Hidrocarburos:

Petroleo.

1.- ¿Qué es el petróleo?

El petróleo o "aceite de piedra" es una mezcla compleja no homogénea de hidrocarburos insolubles en agua.
Es de origen orgánico, fósil, fruto de la transformación de materia orgánica procedente de zooplancton y algas, que depositados en grandes cantidades en fondos anóxicos de mares o zonas lacustres del pasado geológico, fueron posteriormente enterrados bajo pesadas capas de sedimentos.

http://es.wikipedia.org/wiki/Petroleo

2.- Teorías sobre el origen del petróleo

- Hipótesis orgánica de Engler:

Según esta teoría el petróleo proviene de zonas profundas de la tierra o mar, donde se formó hace millones de años. Esta teoría plantea que organismos vivos (peces, y pequeños animales acuáticos y especies vegetales), al morir se acumularon en el fondo del mar y se fueron mezclando y cubriendo con capas cada vez más gruesas de sedimento como lodo, fragmentos de tierra y rocas, formando depósitos sedimentarios llamados rocas generadoras de crudo. La acumulación de otras capas geológicas sobre estos depósitos formó la “roca madre” y generó condiciones de presión y temperatura lo que facilitó la acción de bacterias anaeróbicas para transformar lentamente la materia orgánica en hidrocarburos (compuestos de carbono e hidrógeno) con pequeñas cantidades de otros elementos.

El petróleo no se encuentra distribuido de manera uniforme en el subsuelo y para que éste se acumule, deben cumplirse algunas condiciones básicas: Debe existir una roca permeable para que, bajo presión, el petróleo pueda moverse a través de los poros microscópicos de la roca y debe existir una roca impermeable dispuesta en forma tal, que evite la fuga del petróleo y el gas natural hacia la superficie.

El material orgánico debe estar en abundancia para que se forme un yacimiento. Esta teoría es una de la más aceptadas ya que todos los yacimientos petroleros se han encontrado en terrenos sedimentarios y además en ellos, siempre se han encontrado restos fósiles de animales y vegetales.

- Hipótesis inorgánica de Mendeleev:

Según esta teoría se habría originado por la acción del agua sobre carburos metálicos produciendo metano y acetileno. Los demás componentes se habrían generado por reacciones químicas posteriores. Esta teoría se ha descartado porque no justifica la presencia de restos fósiles de animales y vegetales en los yacimientos.

- Hipótesis inorgánica de Thomas Gold:

Sugiere que el gas metano que suele encontrarse en los yacimientos de petróleo, pudo haberse generado a partir de los meteoritos que cayeron durante la formación de la Tierra hace millones de años. Esta teoría está generando cada día más adeptos debido a que la NASA ha probado que las atmósferas de otros planetas tienen gran contenido de metano.

http://iquimica.blogspot.com/2005/10/origen-del-petrleo.html

3.- Estudio de las capas geológicas de la tierra

La Tierra tiene una estructura compuesta por diferentes capas. Estas capas poseen diferentes composiciones químicas y comportamiento geológico. Su naturaleza puede estudiarse a partir de la propagación de ondas sísmicas en el interior terrestre y a través de las medidas de los diferentes momentos gravitacionales de las diferentes capas obtenidas por diferentes satélites orbitales.

Los geólogos han diseñado dos modelos geológicos que establecen una división de la estructura terrestre:

El primero es el modelo geostático:

• Corteza. Es la capa más superficial y tiene un espesor que varía entre los 12 km, en los océanos, hasta los 80 km en cratones (porciones más antiguas de los núcleos continentales). La corteza está compuesta por basalto en las cuencas oceánicas y por granito en los continentes.
• Manto. Es una capa intermedia entre la corteza y el núcleo que llega hasta una profundidad de 2900 km. El manto está compuesto por peridotita. El cambio de la corteza al manto está determinado por la discontinuidad de Mohorovicic. El manto se divide a su vez en manto superior y manto inferior. Entre ellos existe una separación determinada por las ondas sísmicas, llamada discontinuidad de Repetti (700 km).
• Núcleo: Es la capa más profunda del planeta y tiene un espesor de 3475 km. El cambio del manto al núcleo está determinado por la discontinuidad de Gutenberg (2900 km).

El núcleo está compuesto de una aleación de hierro y níquel, y es en esta parte donde se genera el campo magnético terrestre. Éste se subdivide a su vez en el núcleo interno, el cual es sólido, y el núcleo externo, que es líquido. El núcleo interno está a su vez dividido en dos, externo (líquido) e interno (sólido, debido a las condiciones de presión). Esta división se produce en la discontinuidad de Lehman (5150 km). Tiene una temperatura de entre 4000 y 5000°C.

El segundo modelo de división de la estructura terrestre es el modelo geodinámico:

• Litosfera. Es la parte más superficial que se comporta de manera elástica. Tiene un espesor de 250 km y abarca la corteza y la porción superior del manto.
• Astenosfera. Es la porción del manto que se comporta de manera fluida. En esta capa las ondas sísmicas disminuyen su velocidad.
• Mesosfera. También llamada manto inferior. Comienza a los 700 km de profundidad, donde los minerales se vuelven más densos sin cambiar su composición química. Está formada por rocas calientes y sólidas, pero con cierta plasticidad.
• Capa D. Se trata de una zona de transición entre la mesosfera y la endosfera. Aquí las rocas pueden calentarse mucho y subir a la litosfera, pudiendo desembocar en un volcán.
• Endosfera. Corresponde al núcleo del modelo geoestático. Formada por una capa externa muy fundida donde se producen corrientes o flujos y otra interna, sólida y muy densa.

http://es.wikipedia.org/wiki/Tierra

4.- Proceso de refinamiento del Petroleo.

El refinamiento del crudo se realiza en grandes Refinerías, es ahí que a través de complejos procesos de dilatación o separación física además de procesos químicos ocasiona que el se aproveche al máximo sus derivados.

Entre los procesos para se extracción tenemos

Proceso De Topping O Destilación Primaria

El crudo se calienta a 350ºC y se envía a una torre de fraccionamiento, metálica y de 50 metros de altura, en cuyo interior hay numerosos "platos de burbujeo". Un plato de burbujeo es una chapa perforada, montada horizontalmente, habiendo en cada orificio un pequeño tuvo con capuchón. De tal modo, los gases calientes que ascienden por dentro de la torre atraviesan el líquido más frío retenido por los platos. Tan pronto dicho líquido desborda un plato cae al inmediato interior.

Craqueo térmico

El proceso de craqueo térmico, o pirólisis a presión, se desarrolló en un esfuerzo para aumentar el rendimiento de la destilación. En este proceso, las partes más pesadas del crudo se calientan a altas temperaturas bajo presión. Esto divide (craquea) las moléculas grandes de hidrocarburos en moléculas más pequeñas, lo que aumenta la cantidad de gasolina —compuesta por este tipo de moléculas— producida a partir de un barril de crudo. No obstante, la eficiencia del proceso era limitada, porque debido a las elevadas temperaturas y presiones se depositaba una gran cantidad de coque (combustible sólido y poroso) en los reactores. Esto, a su vez, exigía emplear temperaturas y presiones aún más altas para craquear el crudo. Más tarde se inventó un proceso de coquefacción en el que se recirculaban los fluidos; el proceso funcionaba durante un tiempo mucho mayor con una acumulación de coque bastante menor. Muchos refinadores adoptaron este proceso de pirólisis a presión.

Alquilación y craqueo catalítico

En el proceso de craqueo catalítico, el crudo se divide (craquea) en presencia de un catalizador finamente dividido. Esto permite la producción de muchos hidrocarburos diferentes que luego pueden recombinarse mediante alquilación, isomerización o reformación catalítica para fabricar productos químicos y combustibles de elevado octanaje para motores especializados. La fabricación de estos productos ha dado origen a la gigantesca industria petroquímica, que produce alcoholes, detergentes, caucho sintético, glicerina, fertilizantes, azufre, disolventes y materias primas para fabricar medicinas, nylon, plásticos, pinturas, poliésteres, aditivos y complementos alimenticios, explosivos, tintes y materiales aislantes.

http://www.bilirrubina.com/tematica_quimica_petroleo.htm

5.- Relación de derivados del petróleo

GASOLINA LIGERA	Destilada a partir del petróleo crudo, debe ser estabilizada, es decir, separada del butano y del propano y luego, con ayuda de un reactivo o de un catalizador, se neutraliza los compuestos sulfurados malolientes y corrosivos.
GASOLINA PESADA	Debe ser reformada para hacerla apta para servir en los motores de explosión. Esta operación se efectúa en presencia de un catalizador de platino, hacia 500 º centígrados y a una presión de 35 kilogramos por centímetro cuadrado. Una reacción típica, acompañada de producción de hidrógeno, consiste en transformar en aromáticos los hidrocarburos de calidad inferior, los naftalenos. Va acompañada de otras reacciones, principalmente de desulfuración, y da una gasolina de alto índice de octano, el supercarburante, propio para la alimentación de los motores de elevado coeficiente o grado de comprensión.
GASOLINA DE AVIACIÓN	Se obtiene por síntesis a partir de hidrocarburos gaseosos. Esta acción (alquilación) utiliza el ácido sulfúrico o fluorídrico como catalizador. La calidad final de carburantes es mejorada por la incorporación de plomo tetraélico.
PETRÓLEO LAMPANTE (QUEROSENO)	Se obtiene por destilación del petróleo, corrientemente utilizado, antes que su empleo en quinqués y lámparas de mecha fuera reemplazado paulatinamente por alumbrado eléctrico. Sirve igualmente como combustible para ciertas estufas. Su punto de inflamación no puede rebasar los 40º centígrados, a fin de limitar estrictamente la adicción de gasolina, que lo haría demasiado inflamable. Una importante aplicación del queroseno consiste en la preparación de carburreactores, o carburantes especiales para motores de reacción de aviones.
GAS-OIL	Carburante propio para motores diesel rápidos. Debe ser desulfurado por hidrogenación catalítica. Si el crudo contiene un exceso con relación a la gasolina, puede ser5 sometido a una operación de cracking a 500º centígrados, en presencia de un catalizador de cobalto-molibdeno. La gasolina que se obtiene es de excelente calidad.
FUEL-OIL	Son los residuos pesados de la destilación o del cracking (aceites combustibles), o mazut, utilizados para la calefacción doméstica o industrial.
PRODUCTOS PESADOS	Son los provenientes de una destilación al vacío del residuo de primera destilación y del desasfaltado de este residuo al vacío. Son los aceites, parafinas y betunes. Estas materias deben ser tratadas con ayuda de un disolvente (fenol o sulfuros) para extraer de ellas los compuestos inestables y aromáticos

http://html.rincondelvago.com/derivados-del-petroleo.html

6.- Usos y aplicaciones de los derivados del petróleo

7.-Ubicación de las reservas nacionales y mundiales del petróleo

Reservas mundiales, producción y duración

A finales de 2003, las reservas mundiales probadas de petróleo ascendían a 157.000 millones de toneladas, equivalentes a 1,15 billones de barriles.

Por países

El 77% de esas reservas se encuentran en los 11 países pertenecientes a la Organización de Países Productores de Petróleo (OPEP) Arabia Saudí, Argelia, Emiratos Árabes Unidos, Indonesia, Irak, Irán, Kuwait, Libia, Nigeria, Qatar y Venezuela. El 7,5% del total mundial se encuentra en países pertenecientes a la OCDE (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico), formada por 30 países entre los que se encuentran los económicamente más potentes del mundo. El resto, un 15,6%, está repartido en los demás países del mundo (entre éstos destacan, por sus reservas, Rusia y China).

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

Países del mundo con más petróleo en su subsuelo

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

Por zonas

En el siguiente gráfico se expresan las reservas mundiales de crudo por zonas geográficas:

Es decir, que dos tercios de las reservas mundiales de petróleo se encuentran en Oriente Medio.

Sin embargo, (aunque estos datos también se incluirán en el capítulo sobre el consumo de petróleo), el porcentaje que consume cada zona no tiene nada que ver con sus reservas:

Reservas por zonas

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

Producción

En 2003 se produjeron 3.697 millones de toneladas de petróleo, prácticamente la misma cantidad que en 2002 (3.561 toneladas).

Datos de producción 1997-2001

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

Duración de las reservas mundiales de petróleo

El dato sobre la producción de barriles de petróleo es de gran importancia en tanto en cuanto permite averiguar la duración de las reservas mundiales si no se efectuasen nuevos descubrimientos.

De esta forma, si la producción de petróleo siguiera en el futuro al mismo ritmo que en 2003, las reservas mundiales salvo que se encontrasen nuevos yacimientos durarían 41 años.

En los últimos 30 años, la capacidad máxima de reservas de petróleo se alcanzó en 1989, cuando se estimó que éstas durarían 44 años más.

Reservas mundiales. Producción y duración

Los dos siguientes cuadros muestran la evolución de la duración de las reservas mundiales de petróleo en el mundo en el período 1981-2003 (cuadro de la izquierda) y la duración estimada de las reservas por zonas en el año 2003 (cuadro de la derecha). En 2003 descendió ligeramente la producción global de petróleo con el consiguiente aumento de la capacidad de reservas mundiales. En la última década el ratio reservas / producción de petróleo se mantuvo en términos estables, aunque con un ligero descenso (41 en 2003 y 43,7 en 1989).

http://elpetroleo.aop.es/Tema4/Index1.asp

http://www.sindominio.net/singuerra/reserves_petroli.html

8.-Nombre de las principales empresas petroleras y donde actúan

América Latina:

Argentina

Enarsa (acrónimo de Energía Argentina S.A.) es una empresa pública argentina dedicada a la exploración, explotación, destilación y venta del petróleo y sus productos derivados, así como la comercialización de gas natural y electricidad. La titularidad de la empresa está repartida en un 53% perteneciente al Estado nacional, un 12% en manos de las provincias y el resto a comerciarse en la bolsa de comercio. Enarsa cuenta entre sus activos el monopolio legal sobre de la exploración y explotación de la plataforma submarina del Mar Argentino.

Yacimientos Petrolíferos Fiscales (YPF) Sociedad del Estado, fundada en 1922, fue la primera petrolera estatal de la región y modelo sobre el que se constituyeron entre otras Yacimientos Petrolíferos Fiscales Bolivianos y lo que posteriormente sería Petrobras. En su momento la mayor empresa del país, perteneció al Estado argentino hasta su privatización durante la presidencia de Carlos Saúl Menem.

Brasil

Petrobras es una empresa integrada de energía de origen brasileño. De naturaleza semi-pública con participación nacional y extranjera privada . Petrobras opera en forma activa en el mercado internacional de petróleo como así también a través del intercambio de una importante diversidad de productos relacionados con la industria hidrocarburífera. Entre otras cosas, Petrobrás se destaca por utilizar alta tecnología en operaciones de exploración y producción de petróleo en aguas abiertas (off shore) contando con el récord de la planta de producción de crudo más profunda del mundo.

Colombia

Ecopetrol S.A. es una Sociedad Pública por acciones, del estado colombiano, dedicada a explorar, producir, transportar, refinar y comercializar hidrocarburos .Con utilidades promedio en los últimos 5 años superiores a los 1.2 billones de pesos anuales y exportaciones en el mismo período por más de 1.981 millones de dólares, es la cuarta petrolera estatal más grande de América Latina.

Ecuador

Petroecuador (Empresa Estatal Petróleos del Ecuador) es una empresa estatal ecuatoriana, creada el 26 de septiembre de 1989, encarga de la explotación de hidrocarburos. El Estado directamente por medio de Petroecuador o por contratos de asociación con terceros asume la exploración y explotación de los yacimientos de hidrocarburos en el territorio nacional y mar territorial. (MCR)

México

Petróleos Mexicanos (PEMEX) es una empresa estatal mexicana, creada en 1938, que cuenta con un monopolio constitucional para la explotación de los recursos energéticos (principalmente petróleo y gas) en territorio mexicano, aunque también cuenta con diversas operaciones en el extranjero. PEMEX es la única empresa que puede explotar el petróleo en México. Es actualmente la mayor empresa de petroleo de America Latina según la revista Fortune en su edición 2007. Esta empresa actúa bajo la supervisión de un consejo de administración, cuyo presidente es el Secretario de Energía, actualmente la Dra. Georgina Kessel Martínez. El Director General de PEMEX (el cual es el encargado de las operaciones diarias) es Jesús Reyes Heroles González Garza.

Venezuela

Petróleos de Venezuela Sociedad Anónima (PDVSA) es una empresa estatal que se dedica a la explotación, producción, refinación, petroquímica, mercadeo y transporte del petróleo venezolano. Fue creada el 1 de enero de 1976. PDVSA es la segunda empresa más grande de América Latina, después de Pemex en México, catalogada en 2005 como la tercera empresa petrolera a nivel mundial y clasificada por la revista internacional Fortune como la empresa número 35 entre las 500 más grandes del mundo. Petróleos de Venezuela está de tercera en el ranking de las 50 empresas petroleras del mundo, sólo superada por Saudi Aramco, de Arabia Saudita, y por ExxonMobil, de Estados Unidos .Entre sus mayores activos internacionales están las refinerías Citgo en los Estados Unidos de América de la cual es propietaria en un 100%, la Ruhr Oil en Alemania, la cual posee en un 50%, y la Nynas, en Suecia, en la cual es propietaria equitativamente con una empresa petrolera de Finlandia.

COMPAÑÍAS PRODUCTORAS

COMAPAÑÍAS PRIVADAS versus COMPAÑÍAS NACIONALIZADAS (*.*)
Año 1972	Porcentaje prod. global		Año 2000	Porcentaje de prod. global
Exxon	10,8 %		Aramco (Arabia Saudí)	11,7 %
BP	10,1 %		NIOC (Irán)	5,0 %
Shell	9,1 %		Pemex (México)	4,6 %
Texaco	8,2 %		PDVSA (Venezuela)	3,9 %
Chevron	7,0 %		ExxonMobil	3,4 %
Mobil	5,0 %		Shell	3,0 %

(*.*) Las compañías privadas pierden terreno. Porcentaje de producción global en 1972 y 2000

http://es.wikipedia.org/wiki/Petroleo

http://es.wikipedia.org/wiki/Petroleo

Importancia del Etanol en la Actualidad

El ETANOL es un alcohol líquido compuesto de carbono, hidrógeno y oxígeno que resulta de la fermentación de azúcar o de almidón convertido en azúcar, extraídos ambos de la biomasa.También puede producirse a partir de la celulosa contenida principalmente en los desechos agrícolas, urbanos o forestales.

El ETANOL es un alcohol con características de alto octano, pero bajo cetano. Un motor de ignición a compresión que funciona con ETANOL requiere de inyectores especiales y realzadores de ignición para hacer que el ETANOL se queme. El ETANOL también se presta para ser mezclado con gasolina para su uso en motores de ignición por chispa.

El ETANOL es producido por la fermentación de plantas de azúcar, en los EE.UU. típicamente de maíz y otros productos de grano, en Latinoamérica principalmente de caña de azúcar.

Para su uso comercial e industrial, siempre es desnaturalizado (es decir, se le adicionan pequeñas cantidades de substancias nocivas) para evitar su mal uso como bebida alcohólica.

ETANOL PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS:

Etanol. El alcohol de vino, alcohol etílico o etanol, de fórmula C2H5OH, es un líquido transparente e incoloro, con sabor a quemado y un olor agradable característico. Es el alcohol que se encuentra en bebidas como la cerveza, el vino y el brandy. Debido a su bajo punto de congelación, ha sido empleado como fluido en termómetros para medir temperaturas inferiores al punto de congelación del mercurio, -40 °C, y como anticongelante en radiadores de automóviles.

Normalmente el etanol se concentra por destilación de disoluciones diluidas. El de uso comercial contiene un 95% en volumen de etanol y un 5% de agua. Ciertos agentes deshidratantes extraen el agua residual y producen etanol absoluto. El etanol tiene un punto de fusión de -114,1 °C, un punto de ebullición de 78,5 °C y una densidad relativa de 0,789 a 20 °C.

Desde la antigüedad, el etanol se ha obtenido por fermentación de azúcares. Todas las bebidas con etanol y casi la mitad del etanol industrial aún se fabrican mediante este proceso. El almidón de papa, del maíz y de otros cereales constituye una excelente materia prima. La enzima de la levadura, la cimaza, transforma el azúcar simple en dióxido de carbono. La reacción de la fermentación, representada por la ecuación

C6H12O6 ? 2C2 H5OH + 2CO2

es realmente compleja, ya que los cultivos impuros de levaduras producen una amplia gama de otras sustancias, como el aceite de fusel, la glicerina y diversos ácidos orgánicos. El líquido fermentado, que contiene de un 7 a un 12% de etanol, se concentra hasta llegar a un 95% mediante una serie de destilaciones. La mayoría del etanol no destinado al consumo humano se prepara sintéticamente, tanto a partir del etanal (acetaldehído) procedente del etino (acetileno), como del eteno del petróleo. También se elabora en pequeñas cantidades a partir de la pulpa de madera.

La oxidación del etanol produce etanal que a su vez se oxida a ácido etanoico. Al deshidratarse, el etanol forma dietiléter. El butadieno, utilizado en la fabricación de caucho sintético, y el cloroetano, un anestésico local, son otros de los numerosos productos químicos que se obtienen del etanol. Este alcohol es miscible (mezclable) con agua y con la mayor parte de los disolventes orgánicos. Es un disolvente eficaz de un gran número de sustancias, y se utiliza en la elaboración de perfumes, lacas, celuloides y explosivos. Las disoluciones alcohólicas de sustancias no volátiles se denominan tinturas. Si la disolución es volátil recibe el nombre de espíritu.