Apunte Combustibles y Lubricantes

Docente: Fabin Corts Bustos

Universidad Tecnolgica de Chile INACAP La Serena rea Mecnica

Contenido El Petrleo ......................................................................................................................................... 12

1. Origen y formacin del petrleo ............................................................................................... 12

Qu es el petrleo? ................................................................................................................. 12

Localizacin ............................................................................................................................... 12

2. Exploracin ................................................................................................................................ 13

Mtodos Geolgicos.................................................................................................................. 13

Mtodos Geofsicos ................................................................................................................... 13

3.Extraccin ................................................................................................................................... 16

Mtodo de rotacin .................................................................................................................. 16

Encamisado ............................................................................................................................... 16

Bombeo del petrleo ................................................................................................................ 16

Inyeccin de agua. ..................................................................................................................... 17

Extraccin en el mar .................................................................................................................. 17

4. Reservas mundiales. .................................................................................................................. 18

Produccin y duracin ............................................................................................................... 18

Produccin................................................................................................................................. 19

Duracin de las reservas mundiales de petrleo ...................................................................... 19

5. Transporte y mercados de consumo ......................................................................................... 20

Medios de transporte ................................................................................................................ 20

Oleoductos ................................................................................................................................ 21

Petroleros .................................................................................................................................. 22

6. Refino y obtencin de productos .............................................................................................. 22

Procesos de refino ..................................................................................................................... 23

Procesos de Refino .................................................................................................................... 23

Conversin ................................................................................................................................. 24

Procesos De Refino ........................................................................................................................ 24

Tratamiento ............................................................................................................................... 24

7. Almacenamiento ....................................................................................................................... 25

Almacenamiento del crudo ....................................................................................................... 25

Almacenamiento en la refinera ................................................................................................ 25

Almacenamiento de distribucin .............................................................................................. 25

Almacenamiento de reserva ..................................................................................................... 26

8. Petroqumica: ............................................................................................................................ 26

Transformacin de productos derivados .................................................................................. 26

Etapas Del Desarrollo Petroqumico. ........................................................................................ 26

Materias De Base ...................................................................................................................... 27

Productos Terminados .............................................................................................................. 27

9. Gases licuados del petrleo. El gas natural ............................................................................... 29

Gas Natural ................................................................................................................................ 29

Uso del gas natural .................................................................................................................... 30

Aprovechamiento del gas natural ............................................................................................. 30

Comercializacin del Gas Natural.............................................................................................. 31

10. La importancia del petrleo en la economa mundial ........................................................... 31

Situacin actual ......................................................................................................................... 32

Mercados De Consumo ............................................................................................................. 32

Los Precios del Crudo ................................................................................................................ 32

11. El petrleo y el Medio Ambiente ............................................................................................ 33

Medidas Para Evitar Posibles Accidentes En El Transporte Por Mar ........................................ 33

Petroleros de doble casco ......................................................................................................... 33

Control de los buques en los puertos. ...................................................................................... 33

Creacin de un fondo de compensacin por daos.................................................................. 33

Los Controles Medioambientales en las Industrias Petrolferas ................................................... 33

Control de efluentes lquidos .................................................................................................... 34

Control de emisiones gaseosas ................................................................................................. 34

Control de los residuos slidos ................................................................................................. 34

El Efecto Del Uso Cotidiano De Los Productos Derivados Del Petrleo ........................................ 34

Terminologa ................................................................................................................................. 35

Dnde Se Encuentra l Petrleo? .................................................................................................... 41

Los Mtodos de Exploracin: ........................................................................................................ 41

Exploracin geolgica:............................................................................................................... 41

Exploracin geofsica: ................................................................................................................ 41

Exploracin Ssmica: .................................................................................................................. 42

Exploracin gravimtrica: .......................................................................................................... 43

Exploracin magntica: ............................................................................................................. 43

Combustibles y Combustin.............................................................................................................. 45

Clases de combustibles. ................................................................................................................ 45

Carbn. ...................................................................................................................................... 45

Anlisis qumico del carbn. .......................................................................................................... 45

Humedad. .................................................................................................................................. 46

Carbn Total. ............................................................................................................................. 46

Hidrgeno. ..................................................................................................................................... 46

Oxigeno. ........................................................................................................................................ 46

Nitrgeno. ..................................................................................................................................... 46

Anlisis Inmediato Del Carbn. ..................................................................................................... 46

Combustibles Pulverizados. ...................................................................................................... 46

Madera, Coque Y Subproductos Combustibles. ........................................................................ 46

Gases Naturales. ............................................................................................................................ 47

Gases del petrleo liquidables. ................................................................................................. 47

Gases Subproductos. ................................................................................................................. 47

Gas de Gasgeno. ...................................................................................................................... 47

Gas De Agua. ............................................................................................................................. 47

Petrleo. .................................................................................................................................... 47

Propiedades De Los Hidrocarburos. .......................................................................................... 48

Gasolinas. .................................................................................................................................. 48

Aceites Combustibles ................................................................................................................ 50

Potencia Calorfica de los Combustibles. ...................................................................................... 51

La potencia calorfica inferior .................................................................................................... 52

La potencia calorfica Superior .................................................................................................. 52

Calormetros Para Combustibles Slidos Y Lquidos. .................................................................... 52

Calorimetra De Gases. .................................................................................................................. 54

Qumica De La Combustin. .............................................................................................................. 55

Combustin del carbono. .............................................................................................................. 55

Combustin del Hidrogeno ........................................................................................................... 56

Aire Terico para la Combustin. ................................................................................................. 57

Productos De La Combustin. ....................................................................................................... 58

Anlisis De Los Productos De Escape. ........................................................................................... 58

Aparatos Para El Anlisis De Gases Quemados. ........................................................................ 59

Peso Real Del Aire De La Combustin. ...................................................................................... 59

Peso Del Exceso De Aire. ........................................................................................................... 60

Peso De Gases Secos Por Kilogramo De Combustible. .............................................................. 60

Introduccin a Las Grasas ................................................................................................................. 62

Grasas ........................................................................................................................................ 62

Propiedades de las Grasas ......................................................................................................... 62

Tipo y Descripcin De Grasas ........................................................................................................ 63

Fabricacin de los aceites lubricantes ............................................................................................... 65

Base Lubricantes ........................................................................................................................... 65

Base Parafnicas. ........................................................................................................................ 65

Base Naftnicas. ........................................................................................................................ 65

Base aromticas ........................................................................................................................ 66

Aditivos ...................................................................................................................................... 66

Clasificacin de los Aditivos. ......................................................................................................... 67

Aditivos modificadores de propiedades fsicas ......................................................................... 67

Aditivos modificadores de propiedades qumicas .................................................................... 67

Aditivos modificadores de propiedades fsico-qumicas ........................................................... 68

Aditivos Multifuncionales .......................................................................................................... 69

Lubricante Compuesto o Compound ........................................................................................ 70

Fluidos Ignfugos ......................................................................................................................... 71

Lubricantes De Pelcula Slida ....................................................................................................... 71

Caractersticas ........................................................................................................................... 71

Tipos .......................................................................................................................................... 71

Silicona .............................................................................................................................................. 73

Lubricantes Asfalticos .................................................................................................................... 73

Mezclas de Lubricantes ................................................................................................................. 73

Lubricantes Sintticos ....................................................................................................................... 74

Introduccin .................................................................................................................................. 74

Caractersticas Y Ventajas ......................................................................................................... 75

Clasificacin ............................................................................................................................... 75

Tipos .......................................................................................................................................... 76

Aromticos Alquilatados ............................................................................................................... 76

Polybutenos ................................................................................................................................... 77

Cicloalifticos ................................................................................................................................ 77

Esteres Orgnicos .......................................................................................................................... 77

Esteres de cidos Dibsicos .......................................................................................................... 77

Esteres de Poliol (o Esteres de Neopentil) .................................................................................... 78

Otros Lubricantes Sintticos ................................................................................................................. 78

Siliconas. ............................................................................................................................................. 78

Esteres De Silicatos........................................................................................................................ 78

Aspectos Que Se Deben Tener En Cuenta Al Implementar Un Lubricante Sinttico .................... 80

Anlisis del Aceite.............................................................................................................................. 81

Introduccin .................................................................................................................................. 81

Anlisis Fisico-Quimico del Aceite ................................................................................................. 81

Tipos De Aceites Que Se Analizan. ............................................................................................ 81

Normas ASTM .............................................................................................................................. 81

Gravedad Especfica Y API. Mtodo ASTM D-287 ..................................................................... 81

Viscosidad. Mtodo ASTM D-88 Y ASTM D-445 ........................................................................ 82

Color. Mtodo ASTM D-1500 .................................................................................................... 84

Punto De Inflamacin O De Chispa. .......................................................................................... 85

Punto De Fluidez. Mtodo ASTM D-97 ......................................................................................... 86

Numero De Neutralizacin (Nn) O Tan. ........................................................................................ 86

Mtodo ASTM D-664 y ASTM D-974........................................................................................ 86

Numero Bsico Total (Tbn). Mtodo ASTM D-664 Y ASTM D-2896 ......................................... 88

Insolubles En Pentano Y En Benceno. ........................................................................................... 89

Mtodo ASTM D-893 ................................................................................................................. 89

Tension Interfacial (Ift). Mtodo ASTM D-971 .......................................................................... 90

Dilucin Por Combustible. Mtodo ASTM D-322 ...................................................................... 90

Demulsibilidad. Mtodo ASTM D-1401 Y ASTM D-2711 ........................................................... 92

Resistencia A La Formacin De Espuma. ....................................................................................... 93

Mtodo ASTM D-892 ................................................................................................................. 93

Aeroemulsin O Atrapamiento De Aire. Mtodo DIN 5381 ..................................................... 94

Agua Y Sedimentos (Bsw). ............................................................................................................. 94

Mtodo ASTM D-95, ASTM D-96 y ASTM D-1744 ..................................................................... 94

Corrosin Al Cobre. ....................................................................................................................... 94

Mtodo ASTM D 130 .............................................................................................................. 94

Herrumbre. Mtodo ASTM D-665 ............................................................................................. 95

Contenido De Cenizas Mtodo ASTM D-482 y ASTM D-874 .................................................... 95

Punto De Anilina. Mtodo ASTM D-611 .................................................................................... 96

Rigidez Dielctrica. ........................................................................................................................ 96

Mtodo ASTM D-877 ASTM D-1816 .......................................................................................... 96

Estabilidad A La Oxidacin. Mtodo ASTM D-943 o TOST ........................................................ 97

Prueba Cualitativa de la Mancha para Aceites Detergentes ..................................................... 97

Anlisis De Laboratorio A Las Grasas Porcentajes De Cambio En La Consistencia De Una Grasa.

Metodo ASTM D-217 ................................................................................................................. 97

Estabilidad A La Oxidacin. Mtodo ASTM D-942 .................................................................... 98

Punto De Goteo. Mtodo ASTM D-566 y ASTM D-2265 ........................................................... 99

Desintegracin De La Grasa Por La Accin Del Agua. ................................................................. 100

MIL-6169082-2 ........................................................................................................................ 100

Estabilidad Mecnica O Al Laminado. ASTM D-1813. ............................................................. 100

Separacin Del Aceite. ASTM D-1742 ..................................................................................... 101

Pruebas De Desgaste Para Lubricantes ....................................................................................... 101

Prueba Timken de Extrema Presin ........................................................................................ 101

Prueba De Cuatro Bolas. ASTM D-2596 ...................................................................................... 102

Prueba Fzg. DIN 51354 ............................................................................................................ 103

- Prueba Almen ........................................................................................................................ 104

Prueba SAE .............................................................................................................................. 104

Prueba Falex ............................................................................................................................ 104

Ensayo De Bomba Hidrulica (Vickers).................................................................................... 105

Espectrofotometra De Absorcin Atmica ............................................................................ 105

Principios De Funcionamiento De La Espectrofotometra De Absorcin Atmica ................... 106

Anlisis Espectrografico Para Aceites De Motor ......................................................................... 106

Metales Que Se Analizan en un Aceite De Motor ................................................................... 108

Concentracin Permisible de los Diferentes Elementos Metlicos ........................................ 111

Relacin Temperatura - Viscosidad ................................................................................................. 112

La lubricacin en los motores de combustin interna .................................................................... 115

Sistema de Lubricacin................................................................................................................ 115

Clasificacin de los aceites .......................................................................................................... 116

Clasificacin SAE ...................................................................................................................... 116

Las principales clases de material sinttico usado para mezclar el lubricante son: ............... 117

La Teora de la Lubricacin .............................................................................................................. 117

Funciones de la Lubricacin ........................................................................................................ 117

Caractersticas Principales de los Lubricantes ............................................................................. 118

Tipos de Lubricacin .................................................................................................................... 118

Los Aceites Sintticos .................................................................................................................. 118

Caractersticas ......................................................................................................................... 118

Ventajas de la utilizacin de aceites sintticos ....................................................................... 119

Sistemas Y Mtodos De Lubricacin ............................................................................................... 119

Introduccin ................................................................................................................................ 119

1.- Lubricacin Manual ............................................................................................................... 120

2.- Lubricacin Por Salpique ...................................................................................................... 120

3.- Lubricacin por Bao............................................................................................................ 121

4.- Lubricacin Por Circulacin .................................................................................................. 121

4.1.- Por Gravedad.................................................................................................................. 121

4.2.- Por Presin ..................................................................................................................... 122

5.- Centralizado por Presin ...................................................................................................... 122

Elementos Que Constituyen Un Sistema .................................................................................... 123

Circulatorio Por Presin .......................................................................................................... 123

6.- Sistema Automtico De Lubricacin Por Niebla De Aceite ............................................ 123

Principio de funcionamiento ................................................................................................... 123

Elementos que constituyen un sistema por niebla de aceite ................................................. 123

Limitaciones de un sistema por niebla de aceite .................................................................... 125

Sistema De Aceite A Presin, A Plena Perdida .................................................................... 125

Sistema Manual De Aceite A Plena Perdida ......................................................................... 125

Bomba de palanca de gran capacidad..................................................................................... 126

Bomba de resorte de baja capacidad ...................................................................................... 126

Lubricador Mecnico Gota-Gota ............................................................................................ 126

Sistema De Lubricacin Por Anillo ........................................................................................ 126

Sistema De Lubricacin Por Collar ........................................................................................... 127

Sistema De Lubricacin Por Cadena ........................................................................................ 127

Sistema De Lubricacin Por Mecha ........................................................................................ 127

1.- Lubricador por mecha tipo sifn ........................................................................................ 128

2.- Lubricacin por mecha de alimentacin inferior ............................................................... 128

1.- Lubricador por mecha presionada ..................................................................................... 128

Lubricador Gota-Gota ................................................................................................................. 128

Lubricador Trmico .................................................................................................................... 128

Lubricador Por Botella ............................................................................................................... 129

Lubricador Neumtico ................................................................................................................ 129

Lubricador Por Contacto............................................................................................................ 130

Sistema Automtico Centralizado De Lubricacin Con Grasa ............................................... 130

Sistema Manual Centralizado De Lubricacin Con Depsito De Grasa ................................. 130

Sistema Manual Centralizado De Lubricacin ......................................................................... 131

Con Pistola Engrasadora ............................................................................................................ 131

Lubricacin De Copa .................................................................................................................. 132

Lubricador Por Resorte De Presin .......................................................................................... 132

Lubricacin Por Grasa Empacada ............................................................................................ 133

Lubricacin Por Grasera ............................................................................................................ 133

Lubricacin Por Grasa En Bloque ............................................................................................. 133

Lubricacin Por Spray ................................................................................................................ 134

Accesorios Utilizados En Lubricacin........................................................................................ 134

Aceiteras manuales ................................................................................................................. 134

Pistola engrasadora ................................................................................................................. 135

Boquilla de lubricacin ............................................................................................................ 135

Controladores De Nivel De Aceite Por Botella ....................................................................... 136

Pulverizador De Aceite Con Resorte ........................................................................................ 136

Lubricacin De Un Motor De Combustin Interna ......................................................................... 138

Aceites Lubricantes Y Lubricacin ............................................................................................... 138

Roce: ........................................................................................................................................ 138

Lubricacin: ............................................................................................................................. 138

Lubricantes Para Tractores Y Equipo Automotriz ....................................................................... 138

Lubricantes Y Practicas De Lubricacin ....................................................................................... 139

Funciones De Lubricantes Para Motores .................................................................................... 139

Lubricacin Cilindros ............................................................................................................... 139

Lubricantes De Descanso ........................................................................................................ 139

Deterioro Del Lubricante ............................................................................................................. 140

Efectos Del Deterioro De Los Aceites .............................................................................................. 141

I. Desgaste y corrosin ................................................................................................................ 141

II. Formacin de depsitos, borras y barnices ............................................................................ 141

III. Cambios en la viscosidad, dilucin por combustible. ............................................................. 141

Cambios peridicos de aceite ................................................................................................. 141

Aceites minerales puros y aceites con aditivos. ...................................................................... 142

Aditivo de detergencia : .......................................................................................................... 142

Aditivo Anti-oxidacin: ............................................................................................................ 143

Aditivos extrema presin: ....................................................................................................... 143

Clasificacin De Viscosidad De Los Aceites Para Motores .......................................................... 143

SAE ................................................................................................................................................... 146

Clasificacin De Viscosidad De Lubricantes Para Transmisiones De Diferenciales ................. 146

Sistemas De Clasificacin De Viscosidad Para Lubricantes Industriales ISO ................................ 147

Clasificacin De Grasas Lubricantes ................................................................................................ 148

Grado NLGI ...................................................................................................................................... 148

Lubricacin De Rodamientos .......................................................................................................... 149

Comportamiento De Las Grasas En Rodamientos: ..................................................................... 149

Recomendaciones para lubricacin de rodamientos. ................................................................. 149

Rodamientos de las ruedas de lo vehculos. ............................................................................ 150

Condiciones mecnicas: .......................................................................................................... 151

Condiciones de trabajo: .......................................................................................................... 151

Recomendacin De Lubricantes Para Condiciones De Operacin De Rodamientos. ..................... 152

Tabla Que Indica La Diferencia Entre Aceite Y Grasa ...................................................................... 153

Lubricacin De Engranajes Encerrados ........................................................................................... 154

Tipos De Lubricantes Para Engranajes Cerrados ......................................................................... 154

Aceites Inhibidos Contra La Herrumbre Y La Oxidacin- ........................................................ 154

Aceites Compuestos ................................................................................................................ 154

Aceites de Extrema Presin (EP) para engranajes .................................................................. 155

Tratamientos De Reciclaje De Aceites Industriales. ........................................................................ 157

Introduccin. ............................................................................................................................... 157

Tratamientos De Reacondicionamiento De Aceites Industriales. ............................................... 157

Reacondicionamiento Del Aceite Industrial En Equipos O Sistemas "In Situ" Y "En Carga". .. 157

Presentacin De Los Tratamientos De Reciclaje De Aceites De Cogeneracin........................... 158

Introduccin. ........................................................................................................................... 158

Riesgos Medio Ambientales De Los Aceites Industriales. ....................................................... 159

Composicin Y Clasificacin De Los Aceites Usados. .................................................................. 160

Contaminacin Del Aire........................................................................................................... 160

Contaminacin Del Agua. ............................................................................................................ 161

Contaminacin del Suelo. ........................................................................................................ 162

Peligros Que Encierra El Aceite Usado. ....................................................................................... 162

Gases ....................................................................................................................................... 162

Elementos ................................................................................................................................ 162

Metales .................................................................................................................................... 163

Compuestos Aromticos ......................................................................................................... 163

Beneficios Para La Industria Y El Medio Ambiente. ........................................................................ 163

Razones Ecolgicas: ..................................................................................................................... 163

Razones Econmicas: .................................................................................................................. 163

Preservacin Del Medio Ambiente: ............................................................................................ 163

Conservacin De Los Recursos Naturales: .................................................................................. 163

Ahorro Energtico Y Econmicos: ........................................................................................... 164

Ahorros De Inversin: .............................................................................................................. 164

Mejora De La Balanza Comercial: ............................................................................................ 164

Desaparicin De Mercados Sumergidos: ................................................................................ 164

Beneficios Econmicos Para La Industria .................................................................................... 164

El Petrleo 1. Origen y formacin del petrleo Qu es el petrleo?

Es un compuesto qumico complejo en el cual coexisten partes slidas, lquidas y gaseosas. Lo forman, por una parte, unos compuestos denominados hidrocarburos, formados por tomos de carbono e hidrgeno y, por otra, pequeas proporciones de nitrgeno, azufre, oxgeno y algunos metales. Se presenta de forma natural en depsitos de roca sedimentaria y solamente en los lugares en los que anteriormente existan grandes mares.

Su color es variable, entre el mbar y el negro y el significado etimolgico de la palabra petrleo es aceite de piedra, por tener la textura de un aceite y encontrarse solamente en yacimientos donde existan las rocas sedimentarias. Origen Factores para su formacin:

Ausencia de aire Restos de plantas y animales (sobre todo,

plancton marino) Gran presin de las capas de tierra Altas temperaturas Accin de bacterias

Provocan la formacin del petrleo los restos de animales y plantas, cubiertos por arcilla y tierra durante muchos millones de aos sometidos por tanto a grandes presiones y altas temperaturas, junto con la accin de bacterias anaerobias (es decir, que viven en ausencia de aire). El hecho de que su origen sea muy diverso, dependiendo de la combinacin de los factores anteriormente citados, provoca que su presencia sea tambin muy variada: lquido, dentro de rocas porosas y entre los huecos de las piedras; voltil, es decir, un lquido que se vuelve gas al contacto con el aire; semislido, con textura de ceras. En cualquier caso, el petrleo, de por s, es un lquido y se encuentra mezclado con gases y con agua.

Localizacin Al ser un compuesto lquido, su presencia no se localiza habitualmente en el lugar en el que se gener, sino que ha sufrido previamente un movimiento vertical o lateral, filtrndose a travs de rocas porosas, a veces una distancia considerable, hasta encontrar una salida al exterior en cuyo caso parte se evapora y parte se oxida al contactar con el aire, con lo cual el petrleo en s desaparece o hasta encontrar una roca no porosa que le impide la salida. Entonces bajo esas condiciones que se indicaron, se habla de un yacimiento.

Yacimientos Estratigrfico

Estratigrficos: En forma de cua alargada que se inserta entre dos estratos.

Anticlinal: En un repliegue que se produce en el subsuelo, que almacena el petrleo en el arqueamiento del terreno y es lugar donde se encuentra hidrocarburo.

Falla: Cuando el terreno se fractura, los estratos que antes coincidan se separan. Si el estrato que contena petrleo encuentra entonces una roca no

porosa, o sea impermeable, y es donde se forma la bolsa o yacimiento. En las ltimas dcadas se ha desarrollado enormemente la bsqueda de yacimientos bajo el mar, los cuales, si bien tienen similares caractersticas que los terrestres en cuanto a estructura de las bolsas, presentan muchas mayores dificultades a la hora de su localizacin y, por aadidura, de su explotacin.

2. Exploracin

Para descubrir los lugares donde existen 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 donde se encuentra, y sern estos analizados por geolgicos o geofsicos.

Mtodos Geolgicos

El primer objetivo 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, donde estos indican la factibilidad de estudiar y explotar el posible yacimiento.

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

3.Extraccin

Aunque en un principio se emple el mtodo de percusin, cuando los pozos petrolferos estaban situados a poca profundidad y bajo rocas de gran dureza, dicha tcnica desde mediados del siglo XX dej paso al mtodo de rotacin, ya que la mayor parte del petrleo se ha determinado que se encuentra a una profundidad de entre 900 y 5.000 metros, aunque hay pozos que llegan a los 7.000 u 8.000 metros.

Mtodo de rotacin

Consiste en un sistema de tubos acoplados unos a continuacin de otros que, impulsados por un motor, van girando y perforando hacia abajo. En el extremo se halla una broca o trpano con dientes que rompen la roca, cuchillas que la separan y diamantes que la perforan, dependiendo del tipo de terreno. Adems, existe un sistema de polea mvil del que se suspende el conjunto de los tubos que impide que todo el peso de los tubos los pozos tienen profundidades de miles de metros recaiga sobre la broca.

Encamisado

Para evitar que las paredes del pozo se derrumben durante la perforacin y, al mismo tiempo, la estructura de los estratos del subsuelo permanezca inalterada, segn se va perforando el pozo, ste va siendo recubierto mediante unas paredes o camisas de acero de un grosor de entre 6 y 12 milmetros.

Aprovechamiento del yacimiento

Los clculos realizados histricamente permiten afirmar que habitualmente una bolsa de petrleo slo suele ser aprovechada entre un 25% y un 50% de su capacidad total. El petrleo suele estar acompaado en las bolsas por gas. Ambos, por la profundidad a la que se hallan, estn sometidos a altas presionesel gas, por esa circunstancia, se mantiene en estado lquido. Al llegar la broca de perforacin, la rotura de la roca impermeable provoca que la presin baje, por lo que, por un lado, el gas deja de estar disuelto y se expande y el petrleo deja de tener el obstculo de la roca impermeable y suele ser empujado por el agua salada que impregna generalmente la roca porosa que se encuentra por debajo de la bolsa de petrleo. Estas dos circunstancias hacen que el petrleo suba a la superficie.

Bombeo del petrleo

Sin embargo, llega un momento en que la presin interna de la bolsa disminuye hasta un punto en que el petrleo deja de ascender solo -y, por otro lado, el gas, cada vez menor, deja de presionar sobre el crudo, por lo que hay que

forzarlo mediante bombas para que suba. Este bombeo se realiza hasta el momento en que el coste del sistema de extraccin es mayor que la rentabilidad que se obtiene del petrleo, por lo que el pozo es abandonado.

Inyeccin de agua.

Para aumentar la rentabilidad de un yacimiento se suele utilizar un sistema de inyeccin de agua mediante pozos paralelos. Mientras que de un pozo se extrae petrleo, en otro realizado cerca del anterior se inyecta agua en la bolsa, lo que provoca que la presin no baje y el petrleo siga siendo empujado a la superficie, y de una manera ms rentable que las bombas. Este sistema permite aumentar la posibilidad de explotacin de un pozo hasta, aproximadamente, un 33% de su capacidad. Dependiendo de las caractersticas del terreno, esta eficiencia llega al 60%.

Inyeccin de vapor

En yacimientos con petrleo muy viscoso (con textura de cera) se utiliza la inyeccin de vapor, en lugar de agua, lo que permite conseguir dos efectos:

1.) Por un lado, se aumenta, igual que con el agua, la presin de la bolsa de crudo para que

siga ascendiendo libremente.

2.) Por otro, el vapor reduce la viscosidad del crudo, con lo se hace ms sencilla su extraccin, ya que fluye ms deprisa.

Extraccin en el mar

El avance en las tcnicas de perforacin ha permitido que se puedan desarrollar pozos desde plataformas situadas en el mar (off-shore), en aguas de una profundidad de varios cientos de metros. En ellos, para facilitar la extraccin de la roca perforada se hace circular constantemente lodo a travs del tubo de perforacin y un sistema de toberas en la propia broca. Con ello, se han conseguido perforar pozos de 6.400 metros de profundidad desde el nivel del mar, lo que ha permitido acceder a una parte importante de las reservas mundiales de petrleo.

4. Reservas mundiales. Produccin y duracin A finales de 2003, las reservas mundiales

probadas de petrleo ascendan a 157.000

millones de toneladas, equivalentes a 1,15

billones de barriles.

Por pases El 77% de esas reservas se encuentran en los 11

pases pertenecientes a la Organizacin de

Pases Productores de Petrleo (OPEP) Arabia

Saudita, Argelia, Emiratos rabes Unidos,

Indonesia, Irak, Irn, Kuwait, Libia, Nigeria,

Qatar y Venezuela. El 7,5% del total mundial se

encuentra en pases pertenecientes a la OCDE

(Organizacin para la Cooperacin y el

Desarrollo Econmico), formada por 30 pases

entre los que se encuentran los

econmicamente ms potentes del mundo. El

resto, un 15,6%, est repartido en los dems

pases del mundo (entre stos destacan, por sus

reservas, Rusia y China

Esto quiere decir que el 86,3% de las reservas actualmente existentes de petrleo en el mundo se encuentran en esos 12 pases

Pases del mundo con ms petrleo en su subsuelo por zonas

Pas

Porcentaje sobre el

total

de reservas mundiales

Arabia Saudita 22,9

Irn 11,4

Irak 10

Emiratos rabes Unidos

8,5

Kuwait 8,4

Venezuela 6,8

Rusia 6

Libia 3,1

Estados Unidos 2,7

China 2,1

Mxico 1,4

Fuente: BP statistical review of world energy June 2005 (Datos de 2006)

En el siguiente grfico se expresan las reservas mundiales de crudo por zonas geogrficas: Es decir, que dos tercios de las reservas mundiales de petrleo se encuentran en Oriente Medio. Sin embargo, (aunque estos datos tambin se incluirn en el captulo sobre el consumo de petrleo), el porcentaje que consume cada zona no tiene nada que ver con sus reservas:

Produccin En 2005 se produjeron 3.697 millones de toneladas de petrleo, prcticamente la misma cantidad que en 2004 (3.561 toneladas)

Reservas por zonas

Oriente Medio

63,3%

Europa y Euro Asia

9,2% 4.2%

Sur y Centro

Amrica 8,9%

frica 8,9%

Amrica de Norte

5,5%

Asia Pacfico 4,2%

Zona Reservas % s/total

Consumo % s/total

Oriente Medio 63.3 5.9

Europa y Euroasia

9.2 25.9

Sur y Centro de Amrica

8.9 6

frica 8.9 3.3

Amrica del Norte

5.5 30.1

Asia-Pacfico 4.2 28.8

Fuente: BP statistical review of world energy June 2005. (Datos de 2005)

Datos de produccin 1999-2003

Ao Millones de toneladas

Miles de barriles diarios

2003 3.697 76.777

2002 3.562 74.065

2001 3.586 74.487

2000 3.604 74.669

1999 3.468 72.063

Fuente: BP statistical review of world energy June 2004 (Datos de 2003)

Duracin de las reservas mundiales de petrleo

El dato sobre la produccin de barriles de petrleo es de gran importancia en tanto en cuanto permite averiguar la duracin de las reservas mundiales si no se efectuasen nuevos descubrimientos. De esta forma, si la produccin de petrleo siguiera en el futuro al mismo ritmo que en 2003, las reservas mundiales salvo que se encontrasen nuevos yacimientos duraran 41 aos. En los ltimos 30 aos, la capacidad mxima de reservas de petrleo se alcanz en 1989, cuando se estim que stas duraran 44 aos ms.

Los dos siguientes cuadros muestran la evolucin de la duracin de las reservas mundiales de petrleo en el mundo en el perodo 1981-2003 (cuadro de la izquierda) y la duracin estimada de las reservas por zonas en el ao 2003 (cuadro de la derecha.) En 2003 descendi ligeramente la produccin global de petrleo con el consiguiente aumento de la capacidad de reservas mundiales. En la

ltima dcada el ratio reservas / produccin de petrleo se mantuvo en trminos estables, aunque con un ligero descenso (41 en 2003 y 43,7 en 1989)

Mundial

Amrica del Norte

Sur y Centro y Amrica

Europa y Euroasia

Oriente Medio

frica

Asia Pacfico

Fuente: BP statistical review of world energy June 2004 (Datos de 2003)

5. Transporte y mercados de consumo

Normalmente, los pozos petrolferos se encuentran en zonas muy alejadas de los lugares de consumo, por lo que el transporte del crudo se convierte en un aspecto fundamental de la industria petrolera, que exige una gran inversin, tanto si el transporte se realiza mediante oleoductos, como si se realiza mediante buques especiales denominados petroleros. Al principio de la industria petrolfera, el petrleo generalmente se refinaba cerca del lugar de produccin. A medida que la demanda fue en aumento, se consider ms conveniente transportar el crudo a las refineras situadas en los pases consumidores. Por este motivo, el papel del transporte en la industria petrolfera es muy importante. Hay que tener en cuenta que Europa occidental importa el 97% de sus necesidades principalmente de frica y de Oriente Medio y Japn, el 100%.

Los pases que se autoabastecen tambin necesitan disponer de redes de transporte eficaces, puesto que sus yacimientos ms importantes se encuentran a millares de kilmetros de los centros de tratamiento y consumo, como ocurre en Estados Unidos, Rusia, Canad o Amrica del Sur. En Europa, el aprovisionamiento de zonas industriales alejadas del mar exige el equipamiento de puertos capaces de recibir los sper petroleros de 300.000 y 500.000 Tm de carga, almacenamientos para la descarga y tuberas de conduccin de gran capacidad

Medios de transporte

Aunque todos los medios de transporte son buenos para conducir este producto (el mar, la carretera, el ferrocarril o la tubera), el petrleo crudo utiliza sobretodo dos medios de transporte masivo: los oleoductos de caudal continuo y los petroleros de gran capacidad. Los otros medios de transporte (barcos de

cabotaje, gabarras, vagones cisterna o camiones cisterna, entre otros) se utilizan, salvo casos excepcionales, como vehculos de distribucin de productos terminados derivados del petrleo. En la actualidad no hay en el comercio internacional mercanca individual cuyo transporte supere en volumen o valor al del petrleo.

La ventaja del petrleo es que su fluidez permite el transporte a granel, lo que reduce los gastos al mnimo y permite una automatizacin casi completa del proceso. Gracias a los adelantos tcnicos de hoy en da, basta en muchos casos con hacer la conexin de tuberas y proceder a la apertura o cierre de vlvulas, muchas veces de forma automtica y a distancia con telecontrol.

Oleoductos

Un oleoducto es el conjunto de instalaciones que sirve de transporte por tubera de los productos petrolferos lquidos, en bruto o refinados. El trmino oleoducto comprende no slo la tubera en s misma, sino tambin las instalaciones necesarias para su explotacin: depsitos de almacenamiento, estaciones de bombeo, red de transmisiones, conexiones y distribuidores, equipos de limpieza, control medioambiental, etc. El dimetro de la tubera de un oleoducto oscila entre 10 centmetros y un metro. Los oleoductos de petrleo crudo comunican los depsitos de almacenamiento de los campos de extraccin con los depsitos costeros o, directamente, con los depsitos de las refineras. En los pases que se suministran de crudos por va martima, el oleoducto asegura el enlace entre los depsitos portuarios de recepcin y las refineras del interior.

En la actualidad hay en el mundo ms de 1.500.000 kilmetros de tubera destinados

al transporte de crudos y de productos terminados, de los cuales el 70 por ciento se utilizan para gas natural, el 20 por ciento para crudos y el 10 por ciento restante para productos terminados (carburantes.) Los Estados Unidos tienen la red de oleoductos ms densa del mundo. En Europa existen cinco grandes lneas de transporte de crudo que, partiendo de los terminales martimos de Trieste, Gnova, Lavera, Rtterdam y Wilhelnshaven, llevan el petrleo a las refineras del interior. Esta red es de 3.700 kilmetros, una extensin que se queda pequea si se compara con los 5.500 kilmetros del oleoducto del Comecn o de la Amistad, que parte de la cuenca del Volga-Urales (600 kilmetros al este de Mosc) y que suministra crudo a Polonia, Alemania, Hungra y otros pases centro europeos. Cmo Funciona Un Oleoducto El petrleo circula por el interior de la conduccin

gracias al impulso que proporcionan las estaciones de

bombeo, cuyo nmero y potencia estn en funcin del

volumen a transportar, de la viscosidad del producto,

del dimetro de la tubera, de la resistencia mecnica

y de los obstculos geogrficos a sortear. En

condiciones normales, las estaciones de bombeo se

encuentran situadas a 50 kilmetros unas de otras.

El crudo parte de los depsitos de almacenamiento, donde por medio de una red de canalizaciones y un sistema de vlvulas se pone en marcha la corriente o flujo del producto. Desde un puesto central de control se dirigen las operaciones y los controles situados a lo largo de toda la lnea de conduccin. El cierre y apertura de vlvulas y el funcionamiento de las bombas se regulan por mando a distancia.

Una gran obra de ingeniera La construccin de un oleoducto supone una gran obra de ingeniera y por ello, en muchos casos, es realizada conjuntamente por varias empresas. Tambin requiere de complicados estudios econmicos, tcnicos y financieros con el fin garantizar su operatividad y el menor impacto posible en el medio ambiente. El trazado debe ser recto en la medida de lo posible y, normalmente, la tubera es enterrada en el

subsuelo para evitar los efectos de la dilatacin. Los conjuntos de tubos se protegen contra la corrosin exterior antes de ser enterrados. Las tuberas se cubren con tierra y el terreno, tras el acondicionamiento pertinente, recupera su aspecto anterior.

Petroleros Los petroleros son los mayores navos de transporte que existen hoy en da en el mundo. Son inmensos depsitos flotantes que pueden llegar a medir 350 metros de largo (eslora) y alcanzar las 250.000 toneladas de peso muerto (TPM.) Actualmente se transportan por mar ms de mil millones de toneladas de crudo al ao en todo el mundo. El petrolero es el medio ms econmico

para transportar petrleo a grandes distancias y

tiene la ventaja de una gran flexibilidad de

utilizacin. Su principal caracterstica es la

divisin de su espacio interior en cisternas

individuales, lo que permite separar los

diferentes tipos de petrleo o sus productos

derivados.

6. Refino y obtencin de productos

El petrleo, tal como se extrae del yacimiento, no tiene aplicacin prctica alguna. Por ello, se hace necesario separarlo en diferentes fracciones que s son de utilidad. Este proceso se realiza en las refineras. Una refinera es una instalacin industrial en la que se transforma el petrleo crudo en productos tiles para las personas. El conjunto de operaciones que se realizan en las refineras para conseguir estos productos son denominados procesos de refino. La industria del refino tiene como finalidad obtener del petrleo la mayor cantidad posible de productos

de calidad bien determinada, que van desde los gases ligeros, como el propano y el butano, hasta las fracciones ms pesadas, fuelleo y asfaltos, pasando por otros productos intermedios como las gasolinas, el gasoil y los aceites lubricantes.

El petrleo bruto contiene todos estos productos en potencia porque est compuesto casi exclusivamente de hidrocarburos, cuyos dos elementos son el carbn y el hidrgeno. Ambos elementos al combinarse entre s pueden formar infinita variedad de molculas y cadenas de molculas.

Procesos de refino

Los procesos de refino dentro de una refinera se pueden clasificar, por orden de realizacin y de forma general, en destilacin, conversin y tratamiento. Antes de comenzar este proceso se realiza un anlisis de laboratorio del petrleo, puesto que no todos los petrleos son iguales, ni de todos se pueden extraer las mismas sustancias. A continuacin se realizan una serie de refinados

piloto donde se experimentan a pequea escala todas las operaciones de refino. Una vez comprobados los pasos a realizar, se inicia el proceso.

Destilacin La 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. En ste, el petrleo calentado es alimentado a una

columna, llamada tambin torre de fraccionamiento o de destilacin.

El petrleo pasa primero por un calentador que alcanza una temperatura de 370C y posteriormente es introducido en una torre, donde comienza a circular y a evaporarse. De esta forma se separan los productos ligeros y los residuos.

Procesos de Refino Los hidrocarburos con menor masa molecular

son los que se vaporizan a temperaturas ms bajas y a

medida que aumenta la temperatura se van

evaporando las molculas ms grandes.

Las fracciones ms ligeras del crudo, como son los gases y la nafta, ascienden hasta la parte superior de la torre. A medida que descendemos, nos encontramos con los productos ms pesados: el queroseno, gasoil ligero, gasoil pesado. En ltimo lugar, se encuentra el residuo de fuelleo atmosfrico. La destilacin es continua: el crudo calentado entra en la torre y las fracciones separadas salen a los diferentes niveles. Esta operacin, no obstante, slo suministra productos en bruto que debern ser mejorados (convertidos) para su comercializacin, dado que los procesos de destilacin no rinden productos en la cantidad ni calidad.

En cuanto a la cantidad, las fracciones obtenidas deben estar distribuidas de forma que puedan hacer frente a las necesidades de las distintas pocas del ao. En invierno, las necesidades de gasleos y fuelleos para calefaccin sern superiores a las del verano, donde prima la produccin de gasolinas. Con respecto a la calidad, las gasolinas que

provienen directamente de la destilacin, no responden a las exigencias de los motores, particularmente en lo que se refiere a su ndice de octanos.

Conversin Para 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 cracking y el reformado. Los procedimientos de cracking o craqueo consisten en un ruptura molecular y se pueden realizar, en general, con dos tcnicas: el craqueo trmico, que rompe las molculas mediante calor, o el craqueo cataltico, que realiza la misma operacin mediante un catalizador, que es una sustancia que causa cambios qumicos sin que ella misma sufra modificaciones en el proceso.

Procesos De Refino

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.

Tratamiento 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.

PORCENTAJES DE LOS DISTINTOS PRODUCTOS REFINADOS

En 1920, un barril de crudo, que contiene 159 litros, produca 41,5 litros de gasolina, 20 litros de queroseno, 77 litros de gasoil y destilados y 20 litros de destilados ms pesados.

Hoy un barril de crudo produce 79,5 litros de gasolina, 11,5 de combustible para reactores, 34 litros de gasoil y destilados, 15 litros de lubricantes y 11,5 litros de residuos ms pesados.

DISTRIBUCIN DE LOS PRODUCTOS DERIVADOS DEL PETRLEO

Los productos derivados del petrleo alimentan no slo a otras industrias, sino, sobre todo, a los consumidores industriales o privados. Al principio resultaba ms econmico situar las refineras junto a las explotaciones petrolferas, mientras que ahora, los progresos realizados en la tcnica de los oleoductos han dado lugar a una evolucin que conduce a instalar las refineras cerca de los grandes centros de consumo. Una vez obtenidos los derivados petrolferos, las empresas deben

distribuir sus productos a los clientes.

En general, estos productos salen de las refineras a granel, aunque algunos se envasan en latas o bidones, listos para su uso. Los grandes consumidores, como las elctricas o las industrias qumicas, reciben el suministro directamente de la refinera, por oleoducto o por carretera. Los consumidores de menos cantidades son abastecidos, generalmente, desde centros de almacenamiento y distribucin.

Aunque los derivados del petrleo forman una gama muy variada, el 90% de ellos se destinan a satisfacer las necesidades energticas del mundo. Es decir, estamos hablando de los combustibles.

Principales productos derivados del petrleo

Gases del petrleo (butano, propano) Gasolinas para automviles (sin plomo,

de 98 octanos) Combustibles para aviones (alto

octanaje, querosenos) Gasleos (para automviles, para

calefaccin) Fuelleos (combustible para buques,

para la industria)

Otros derivados

Aceites (lubricantes, grasas) Asfaltos (para carreteras, pistas

deportivas) Aditivos (para mejorar combustibles

lquidos y lubricantes)

7. Almacenamiento

Para evitar cortes o problemas en el proceso de suministro de petrleo y con el fin de asegurar un abastecimiento abundante y regular de las industrias y de los consumidores, son necesarias grandes

instalaciones de almacenamiento o depsito, bien sea en los terminales, en los puertos o en las mismas refineras. El almacenamiento debe quedar asegurado en cada etapa del camino recorrido por el petrleo, desde el pozo de extraccin hasta el surtidor de gasolina o la caldera.

TIPOS DE ALMACENAMIENTO

Almacenamiento del crudo

Una refinera no se abastece normalmente directamente a partir del yacimiento de petrleo, dado que en entre uno y otro punto suele producirse un transporte intermedio por buque cisterna (petroleros) o por oleoducto. Por ello, el crudo (petrleo bruto) se almacena tanto en el punto de embarque como en el del desembarque. Las capacidades de este almacenamiento de cabeza de lnea suele contener un stock de petrleo bruto de cinco das como media, que garantice la carga de los petroleros que llegan al puerto o, en su caso, los mtodos de explotacin de los oleoductos.

Almacenamiento en la refinera

Las refineras disponen de numerosos depsitos al comienzo y al final de cada unidad de proceso para absorber las paradas de mantenimiento y los tratamientos alternativos y sucesivos de materias primas diferentes. Asimismo, para almacenar las bases componentes de otros productos terminados que se obtienen a continuacin por mezcla, y para disponer de una reserva de trabajo suficiente con el fin de hacer frente a los pedidos y cargamentos de materia prima que les llegan.

Almacenamiento de distribucin

Solamente una pequea parte de los consumidores puede ser abastecida directamente, es decir por un medio de transporte que una de forma directa al usuario con la refinera. Por este motivo, es ms eficaz y econmico construir un depsito-pulmn, terminal de distribucin, surtido masivamente por

el medio de transporte que viene de la refinera, ya sean oleoductos de productos terminados, buques (para depsitos costeros), barcazas fluviales, vagones cisterna o camiones cisterna. Estos depsitos suelen estar ubicados cerca de los grandes centros de consumo (ciudades, polgonos industriales, etc.) Desde estos depsitos, salen camiones de distribucin que llevan el producto al consumidor final.

Almacenamiento de reserva

Tras la crisis de 1973 (segunda guerra rabe-israel) que provoc el racionamiento de la gasolina en algunos pases de Europa Occidental, un gran nmero de estos pases aprobaron normas legales para regular la existencia de reservas estratgicas de petrleo.

De esta forma, en algunos pases las compaas petroleras estn obligadas a poseer en todo momento una cantidad de producto que garantice el consumo del mercado interno durante un tiempo mnimo determinado. Este stock de reserva se almacena tanto en los depsitos de las terminales portuarias de las refineras como en los almacenes de distribucin; se mide en das de consumo en condiciones normales y suele superar los 90 das.

8. Petroqumica: Transformacin de productos derivados

Del petrleo se obtienen determinados compuestos que son la base de diversas cadenas productivas que acaban en una amplia gama de productos denominados petroqumicos, que despus se utilizan en las industrias de fertilizantes, plsticos, adems de alimenticia, farmacutica, qumica y textil, entre otras. La conversin de hidrocarburos en productos qumicos se llama petroqumica y es una de las piedras angulares de la industria y la

tecnologa actual. Esta industria ha hecho posible muchos de los productos que hoy se consideran normales y necesarios, como las computadoras, tejidos, juguetes irrompibles... La utilizacin del petrleo y el gas natural como fuentes de productos petroqumicos ha sido posible gracias al desarrollo de tcnicas de transformacin de su estructura molecular. El crecimiento de la demanda de los productos petroqumicos se ha debido al desplazamiento de las materias primas tradicionales por las nuevas materias sintticas:

Industria textil: Fibras sintticas que suplen a la lana y el algodn. Industria del caucho: nuevos productos con iguales propiedades y a veces superiores a las del caucho natural. Industria de envases y embalajes: el polietileno como alternativa al cristal y al celofn, plsticos para la construccin, por su gran resistencia a la corrosin y a las inclemencias del tiempo, por su ligereza y flexibilidad

Etapas Del Desarrollo Petroqumico. 1.) Fabricacin de materias de base o productos de

primera generacin. Partiendo del petrleo y del gas

natural, se obtienen diversos productos bsicos que

son los pilares de la petroqumica. Los dos grupos ms

importantes son las olefinas y los aromticos.

2.) Introduccin de tomos de ciertos componentes

(oxigeno, nitrgeno y azufre) en los productos bsicos,

para obtener productos de segunda generacin

(productos intermedios)

3.) Elaboracin de productos de consumo. Conjugando

los productos bsicos e intermedios. Su diversidad es

asombrosa y alcanza una casi infinita variedad de

productos habituales de consumo (fibras, cauchos,

plsticos, detergentes, pinturas, barnices, abonos,

anticongelantes, perfumes, explosivos, aislantes,

alimentos, etc.)

Materias De Base

Las principales materias de base o cadenas petroqumicas son las del gas natural, las olefinas ligeras (etileno, propileno y butenos) y la de los aromticos.

Para obtener estas materias la industria petroqumica utiliza los procedimientos del cracking o desdoblamiento de molculas pesadas en molculas ms ligeras, y el reformado o modificacin de la estructura molecular del hidrocarburo.

Para obtener estas materias la industria petroqumica utiliza los procedimientos del cracking o desdoblamiento de molculas pesadas en molculas ms ligeras, y el reformado o modificacin de la estructura molecular del hidrocarburo.

Del etileno se producen un gran nmero de derivados, como las diferentes clases de polietileno, cloruro de vinilo, compuestos clorados, xidos de etileno, monmeros de estireno entre otros que tienen aplicacin en plsticos, recubrimientos, moldes, etc.

Del propileno se producen compuestos como alcohol isoproplico, polipropileno y acrilonitrilo, que tienen gran aplicacin en la industria de solventes, pinturas y fibras sintticas.

Por deshidrogenacin de butenos, o como subproducto del proceso de fabricacin de etileno se obtiene el 1.3-butadieno que es una materia prima fundamental en la industria de los elastmeros, para la fabricacin de llantas, sellos, etc.

Una cadena fundamental en la industria petroqumica se basa en los aromticos (benceno, tolueno y xilenos.) El benceno es la base de produccin de ciclohexano y de la industria del nailon; as como del cumeno para la produccin industrial de acetona y fenol. Los

xilenos son el inicio de diversas cadenas petroqumicas, principalmente las de las fibras sintticas.

Productos Terminados

La inmensa variedad de productos terminados de la Petroqumica puede clasificarse en cinco grupos:

Los plsticos. Las fibras sintticas. Los cauchos sintticos o elastmeros. Los detergentes Los abonos nitrogenados

Plsticos El nombre comn de plsticos se debe a la propiedad que tienen de ser deformables por plasticidad (frente a la elasticidad), bajo la influencia del calor, la presin o de ambos a la vez. Este trmino abarca productos que difieren entre s por su estructura qumica, sus propiedades fsicas, sus aplicaciones prcticas y sus procesos de fabricacin. Hay tres grandes familias de plsticos: los termoplsticos, los termoendurecibles y los poliuretanos.

Aplicaciones de los plsticos derivados del petrleo

Termoplsticos (aproximadamente el 50% del consumo de plsticos del mundo)

Pelculas fotogrficas, bolsas, papel de envasar, tuberas, canalizaciones, construccin en general, embalajes, muebles, juguetes, aislamientos, electrnica, PVCs para revestimientos, tuberas, vlvulas, flores artificiales, botas, etc.

Termoendurecibles

Aislamientos elctricos, paneles decorativos, utensilios domsticos, etc.

Poliuretanos

Productos con apariencia de vidrio, espumas extraligeras...

Fibras sintticas

Las fibras sintticas se obtienen por hilado de sustancias fundidas.

La primera que se comercializ fue el nailon, en 1938. Desde entonces, el aumento de la demanda no ha dejado de crecer. Por su volumen, representan la segunda materia en importancia de la Petroqumica, tras los plsticos.

Aplicaciones de las fibras sintticas

Poliamidas

Lencera fina, alfombras, cortinas, trajes de bao, recubrimiento interior de neumticos...

Polister Trajes, corbatas, impermeables, visillos, alfombras...

Acrlicas Sustituyen a la lana: ovillos y moquetas, entre otros usos.

Caucho sinttico y elastmeros

Es el suministrador principal de la industria del automvil, en un elemento tan fundamental como los neumticos. Tambin se emplean, en algunas de sus variedades, para los calzados y para la construccin de recubrimientos de terrazas y tejados.

Detergentes Son productos solubles en el agua, cuya propiedad fundamental consiste en poder modificar la tensin superficial de los lquidos en los que se encuentra, disminuyendo o eliminando la suciedad contenida en ellos. Sus usos principales estn centrados en el hogar, en forma de polvos, escamas o lquidos que sirven

para lavar la ropa y la vajilla. Para suprimir sus efectos contaminantes en las aguas residuales, los detergentes se fabrican ahora a base de productos biodegradables, que son rpidamente destruidos por los microorganismos que viven en los ros.

Abonos La agricultura, que hasta hace poco slo utilizaba el estircol natural, ha sufrido una gran revolucin gracias a la qumica. El cido sulfrico, los fosfatos y la sntesis del amoniaco, han puesto en circulacin una gama muy amplia de abonos qumicos que mejoran el rendimiento de la agricultura. La petroqumica, mediante el suministro de hidrgeno a bajo precio para la produccin de amoniaco, contribuye a promover el empleo masivo del nitrgeno asimilable en sus tres variantes: nitratos, sulfatos y urea y la infinidad de abonos complejos. Adems, la petroqumica proporciona a la agricultura productos fitosanitarios tales

como herbicidas, fungicidas e insecticidas.

9. Gases licuados del petrleo. El gas natural

El proceso del refino del crudo de petrleo proporciona, entre otros muchos productos (gasolinas, gasleos, aceites, etc.), los denominados gases licuados del petrleo, entre los que destacan el butano y el propano por su importancia en el consumo industrial y, sobre todo, domstico.

Tambin hay gases licuados que se extraen del propio yacimiento en forma de gas y que han de ser tratados en una planta de licuefaccin para convertirlos en productos lquidos. Una vez lquido, este gas es transportado, generalmente, en buques que los trasladan a los mercados de consumo, donde se realiza la operacin inversa: nueva gasificacin, para su consumo en la industria y en los hogares en forma de gas natural.

Los gases licuados son extrados de los

hidrocarburos del crudo que tienen las molculas ms pequeas y ms ligeras. Esto se produce durante el proceso de destilacin, la primera de las etapas del refino del petrleo. El gas natural que se obtiene principalmente en bateras de separacin est constituido por metano con proporciones variables de otros hidrocarburos (etano, propano, butanos, pentanos y gasolina natural) y de contaminantes diversos.

Su proceso consiste principalmente en:

La eliminacin de compuestos cidos (H2S y CO2) mediante el uso de las tecnologas adecuadas. El gas alimentado se denomina amargo, el producto gas dulce y el proceso se conoce generalmente como endulzamiento.

La recuperacin de etano e hidrocarburos licuables, previo proceso de deshidratacin para evitar la formacin de slidos.

Recuperacin del azufre de los gases cidos que se generan durante el proceso de endulzamiento.

Fraccionamiento de los hidrocarburos lquidos recuperados, obteniendo etano, propano, butanos y gasolina; en ocasiones tambin resulta conveniente separar el isobutano del n-butano para usos muy especficos.

Gas Natural

Aunque como gases naturales pueden clasificarse todos los que se encuentran de forma natural en la Tierra, desde los constituyentes del aire hasta las emanaciones gaseosas de los volcanes, el trmino gas natural se aplica hoy en sentido estricto a las mezclas de gases combustibles, hidrocarburados o no, que se encuentran en el subsuelo donde, en ocasiones, se hallen asociados con petrleo lquido. El principal constituyente del gas natural es siempre el metano, que representa habitualmente entre el 75% y el 95% del volumen total de la mezcla, razn por la cual se suele llamar metano al gas natural. Los otros hidrocarburos gaseosos que suelen estar presentes, etano, butano y propano, aparecen siempre en proporciones menores, constituyentes distintos a los

hidrocarburos, los ms importantes suelen ser el nitrgeno, el dixido de carbono, el sulfuro de hidrgeno, el helio y el argn. El gas natural puede ser hmedo si contiene hidrocarburos lquidos en suspensin o seco si no los contiene.

El uso de combustibles gaseosos, para iluminacin y fines domsticos, ha sido muy general desde la mitad del siglo XIX. Sin embargo, apenas se utilizaba en la industria debido a la abundancia de combustibles slidos y lquidos disponibles y a la dificultad que presentaba el transporte y almacenamiento de los combustibles gaseosos.

Uso del gas natural

El desarrollo del empleo del gas natural se ha realizado con posterioridad al uso del petrleo. El gas natural, que apareca en casi todos los yacimientos petrolferos, se quemaba a la salida del pozo como un residuo ms. nicamente en EE. UU , y siempre en lugares muy prximos a zonas petrolferas, se utilizaba como combustible domstico por su gran poder calorfico (9.000-12.000 kcal/m3).

La necesidad de nuevas fuentes hizo descubrir nuevos yacimientos que posean

enormes reservas de gas natural acompaadas de pequeas cantidades de petrleo. Pero segua existiendo el problema de su almacenamiento y transporte. La solucin a ambos problemas lleg al poner a punto unas tcnicas destinadas a la licuefaccin de los gases y procedimientos para producir y soldar tuberas capaces de resistir altas presiones. En la licuefaccin, el gas natural se somete a unas temperaturas muy bajas, prximas a 160C bajo cero, a las cuales el gas se comprime hasta transformarse en lquido. En este estado se introduce en grandes depsitos de forma esfrica capaces de soportar la alta presin que se origina cuando el gas vuelve a su temperatura ambiente. El problema del transporte queda resuelto mediante la creacin de la cadena del gas natural licuado (GNL). De forma esquemtica, la cadena del GNL consta de las siguientes fases:

1. Transporte del gas desde los yacimientos hasta la costa, por medio del gasoducto.

2. Licuacin del gas natural. 3. Transporte martimo del GNL en buques

metaneros.

Recepcin del GNL en las instalaciones portuarias del pas importador y regasificacin inmediata, seguida de distribucin comercial por tubera. Aprovechamiento del gas natural El gas natural se utiliza como combustible y como materia prima en la industria petroqumica. Como combustible se emplea por su gran poder calorfico, por ser su combustin fcilmente regulable y por ser limpia y producir escasa contaminacin. Como materia prima es la ms adecuada para la fabricacin de amonaco producto base de toda la industria de abonos nitrogenados y tambin del metanol producto que se utiliza en la fabricacin de plsticos y protenas sintticas. A partir del gas natural se obtienen materias primas de base en la industria petroqumica (etileno, butadieno y propileno).

Comercializacin del Gas Natural Es una de las energas primarias de utilizacin ms reciente, puesto que hasta la segunda dcada del siglo XX no comenz su comercializacin en los Estados Unidos pas pionero en su prod