El Petroleo

INTRODUCCIÓN

El petróleo es una de las sustancias y materiales más importantes de la actualidad ya que gran parte de los elementos y productos que se utilizan hoy en día están hechos por ella en algún modo. Al mismo tiempo, a pesar de ser una sustancia orgánica, el petróleo es un compuesto complejo que no es consumible y que puede generar severos daños tanto para la salud de los seres vivos como para el planeta.

Podemos hablar de la importancia del petróleo en relación a todos los elementos y fenómenos que se generan a partir suyo, muchos de los cuales dan esencia a la vida moderna que solemos llevar. En este sentido, el petróleo no es sólo utilizado como combustible para todos los tipos de medios de locomoción (salvo los mecánicos o manuales) si no que también es utilizado para la fabricación de elementos y productos de todo tipo: desde plástico, telgopor, polietileno, etc. Todos ellos son derivados de la sustancia conocida como petróleo. Es por eso que se considera muchas veces al petróleo como uno de los elementos más relevantes de nuestra vida, lo cual también implica que ante el posible agotamiento de esta sustancia el ser humano debería enfrentar todo un nuevo estilo de vida.

1.- EL PETRÓLEO

“Líquido natural oleaginoso e inflamable, constituido por una mezcla de hidrocarburos, que se extrae de lechos geológicos continentales o marítimos. Mediante diversas operaciones de destilación y refino se obtienen de él distintos productos utilizables con fines energéticos o industriales, como la gasolina, la nafta, el queroseno, el gasóleo, etc.”

En el petróleo existen numerosos componentes no deseados, como son el azufre, oxígeno, nitrógeno, agua, metales, sales, etc. Estos elementos son eliminados mediante unos procesos físico–químicos.

Para poder entenderlo mejor, podemos afirmar que el petróleo es un compuesto químico en el que se encuentran juntas las partes sólidas, líquidas y gaseosas. Su origen es de carácter volcánico, y puede ser considerado también como una roca combustible, debido a la transformación de materia orgánica. Esta mezcla está formada por átomos de carbono e hidrógeno, conocidos como hidrocarburos, y que junto a otros elementos como el nitrógeno, azufre, oxígeno y metales variados, hacen posible la formación del petróleo.

1.1- PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DEL PETRÓLEO

Color:

Generalmente se piensa que todos los crudos son de color negro, lo cual ha dado origen a cierta sinonimia y calificativos: "oro negro", "más negro que el petróleo crudo". Sin embargo por transmisión de la luz, los crudos pueden tener color amarillo pálido, tonos de rojo y marrón hasta llegar a negro. Por reflexión de la luz pueden aparecer verdes, amarillos con tonos azules, rojo, marrón y negro. Los crudos pesados y extrapesados son negro casi en su totalidad. Crudos con altísimo contenido de cera son livianos y de color amarillo; por la noche al bajar bastante la temperatura tienden a solidificarse notablemente y durante el día, cuando arrecia el sol, muestra cierto hervor en el tanque. El crudo más liviano o condensado llega a tener un color blanquecino, lechoso y a veces se usa en el campo como gasolina cruda.

Olor:

El olor de los crudos es aromático como el de la gasolina, del kerosene u otros derivados. Si el crudo contiene azufre tiene un olor fuerte y hasta repugnante, como el de huevo podrido. Si contiene sulfuro de hidrogeno, los vapores son irritantes, tóxicos y hasta mortíferos. Para atestiguar la buena o rancia calidad de los crudos es común que la industria los designe como dulces o agrios.

Densidad:

Los crudos pueden pesar menos que el agua (livianos y medianos) o tanto o más que el agua (pesados y extrapesados). De allí que la densidad pueda tener un valor de 0,75 a 1,1. Estos dos rangos equivalen a 57,2 y -3 ºA.P.I.

La densidad, la gravedad especifica o los grados API (API es la abreviatura de American Petroleum Institute ). Denota la relación correspondiente de peso específico y de fluidez de los crudos con respecto al agua.

Gravedad Especifica = 140 / 130 + n.

Gravedad Especifica = 145 / 145 - n.

N = representa la lectura en grados indicada por el hidrómetro Baumé inmerso en el liquido.

La ecuación general de API es la siguiente:

Gravedad especifica = 141,5 / 131,5 + ºAPI.

(a 60 ºF ó 15,5 ºC).

ºAPI = 141,5 / gravedad especifica - 131,5

La clasificación de los crudos por rango de gravedad ºAPI utilizada en la industria venezolana de los hidrocarburos, a 15,5 ºC (60 ºF) es como sigue:

Extrapesados, menos de 16 º.

Pesados, menos de 21,9 º.

Medianos 22,0 - 29,9 º.

Livianos 30 º y más.

Superlivianos 40 º en adelante.

Sabor:

El sabor de un crudo es una propiedad que se torna importante cuando el contenido de sal es bastante alto. Esta circunstancia requiere que el crudo sea tratado adecuadamente en las instalaciones de producción del campo para ajustarle la sal al mínimo (gramos por metro cúbico) aceptable por compradores y refinerías.

Índice de refracción:

Medido con un refractómetro, los hidrocarburos acusan valores de 1,39 a 1,49. Se define como la relación de la velocidad de la luz al pasar de uno a otro cuerpo.

Coeficiente de expansión:

Varía entre 0,00036 y 0,00096. Temperatura ºC por volumen.

Punto de ebullición:

No es constante, Debido a sus constituyentes varía algo menos que la temperatura atmosférica hasta la temperatura igual o por encima de 300 ºC.

Punto de congelación:

Varía desde 15,5 ºC hasta la temperatura de -45 ºC. Depende de las propiedades y características de cada crudo o derivado. Este factor es de importancia al considerar el transporte de los hidrocarburos y las estaciones, principalmente el invierno y las tierras gélidas.

Punto de deflagración:

Varía desde -12 ºC hasta 110 ºC. Reacción vigorosa que produce calor acompañado de llamas y/o chispas.

Punto de quema:

Varía desde 2 ºC hasta 155 ºC.

Poder calorífico:

Puede ser entre 8.500 a 11.350 calorías / gramo. Entre BTU/libra puede ser de 15.350 a 22.000. (BTU es la unidad térmica británica).

Calor especifico:

Varía entre 0,40 y 0,52. El promedio de la mayoría de los crudos es de 0,45. Es la relación de cantidad de calor requerida para elevar su temperatura un grado respecto a la requerida para elevar un grado la temperatura de igual volumen o masa de agua.

Calor latente de vaporización:

Para la mayoría de los hidrocarburos parafínicos y metilenos acusa entre 70 a 90 kilocalorías / kilogramo ó 130 a 160 BTU/libra.

Viscosidad:

La viscosidad es una de las características más importantes de los hidrocarburos en los aspectos operacionales de producción, transporte, refinación y petroquímica. La viscosidad, que indica la resistencia que opone el crudo al flujo interno, se obtiene por varios métodos y se le designa por varios valores de medición. El poise o centipoise (0,01 poise) se define como la fuerza requerida en dinas para mover un plano de un centímetro cuadrado de área, sobre otro de igual área y separado un centímetro de distancia entre sí y con el espacio relleno del líquido investigado, para obtener un desplazamiento de un centímetro en un segundo. La viscosidad de los crudos en el yacimiento puede tener 0,2 hasta más de 1.000 centipoise. Es muy importante el efecto de la temperatura sobre la viscosidad de los crudos, en el yacimiento o en la superficie, especialmente concerniente a crudos pesados y extrapesados.

Viscosidad relativa: es la relación de la viscosidad del fluido respecto a la del agua. A 20 ºC la viscosidad del agua pura es de 1.002 centipoise.

Viscosidad cinemática: es equivalente a la viscosidad expresada en centipoises dividida por la gravedad específica, a la misma temperatura. Se designa en stokes o centistokes.

Viscosidad Universal Saybolt: representa el tiempo en segundos para que un flujo de 60 centímetros cúbicos salga de un recipiente tubular por medio de un orificio, debidamente calibrado y dispuesto en el fondo del recipiente, el cual se ha mantenido a temperatura constante.

1.2- DENSIDAD DE LOS CRUDOS (GRAVEDAD ESPECIFICA)

Los crudos pesados y extrapesados pesan más que el agua, mientras que los crudos livianos y mediados pesan menos que el agua.

La densidad, la gravedad API o los grados API (American Petroleum Institute) denotan la relación entre el peso específico y fluidez de los crudos respecto al agua, en forma mas clara es una medida que describe que tan pesado o liviano es el petróleo comparándolo con el agua. La gravedad API también puede ser usada para comparar fracciones de petróleo. La ecuación general de la gravedad API es la siguiente:

Gravedad API = (141,5/GE ) - 131,5

Donde la gravedad especifica:

GE=ρpetróleo/ρagua

La gravedad API matemáticamente no tiene unidades, pero siempre se coloca al lado del número la denominación grados API. La gravedad API es medida con un instrumento denominado hidrómetro. La clasificación de los crudos por rango de gravedad API es como sigue:

Livianos 31,1 °API - y más

Medianos 22,3 - 31,1°API

Pesados 10 - 22,3

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