Propiedades, Procesos de Refinación y Derivados del Petróleo

1. ¿Qué es el petróleo?

Definición: El petróleo es un líquido viscoso cuyo color varía desde el amarillo hasta el marrón oscuro o negro, a menudo con reflejos verdes. Posee un olor característico y flota en el agua. Está compuesto principalmente por hidrógeno, carbono y oxígeno, con pequeñas cantidades de azufre, nitrógeno y metales como V, Ni, Al, Fe, Cu, Na, Ca y U.

2. Composición del petróleo

Los componentes del petróleo incluyen:

• Compuestos aromáticos: n-alcanos (C5-C44), alcanos ramificados y cicloalcanos.
• Saturados: Anillos simples y anillos condensados.
• Asfaltenos: Compuestos que contienen O, N y S.

3. Facciones de la destilación fraccionada

Las principales fracciones obtenidas mediante la destilación fraccionada del petróleo crudo dependen de los rangos de temperatura específicos aplicados en el proceso.

4. Principales derivados del petróleo

Combustibles derivados

• Gasolina (93, 95, 97 octanos)
• Gasolina de aviación (100/130)
• Kerosene doméstico

Derivados petroquímicos

• Etileno, Polietileno (baja y alta densidad), Propileno, Polipropileno.

Derivados industriales

• Benzina blanca, trementina mineral, xileno industrial, solventes (4, 10 y de minería).

5. ¿Qué es una refinería?

Es una instalación industrial donde, mediante un conjunto de operaciones, el petróleo crudo extraído de los yacimientos se transforma en una serie de productos comerciales. Incluye procesos de destilación fraccionada y diversos tratamientos químicos.

• RAW: Materia prima.
• DESAL: Desalinización.
• RAFFINATO: Refinado.
• RIFORMAA: Reformado.
• MIXED: Mezclado.

6. Fases de la refinación del petróleo

El proceso incluye: lavado con agua para eliminar impurezas, destilación para separación por punto de ebullición, reacciones de conversión para modificar estructuras moleculares y mezcla de componentes para obtener productos comerciales.

7. Reservas de petróleo en el mundo

8. ¿Qué es la prospección?

Es el proceso mediante el cual los geólogos buscan cuencas sedimentarias con esquistos orgánicos ricos, que han estado enterrados el tiempo suficiente para transformarse en petróleo.

9. Métodos de prospección superficial

• Método de gravedad: Detecta anomalías causadas por variaciones de densidad en el subsuelo.
• Prospección magnética: Detecta anomalías en el campo magnético terrestre debido a minerales ferromagnéticos, diamagnéticos y paramagnéticos.
• Prospección sísmica: Registro e interpretación de ondas sísmicas generadas por explosiones o impactos para estudiar la estructura profunda.

10. Procedimientos de perforación

• Percusión: Se deja caer una herramienta de corte pesada que golpea el terreno.
• Sonda rotante: Utiliza una mesa rotatoria y una tubería de acero con una cabeza de corte (a veces con diamantes industriales) para perforar rocas.

11. Procedimientos de extracción

• Extracción primaria: Basada en la presión natural del gas metano acumulado.
• Extracción secundaria: Uso de bombas de gas o agua para recuperar el petróleo restante (aprox. 50%). Incluye la inyección de agua o gas a través de sedimentos paralelos.

12. Clasificación API

La industria global clasifica el petróleo líquido según la gravedad API, un estándar del American Petroleum Institute que distingue la calidad del crudo.

13. Características de combustibles

• Nafta: Altamente volátil e inflamable. Poder calorífico: 11.000 cal/kg.
• Kerosene: Menos volátil que la gasolina. Poder calorífico: 10.500 cal/kg. Usado en calefacción y turbinas de aviación.
• Gasóleo: Pesado, usado en calefacción y hornos industriales. Poder calorífico: 10.250 cal/kg.
• Diésel: Combustión lenta, ideal para motores diésel. Poder calorífico: 11.000 cal/kg.
• Fueloil: Subproducto pesado, difícil de quemar. Poder calorífico: 10.000 cal/kg.

14. Procesos de reforma

• Destilación simple: Sin cambios estructurales.
• Cracking térmico: Ruptura de cadenas alifáticas largas para crear cadenas cíclicas aromáticas.
• Alquilación y cracking catalítico: Aumenta las ramificaciones para mejorar el octanaje de la gasolina.

15. Conceptos básicos de propiedades físicas

• Combustión: Oxidación rápida con liberación de calor.
• Punto de inflamación (Flashpoint): Temperatura mínima donde un líquido emite vapores inflamables.
• Punto de escurrimiento: Temperatura donde el aceite deja de fluir.
• Número de octano: Medida de la resistencia a la detonación (antidetonante).
• Número de cetano: Medida de la capacidad de autoencendido del combustible diésel.
• Viscosidad: Resistencia al flujo de un fluido.