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EL PETROLEO El Petróleo • Líquido natural oleaginosos e inflamable, constituido por una mezcla de hidrocarburos, que se extrae de lechos geológicos continentales o marítimos. • Es un recurso energético no renovable y su principal uso es como fuente de energía. • Etimológicamente, petróleo significa (óleum) de piedra (petro). • Es un líquido oleoso, de color oscuro fuerte que flota en el agua. • Es una mezcla compleja de alcanos, alquenos, cicloalcanos y compuestos aromáticos. Antes de la refinación, es un líquido viscoso, café oscuro y se le suele llamar aceite crudo. El Petróleo Destilación Fraccionada • En términos generales, la destilación del petróleo es un proceso continuo de transformaciones físicas, que se verifican a partir de la vaporización del petróleo crudo sometido a determinadas temperaturas. Este proceso de calentar el crudo se realiza en los hornos que alcanzan temperaturas de hasta 400ºC y lo convierten en vapor. • Estos vapores entran por la parte inferior de la torre de destilación (metálica y de 50 m de altura) y ascienden por los platos separadores (chapa perforada, montada horizontalmente, habiendo en cada orificio un pequeño tubo con capuchón, a través del cuál atraviesan los vapores). • Conforme el vapor se desplaza hacia arriba a través de la columna, se va enfriando. • Cuando una sustancia alcanza una altura en que la temperatura sea igual a su punto de ebullición, ésta se condensa. • Las bandejas colectan las fracciones líquidas y son dirigidas hacia los tanques de almacenamiento. Propiedades Físicas de los Alcanos Los puntos de ebullición y de fusión de los alcanos aumentan gradualmente en función de sus pesos moleculares, debido a la presencia de las fuerzas de van der waals débiles entre las moléculas. Sólo cuando se suministra la energía suficiente para superar esas fuerzas se funde el sólido o hierve el líquido. Como es de esperarse, las fuerzas de van der Waals se incrementan al aumentar el tamaño de la molécula; esto explica los puntos de fusión y de ebullición más altos de los alcanos mas grandes. Otro efecto interesante que hay en los alcanos es que a mayor ramificación, más bajo resulta el punto de ebullición. Los alcano ramificados tienen un punto de ebullición más bajo porque son más esféricos que los alcanos de cadena recta, tienen menores áreas superficiales y, en consecuencia, menores fuerzas de van der Waals. Craqueo: Proceso químico por el cual se quiebran las moléculas de un compuesto produciendo así compuestos más simples. - Craqueo Térmico: Procedimiento original, se usa calor y presión, a una temperatura de 810-850°C. Es un proceso en el cual los enlaces carbono-carbono son rotos por la acción del calor. Hay un número de procesos de refinería basados primordialmente en la reacción térmica de craqueo. Difieren primordialmente en la intensidad de las condiciones térmicas y la alimentación manipulada. *Química del craqueo térmico: La reacción principal en craqueo térmico es todo lo contrario a la polimerización de radicales libres en lugar de que compuestos pequeños con uniones covalentes de carbono-carbono se combinen para formar una cadena larga. - Craqueo catalítico: A temperatura de 450-500 °C, utiliza un catalizador (como Al2O3 o SiO2) que sumado al calor y presión, favorece el fraccionamiento en componentes más livianos. Descompone los hidrocarburos complejos en moléculas más simples. – Hidrocracking: es craqueo catalítico en presencia de hidrógeno. El hidrocracking puede aumentar el rendimiento de componentes de gasolina, así como también es usado para producir destilados ligeros y produce gases ligeros útiles para combustible en la refinería, o la alquilación así como también los componentes para aceites combustibles de alta calidad, aceites de lubricante y los insumos petroquímicos. • Para incrementar la proporción de gasolinas que se obtienen del crudo, las moléculas grandes de hidrocarburos se descomponen o se someten a cracking para obtener moléculas más pequeñas por calentamiento en presencia de los catalizadores adecuados. • El cracking hace posible que se utilice casi todo el crudo. • El octanaje mide las propiedades antigolpeteo de las gasolinas. • El golpeteo ocurre cuando el combustible se quema demasiado rápido y ocasiona un desperdicio de energía; además cuando el golpeteo es grave, puede dañar el motor. • Los alcanos de cadena ramificada y los hidrocarburos aromáticos tienen un octanaje alto y buenas propiedades antigolpeteo, por lo cual los productos lineales se transforman mediante cracking en alcanos de cadena ramificada e hidrocarburos aromáticos y las moléculas pequeñas de alquenos se enlazan para formar cadenas de alquenos grandes, de tipo ramificado. • Alqueno lineal -> alqueno ramificado • Alqueno+alcano->alcano ramificado • Alqueno+aromático->aromático sustituído • Alqueno+cicloalcano->aromáticos
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