El Petróleo

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El petróleo
Integrantes:
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EL PETRÓLEO: 
La palabra petróleo deriva del latín petro: piedra, óleum: aceite que significa “aceite de piedra”. 
Es un Líquido oleoso bituminoso de origen natural, color pardo o negro, fluorescente, compuesto por diferentes sustancias orgánicas, principalmente insolubles en agua.
También recibe los nombres de petróleo crudo, crudo petrolífero o simplemente “crudo”.
 Es el más útil y abundante de los combustibles descubiertos por el hombre en La corteza terrestre.
 Por su origen pertenece al grupo de los combustibles fósiles y debido a su estado se lo considera un combustible líquido.
Origen:
El tema del origen del petróleo sigue siendo un motivo de debate entre los hombres de ciencia, si bien la hipótesis generalmente aceptada es la que le atribuye un origen orgánico.
	Existen varias opciones para explicar el origen del petróleo:
	Hipótesis inorgánica
 Hipótesis orgánica 
Hipótesis inorgánica
Origen abiogenético del petróleo y sostienen que en el interior de la tierra existen hidrocarburos de origen estrictamente abiogenético (a partir de lo que no es vivo).
Explica que se originó por la acción del agua sobre acetiluros metálicos con producción de metano y acetileno.
La presión y la temperatura originaron luego otras reacciones y polimerizaciones formando los otros componentes del petróleo.
Hipótesis orgánica 
Esta teoría plantea que organismos vivos (peces, y pequeños animales acuáticos y especies vegetales), al morir se acumularon en el fondo del mar y se fueron mezclando y cubriendo con capas cada vez más gruesas de sedimento como lodo, fragmentos de tierra y rocas, formando depósitos sedimentarios llamados rocas generadoras de crudo 
la acción de bacterias anaeróbicas, hizo que se produjera su descomposición gradual hasta quedar transformados en hidrocarburos.
El origen del petróleo es verosímilmente orgánico y marino.
¿Dónde se encuentra el petróleo?
El petróleo no se encuentra en lagos subterráneos, sino encerrado en los intersticios que hay entre los granos de arena que forman las rocas denominadas “areniscas”, las cuales pueden ser de origen marino, fluvial, glacial o lacustre.
Se considera que después de su formación el petróleo fue expulsado, hacia una roca más porosa, de grano más grueso. Este desplazamiento del petróleo, desde su roca de origen hasta la roca en que ahora lo encontramos, se denomina “migración del petróleo”. La roca en la cual lo encontramos se denomina “roca reservorio”. La roca en que suponemos se formó se denomina “roca madre”.
origen de la industria petrolífera 
Se sitúa en 1859 con la perforación del famoso pozo Edwin Laurentine Prake (1819- 1880), que reveló los ricos yacimientos de Pennsylvania y abrió la era del petróleo para lámparas (1860-1900); le sucedió la de las gasolinas y aceites para automóviles y aviación, después de la de los combustibles líquidos.
COMPOSICIÒN DEL PETRÓLEO
Todos los tipos de petróleo se componen de hidrocarburos, aunque también suelen contener unos pocos compuestos de azufre y oxigeno; el contenido de azufre varía entre un 0,1 y un 5%. Dichos hidrocarburos pueden separarse por destilación fraccionada de la que se obtienen aceites ligeros (gasolina), vaselina, parafina, asfalto y aceites pesados.
Los hidrocarburos alifáticos son compuestos orgánicos constituidos por carbono e hidrógeno, en los cuales los átomos de carbono forman cadenas abiertas, estos se clasifican en alcanos, álcenos o alquenos y alcinos o alquinos. 
Hidrocarburos aromáticos. Son hidrocarburos derivados del benceno. El benceno se caracteriza por una inusual estabilidad, que le viene dada por la particular disposición de los dobles enlaces conjugados. Reciben este nombre debido a los olores intensos, normalmente agradables, que presentan en su mayoría.
LA COMPOSICIÓN ELEMENTAL DEL PETRÓLEO NORMALMENTE ESTÁ COMPRENDIDA DENTRO DE LOS SIGUIENTES INTERVALOS:
	ELEMENTO	%PESO
	Carbono	84-87
	Hidrógeno	11-14
	Azufre	0-2
	Nitrógeno	0-2
El petróleo contiene elementos gaseosos, líquidos y sólidos. La consistencia del petróleo varía desde un líquido tan poco viscoso como la gasolina hasta un líquido tan espeso que apenas fluye.
Por lo general, hay pequeñas cantidades de compuestos gaseosos disueltos en el líquido; cuando las cantidades de estos compuestos son mayores, el yacimiento de petróleo está asociado con un depósito de gas natural.
LA COMPOSICIÓN VARÍA CON LA PROCEDENCIA
 
SE LOS CLASIFICA SEGÚN EL TIPO DE HIDROCARBUROS QUE PREDOMINAN EN:
PETRÓLEO A BASE PARAFÍNICA (FLUIDOS).
PETRÓLEO A BASE ASFÁLTICA (VISCOSOS).
PETRÓLEO A BASE MIXTA.
PETRÓLEO A BASE ASFÁLTICA.
EL PETRÓLEO A BASE ASFÁLTICA es negro, viscoso y de elevada densidad: 0,95 g/ml. En la destilación primaria produce poca nafta y abundante fuel oil, quedando asfalto como residuo. Petróleos asfálticos se extraen del flanco sur del golfo de San Jorge (Chubut y Santa Cruz). Estos petróleos son ricos en compuestos cíclicos como el ciclopentano y el ciclohexano, y en hidrocarburos aromáticos como el benceno y sus derivados.
 
LOS PETRÓLEOS A BASE PARAFÍNICA tienen color claro, son fluidos y de baja densidad: 85 g/ml. Rinden más nafta que los asfálticos. Cuando se refinan sus aceites lubricantes se separa la parafina. Mendoza y Salta poseen yacimientos de petróleos parafínicos. De estos petróleos se pueden extraer grandes cantidades de nafta, kerosene y aceites lubricantes.
LOS DE BASE MIXTA tienen características y rendimientos comprendidos entre las otras dos variedades principales. Después de destilar sus porciones más volátiles abandonan nafta y asfalto. Aunque sin ser iguales entre sí, petróleos de Comodoro Rivadavia (Chubut) y Plaza Huincul (Neuquén) son de base mixta.
Los componentes del petróleo más usados como combustibles son el Carbono y el Hidrógeno debido a que ellos se combinan fácilmente con el oxígeno, iniciando la combustión.
MÉTODOS DE EXTRACCIÓN
El petróleo se halla a grandes profundidades. Generalmente a 3000 o 4000 metros, aunque existen pozos de 5000 o 6000 metros de profundidad. 
De acuerdo con la profundidad proyectada del pozo, las formaciones que se van a atravesar y las condiciones propias des subsuelo, se selecciona el equipo de perforación más indicado.
PROCESO DE EXTRACCIÓN DE PETRÓLEO
Una vez identificado el yacimiento se procede al levantamiento de la infraestructura y el montaje de toda maquinaria para proceder con la extracción del petróleo, que consiste básicamente en la perforación de pozos y el bombeo a la superficie.
La perforación se logra por medio de dos procedimientos:
Una vez elegidas las áreas con mayores probabilidades, se realizan las perforaciones, que a veces llegan a considerables profundidades, por ejemplo más de 6000 m en los Estados Unidos.
Se comienza por construir altas torres metálicas de sección cuadrada, con refuerzos transversales, de 30 m a 40 m de altura, para facilitar el manejo de los pesados equipos de perforación.
Dos son los sistemas comunes: a percusión, que es el más antiguo y casi en desuso y a rotación, que se utiliza en la mayoría de los casos.
PERFORACIÓN A PERCUSIÓN
Es un método lento y de profundidad limitada, que rara vez se utiliza. Se basa en triturar la roca elevando y dejando caer una pesada barrera cincel con vástago, sujeta al extremo de un cable.
Se emplea un trépano de acero duro, suspendido por medio de un cable, que penetra en el suelo por golpes verticales. El trepano es movido por un balancín.
TRÉPANO: Máquina giratoria que se emplea en las excavaciones para perforar las rocas.
En este caso el trépano perfora el suelo de un movimiento de rotación. Este movimiento se lo imprime una mesa rotatoria.
Actualmente el proceso rotativo se acelera haciendo que la perforación de las últimas capas profundas se realice por medio de descargas explosivas.
Una vez alcanzada la zona de producción se bajahasta cerca del fondo del pozo una cañería de acero de 7 cm de diámetro que en su extremo superior tiene válvulas y conexiones que permiten controlar el pozo. Estas válvulas y conexiones se denominan “Arbol de Navidad”.
PERFORACIÓN POR ROTACIÓN
PRODUCCIÓN DE PETRÓLEO
Luego de haber realizado la perforación, y debido a la presión del agua, de los gases acumulados sobre la superficie del petróleo y de los propios gases del petróleo, el mineral fluye naturalmente: sugerencia natural.
En la mayoría de los casos esta sugerencia natural decrece y el pozo deja de producir: el pozo está ahogado. Se aplican entonces métodos artificiales entre los que se halla el bombeo neumático (gaslift) y el mecánico. 
El bombeo neumático consiste en inyectar gas a alta presión entre la columna aisladora y la tubería, este procedimiento se suele comenzar a aplicar antes de que la producción natural cese completamente.
El bombeo mecánico emplea varios procedimientos según sea la perforación. El más antiguo, y que se aplica en pozos hasta 2400 m a 2500 m de profundidad, es l de la bomba de profundidad.
Consiste en una bomba vertical colocada en la parte inferior de la tubería, accionada por varillas de bombeo de acero que corren dentro de las mismas tuberías movidas por un balancín ubicado en la superficie y movido por un motor.
PERFORACIÓN SUBMARINA
Uno de los logros más impresionantes de la ingeniería en las últimas décadas es la construcción y empleo de equipos de perforación sobre el mar.
Estos equipos de perforación se instalan, manejan y mantienen en una plataforma situada lejos de la costa, en aguas de una profundidad de hasta varios cientos de metros. La plataforma puede ser flotante o descansar sobre pilotes anclados en el fondo marino, y resiste a las olas, el viento y –en las regiones árticas- los hielos. 
Al igual que en los equipos tradicionales, la torre es en esencia un elemento para suspender y hacer girar el tubo de perforación en cuyo extremo va situada la broca; a medida que ésta va penetrando en la corteza terrestre se van añadiendo tramos adicionales de tubo a la cadena de perforación. La fuerza de necesaria para penetrar en el suelo procede del propio peso del tubo de perforación. 
Para facilitar la eliminación de la roca perforada se hace circular constantemente lodo a través del tubo de perforación, que sale por toberas situadas en la broca y sube a la superficie a través del espacio situado entre el tubo y el pozo (el diámetro de la broca es algo mayo que la del tubo). Con este método se han perforado con éxito pozos con una profundidad de mas de 6,4 km desde la superficie del mar. La perforación submarina ha llevado a la explotación de una importante reserva adicional de petróleo.
Los principales derivados del petróleo son:
Gas Licuado de Petróleo o GLP. Consiste en una mezcla de hidrocarburos livianos que se obtienen de la destilación del petróleo y/o tratamiento del gas natural. Estos pueden ser  de tres tipos:
- Hidrocarburos del grupo C3 (Propano, Propeno, Propileno)
- Hidrocarburos del grupo C4 (Butano, Buteno, Butileno)
Mezcla de C3 y C4 en cualquier proporción.
El GLP es utilizado para consumo doméstico en la cocción de alimentos y calefacción; también es utilizado a nivel industrial para procesos productivos que requieran generación de calor y en donde el uso de GLP sea factible.
Kerosén. Es un combustible líquido constituido por la fracción del petróleo que se destila entre los 150 y 300 º C. Se usa como combustible para la cocción de alimentos, iluminación, equipos de refrigeración, motores y cómo solvente para betunes e insecticidas de uso doméstico.
Turbo combustible o Jet Fuel. Es un kerosén con un grado especial de refinación que posee un punto de congelación más bajo que el kerosén común. Se utiliza en motores de reacción y turbo hélice.
jGasolinas y Naftas. Es una mezcla de hidrocarburos líquidos, livianos, obtenidos de la destilación del petróleo y/o del tratamiento del gas natural y su rango de ebullición se encuentra generalmente entre los 30 - 200 º C.
Gasolina de aviación: (Av. Gas) Es una mezcla de Naftas reformadas de elevado octanaje, alta volatilidad y  estabilidad y un bajo punto de congelamiento que se usa en aviones de hélice con motores de pistón.
Gasolina de motor: (Mo. Gas) E una mezcla compleja de hidrocarburos relativamente volátiles que con  sin aditivos se usa en el funcionamiento de motores de combustión interna.
Nafta:Es una fracción ligera de petróleo que se obtiene mediante destilación directa entre los 35 y 175 º C se utiliza principalmente como insumo en la fabricación de gasolinas para mejorar el octanaje y cómo solvente la industria.
Diesel. Combustible líquido  que se obtienen de la destilación atmosférica del petróleo entre los 200 y 380 º C, son más pesados que el kerosén y es utilizado en máquinas diesel y otras máquinas de compresión – ignición.
Fuel Oil. Es el residuo de la refinación del petróleo y comprende todos los productos pesados generalmente es utilizado en calderas, plantas eléctricas y navegación.
Procesos del petróleo
Refinado del petróleo
Llega finalmente a las refinerías en su estado natural para su procesamiento.
Una refinería es un enorme complejo donde ese petróleo crudo se somete en primer lugar a un proceso de destilación o separación física y luego a procesos químicos que permiten extraer buena parte de la variedad de componentes que contiene.
Puede obtener por encima de 2000 productos.
Está compuesto por más de 1000 hidrocarburos.
Etapas para la separación del petróleo
Procesos de topping destilación primaria
El crudo se calienta a 350ºC y se envía a una torre de fraccionamiento, metálica y de 50m de altura, en cuyo interior hay numerosos “platos de burbujeo”.
Temperatura dentro de la torre de fraccionamiento queda progresivamente graduada desde 350ºC en su base, hasta menos de 100ºC en su cabeza.
De los platos ubicados a convenientes alturas se extrae diversas fracciones, las fracciones reciben el nombre genérico y responden a características bien definidas.
De la cabeza de la torre emergen gases; este “gas de destilería” recibe el mismo tratamiento que el de yacimiento 
Las tres fracciones liquidas más importantes son:
Naftas: estas fracciones son muy livianas (r=0,75g/ml) y de baja temperatura de destilación: menor a 175ºC. Están compuestas por hidrocarburos de 5 a 12 átomos de carbono.
Kerosenes: Los kerosenes se destilan entre 175ºCy 275ºC, siendo de densidad media (r=0,8g/ml). Sus componentes son hidrocarburos de 12 a 18 átomos de carbono.
Gas oil: El gas oil es un líquido denso (0,9g/ml) y aceitoso, que destilan entre 275ºCy 325ºC sus hidrocarburos poseen más de 18 átomos de carbono.
Queda un residuo que no se destila: El fuel oil, que se extrae de las bases de la torre. Es un líquido negro y viscoso de excelente poder calorífico:10000cal/g ,una alternativa es utilizarlo como combustible en los barcos, fábricas de cemento y de vidrio, etc. La otra es someterlo a una segunda destilación fraccionada; la destilación conservativa, o de destilación de vacío, que se practique a presión muy reducida, del orden de pocos milímetros de mercurio. Con torres de fraccionamiento similares a las descritas se separan nuevas fracciones que , en este caso, resultan ser aceites lubricantes, livianos, medios y pesados, según su densidad y temperatura de destilación. El residuo final es el asfalto, imposible de fraccionar.
 
Destilación secundaria o cracking
Procedimientos de calor y presión que transforman a los hidrocarburos de alto peso molecular y punto de ebullición elevado en hidrocarburos de menor peso molecular y punto de ebullición. Hidrocarburos de muchos átomos de carbono constituyentes de naftas rompen sus cadenas y forman hidrocarburos de pocos átomos de carbono constituyentes de las naftas.
Procedimientos de craqueo.
 
Craqueo térmico en dos etapas: se inicia la operación de carga con un petróleo reducido al 50%. La carga llega a un horno tubular (1) donde la temperaturaalcanza a 480ºC y de allí pasa a la cámara de reacción (2), en la que se trabaja a 20 atmosferas y donde el craqueo se produce en función al tiempo.
Se separan en tres componentes:
 Gas:
Nafta de cracking:
Diésel- oil: 
El proceso de craqueo térmico, o pirolisis a presión, se desarrolla en un esfuerzo por aumentar el rendimiento de la destilación. 
Craqueo catalítico con catalizador fluido: este craqueo produce naftas de mejor calidad empleando menor presión.
El proceso se puede sintetizar así: la carga es un gas- oil que se vaporiza pasando por un horno evaporizador. La brea se separa en una torre y los vapores pasan por un horno recalentador donde se calientan a 500-510ºC.
Los vapores siguen a una torre fraccionada de cuya cabeza se extrae nafta de gran poder octánico (70,80) de la parte media gas-oil que se lleva al cracking térmico y por la inferior un producto que vuelve al sistema por un reciclo.
Petróleo- recurso no renovable
Es cierto que el petróleo es un producto natural no renovable, ya que el mismo se agota y va desapareciendo a medida que se utiliza. No es posible su regeneración. Por esto, considerando la posibilidad de agotamiento debemos buscar otras fuentes alternativas de energía.
¿Porqué se dice que el Petróleo es Contaminante?
Aunque todo producto en exceso contamina, el petróleo tiene el problema de ser insoluble en agua y, por lo tanto, difícil de limpiar. Además, su color, olor y viscosidad lo hacen difícil de disimular. En general, los derrames de hidrocarburos afectan profundamente a la fauna y vida en el lugar, razón por la cual la industria petrolera mundial debe cumplir con normas y procedimientos muy estrictos en materia de protección ambiental.
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