROLEOTRABAJO DE QUMICA

KAREN DAYANA PEREZ BELTRN

GRADO 11COLEGIO SANTO ANGEL DE LA GUARDACCUTA2015

EL PETROLEOTRABAJO DE QUMICA

KAREN DAYANA PEREZ BELTRNCODIGO: 35

PRESENTADO A:LIC. LEONARDO CELIS

GRADO 11COLEGIO SANTO ANGEL DE LA GUARDACCUTA2015TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCINORIGEN DEL PETRLEOEXPLORACIN Y EXPLOTACION METODOS DE EXPLORACION PERFORACION DE POSOSEL PETRLEO EN COLOMBIA HISTORIA EMPRESAS PETROLERAS REFINERIAS PRODUCCION EXPLORACION UBICACION TRANSFORMACION DEL PETROLEOPROSESO DE REFINAMIENTODERIVADOS DEL REFINAMIENTODESTILACION DEL PETREOLEOCONVERSION DEL PETROLEOTRATAMIENTO DEL PETROLEOTRANSPORTEYACIMIENTOSCRUDOS Y DERIVADOS DEL PETRLEOPRODUCTOS DEL PETRLEO BIBLIOGRAFIA

INTRODUCCIN

El petrleo fue conocido desde la remota antigedad, ya que con un asfalto derivado del petrleo se asentaron los ladrillos de la torre de Babel y se calafate el arca de No. Ms tarde, los egipcios utilizaron el petrleo en embalsamientos desde el 7000 a.C., en el siglo III los chinos excavaron pozos y aprovecharon el petrleo como iluminante.

Sin embargo, la primera explotacin moderna se concreta en 1854 cuando Drake perfor un pozo de 21 metros de profundidad en Titusville (EE.UU.).

Actualmente, el petrleo es la fuente de energa ms importante de la sociedad, si nos ponemos a pensar qu pasara si se acabara repentinamente, nos daramos cuenta de la dimensin de la catstrofe: los aviones, los automviles, los barcos, las centrales trmicas, muchas calefacciones dejaran de funcionar. Adems de aquellos pases cuya economa depende del negocio del petrleo se hundiran en la miseria.

El trabajo El petrleo como mezcla y sus derivados, tiene como objetivo demostrar que el petrleo es una mezcla de diferentes compuestos, y que por una serie de procesos qumicos y fsicos, se consiguen separar estos compuestos a partir de los cuales se producen diferentes productos, los cuales se denominan derivados del petrleo. Estos derivados del petrleo son muy importantes para las personas porque al margen de que son la principal fuente energtica del mundo, tambin se emplean para la fabricacin de medicinas, fertilizantes, productos alimenticios, plsticos, materiales de construccin, pinturas, textiles, etc que son productos de gran relevancia parala humanidad.

Por todo esto, el petrleo cada vez es ms importante en la vida de las personas, y a la vez, cada vez es ms escaso. Como consecuencia, el proceso de separacin de los componentes del petrleo cada vez es ms complejo pero ms costoso. Este aumento del precio del crudo hace que la economa del mundo dependa cada vez ms del petrleo.

CAPTULO 1. ORIGEN DEL PETRLEO

El petrleo es un mineral combustible lquido y que se encuentra en la envoltura sedimentaria de la tierra. La palabra proviene del latn petra (piedra) y olem (aceite). Presenta un calor de combustin superior al de los minerales slidos (carbn), y es de 42 KJ/Kg.El origen del petrleo ha sido un tpico de inters para muchos investigadores. Saber su origen es muy complicado. Una gran mayora de qumicos y gelogos dicen que tiene un origen orgnico, mientras que otros cientficos piensan que se forman en la Naturaleza por un mtodo abigeno. De este modo tenemos dos teoras:Teora orgnicaTeora inorgnica (abigena)Este mtodo abigeno considera que las sustancias inorgnicas, mediante transformaciones qumicas, forman el petrleo. Pero es conocido que el petrleo tiene sustancias orgnicas. El problema que se plantea pues es saber que transformaciones dan lugar a materia orgnica a partir de materia inorgnica.La teora orgnica dice que el petrleo y el gas se forman a partir de las sustancias orgnicas de las rocas sedimentarias. Consideramos que el primer material orgnico que se acumula en las rocas sedimentarias est formado por residuos muertos de la microflora y de la microfauna (plancton,...) que se desarrollan en el agua del mar y a las cuales se aaden restos animales y vegetales por transporte.En las capas superiores de las rocas sedimentarias esta materia orgnica sufre descomposicin por accin de O2 y bacterias. Se desprenden en este proceso CO2, N2, NH3, CH4, C2H6,... A la vez se forman los primeros productos lquidos solubles en agua. El material ms estable respecto a la accin qumica y bacteriana queda en las zonas sedimentarias.A medida que pasa el tiempo, las rocas sedimentarias van quedando enterradas por otras capas que se superponen a lo largo de mucho tiempo, hasta 1"5-3km de profundidad. Aqu hay un medio reductor, hay temperaturas ms altas (de hasta 200C), presiones considerables (10-30Mpa), y adems todo esta masa estar encajonada entre otras rocas, las cuales pueden tener sustancias que funcionen como catalizadores de la reaccin (arcillas). Esto todo hace que se produzcan una serie de transformaciones.La teora actual considera que es en esta etapa cuando las sustancias orgnicas, especialmente los lpidos (grasas, ceras,...), sufren la descomposicin debido a los efectos trmicos y catalticos dando lugar a los hidrocarburos constituyentes del petrleo. Este proceso es largo y complicado, por lo que los detalles de los mecanismos de este proceso estn todava sin aclarar. Existen teoras sobre algunas etapas.Como el material orgnico inicial del cual procede el petrleo se encuentra disperso, los productos resultantes de su transformacin (gas o petrleo) tambin estarn dispersos en la roca madre petrolfera, normalmente arcilla.El petrleo es lquido y el gas es gas, por lo que tendrn mayor movilidad que el carbn, igual que el agua que queda como residuo. As podrn moverse, de forma que normalmente las bolsas de petrleo y gas emigran, por lo que no nos las vamos a encontrar all donde se formaron. Los gelogos denominan a este fenmeno migracin, que puede ser primaria o secundaria.Como resultado de la migracin primaria, el petrleo y el gas se van a colocar en las rocas vecinas, siempre que sean porosas. Las causas de esto pueden ser un desalojamiento forzado, difusin (el petrleo busca otro sitio; los que ms se difunden sern los gases), desplazamiento debido al agua, presin por causa de los estratos, filtracin por los poros de las rocas encajonantes, puede viajar como mezcla de gas y vapor cuando hay grandes temperaturas y presiones.Esta masa de petrleo y gas va a moverse posteriormente hacia arriba, en lo que se denomina migracin secundaria, a travs de los estratos porosos y como consecuencia de la gravedad o de la presin de las placas tectnicas. Emigra hasta llegar a la roca impermeable que no permite la difusin a travs de ella. Esto se denomina trampa estratigrfica para la bolsa de petrleo. Hay tres tipos de trampa estratigrfica:AnticlinalDomo salino: la sal va solidificando y hace de cua, penetrando hasta la parte impermeable.Falla: Se produce cuando los estratos rompen, quedando una capa porosa frente a otra impermeable. As frena el paso del petrleo o del gas, producindose una acumulacin que crea el yacimiento.En un yacimiento siempre tendremos el casquete formado por gas que est siempre en equilibrio con el petrleo lquido.Esta acumulacin de gas y petrleo en las trampas es lo que llamamos depsitos petrolferos. Si su cantidad es grande o hay varios depsitos en las rocas hablaremos de yacimientos de petrleo o gas o de ambos, segn cual sea el mayoritario en cada caso. El petrleo y el gas se encuentran difundidos en un gran espacio, y de ah vienen el nombre que a los yacimientos se les da como campos petrolferos. Esto es as porque ms condiciones en las rocas hacen que el petrleo y el gas llenen los poros de las rocas encajonantes. As, cuanto mayor sea el coeficiente de porosidad de las rocas, ms se van a encontrar saturadas de petrleo. Como consecuencia, las arcillas, y en particular las hmedas, que prcticamente no tienen poros, sern buenas rocas coberteras.Adems de petrleo o gas en un depsito o yacimiento, tambin vamos a encontrar agua, que procede de la materia inicial de la que procede el petrleo. Esta agua va a ser salada, y el eliminarla es uno de los primeros problemas que se nos presentan al tratar un crudo.Los yacimientos de petrleo se encuentran a 900-2000 m de profundidad, y es raro que el petrleo aflore a la superficie. En la antigedad se usaba, por ejemplo, en Mesopotamia, aprovechando estos afloramientos superficiales. Un afloramiento superficial puede ser una bolsa que ha quedado del resto de una migracin. Son pequeos.

CAPITULO 2. EXPOLRACION YEXPLOTACIONLA EXPLORACION

En la bsqueda y exploracin de yacimientos de petrleo no existe un mtodo cientfico exacto, sino que es preciso realizar multitud de tareas previas de estudio del terreno. Los mtodos empleados, dependiendo del tipo de terreno, sern geolgicos o geofsicos.

Mtodos geolgicos

Los trabajos de Demaison & Moore (1980) entre otros supone el primer paso en el conocimiento de los ambientes sedimentarios de la materia orgnica y de los factores fsico qumicos que favorecen la acumulacin del petrleo y preservacin. El estudio por diversos investigadores de la evolucin de la materia orgnica y de sus etapas diageneticas ( diagensis, catagenisis y metagenesis ) propician la generacin de las llamadas ventanas de generacin del petrleo y gas, y la interaccin del tiempo y temperatura como motor de la transformacin de la materia orgnica en petrleo y/o gas.

Como propuso Demaison (1984) el xito de la exploracin depende de tres factores independientes:

La existencia de una trampa (estructura, almacn, sello)

La acumulacin de una determinada cantidad de petrleo ( roca, fuente, maduracin, migracin , timing)

La preservacin del petrleo almacenado ( historia trmica, invasin por aguas, etc..)

De modo que numerosos factores de carcter qumicos quedan relacionados con la sedimentacin de materia orgnica hasta la creacin de acumulaciones de petrleo.

El primer paso para encontrar dichas acumulaciones es encontrar una roca que se haya formado en un medio propicio para la existencia del petrleo, es decir, suficientemente porosa y con la estructura geolgica de estratos adecuada para que puedan existir bolsas de petrleo.

Hay que buscar, luego, una cuenca sedimentaria que pueda poseer materia orgnica enterrada hace ms de diez millones de aos.

Para todo ello, se realizan estudios geolgicos de la superficie, se recogen muestras de terreno, se inspecciona con Rayos X, se perfora para estudiar los estratos y, finalmente, con todos esos datos se realiza la carta geolgica de la regin que se estudia.

Tras nuevos estudios sobre el terreno que determinan si hay rocas petrolferas alcanzables mediante prospeccin, la profundidad a la que habra que perforar, etc., se puede llegar ya a la conclusin de si merece la pena o no realizar un pozo-testigo o pozo de exploracin. De hecho, nicamente en uno de cada diez pozos exploratorios se llega a descubrir petrleo y slo dos de cada cien dan resultados que permiten su explotacin de forma rentable.

Mtodos geofsicos

Cuando el terreno no presenta una estructura igual en su superficie que en el subsuelo (por ejemplo, en desiertos, en selvas o en zonas pantanosas), los mtodos geolgicos de estudio de la superficie no resultan tiles, por lo cual hay que emplear la Geofsica, ciencia que estudia las caractersticas del subsuelo sin tener en cuenta las de la superficie.

Aparatos como el gravmetro permiten estudiar las rocas que hay en el subsuelo. Este aparato mide las diferencias de la fuerza de la gravedad en las diferentes zonas de suelo, lo que permite determinar qu tipo de roca existe en el subsuelo.

Con los datos obtenidos se elabora un mapa del subsuelo que permitir determinar en qu zonas es ms probable que pueda existir petrleo.

Tambin se emplea el magnetmetro, aparato que detecta la disposicin interna de los estratos y de los tipos de roca gracias al estudio de los campos magnticos que se crean.

Igualmente se utilizan tcnicas de prospeccin ssmica, que estudian las ondas de sonido, su reflexin y su refraccin, datos stos que permiten determinar la composicin de las rocas del subsuelo. As, mediante una explosin, se crea artificialmente una onda ssmica que atraviesa diversos terrenos, que es refractada (desviada) por algunos tipos de roca y que es reflejada (devuelta) por otros y todo ello a diversas velocidades.Estas ondas son medidas en la superficie por sismgrafos.

Ms recientemente, las tcnicas ssmicas tridimensionales de alta resolucin permiten obtener imgenes del subsuelo en su posicin real, incluso en situaciones estructurales complejas.

Para evaluar grandes cantidades de terreno donde puedan ser investigados como futuros pozos de petrleo ,las imgenes satelitales es el mtodo ms rentable de exploracin de petrleo y de gas que los expertos del petrleo disponen hoy en da.

Pero, con todo, la presencia de petrleo no est demostrada hasta que no se procede a la perforacin de un pozo.

EXPLOTACION

La extraccin, produccin o explotacin del petrleo se hace de acuerdo con las caractersticas propias de cada yacimiento.

Para poner un pozo a producir se baja una especie de can y se perfora la tubera de revestimiento a la altura de las formaciones donde se encuentra el yacimiento. El petrleo fluye por esos orificios hacia el pozo y se extrae mediante una tubera de menor dimetro, conocida como "tubing" o "tubera de produccin".

Si el yacimiento tiene energa propia, generada por la presinsubterrnea y por los elementos que acompaan al petrleo (por ejemplo gasy agua), ste saldr por s solo. En este caso se instala en la cabeza del pozo un equipo llamado "rbol de navidad", que consta de un conjunto de vlvulaspara regular el paso del petrleo.

Si no existe esa presin, se emplean otros mtodosde extraccin. El ms comn ha sido el "balancn" o "machn", el cual, mediante un permanente balanceo, acciona una bomba en el fondo del pozo que succiona el petrleo hacia la superficie.

El petrleo extrado generalmente viene acompaado de sedimentos, agua y gas natural, por lo que deben construirse previamente las facilidades de produccin, separacin y almacenamiento.

Una vez separado de esos elementos, el petrleo se enva a los tanques de almacenamiento y a los oleoductos que lo transportarn hacia las refineras o hacia los puertos de exportacin.

El gas natural asociado que acompaa al petrleo se enva a plantasde tratamiento para aprovecharlo en el mismo campo y/o despacharlo como "gas seco" hacia los centros de consumoa travs de gasoductos.

En el caso de yacimientos que contienen nicamente gas natural, se instalan los equipos requeridos para tratarlo (proceso de secado, mantenimientode una presin alta) y enviarlo a los centros de consumo

A pesar de los avances alcanzados en las tcnicasde produccin, nunca se logra sacar todo el petrleo que se encuentra (in situ) en un yacimiento. En el mejor de los casos se extrae el 50 60 por ciento.

Por tal razn, existen mtodos de "recobro mejorado" para lograr la mayor extraccin posible de petrleo en pozos sin presin natural o en declinacin, tales como la inyeccin de gas, de agua o de vapor a travs del mismo pozo productor o por intermedio de pozos inyectores paralelos a ste.PERFORACIN DE LOS POZOS

La nica manera de saber realmente si hay petrleo en el sitio donde la investigacingeolgica propone que se podra localizar un depsito de hidrocarburos, es mediante la perforacin de un hueco o pozo.

En Colombiala profundidad de un pozo puede estar normalmente entre 2.000 y 25.000 pies, dependiendo de la regin y de la profundidad a la cual se encuentre la estructurageolgica o formacin seleccionada con posibilidades de contener petrleo.

El primer pozo que se perfora en un rea geolgicamente inexplorada se denomina "pozo exploratorio" y en el lenguajepetrolero se clasifica "A-3".

De acuerdo con la profundidad proyectada del pozo, las formaciones que se van a atravesar y las condiciones propias del subsuelo, se selecciona el equipo de perforacin ms indicado.

Equipo de perforacinLos principales elementos que conforman un equipo de perforacin, y sus funciones, son los siguientes:

Torre de perforacin o taladro - Es una estructura metlica en la que se concentra prcticamente todo el trabajo de perforacin.

Tubera o "sarta" de perforacin - Son los tubos de acero que se van uniendo a medida que avanza la perforacin.

Brocas - Son las que perforan el subsuelo y permiten la apertura del pozo.

Malacate - Es la unidad que enrolla y desenrolla el cable de acero con el cual se baja y se levanta la "sarta" de perforacin y soporta el peso de la misma.

Sistema de lodos - Es el que prepara, almacena, bombea, inyecta y circula permanentemente un lodo de perforacin que cumple varios objetivos: lubrica la broca, sostiene las paredes del pozo y saca a la superficie el material slido que se va perforando.

Sistema de cementacin - Es el que prepara e inyecta un cemento especial con el cual se pegan a las paredes del pozo tubos de acero que componen el revestimiento del mismo.

Motores - Es el conjunto de unidades que imprimen la fuerza motriz que requiere todo el proceso de perforacin.

CAPITULO 3. EL PETROLEO EN COLOMBIAHISTORIA

Los primeros registros histricos de la existencia de petrleo en Colombia se remontan a la conquista espaola, cuando las tropas de Gonzalo Jimnez de Quesada llegaron por el ro Magdalena a la Tora, un casero de los Yarigues situado en lo que hoy es Barrancabermeja.

En los alrededores encontraron lugares donde manaba un liquido negro y aceitoso que los Yarigues utilizaban como reconfortante corporal, entre otros usos. Los espaoles lo usaron a su vez para impermeabilizar las embarcaciones. Siglos despus ese aceite vendra a ser la base de la industria colombiana del petrleo.

Las concesiones fueron parte importante de sector petrolero, el cual en 1905 el Gobierno nacional firmo dos contratos de concesin que aos despus se constituyeron en el inicio del sector petrolero.

La Concesin de Mares, con Roberto de Mares, que comprenda una gran extensin de terreno al sur de lo que hoy es Barrancabermeja.

La Concesin de Barco, con el general Virgilio Barco, localizada en el Catatumbo (norte de Santander).

La concesin consista bsicamente en que el Estado ceda a particulares determinadas areas de territorio para que adelantaran trabajos de exploracin de hidrocarburos. A cambio reciba unas regalas sobre la produccin que se obtuviera, las cuales oscilaron entre 7 y 14%.

De Mares paso despus a ser propiedad de la Tropical Oil Company (Troco). En 1918 se descubrieron los primeros yacimientos bautizados como la Cifra-Infanttas, con reservas cerca de 900 millones de barriles de petroleo.

En 1921 comenzo la produccin y con ella grandes construcciones, como la Refinera de Barrancabermeja y un oleoducto que se extendi hasta la costa atlntica para transportar crudo.

El 25 de Agosto de 1951 se llevo a cabo la reversin de la Concesin de Mares al Estado colombiano, es decir, que todos sus bienes pasaron a ser propiedad de la nacin.

Para manejar ese Patrimonio, la Ley 165 de 1948 creado a la Empresa Colombiana de Petrleos, ECOPETROL, la cual asumi a partir de ese da, como empresa del Estado, lo que hasta entonces fue la concesin.

ECOPETROL es una empresa industrial y comercial del estado, vinculada al Ministerio de Minas y Energa. La vigilancia fiscal la ejerce la Contralora General de la Republica.

Funciona como sociedad de naturaleza mercantil, dedicada al ejercicio de las actividades propias de la industria y el comercio del petrleo y sus afines, conforme a las reglas del derecho privado y alas normas contenidas en sus estatus, salvo las excepciones consagradas en la ley.

En Colombia los recursos naturales no renovables, entre ellos los hidrocarburos (petrleo y gas natural) son propiedad del Estado.

La poltica petrolera la define el Gobierno Nacional a travs del Ministerio de Minas y Energa y ECOPETROL, la cual, como entidad del Estado, es la encargada de su ejecucin.EMPRESAS PETROLERAS 1. Ecopetrol - operacin directa, 322.718 barriles 2. Meta Petroleum Limited (Pacific), 195.930 barriles3. Occidental de Colombia, 74.161 barriles 4. Mansarovar Energy, 34.042 barriles5. Equion Energa, 33.828 barriles 6. Petrominerales Colombia, 32.786 barriles7. Hocol, 32.486 barriles 8. Petrobras Colombia Limited, 29.062 barriles 9. Perenco Colombia Limited, 21.543 barriles10. Canacol Energy, 21.510 barrilesREFINERIAS Es un complejo donde el petrleo crudo se somete en primer lugar a un proceso de destilacin o separacin fsica y luego a procesos qumicos que permiten extraer buena parte de la variedad de componentes que contiene.REFINERIA DE BARRANCABERMEJA:Sede: Barrancabermeja (Santander).Negocio: Refinacin de crudo y petroqumica.Capacidad instalada: 250 kbpd.Produccin: Gasolina motor (corriente y extra), diesel, queroseno, Jet-A, avigs, GLP, combustleo, azufre, ceras parafnicas, bases lubricantes, polietileno de baja densidad, aromticos, asfaltos, disolventes alifticos.REFINERIA DE CARTAGENA:Sede: Cartagena.Negocio: Refinacin de crudo.Capacidad instalada: 165 kbpd (una vez se termine el proyecto de ampliacin).Produccin: Gasolina motor, destilados medios, GLP, azufre, coque, entre otros.REFINERA DE APIAYEs una minirefinera ubicada en Apiay ( Meta) con una capacidad nominal de carga de 2,5 KBDC cuenta principalmente con una torre atmosfrica, una de vaco y las recuperadoras de vapores, principalmente produce asfalto, ACPM, bencina y gasleo.REFINERA DE ORITOEs una minirefinera ubicada en Orito ( Putumayo ) con una capacidad nominal de carga de 2,8 KBDC, produce principalmente gasolina regular, queroseno, ACPM, bencina y combustleo.Cada una de estas Refineras producen 6.000 barriles, para uso local.

REFINERA DEL NAREEs la nica Refinera privada del pas, localizada en el corregimiento de Puerto Perales, municipio de Puerto Triunfo ( Antioquia ), procesa 14 KBDC de crudo, produce asfalto, destilados livianos y medios.

POTENCIAL PETROLERA

a pesar de no haberse efectuado la totalidad de la reduccin en la produccin, durante 1999 por primera vez en 15 aos, las reservas mundiales de petrleo se disminuyeron. De las zonas estratgicas en el mundo se observa una situacin especialmente grave en Norteamrica en donde por una revisin de las reservas de Mxico y la reduccin de los estados unidos, la disminucin en 20.4 miles de millones de barriles, significa para esta zona del planeta su reserva se redujeron en un 38.52 %.

EXPLORACION PETROLERA

La incorporacin de 114 millones de barriles de reserva y el hallazgo de otros 125 millones de barriles de hidrocarburos descubiertos no delimitados que entraran en evaluacin durante el 2003 hacen parte de los resultados alcanzados por la vice presidencia de exploracin y produccin en el 2002. A ello se suma una produccin de 578100 barriles promedio da, que supero la meta prevista para la vigilancia anterior y que con el buen comportamiento de los precios dsel crudo 2 dlares por encima de los clculos iniciales arrojaron resultados positivos para ECOPETROL y el pas.

De total de reserva adicionales 90 millones de barriles corresponden a nueve reservas producto de la actividad explorativa y 24 millones a revisin de los existentes, con lo cual el pas cerr con un balance de reservas de petrleo de 1632 millones de barriles.

UBICACIN

CAPITULO 4. TRANSFORMACION DEL PETROLEOPROCESO DE REFINAMIENTO

Cada proceso tiene sus caractersticas y equipos para producir determinado nmero de productos. La refinera puede contar con un seleccionado nmero de procesos para satisfacer la variedad de productos requeridos por la clientela. De cada planta salen productos terminados o productos semielaborados que para impartirles sus caractersticas y calidad finales son procesados en otras plantas.1- Destilacin Atmosfrica y Destilacin al Vaco.Los procesos de destilacin atmosfrica y destilacin al vaco son clsicos en la refinacin. La diferencia entre el proceso atmosfrico y el de al vaco es que este ltimo permite obtener ms altas temperaturas a muy bajas presiones y lograr la refinacin de fracciones ms pesadas. La carga que entra a la torre de destilacin atmosfrica se somete previamente a temperatura de unos 350 C en un horno especial. El calentamiento del crudo, como se observ en el anlisis hecho por el profesor Silliman, permite que, por orden del punto de ebullicin de cada fraccin o producto, se desprendan de las cargas, y a medida que se condensan en la torre salen de sta por tuberas laterales apropiadamente dispuestas desde el tope hasta el fondo. La torre lleva en su interior bandejas circulares que tienen bonetes que facilitan la condensacin y recoleccin de las fracciones. Adems, al salir los productos de la torre pasan por otras torres o recipientes auxiliares para continuar los procesos.

Instalacin para destilacin atmosfrica.Cuando la temperatura de ebullicin de ciertos hidrocarburos es superior a 375 C se recurre a la destilacin al vaco o a una combinacin de vaco y vapor. La carga con que se alimenta el proceso al vaco proviene del fondo de la torre de destilacin atmosfrica.

Flujograma de destilacin al vaco.2- DesasfaltacinA medida que se obtienen los productos por los diferentes procesos, muchos de ellos requieren tratamiento adicional para removerles impurezas o para aprovechar ciertos hidrocarburos. Para estos casos se emplean solventes. Muchos de estos tipos de procesos estn protegidos por el registro comercial de marca o patente de invencin. La desasfaltacin con propano se utiliza para extraer aceites pesados del asfalto para utilizarlos como lubricantes o como carga a otros procesos. Este proceso se lleva a cabo en una torre de extraccin lquido-lquido

Flujograma de desasfaltacin con propano.3- Refinacin con DisolventeLos productos que salen de la torre de vaco (destilados, lubricantes livianos, medios y pesados) y de la torre desasfaltadota (residuo desasfaltado) pueden ser tratados con disolvente.

Flujograma de refinacin con disolvente.4- Desceracin o Desparafinacin con DisolventeDesde los tiempos de extraccin rudimentaria del aceite y/o grasa de las lutitas bituminosas se han empleado mtodos diferentes para descerar o desparafinar los destilados del petrleo. Muchos de estos mtodos son mecnicos: exprimidoras (prensa); exudacin (con vapor); asentamiento por enfriamiento, o centrfugacin. Los ms modernos utilizan disolventes que mezclados con los destilados de petrleo y posteriormente sometidos a enfriamiento permiten la cristalizacin de la cera y su separacin por filtracin.

Flujograma del proceso de desceracin o desparafinacin con disolvente.5- Exudacin de ParafinaEn la secuencia de procesos que se viene explicando, aquellos residuos blando, medio y parafina cruda dura que salen del filtro rotatorio de desceracin, se pueden purificar ms utilizando una planta de exudacin. Los productos que salen de esta planta (aceite exudado, exudaciones blanda, media y parafina exudada dura) son tratados ms adelante con cido y arcilla y pasados por filtros y exprimidoras (prensa).

Flujograma de la planta de exudacin.6- Proceso Trmico Continuo ( Thremofor ) con utilizacin de ArcillaVarios procesos de crepitacin cataltica (descomposicin trmica molecular) tienen uso en los grandes complejos refineros. De igual manera, los procesos para desulfuracin de gasolinas. Casi todos estos procesos tienen sus caractersticas propias y aspectos especficos de funcionamiento. El proceso que muestra la figura a continuacin tiene por objeto producir lubricantes de ciertas caractersticas y es alimentado por los productos semielaborados que salen de las plantas de procesos con disolventes (refinacin y desparafinacin).

Proceso trmico continuo ("Thermofor") con utilizacin de arcilla7- Tratamiento con cido-arcillaA medida que ha progresado la ciencia y la tecnologa de la refinacin, ha cobrado importancia el uso de substancias qumicas (cidos) para contribuir al tratamiento de los crudos y derivados. Entre los cidos son varios los que se utilizan en los procesos: cido sulfrico, cido clorhdrico, cido fluorhdrico, cido fosfrico. La utilizacin de cidos trae el aspecto de corrosin de los equipos y para que stos sean ms durables y funcionen mejor hay que recurrir al uso de metales y aleaciones apropiadas para su fabricacin, y durante las operaciones la implantacin de un programa muy estricto de mantenimiento. En el tratamiento cido-arcilla, el cido sulfrico acta como un removedor de material asfltico y resinoso, y la arcilla sirve para absorber esos materiales. La purificacin y tratamiento final de la carga se efecta en un agitador que contiene ms arcilla y cal, y en el exprimidor, tipo prensa. La carga que alimenta a esta etapa de la refinacin proviene de las plantas de destilacin al vaco, desparafinacin con disolvente y de exudacin de parafinas.

Proceso de tratamiento con cido-arcilla.8- Oxidacin de asfaltoLas emanaciones o rezumaderos petrolferos (menes) fueron los primeros productores de asfalto, un asfalto burdo. Por contacto prolongado con la atmsfera, el petrleo emanado se oxidaba y la gente lo utilizaba para calafatear embarcaciones, para ciertas aplicaciones en la construccin de viviendas, para impermeabilizar objetos y embalsamar cadveres y hasta como substancia medicinal.Hoy continan los asfaltos teniendo aplicaciones muy tiles, gracias a la refinacin, que los elabora de acuerdo a especificaciones determinadas para ser utilizados en las industrias de la construccin, vialidad, revestimientos, pinturas y plicaciones miscelneas en muchas otras industrias menores. En este ejemplo, la carga para produccin de asfaltos en la refinera puede obtenerse de la planta de alto vaco (residuos pesados) o de la planta de destilacin atmosfrica (crudo reducido) que prepara la carga para la planta de descomposicin cataltica en lecho fluido.

Oxidacin de asfalto.9- Descomposicin trmica ( Craking Craqueo )La limitacin de generacin de altas temperaturas durante el primer anlisis de destilacin de petrleos (Silliman, 1855) no permiti lograr la descomposicin molecular. Sin embargo, con la ereccin de las primeras plantas de destilacin se logr obtener temperaturas ms altas y por falla, error u omisin se descubri y apareci al instante (1861) que hidrocarburos ms pesados (combustleos) y naftas podan producir derivados ms livianos (querosn, gasolinas y otros) que eran imposible de desprenderse a menores temperaturas. Esta observacin acrecent la produccin de querosn, que para la fecha era el producto de ms consumo. El desarrollo y la tecnificacin del proceso, as como ramificaciones del mismo, tomaron auge en el perodo 1910-1921. Al proceso de descomposicin o desintegracin molecular o crepitacin trmica se le bautiz "cracking", onomatopyicamente craqueo, craquear. Fundamentalmente, la carga para este proceso la constituyen gasleo pesado y/o crudo reducido, suplidos por otras plantas de las refineras. Las temperaturas para la descomposicin trmica estn en el rango de 200-480 C y presin de hasta 20 atmsferas. La descomposicin trmica se aplica tambin para la obtencin de etileno, a partir de las siguientes fuentes: etano, propano, propileno, butano, querosn o combustleo. Las temperaturas requeridas estn en el rango de 730-760 C y presiones bajas de hasta 1,4 atmsferas.

Flujograma del proceso de descomposicin trmica.10- Descomposicin trmica cataltica fluida ( Craqueo Cataltico )Las mejoras e innovaciones logradas en los procesos de descomposicin trmica, se obtuvieron muy especialmente durante y despus de la Segunda Guerra Mundial (1939-1945). El proceso utiliza un catalizador, aire comprimido y vapor, a temperaturas (120-535 C) y presiones (3,50-7,0 atmsferas) controladas de acuerdo a los requerimientos de cada recipiente. Como su nombre lo indica, el elemento ms importante en este tipo de proceso es el catalizador, cuya funcin es actuar como un absorbente para depurar la carga de materia indeseable y obtener del craqueo de gasleos y aceites diesel, gasolinas de alto octanaje.El catalizador puede ser hecho de arcillas, metales o material sinttico en forma granular, de pelotas, de pastilla, de cpsulas, etc. El diseo y elaboracin de catalizadores es una importante rama de las operaciones de refinacin cataltica. Todava no se ha producido el catalizador ideal. Las caractersticas tales como tamao de partculas, grado o calidad del material, propiedades absorbentes, capacidad de absorcin y regeneracin, son, adems del costo, importantes en la seleccin de catalizadores. El catalizador puede permanecer fijo, en forma de filtro en el recipiente o puede incluirse a travs de la carga o emplearse un polvillo que se hace mover como un fluido utilizando un chorro de aire o hidrocarburos vaporizados.

Flujograma del proceso de descomposicin trmica cataltica fluida.11- Reformacin CatalticaEl proceso de reformacin cataltica representa un gran avance en el diseo, utilizacin y regeneracin de los catalizadores y del proceso en general. Los catalizadores de platino han permitido que mayores volmenes de carga sean procesados por kilogramos de catalizador utilizado. Adems, se ha logrado mayor tiempo de utilizacin de los catalizadores. Esta innovacin ha permitido que su aplicacin sea muy extensa para tratar gasolinas y producir aromticos.La reformacin cataltica cubre una variedad de aplicaciones patentadas que son importantes en la manufactura de gasolina ("Ultraforming", "Houdriforming", "Rexforming" y otros). La carga puede provenir del procesamiento de crudos naftnicos y parafnicos que rinden fracciones ricas en sustancias aromticas. Por la reformacin cataltica se logra la deshidrogenacin y deshidroisomerizacin de naftenos, y la isomerizacin, el hidrocraqueo y la ciclodeshidrogenacin de las parafinas, como tambin la hidrogenacin de olefinas y la hidrosulfuracin. El resultado es un hidrocarburo muy rico en aromticos y por lo tanto de alto octanaje.

Flujograma del proceso de reformacin cataltica.12- Extraccin de AzufreLa extraccin de azufre del petrleo y de sus derivados, del gas natural y gases producidos en la refinera representa un importante porcentaje del azufre que se consume en el mundo. El azufre se utiliza en procesos y preparacin de compuestos para muchas otras industrias: qumica, metalrgica, caucho sinttico, agricultura (insecticidas, herbicidas y fungicidas), pulpa y papel, farmacutica y explosivos. En construccin de vas se ha experimentado para utilizarlo como recubrimiento de carreteras.

PRODUCTOS DERIVADOS DEL REFINAMIENTO

Del petrleo se obtienen muchos productos, desde gases y lquidos sumamente voltiles como la gasolina, hasta fluidos muy espesos como el asfalto y aun slidos como la parafina o ceras. En lneas generales, los derivados bsicos del petrleo son: gases, gasolina de motor, gasolina de aviacin, kerosen, gasoil, diesel, solventes, bases lubricantes, parafina, combustible pesado (fuel oil) y asfalto.Adems de esos productos bsicos elaborados en instalaciones propias, la industria suministra materias primas a plantas petroqumicas y empresas manufactureras para producir caucho sinttico, fibras sintticas, fertilizantes, explosivos, insecticidas, medicinas, artculos de tocador y miles de otros productos.Gasolina motor corriente y extra - Para consumo en los vehculos automotores de combustin interna, entre otros usos.Turbocombustible o turbosina - Gasolina para aviones jet, tambin conocida como Jet-A.Gasolina de aviacin - Para uso en aviones con motores de combustin interna.ACPM o Diesel - De uso comn en camiones y buses.Queroseno - Se utiliza en estufas domsticas y en equipos industriales. Es el que comnmente se llama "petrleo".Cocinol - Especie de gasolina para consumos domsticos. Su produccin es mnima.Gas propano o GLP - Se utiliza como combustible domstico e industrial.Bencina industrial - Se usa como materia prima para la fabricacin de disolventes alifticos o como combustible domsticoCombustleo o Fuel Oil - Es un combustible pesado para hornos y calderas industriales.Disolventes alifticos - Sirven para la extraccin de aceites, pinturas, pegantes y adhesivos; para la produccin de thinner, gas para quemadores industriales, elaboracin de tintas, formulacin y fabricacin de productos agrcolas, de caucho, ceras y betunes, y para limpieza en general.Asfaltos - Se utilizan para la produccin de asfalto y como material sellante en la industria de la construccin.Bases lubricantes - Es la materia prima para la produccin de los aceites lubricantes.Ceras parafnicas - Es la materia prima para la produccin de velas y similares, ceras para pisos, fsforos, papel parafinado, vaselinas, etc.Polietileno - Materia prima para la industria del plstico en generalAlquitrn aromtico (Arotar) - Materia prima para la elaboracin de negro de humo que, a su vez, se usa en la industria de llantas. Tambin es un diluyenteAcido naftnico - Sirve para preparar sales metlicas tales como naftenatos de calcio, cobre, zinc, plomo, cobalto, etc., que se aplican en la industria de pinturas, resinas, polister, detergentes, tensoactivos y fungicidasBenceno - Sirve para fabricar ciclohexano.Ciclohexano - Es la materia prima para producir caprolactama y cido adpico con destino al nylon.Tolueno - Se usa como disolvente en la fabricacin de pinturas, resinas, adhesivos, pegantes, thinner y tintas, y como materia prima del benceno.Xilenos mezclados - Se utilizan en la industria de pinturas, de insecticidas y de thinner.Ortoxileno - Es la materia prima para la produccin de anhdrico ftlico.Alquilbenceno - Se usa en la industria de todo tipo de detergentes, para elaborar plaguicidas, cidos sulfnicos y en la industria de curtientes.El azufre que sale de las refineras sirve para la vulcanizacin del caucho, fabricacin de algunos tipos de acero y preparacin de cido sulfrico, entre otros usos.El gas natural sirve como combustible para usos domstico, industriales y para la generacin de energa termoelctrica. En el rea industrial es la materia prima para el sector de la petroqumica. A partir del gas natural se obtiene, por ejemplo, el polietileno, que es la materia prima de los plsticos. Del gas natural tambin se puede sacar gas propano. Esto es posible cuando el gas natural es rico en componentes como propanos y butanos, corrientes lquidas que se le separan.DESTILACION DE PETROLEOLa destilacin es la operacin fundamental para el refino del petrleo. Su objetivo es conseguir, mediante calor, separar los diversos componentes del crudo. Cuando el crudo llega a la refinera es sometido a un proceso denominado destilacin fraccionada.

El petrleo crudo calentado se separa fsicamente en distintas fracciones de destilacin directa, diferenciadas por puntos de ebullicin especficos y clasificadas, por orden decreciente de volatilidad, en gases, destilados ligeros, destilados intermedios, gasleos y residuo.

Existen varias sistemas de destilacin:DESTILACION ATMOSFERICAEn las torres de destilacin atmosfrica, el crudo desalinizado se precalienta utilizando calor recuperado del proceso. Despus pasa a un calentador de carga de crudo de caldeo directo, y desde all a la columna de destilacin vertical, justo por encima del fondo, a presiones ligeramente superiores a la atmosfrica y a temperaturas comprendidas entre 343 C y 371 C, para evitar el craqueo trmico que se producira a temperaturas superiores. Las fracciones ligeras (de bajo punto de ebullicin) se difunden en la parte superior de la torre, de donde son extradas continuamente y enviadas a otras unidades para su ulterior proceso, tratamiento, mezcla y distribucin.Las fracciones con los puntos de ebullicin ms bajos (el gas combustible y la nafta ligera) se extraen de la parte superior de la torre por una tubera en forma de vapores. La nafta, o gasolina de destilacin directa, se toma de la seccin superior de la torre como corriente de productos de evaporacin. Tales productos se utilizan como cargas petroqumicas y de reforma, material para mezclas de gasolina, disolventes y GPL.Las fracciones del rango de ebullicin intermedio (gasleo, nafta pesada y destilados) se extraen de la seccin intermedia de la torre como corrientes laterales y se envan a las operaciones de acabado para su empleo como queroseno, gasleo diesel, fuel, combustible para aviones de reaccin, material de craqueo cataltico y productos para mezclas. Algunas de estas fracciones lquidas se separan de sus residuos ligeros, que se devuelven a la torre como corrientes de reflujo descendentes.

Las fracciones pesadas, de alto punto de ebullicin (denominadas residuos o crudo reducido), que se condensan o permanecen en el fondo de la torre, se utilizan como fuel, para fabricar betn o como carga de craqueo, o bien se conducen a un calentador y a la torre de destilacin al vaco para su ulterior fraccionamiento.

DESTILACION AL VACIO Las torres de destilacin al vaco proporcionan la presin reducida necesaria para evitar el craqueo trmico al destilar el residuo, o crudo reducido, que llega de la torre atmosfrica a mayores temperaturas. Los diseos internos de algunas torres de vaco se diferencian de los de las torres atmosfricas en que en lugar de platos se utiliza relleno al azar y pastillas separadoras de partculas areas. A veces se emplean tambin torres de mayor dimetro para reducir las velocidades. Una torre de vaco ordinaria de primera fase produce gasleos, material base para aceites lubricantes y residuos pesados para desasfaltacin de propano. Una torre de segunda fase, que trabaja con un nivel menor de vaco, destila el excedente de residuo de la torre atmosfrica que no se utiliza para procesado de lubricantes, y el residuo sobrante de la primera torre de vaco no utilizado para ladesasfaltacin.Por lo comn, las torres de vaco se usan para separar productos de craqueo cataltico del residuo sobrante. Asimismo, los residuos de las torres de vaco pueden enviarse a un coquificador, utilizarse como material para lubricantes o asfalto, o desulfurarse y mezclarse para obtener fuel bajo en azufre.

COLUMNAS DE DESTILACIONEn las refineras hay muchas otras torres de destilacin ms pequeas, denominadas columnas, diseadas para separar productos especficos y exclusivos, todas las cuales trabajan segn los mismos principios que las torres atmosfricas. Por ejemplo, un despropanizador es una columna pequea diseada para separar el propano del isobutano y otros componentes ms pesados. Para separar el etilbenceno y el xileno se utiliza otra columna ms grande. Una torres pequeas de burbujeo, llamadas torres rectificadoras, utilizan vapor para eliminar vestigios de productos ligeros (gasolina) de corrientes de productos ms pesados.Las temperaturas, presiones y reflujo de control deben mantenerse dentro de los parmetros operacionales para evitar que se produzca craqueo trmico dentro de las torres de destilacin. Se utilizan sistemas de descarga dado que pueden producirse desviaciones de presin, temperatura o niveles de lquidos si fallan los dispositivos de control automtico. Se vigilan las operaciones para evitar la entrada de crudo en la carga de launidad de reforma. Los crudos utilizados como materia prima contienen a veces cantidades apreciables de agua en suspensin que se separa al principio del proceso y que, junto con el agua procedente de la purga de vapor que queda en la torre, se deposita en el fondo de sta. Es posible que esta agua se caliente hasta alcanzar el punto de ebullicin, originando una explosin por vaporizacin instantnea al entrar en contacto con el aceitede la unidad.

El intercambiador de precalentamiento, el horno de precalentamiento, el intercambiador de calor de residuos, la torre atmosfrica, el horno de vaco, la torre de vaco y la seccin superior de evaporacin sufren corrosin por efecto del cido clorhdrico (HCl), el cido sulfhdrico (H2S), el agua, los compuestos de azufre y los cidos orgnicos. Cuando se procesan crudos sulfurosos es posible que la corrosin sea intensa tanto en las torres atmosfricas como en las de vaco si la temperatura de las partes metlicas excede de 232 C, y en los tubos de los hornos. El H2S hmedo tambin produce grietas en el acero. Al procesar crudos con alto contenido de nitrgeno se forman, en los gases de combustin de los hornos, xidos de nitrgeno, que son corrosivos para el acero cuando se enfran a bajas temperaturas en presencia de agua.Se utilizan productos qumicos para controlar la corrosin por cido clorhdrico producida en las unidades de destilacin.Puede inyectarse amonaco en la corriente de la seccin superiorantes de la condensacin inicial, y/o inyectarse con mucho cuidado una solucin alcalina en la alimentacin de petrleo crudo caliente. Si no se inyecta suficiente agua de lavado, se forman depsitos de cloruro de amonio y se produce una intensa corrosin.La destilacin atmosfrica y al vaco son procesos cerrados, por lo que las exposiciones son mnimas. Cuando se procesan crudos agrios (con alto contenido de azufre) se produce exposicin al cido sulfhdrico en el intercambiador y el horno de precalentamiento, la zona de destilacin instantnea y el sistema de evaporacin superior de la torre, el horno y la torre de vaco, y el intercambiador de calor de residuos. Todos los crudos depetrleo y los productos de destilacin contienen compuestos aromticos de alto punto de ebullicin, como los HAP cancergenos.La exposicin de corta duracin a altas concentraciones de vapor de nafta causa cefaleas, nuseas y mareos, y la de larga duracin, prdida del conocimiento. Las naftas aromticas contienen benceno, por lo que debe limitarse la exposicin a las mismas. Es posible que los productos de evaporacin del deshexanizadorcontengan grandes cantidades de hexano normal que afecten al sistema nervioso. En el intercambiador de precalentamiento, en zonas superiores de la torre y en productos de evaporacin a veces hay cloruro de hidrgeno. El agua residual contiene a veces sulfuros hidrosolubles en altas concentraciones y otros compuestos hidrosolubles, como amonaco, cloruros, fenol y mercaptano, dependiendo del crudo de partida y de los productos qumicos de tratamiento.CONVERSION DEL PETROLEOPara hacer ms rentable el proceso de refino y adecuar la produccin a la demanda, es necesario transformar los productos, utilizando tcnicas de conversin. Los principales procedimientos de conversin son el crackingy el reformado.

Los procedimientos de cracking o craqueo consisten en un ruptura molecular y los convierte en productosms valiosos: hidrocarburos gaseosos, materiales para mezclas de gasolina, gasleo y fuel. Durante el proceso, algunas de las molculas se combinan (polimerizan) para formar molculas mayores, se pueden realizar, en general, con dos tcnicas:

El craqueo trmico.- rompe las molculas mediante calor, Los procesos de craqueo trmico, desarrollados en 1913, se basan en la destilacin por calor de combustibles y aceites pesados, bajo presin, en grandes tambores, hasta que se rompen (dividen) en molculas ms pequeas con mejores cualidades antidetonantes. El primer mtodo, que produca grandes cantidades de coque slido, sin valor, ha evolucionado hasta los modernos procesos de craqueo trmico, entre los que se cuentan la ruptura de la viscosidad, el craqueo en fase de vapor y la coquizacin.

El craqueo cataltico.- realiza la misma operacin mediante un catalizador, que es una sustancia que causa cambios qumicos sin que ella misma sufra modificaciones en el proceso. El craqueo cataltico descompone los hidrocarburos complejos en molculas ms simples para aumentar la calidad y cantidad de otros productos ms ligeros y valiosos para este fin y reducir la cantidad de residuos. Los hidrocarburos pesados se exponen, a alta temperatura y baja presin, a catalizadores que favorecen las reacciones qumicas. Este proceso reorganiza la estructura molecular, convirtiendo las cargas de hidrocarburos pesados en fracciones ms ligeras, como queroseno, gasolina, GPL, gasleo para calefaccin y cargas petroqumicas

Las tcnicas de conversin tambin se pueden aplicar a componentes ms ligeros. Este es el caso del reformado. Gracias a este proceso, la nafta puede convertirse en presencia de platino (que acta como catalizador), en componentes de alta calidad para las gasolinas.

La reforma cataltica y la isomerizacin son procesos que reorganizan las molculas de hidrocarburos para obtener productos con diferentes caractersticas. Despus del craqueo algunas corrientes de gasolina, aunque tienen el tamao molecular correcto, requieren un proceso ulterior para mejorar su rendimiento, por ser deficitarias en algunas cualidades, como el ndice de octano o el contenido de azufre. La reforma de hidrgeno (al vapor) produce hidrgeno adicional para utilizarlo en el proceso de hidrogenacin.

Como resultado de la conversin se crean varias molculas de hidrocarburos que no suelen encontrarse en el petrleo crudo, aunque son importantes para el proceso de refino.

TRATAMIENTO DEL PETROLEO

En general, los productos obtenidos en los procesos anteriores no se pueden considerar productos finales. Antes de su comercializacin deben ser sometidos a diferentes tratamientos para eliminar o transformar los compuestos no deseados que llevan consigo. Estos compuestos son, principalmente, derivados del azufre.

Con este ltimo proceso, las refineras obtienen productos que cumplen con las normas y especificaciones del mercado. El proceso de craqueo cataltico, antes mencionado, permite la produccin de muchos hidrocarburos diferentes que luego pueden recombinarse mediante la alquilacin, la isomerizacin o reformacin cataltica para fabricar productos qumicos y combustibles de elevado octanaje para motores especializados.

La fabricacin de estos productos ha dado origen a una gigantesca industria petroqumica que produce alcoholes, detergentes, caucho sinttico, glicerina, fertilizantes, azufre, disolventes, materias primas para fabricar medicinas, nailon, plsticos, pinturas, polisteres, aditivos y complementos alimenticios, explosivos, tintes y materiales aislantes, as como otros componentes para la produccin de abonos. Las plantas de tratamiento ms usuales son:MTBE, para mejorar la calidad de la gasolina, alquilacin, para reducir los derivados de plomo, e isomerizacin, para obtener productos de alto ndice de octano que son utilizados para las gasolinas.

TRANSPORTEEn el mundo del petrleo los oleoductos y los buques-tanque son los medios por excelencia para el transporte del crudo.

El paso inmediato al descubrimiento y explotacin de un yacimiento es su traslado hacia los centros de refinacin o a los puertos de embarque con destino a la exportacin. Para ello se construye un oleoducto, trabajo que consiste en unir tubos de acero a lo largo de un trayecto determinado, desde el campo productor hasta el punto de refinacin y/o de embarque.

La capacidad de transporte de los oleoductos vara y depende del tamao de la tubera. Es decir, entre ms grande sea el dimetro, mayor la capacidad. Estas lneas de acero pueden ir sobre la superficie o bajo tierra y atraviesan la ms variada topografa.

En la parte inicial del oleoducto una "estacin de bombeo" impulsa el petrleo y, dependiendo de la topografa por donde ste pase, se colocan estratgicamente otras estaciones para que le permitan superar sitios de gran altura. Los oleoductos disponen tambin de vlvulas que permiten controlar el paso del petrleo y atender oportunamente situaciones de emergencia.

El gas natural se transporta en idnticas circunstancias, pero en este caso la tubera se denomina "gaseoducto". Hay conductos similares que cumplen funciones especficas: poliductos para gasolinas, acpm y otros derivados; propanoductos para gas propano, combustoleoductos para combustleo, etc.

Los buques-tanque son a su vez enormes barcos dotados de compartimientos y sistemas especialmente diseados para el transporte de petrleo crudo, gas, gasolina o cualquier otro derivado. Son el medio de transporte ms utilizado para el comercio mundial del petrleo. La capacidad de estas naves vara segn el tamao de las mismas y de acuerdo con el servicio y la ruta que cubran. Algunas pueden transportar cientos de miles de barriles e incluso millones.

CAPITULO 5. YACIMIENTOS

Un yacimiento, depsito o reservorio petrolfero, es una acumulacin natural de hidrocarburos en el subsuelo, contenidos en rocas porosas o fracturadas (roca almacn). Los hidrocarburos naturales, como el petrleo crudo y el gas natural, son retenidos por formaciones de rocas suprayacentes con baja permeabilidad.

FORMACIONMigracin de los hidrocarburos a travs de los poros.El petrleo se forma en la litosfera a partir de los restos de organismos del pasado (fsiles) depositados en grandes cantidades en fondos anxicos de mares o zonas lacustres del pasado geolgico y cubiertos, posteriormente, por espesas capas de sedimentos. Millones de aos de transformaciones qumicas (craqueo natural), debidas al calor y la presin durante la diagnesis, cambiaron los restos de microorganismos (animales y vegetales) en petrleo y gas natural. Roy Murmi, un consejero de Schlumberger, describi el proceso de la siguiente manera: Plancton y algas, protenas y la vida que flota en el mar, cuando mueren caen al fondo, y estos organismos son el origen de nuestro petrleo y gas. Cuando se entierran con el sedimento acumulado y llegan a una temperatura adecuada, algo por encima de 50 a 70 C comienzan a cocinarse. Esta transformacin, este cambio, los convierte en hidrocarburos lquidos que se mueven o migran, llegando a formar nuestros depsitos de gas y petrleo.1

La formacin de los yacimientos de petrleo o gas requieren de cuatro etapas en su evolucin diagentica dentro de una cuenca sedimentaria: entierro profundo bajo sedimentos, calentamiento y presin, migracin de los hidrocarburos desde la fuente (roca madre) hasta una zona porosa (roca almacn) y ser retenidos por rocas impermeables (trampa petrolfera). Tambin es importante tomar en consideracin el factor tiempo; se sugiere que el Valle del ro Ohio podra haber tenido tanto petrleo como el que hay en todo el Oriente Medio a la vez, pero se ha escapado por la falta de trampas geolgicas que lo retuvieran. El Mar del Norte, en el otro extremo, ha aguantado millones de aos de cambios del nivel del mar, proporcionando ms de 150 yacimientos petrolferos.

Aunque el proceso es generalmente el mismo, diferentes factores ambientales llegan a crear una gran variedad de depsitos. Existen yacimientos en casi todas las cuencas sedimentarias, desde superficiales hasta los 9000 m de profundidad y con una gran variedad de formas, tamaos y edades, sin embargo la mayor cantidad del petrleo procede de acumulaciones de materia orgnica en los mares ecuatoriales del Cretcico.2

YACIMIENTOS PRIMARIOSEl yacimiento de petrleo puede ser primario, cuando se encuentra en la misma roca en la que se ha formado, o bien ser un yacimiento secundario, cuando se form en un sitio lejano y ha ido fluyendo hasta el lugar en el que yace ahora, movimiento con el que cambiaron algunas de sus propiedades.

Lo normal en un yacimiento primario es encontrar la siguiente disposicin: una capa superior de arcilla impermeable, por debajo de ella una capa de arenas impregnadas de gas natural (hidrocarburos gaseosos), por debajo arenas impregnadas de petrleo (hidrocarburos lquidos) y, por ltimo, una capa inferior de arenas impregnadas de agua salada. Con esta colocacin, el estrato impermeable superior atrapa al petrleo en el mismo sitio donde se form y no deja que escape, slo puede separarse siguiendo un gradiente de densidad del agua salada que contena (ms densa) y del llamado gas natural (grupo de gases menos densos que el petrleo).

Desde el punto de vista econmico, los yacimientos primarios son de modesta rentabilidad, pues la cantidad acumulada de reserva petrolfera es pequea y adems el petrleo no est muy concentrado, por lo que su extraccin es lenta.YACIMIENTOS SECUNADARIOSEn un yacimiento secundario, la llegada continua de hidrocarburos hasta una trampa de petrleo hace que se acumule en una cantidad y concentracin lo suficientemente importantes como para hacer muy rentable la extraccin del crudo.

ROCAS ALMACENAfloramiento de calizas formadas por antiguos arrecifes de rudistas, mostrando la elevada porosidad de estas facies.Las rocas en las que se acumula el petrleo, rocas almacn, son porosas y permeables. La porosidad puede ser debida a la propia naturaleza de la roca, siendo las ms comunes las areniscas que representan el 59% de las rocas almacn, algunas calizas el 40% o a la fracturacin de otras rocas el 1% restante.2

Algunas formaciones sedimentarias con bioconstrucciones fsiles como arrecifes coralinos o de rudistas, con facies muy porosas, ofrecen buenos reservorios petrolferos.2

Los yesos, margas y lutitas son en principio impermeables, si bien las lutitas pueden ser rocas madre y contener altas concentraciones de hidrocarburos (lutitas bituminosas).TRAMPASArtculo principal: Trampa petrolfera

Trampa estructural: pliegue anticlinal.

Trampa estructural: falla geolgicaLas trampas, ltima etapa de los procesos de formacin de yacimientos, han sido clasificadas por los gelogos del petrleo en dos tipos: estructurales y estratigrficas. Una acumulacin de petrleo puede estar causada por un solo tipo de trampa o la combinacin de ambas.

TRAMPAS ESTRUCTURALESLas trampas estructurales son formadas por estructuras geolgicas que deforman el terreno y condicionan la captura y retencin de los hidrocarburos. Los pliegues son las estructuras ms comunes. Algunas caractersticas relacionadas con fallas tambin pueden ser consideradas como trampas estructurales si se presenta un sellado de capas permeables. Las trampas estructurales son relativamente abundantes y fciles de localizar estudiando la geologa en superficie y, por mtodos geofsicos, en el subsuelo y han recibido mucha ms atencin en la bsqueda de petrleo que otros tipos de trampas. Un ejemplo de este tipo de trampas son los diapiros salinos, que proceden de la deformacin y movilizacin vertical de importantes acumulaciones salinas, que ascienden en forma de domos o cilindros, atravesando y deformando las capas superiores en las que, si hay porosidad, puede acumularse el petrleo.TRAMPAS ESTRATIGRAFICASSe forman cuando capas impermeables al petrleo sellan una capa porosa o cuando la permeabilidad cambia dentro de una misma capa (cambio lateral de facies).

CAPITULO6. CRUDOS Y DERIVADOS DEL PETROLEO

El crudo que llega a las refineras se somete a toda una serie de procesos fsico-qumicos para separar los diferentes constituyentes y transformarlos en otros de uso especfico, combustible y petroqumicos.

Los productos de refinacin del petrleo pueden subdividirse convencionalmente en los siguientes grupos que se distinguen entre s por su composicin, propiedades y campo de aplicacin.:

CombustiblesAceites de petrleoLubricantesHidrocarburos AromticosParafinas y cerecinasAsfaltenosCoque del petrleoOtros productos 1. COMBUSTIBLESAl grupo de los combustibles pertenecen:Combustibles para motorCombustibles para hornosCombustibles para calderaGases licuados para licuados para servicios industriales y fines domsticosLas fracciones del petrleo empleadas para combustible de motor varan desde gases licuados del petrleo (normalmente propano y butano) pasando por gasolina convencional hasta queroseno y gas-oil ligero, adecuados para unidades de turbo propulsin diesel tipo automvil.

Una variedad de combustibles de propulsin a chorro cubre todo el campo de la gasolina y el queroseno juntos.

2. ACEITE DEL PETRLEOSon fracciones viscosas del petrleo con alto punto de ebullicin de los cuales se han eliminado, por depuracin, impurezas indeseables. Estos aceites se utilizan para asegurar el engrase lquido de diferentes mquinas y mecanismos, as como en otros fines industriales

3. LUBRICANTESSon aceites del petrleo a los cuales se le ha adicionado alguna sustancia. Se clasifican por consistencia en semilquidos, plsticos y slidos; por su destino, en antifriccin, conservativos y hermetizantes; por el tipo de espesante utilizado, en los hidrocarburos (ceresinas o parafinas), jabonosos (jabones de cidos grasoso superiores), orgnicos (colorantes) e inorgnicos (holln, gel de slice, bentonita).

4. HIDROCARBUROS AROMTICOSEn el proceso de Reforming Cataltico y Pirlisis se producen Aromticos comerciales que se utilizan como disolventes y son materia qumica valiosa. Dentro de estos aromticos comerciales se destacan: Benceno, Tolueno, Xileno, etc.

5. PARAFINAS Y CERESINASSustancias blancas, ligeramente traslcidas, inspidas, inodoras, untosas al tacto y de caractersticas aislantes, que se obtienen del tratamiento del petrleo.

Este grupo lo integran:

Parafinas lquidas. Obtenidas por desparafinacin adsortiva de las fracciones para motores diesel.Parafinas slidas. Obtenidas por desparafinacin de las fracciones lubricantes y con alto grado de depuracin.Parafinas microcristalinas. Son a veces denominadas Ceresinas del petrleo, se utilizan es la produccin de vaselinas, cremas y como material aislante.6. ASFALTOSSe obtienen a partir de residuos pesados del petrleo valindose de los mtodos de concentracin profunda y de oxidacin. Los asfaltos son materiales slidos o lquidos insolubles en agua.

Se utilizan ampliamente en la construccin de carreteras y en diferentes obras de ingeniera civil e industrial, as como en la produccin de materiales para techar, barnices, aislante.

7. COQUE DEL PETRLEOEs una masa slida porosa de color desde gris hasta negro; consta de hidrocarburos macromoleculares con alto grado de aromaticidad.Se obtiene por coquizacin en alambiques.COMPOSICIN ELEMENTAL PROMEDIO DE LOS CRUDOSEl anlisis qumico porcentual de casi todos los crudos del mundo muestran la siguiente composicin elemental promedio:

BIBLIOGRAFIA

http://www.monografias.com/trabajos82/quimica-del-petroleo/quimica-del-petroleo2.shtml#petroleooahttp://www.muchapasta.com/http://www.ecopetrol.com.co/wps/portal/es/ecopetrol-web/nuestra-empresa/quienes-somos/lo-que-hacemos/refinacion http://www.monografias.com/trabajos82/quimica-del-petroleo/quimica-del-petroleo2.shtml#petroleooahttp://es.wikipedia.org/wiki/Yacimiento_petrol%C3%ADfero http://ingenieria.usco.edu.co/museo/index.php/investigacion-y-consulta/crudos-y-derivados-del-petroleo


Top Related