Química del petróleo

Introducción:

La unidad más pequeña de una sustancia, que aún conserva las características de esa sustancia, que se llama una molécula. Las moléculas sólo se puede dividir en átomos - los cuales son elementos diferentes. Por ejemplo, todas las moléculas de agua son iguales y tienen las características del agua. Dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno (que compone la molécula) por su propia cuenta no tienen ninguna de las características del agua. (lloydminsterheavyoil)

Los aceites crudos son mezclas de muchas sustancias diferentes, a menudo difíciles de separar, de la que varios productos del petróleo se derivan, tales como: gasolina, propano kerosene, fuel oil, aceite lubricante, cera, y el asfalto.Estas sustancias son principalmente compuestos de dos elementos: carbono (C) e hidrógeno (H). Se llaman, por lo tanto: los hidrocarburos. (lloydminsterheavyoil)

Refinación de petróleo crudo consiste en dos tipos de procesos para producir los productos tan esenciales para la sociedad moderna. En primer lugar, hay procesos físicos que se limitan a refinar el petróleo crudo (sin alterar su estructura molecular) en productos útiles tales como aceite lubricante o aceite combustible. En segundo lugar, hay procesos químicos u otros que alteran la estructura molecular y producir una amplia gama de productos, algunos de ellos conocidos por el término general de los productos petroquímicos. (lloydminsterheavyoil)

Química del petróleo

Petróleo proviene de muchas sustancias diferentes, como el petróleo y el gas natural, del cual se derivan diversos productos, tales como: gasolina, propano kerosene, fuel oil, aceite lubricante, cera, y el asfalto. Estas sustancias son principalmente compuestos de dos elementos: carbono (C) e hidrógeno (H). Se llaman, por lo tanto: los hidrocarburos. (petroleumgeology)

El estudio específico del petróleo que se conoce como la geoquímica del petróleo. Entender la geoquímica del petróleo es fundamental en la exploración y explotación de petróleo. (petroleumgeology)

Hidrocarburos

Los hidrocarburos pueden ser gaseosos, líquidos o sólidos a temperatura y presión normales, dependiendo del número y disposición de los átomos de carbono en sus moléculas. Los que tienen hasta 4 átomos de carbono son gaseosos, los que tienen 20 o más son sólidos, los del medio son líquidos. Los aceites crudos son líquidos, pero pueden contener compuestos gaseosos o sólidos (o ambos) en la solución. Cuanto más pesado es un crudo (es decir, los átomos de carbono más que sus moléculas contienen) cuanto más cerca está de ser un sólido y esto puede ser especialmente notable ya que su temperatura se enfría. Aceites ligeros que permanecen en estado líquido incluso a temperaturas muy bajas. (lloydminsterheavyoil)

El hidrocarburo más simple es el metano, un gas formado por átomos de carbono y cuatro átomos de hidrógeno: (lloydminsterheavyoil)

Un átomo de carbono tiene cuatro enlaces que pueden unirse con uno o más átomos de carbono (una propiedad casi exclusiva de carbono) o con átomos de otros elementos. Un átomo de hidrógeno tiene un solo enlace y no puede unirse a más de un átomo. Las moléculas de hidrocarburos más grandes tienen dos o más átomos de carbono unidos entre sí, así como a los átomos de hidrógeno. Los átomos de carbono pueden unir en una cadena lineal, de cadena ramificada, o un anillo. (lloydminsterheavyoil)

Algunos ejemplos son: propano (C 3 H 8), una molécula de cadena recta, que se muestra a continuación. (lloydminsterheavyoil)

Un ejemplo de cadena ramificada, isobutano (C 4 H 10), se muestra a continuación:

Los anillos de hidrocarburos pueden volverse muy complejos. Además, las moléculas más complejas se producen cuando uno o más átomos de hidrógeno se sustituyen por los grupos de hidrocarburos o por la condensación o "acumulación" de uno o más anillos. Un ejemplo sencillo de esto ocurre en naftaleno (C10, H8), se muestra a continuación: (lloydminsterheavyoil)

Es en este punto que estamos viendo moléculas que se encuentran en el petróleo crudo. A medida que la estructura molecular se caracteriza por átomos de carbono más denso e incluso apilar más, entramos en el terreno de "petróleo pesado". (lloydminsterheavyoil)

Así, vemos que el número de átomos de hidrógeno asociado a un esqueleto determinado de átomos de carbono puede variar. Cuando la cadena o el anillo lleva el complemento total de átomos de hidrógeno, el hidrocarburo se dice que está "saturado". (lloydminsterheavyoil)

Cuando es menor que el elogio completo de los átomos de hidrógeno está presente en una cadena de hidrocarburo o un anillo, el hidrocarburo se dice que "no saturados ". (lloydminsterheavyoil)

Otra complejidad molecular es causada por la introducción de elementos tales como azufre, nitrógeno y oxígeno . Con estos, el número de moléculas diferentes basadas en el esqueleto de carbono aumenta enormemente. (lloydminsterheavyoil)

Tipos de petróleo crudo

Los crudos de petróleo varían mucho en su apariencia y viscosidad de un campo a otro. Se extienden en color, olor, y en las propiedades que contienen. Aunque todos los aceites crudos son esencialmente los hidrocarburos, las diferencias en las propiedades, especialmente las variaciones en la estructura molecular, significa que el crudo es más o menos fáciles de producir, de tuberías, y refinar. Las variaciones pueden incluso influir en su idoneidad para ciertos productos y la calidad de los productos. (lloydminsterheavyoil)

Crudos son más o menos clasificados en tres grupos, según la naturaleza de los hidrocarburos que contienen. (lloydminsterheavyoil)

Base de parafina-Crudos

Estos contienen parafinas mayor peso molecular que son sólidas a temperatura ambiente, pero no importa poco o nada de asfalto (bituminoso). Se puede producir alta calidad de aceites lubricantes. (lloydminsterheavyoil)

Asfálticas-Base Crudos

Contienen una gran proporción de la materia asfáltica, y la parafina poco o nada. Algunos son en su mayoría naftenos para producir un aceite lubricante que es más sensible a los cambios de temperatura de los crudos de base parafínica. (lloydminsterheavyoil)

Mixto Base Crudos

La "zona gris" entre los dos tipos anteriores. Tanto parafinas y naftenos están presentes, así como hidrocarburos aromáticos. La mayoría de los crudos en esta categoría. (lloydminsterheavyoil)

Temperatura, tiempo y presión

en el "making off" de petróleo pesado

Se da por supuesto que la formación del petróleo es una función del entierro cada vez mayor de la roca madre. Sin embargo, otros factores que la historia de entierro, como el tipo de kerógeno de origen, y el gradiente geotérmico son también importantes. (Foster)

"Kerógeno" se refiere al componente orgánico de la roca madre. Se inició como organismos vivos, se convirtió en los sedimentos (comparable a la capa superior del suelo), y luego, a medida que se superponen, se inició el cambio de los sedimentos de roca sedimentaria (un proceso conocido como "diagénesis"). El material orgánico original, y la actividad microbiana que contenía, influyó en la extensión y naturaleza de los hidrocarburos que eventualmente se produzcan. Los hidrocarburos generan por primera vez es el metano (a veces llamado "gas biogénico"). (Foster)

Cuando aumenta la profundidad de enterramiento (esto ocurre muy inconsistente a veces, por lo tanto es necesario conocer la "historia de entierro". Profundidad no aumentan automáticamente. No puede haber períodos en los que la profundidad de enterramiento disminuye). Cuando la profundidad del entierro se incrementa, lo más importante que sucede es que el aumento de la temperatura. Este es el gradiente geotérmico. Pioneros en los campos petroleros Lloydminster utiliza una regla de oro de 1 ° F por 100 pies.Mientras que el gradiente de todo el mundo, la energía geotérmica promedio es de 23,5 ° C por kilómetro, esto varía de un lugar a otro, dependiendo de la conductividad térmica de las sustancias en la litología,

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