PETROLEO Y POLIMEROS

1. EL PETROLEO.

1.1 CONCEPTO.

Es un líquido oleoso bituminoso de origen natural compuesto por diferentes sustancias orgánicas. Se encuentra en grandes cantidades bajo la superficie terrestre y se emplea como combustible y materia prima para la industria química. El petróleo y sus derivados se emplean para fabricar medicinas, fertilizantes, productos alimenticios, objetos de plástico, materiales de construcción, pinturas o textiles y para generar electricidad.

Se aplican tres métodos importantes para aprovecharlo: exploración, explotación y producción.

1.2. ORIGEN DEL PETRÓLEO.

Es de origen 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. Se originaron a partir de restos de plantas y microorganismos enterrados por millones de años y sujetos a distintos procesos físicos y químicos. La transformación química (craqueo natural) debida al calor y a la presión durante la diagénesis produce, en sucesivas etapas, desde betún a hidrocarburos cada vez más ligeros (líquidos y gaseosos). Estos productos ascienden hacia la superficie, por su menor densidad, gracias a la porosidad de las rocas sedimentarias.

Cuando se dan las circunstancias geológicas que impiden dicho ascenso (trampas petrolíferas como rocas impermeables, estructuras anticlinales, márgenes de diapiros salinos, etc.) se forman entonces los yacimientos petrolíferos.

1.3. IMPORTANCIA.

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.

Finalmente, también podemos señalar que el petróleo es importante en el ámbito del cuidado del medio ambiente ya que se lo considera como uno de los contaminantes más fuertes que se pueden conocer. Esto es así debido a que no sólo puede dañar severamente la salud de los seres vivos que entran en contacto con él (a través de la piel, del sistema respiratorio, etc.) si no porque puede generar complicaciones muy serias en el medio ambiente por ejemplo cuando hay derrames o contaminaciones de recursos naturales como ríos, terrenos, etc.

1.4. CÓMO SE FORMA EL PETRÓLEO.

El petróleo está formado por hidrocarburos, que son compuestos de hidrógeno y carbono, en su mayoría parafinas, náfrenos y aromáticos. Junto con cantidades variables de:

Hidrocarburos parafínicos: Son hidrocarburos saturados homólogos del metano (CH4). Su fórmula general es CnH2n+2.

Ciclo parafinas Náfrenoss: Son hidrocarburos cíclicos saturados, derivados del ciclo pentano (C5H10) y del ciclohexano (C6H12). Muchos de estos hidrocarburos contienen grupos metilo en contacto con cadenas parafínicas ramificadas. Su fórmula general es Cnh2n.

Hidrocarburos aromáticos: Son hidrocarburos cíclicos insaturados constituidos por el benceno (C6H6) y sus homólogos. Su fórmula general es CnHn.

1.4.1 Otros hidrocarburos:

• Olefinas: Son moléculas lineales o ramificadas que contienen un enlace doble de carbono. Su fórmula general es Cnh2n

• Dienos: Son moléculas lineales o ramificadas que contienen dos enlaces dobles de carbono. Su fórmula general es Cnh2n-2

Compuestos no hidrocarburos: Los compuestos más importantes son los sulfuros orgánicos, los compuestos de nitrógeno y de oxígeno. También hay trazas de compuestos metálicos, tales como el sodio (Na), hierro, níquel (Ni), vanadio (V), plomo (PB), etc. Asimismo se pueden encontrar trazas de porfirinas.

1.5. PROCESO DE PERFORACION.

El proceso de perforación de pozos petroleros y de gas natural se realiza en las etapas de exploración y desarrollo, de lo que la industria petrolera se conoce como upstream. La extracción es una actividad de la última etapa del upstream, denominada producción.

Si la presión de los fluidos es suficiente, forzará la salida natural del petróleo a través del pozo que se conecta mediante una red de oleoductos hacia su tratamiento primario, donde se deshidrata y estabiliza eliminando los compuestos más volátiles. Posteriormente se transporta a refinerías o plantas de mejoramiento. Durante la vida del yacimiento, la presión descenderá y será necesario usar otras técnicas para la extracción del petróleo. Esas técnicas incluyen la extracción mediante bombas, la inyección de agua o la inyección de gas, entre otras.

1.6. REFINADO DE PETRÓLEO.

El petróleo es una mezcla de productos que para poder ser utilizado en las diferentes industrias y en los motores de combustión debe sufrir una serie de tratamientos diversos. Muy a menudo la calidad de un Petróleo crudo depende en gran medida de su origen. En función de dicho origen sus características varían: color, viscosidad, contenido. Por ello, el crudo a pie de pozo no puede ser utilizado tal cual. Se hace, por tanto, indispensable la utilización de diferentes procesos de tratamiento y transformación para la obtención del mayor número de productos de alto valor comercial. El conjunto de estos tratamientos constituyen el proceso de refino o refinación del petróleo.

1.6.1. Destilación fraccionada del petróleo.

El petróleo natural no se usa como se extrae de la naturaleza, sino que se separa en mezclas más simples de hidrocarburos que tienen usos específicos, a este proceso se le conoce como destilación fraccionada. El petróleo natural hirviente (unos 400 grados Celsius) se introduce a la parte baja de la torre, todas las sustancias que se evaporan a esa temperatura pasan como vapores a la cámara superior algo más fría y en ella se condensan las fracciones más pesadas que corresponden a los

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