Origen y composición del petróleo: Fases de explotación, tipos y usos

Origen del petróleo

El petróleo sin refinar es un líquido viscoso de color gris oscuro. Es una mezcla compleja de alcanos, alquenos, ciclo-alcanos, aromáticos, etc. Se formó en la corteza terrestre durante millones de años por la descomposición anaeróbica de la materia tanto animal como vegetal producida por las bacterias.

Fases de explotación del petróleo

• Prospección: estudio del terreno y el subsuelo.
• Extracción: una vez localizado el yacimiento.
• Transporte: por vía marítima o terrestre.
• Refino:
  • Obtención de fracciones petrolíferas de interés comercial.
  • Transformaciones químicas necesarias para adaptarlo a la demanda.

Composición química del petróleo

El petróleo puro es una mezcla de:

1. Hidrocarburos:
   • Parafinas (alcanos)
   • Naftenos (ciclo-alcanos)
   • Hidrocarburos aromáticos
2. Heterocompuestos con presencia de nitrógeno, azufre y oxígeno.
3. Algunos metales

Tipos de hidrocarburos y su composición

1. Parafínico: predominan los hidrocarburos saturados o parafínicos. Muy fluidos, elevados rendimientos de nafta destinada a la producción de gasolinas, bajo contenido de azufre y elevado punto de congelación.
2. Nafténico: predominan los hidrocarburos nafténicos y aromáticos. Muy viscosos, elevados rendimientos de destilados, bajo contenido en azufre, bajo punto de congelación. Generan muchos residuos.
3. Asfalténico: alto contenido en azufre y metales. Alta viscosidad, por destilación producen abundante residuo de asfalto.
4. Mixto: composición de bases intermedias, formados por toda clase de hidrocarburos.

Propiedades del petróleo según su densidad y presencia de azufre

Según su densidad se basa en la gravedad API: describe cuán liviano o pesado es el petróleo comparado con el agua. A una mayor gravedad API el petróleo será más liviano. Mayor gravedad, mayor valor comercial.

Según la presencia de azufre puede ser dulce, si S<0.5 (alta calidad), o agrio, en cuyo caso el contenido de S>1 por lo que su costo de refinamiento es mayor.

Las denominaciones de los crudos derivan o se asocian con su origen geográfico, cada uno, posee unas propiedades físico-químicas singulares y distintos rendimientos en la obtención de las distintas fracciones que lo forman.

Procesos de refinamiento del petróleo

Destilación: El principal objetivo consiste en separar el crudo en las distintas fracciones mediante la destilación fraccionada o fraccionamiento del crudo.

Craqueo: El objetivo es obtener fracciones más ligeras a partir de fracciones pesadas mediante el empleo de altas temperaturas y presiones moderadas que rompen las cadenas largas de hidrocarburos.

Craqueo catalítico: Temperaturas más bajas, catalizadores y reactores de le fluidizado.

Viscorreducción: Es un craqueo térmico poco severo que se utiliza para reducir la viscosidad de fracciones pesadas tipo fuelóleo y que permite su manejo a bajas temperaturas.

Hidrotratamientos: Es un tratamiento de las fracciones líquidas del petróleo en presencia de hidrógeno y un catalizador. Incluye la hidrodesulfuración, hidrodesaromatización, hidrogenación de olefinas y hidrocraqueo.

Reformado, alquilación e isomerización: Mejora el índice de octanos de la gasolina. Incluye el reformado catalítico, alquilación, isomerización y mezcla de gasolina.

Tratamiento para fracciones más pesadas

Desasfaltado, extracción con disolventes y desparafinado son algunos de los procesos utilizados para tratar fracciones más pesadas del petróleo.

Lubricantes

Son sustancias líquidas, sólidas o gaseosas empleadas para impedir el contacto directo de las piezas en movimiento y reducir los fenómenos de frotamiento y desgaste. La buena lubricación implica conservación, funcionamiento óptimo y duración de la máquina.

Los objetivos son:

1. Reducir la fricción
2. Proporcionar enfriamiento
3. Sellar el espacio entre los componentes
4. Aislar contaminantes
5. Limpiar componentes
6. Mejorar la eficiencia de operación

La industria petroquímica

El gas natural y el petróleo son las materias primas de la industria. A través de unas operaciones químicas, estas sustancias se transforman en productos finales como plásticos, fibras sintéticas, disolventes, etc.

Tabla de productos derivados del petróleo