- Origen y formación del
petróleo - Extracción
- Reservas mundiales.
Producción y duración - Transporte y mercados de
consumo - Refino y obtención de
productos - Almacenamiento
- Petroquímica:
Transformación de Productos
Derivados - Gases licuados del
petróleo. El gas natural - La importancia
del petróleo en la economía
mundial - El
Petróleo y el Medio Ambiente - Glosario
- Siglas
- Unidades de
Medida - Bibliografía
¿QUÉ ES EL
PETRÓLEO?
El producto es un
compuesto químico complejo en el que coexisten partes
sólidas, líquidas y gaseosas. Lo forman, por una
parte, unos compuestos denominados hidrocarburos, formados
por átomos de carbono e
hidrógeno y, por otra, pequeñas
proporciones de nitrógeno, azufre, oxígeno
y algunos metales. Se presenta de forma natural en
depósitos de roca sedimentaria y sólo en lugares en
los que hubo mar.
Su color es
variable, entre el ámbar y el negro y el significado
etimológico de la palabra petróleo es aceite de piedra, por
tener la textura de un aceite y
encontrarse en yacimientos de roca
sedimentaria.
Factores para su formación:
- Ausencia de aire
- Restos de plantas y
animales
(sobre todo, plancton marino) - Gran presión
de las capas de tierra - Altas temperaturas
- Acción de bacterias
Al ser un compuesto líquido, su presencia no se
localiza habitualmente en el lugar en el que se generó,
sino que ha sufrido previamente un movimiento
vertical o lateral, filtrándose a través 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
petróleo en sí desaparece– o hasta
encontrar una roca no porosa que le impide la salida. Entonces se
habla de un yacimiento.
NOTA: El petróleo
no forma lagos subterráneos; siempre aparece impregnado en
rocas porosas.
Estratigráficos: En forma de cuña
alargada que se inserta entre dos estratos.
Anticlinal: En un repliegue del subsuelo, que
almacena el petróleo en el arqueamiento del
terreno.
Falla: Cuando el terreno se fractura, los
estratos que antes coincidían se separan. Si el estrato
que contenía petróleo encuentra entonces una roca
no porosa, se forma la bolsa o yacimiento.
En las últimas décadas se ha desarrollado
enormemente la búsqueda de yacimientos bajo el mar, los
cuales, si bien tienen similares características que los
terrestres en cuanto a estructura de
las bolsas, presentan muchas mayores dificultades a la hora de su
localización y, por añadidura, de su
explotación.
El petróleo no se encuentra distribuido de manera
uniforme en el subsuelo hay que tener presencia de al menos
cuatro condiciones básicas para que éste se
acumule:
Debe existir una roca permeable de forma tal que | |
La presencia de una roca impermeable, que evite | |
El yacimiento debe comportarse como una trampa, | |
Debe existir material orgánico suficiente |
La búsqueda de petróleo o gas se enfrenta
con el hecho de que la superficie de la tierra
tiene una historia complicada. Los
geocientíficos saben que parte de la corteza terrestre,
que abarcan continentes y océanos, se han trasladado con
relación a otras. Cuando los continentes se separaron,
zonas que eran tierra quedaron sumergidas por el mar: esas zonas
se convirtieron en lugares de deposición de rocas
sedimentarias. Al producirse colisiones las enormes fuerzas
originadas levantaron cadenas de montañas, estrujaron las
rocas en plegamientos y las echaron unas sobre otras, para formar
estructuras
complejas. Algunas de éstas son favorables para la
acumulación de petróleo.
Una de las estructuras más comunes es el
anticlinal, cuyas capas forman un arco hacia arriba o en forma
convexa, con las capas antiguas cubiertas por las más
recientes y se estrechan con la profundidad. Debajo del
anticlinal, puede encontrarse un yacimiento de hidrocarburos,
sellado por una capa impermeable. Si se perfora un pozo a
través de esta cubierta, hasta llegar al yacimiento, se
puede sacar petróleo a la superficie.
Fig.2.- Trampas estratigráficas: lentes de
arena donde el petróleo se encuentra impregnado entre
los granos (poros). Estos lentes se encuentran rodeados por
material impermeable que actúa como roca
sello.
Fig.3.- Trampas estructurales: responde a fractura,
fallamiento donde se desplaza un bloque respecto del otro, y a
plegamiento. El petróleo se acumula en los laterales de
la falla y en la cresta de los pliegues.
El petróleo no suele encontrarse en el lugar en
el que se genera. La generación de petróleo se
produce a partir de la materia
orgánica que se encuentra en sedimentos de grano fino,
como arcillas; a estos sedimentos se les llama rocas madre.
Posteriormente el petróleo se traslada a sedimentos de
grano más grueso, como areniscas, por medio de un
proceso
llamado migración;
A veces el petróleo no encuentra obstáculos en su
migración, por lo que sale o brota, a la superficie como
un manantial (así el Hombre
conoció la existencia de petróleo) o bien queda
entrampado. Las trampas son sitios del subsuelo donde existen
condiciones adecuadas para que se acumulen los hidrocarburos,
éstas se caracterizan por la presencia de rocas porosas y
permeables conocidas como rocas almacén o
reservorios, donde se acumulan o almacenan los hidrocarburos
bordeados de capas de rocas impermeables o rocas sello que
impiden su migración.
Existen dos tipos de migración: primaria, desde
la roca madre a la almacén, y secundaria, dentro de la
roca almacén. Mientras que la migración primaria se
produce siempre a través de cortas distancia, la
secundaria se puede dar a distancias muy largas.
Los reservorios tienen tres propiedades cuyo conocimiento
resultan fundamentales para conseguir el máximo
rendimiento en la exploración y producción de hidrocarburos.
Porosidad
La porosidad es la medida de los espacios huecos en una
roca, y resulta fundamental para que ésta actúe
como almacén:
Porosidad = % (volumen de huecos
/ volumen total) x 100
La porosidad se expresa como ø. Casi todos
los almacenes tienen
un ø entre 5% y 30%, y la mayoría entre 10% y
20%.
Existen varios tipos de porosidad según la
conexión de sus poros:
Conectada: poros conectados por un solo
lado.
Interconectada: poros conectados por varios
lados. Las corrientes de agua pueden
desalojar el gas y el petróleo (ver saturación de
hidrocarburos).
Aislada: poros aislados.
Los poros conectados e interconectados constituyen la
porosidad efectiva.
Es el segundo factor importante para la existencia de un
almacén. La permeabilidad (k) es la capacidad de una roca
para que un fluido fluya a través de ella y se mide en
darcys, que es la permeabilidad que permite a un fluido de un
centipoise de viscosidad fluir
a una velocidad de 1
cm/s a una presión de 1 atm/cm. Habitualmente,
debido a la baja permeabilidad de las rocas, se usan los
milidarcies.
La ley de Darcy
sólo es válida cuando no hay reacciones química entre el
fluido y la roca, y cuando hay una sola fase rellenando los
poros.
La permeabilidad media de los almacenes varía
entre 5 y 500 milidarcies, aunque hay depósitos de hasta
3.000 – 4.000 milidarcies.
Para ser comercial, el petróleo debe fluir a
varias decenas de milidarcies.
Debido a ciertas propiedades de los fluidos y de las
rocas almacén o reservorios, es común que al menos
una parte del espacio poral esté ocupado por agua. La
saturación de hidrocarburos expresa el porcentaje del
espacio poral que está ocupado por petróleo o
gas
natural.
En términos geológicos, las capas
subterráneas se llaman "formaciones" y están
debidamente identificadas por edad, nombre y tipo del material
rocoso del cual se formaron. Esto ayuda a identificar los mantos
que contienen las ansiadas rocas sedimentarias.
Las "cuencas sedimentarias" son cubetas rellenas de
sedimentos, que son las únicas rocas donde se pueden
generar hidrocarburos (conforme a la teoría
de Engler) y donde en general se acumulan. En pocos casos se dan
acumulaciones de petróleo y gas en rocas
graníticas. El tamaño de estas cubetas varía
en decenas de miles de kilómetros cuadrados, y el espesor
generalmente es de miles de metros, alcanzando hasta 7.000
metros. Estas cubetas se encuentran rodeadas por zonas de
basamento (que rara vez contienen petróleo).
Son miles los compuestos químicos que constituyen
el petróleo, y, entre muchas otras propiedades, estos
compuestos se diferencian por su volatilidad (dependiendo de la
temperatura de ebullición). Al calentarse el
petróleo, se evaporan preferentemente los compuestos
ligeros (de estructura química sencilla y bajo peso
molecular), de tal manera que conforme aumenta la temperatura,
los componentes más pesados van incorporándose al
vapor.
Las curvas de destilación TBP (del inglés
"true boiling point", temperatura de ebullición real)
distinguen a los diferentes tipos de petróleo y definen
los rendimientos que se pueden obtener de los productos por
separación directa.
La industria mundial de hidrocarburos líquidos
clasifica el petróleo de acuerdo a su densidad API
(parámetro internacional del Instituto Americano del
Petróleo, que diferencia las calidades del
crudo).
Aceite Crudo | Densidad | Densidad |
Extrapesado | >1.0 | 10.0 |
| ||
Pesado | 1.0 – 0.92 | 10.0 – 22.3 |
| ||
Mediano | 0.92 – 0.87 | 22.3 – 31.1 |
| ||
Ligero | 0.87 – 0.83 | 31.1 – 39 |
| ||
Superligero | < 0.83 | > 39 |
| ||
Para descubrir los lugares donde existen
yacimientos de petróleo no existe un método
científico exacto, sino que es preciso realizar
multitud de tareas previas de estudio del terreno. Los
métodos empleados, dependiendo del tipo
de terreno, serán geológicos o
geofísicos.El primer objetivo
es encontrar una roca que se haya formado en un medio
propicio para la existencia del petróleo, es decir,
suficientemente porosa y con la estructura geológica
de estratos adecuada para que puedan existir bolsas de
petróleo.Hay que buscar, luego, una cuenca sedimentaria que
pueda poseer materia orgánica enterrada hace
más de diez millones de años.Para todo ello, se realizan estudios
geológicos 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 geológica de la región
que se estudia.Tras nuevos estudios "sobre el terreno" que
determinan si hay rocas petrolíferas alcanzables
mediante prospección, la profundidad a la que
habría que perforar, etc., se puede llegar ya a la
conclusión de si merece la pena o no realizar un
pozo-testigo o pozo de exploración. De hecho,
únicamente en uno de cada diez pozos exploratorios se
llega a descubrir petróleo y sólo dos de cada
cien dan resultados que permiten su explotación de
forma rentable.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
métodos geológicos de estudio de la superficie
no resultan útiles, por lo cual hay que emplear la
Geofísica, ciencia
que estudia las características del subsuelo sin tener
en cuenta las de la superficie.Aparatos como el
gravímetro 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 qué tipo de roca existe en el
subsuelo.
Con los datos obtenidos se elabora un "mapa" del
subsuelo que permitirá determinar en qué zonas
es más probable que pueda existir
petróleo.También se emplea el
magnetómetro, aparato que detecta la
disposición interna de los estratos y de los tipos de
roca gracias al estudio de los campos magnéticos que
se crean.Igualmente se utilizan técnicas de
prospección sísmica, que estudian las
ondas de
sonido, su
reflexión y su refracción, datos éstos
que permiten determinar la composición de las rocas
del subsuelo. Así, mediante una explosión, se
crea artificialmente una onda sísmica 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 sismógrafos.Más recientemente, las técnicas sísmicas
tridimensionales de alta resolución permiten obtener
imágenes del subsuelo en su
posición real, incluso en situaciones estructurales
complejas.Pero, con todo, la presencia de petróleo no
está demostrada hasta que no se procede a la
perforación de un pozo.- Exploración
Aunque en un principio se empleó el método de percusión, cuando los
pozos petrolíferos estaban situados a poca
profundidad y bajo rocas de gran dureza, dicha técnica
desde mediados del siglo XX dejó paso al método
de rotación, ya que la mayor parte del petróleo
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.Consiste en un sistema de
tubos acoplados unos a continuación de otros que,
impulsados por un motor, van
girando y perforando hacia abajo. En el extremo se halla una
broca o trépano con dientes que rompen la roca,
cuchillas que la separan y diamantes que la perforan,
dependiendo del tipo de terreno. Además, existe un
sistema de polea móvil 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.Para evitar que las paredes del pozo se derrumben
durante la perforación y, al mismo tiempo, la
estructura de los estratos del subsuelo permanezca
inalterada, según se va perforando el pozo,
éste va siendo recubierto mediante unas paredes
–o camisas– de acero de
un grosor de entre 6 y 12 milímetros.Aprovechamiento del
YacimientoLos cálculos realizados históricamente
permiten afirmar que habitualmente una bolsa de
petróleo sólo suele ser aprovechada entre un
25% y un 50% de su capacidad total. El petróleo suele
estar acompañado en las bolsas por gas. Ambos, por la
profundidad a la que se hallan, están sometidos a
altas presiones–el gas, por esa circunstancia, se
mantiene en estado
líquido–. Al llegar la broca de
perforación, la rotura de la roca impermeable provoca
que la presión baje, por lo que, por un lado, el gas
deja de estar disuelto y se expande y el petróleo deja
de tener el obstáculo 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 petróleo. Estas
dos circunstancias hacen que el petróleo suba a la
superficie.Sin embargo, llega un momento en que la
presión interna de la bolsa disminuye hasta un punto
en que el petróleo 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 extracción es mayor que la
rentabilidad que se obtiene del
petróleo, por lo que el pozo es
abandonado.
Inyección de Agua
Para aumentar la rentabilidad de un yacimiento se
suele utilizar un sistema de inyección de agua
mediante pozos paralelos. Mientras que de un pozo se extrae
petróleo, en otro realizado cerca del anterior se
inyecta agua en la bolsa, lo que provoca que la
presión no baje y el petróleo siga siendo
empujado a la superficie, y de una manera más rentable
que las bombas.Este sistema permite aumentar la posibilidad de
explotación de un pozo hasta, aproximadamente, un 33%
de su capacidad. Dependiendo de las características
del terreno, esta eficiencia
llega al 60%.Inyección de Vapor
En yacimientos con petróleo muy
viscoso (con textura de cera) se utiliza la inyección
de vapor, en lugar de agua, lo que permite conseguir dos
efectos:1.) Por un lado, se aumenta, igual que con el agua,
la presión de la bolsa de crudo para que siga
ascendiendo libremente.2.) Por otro, el vapor reduce la viscosidad del
crudo, con lo se hace más sencilla su
extracción, ya que fluye más
deprisa.El avance en las técnicas de
perforación 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 extracción de la
roca perforada se hace circular constantemente lodo a
través del tubo de perforación 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 petróleo.
- Extracción
A finales de 2003, las reservas mundiales probadas
de petróleo ascendían a 157.000 millones de
toneladas, equivalentes a 1,15 billones de
barriles.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
Fuente: BP statistical review of world energy June
2004(Datos de 2003)
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:Oriente Medio 63,3%
Europa y Eurasia 9,2%
4.2%Sur y Centro América 8,9%
África 8,9%
América de Norte
5,5%Asia Pacífico
4,2%
Fuente: BP statistical review of
world energy June 2004. (Datos de 2003)Zona
Reservas % s/total
Consumo % s/total
Oriente Medio
63.3
5.9
Europa y Euroasia
9.2
25.9
Sur y Centro de
América8.9
6
África
8.9
3.3
América del Norte
5.5
30.1
Asia-Pacífico
4.2
28.8
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).
Fuente: BP statistical review of
world energy June 2004 (Datos de 2003) - Reservas mundiales. Producción y
duraciónNormalmente, los pozos petrolíferos 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 inversión, tanto si el transporte se
realiza mediante oleoductos, como si se realiza
mediante buques especiales denominados
"petroleros".Al principio de la industria petrolífera, el
petróleo generalmente se refinaba cerca del lugar de
producción. A medida que la demanda
fue en aumento, se consideró más conveniente
transportar el crudo a las refinerías situadas en los
países consumidores.Por este motivo, el papel del transporte en la
industria petrolífera es muy importante. Hay que tener
en cuenta que Europa
occidental importa el 97% de sus necesidades
–principalmente de Africa y
de Oriente Medio– y Japón, el 100%.Los países que se autoabastecen
también necesitan disponer de redes de transporte
eficaces, puesto que sus yacimientos más
importantes se encuentran a millares de kilómetros de
los centros de tratamiento y consumo, como ocurre en Estados
Unidos, Rusia, Canadá o América del
Sur.En Europa, el aprovisionamiento de zonas
industriales alejadas del mar exige el equipamiento de
puertos capaces de recibir los superpetroleros de 300.000 y
500.000 Tm de carga, almacenamientos para la descarga
y tuberías de conducción de gran
capacidad.Aunque todos los medios de
transporte son buenos para conducir este producto (el mar, la
carretera, el ferrocarril o la tubería), el
petróleo 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
vehículos de distribución de productos terminados
derivados del petróleo.En la actualidad no hay en el comercio
internacional mercancía individual cuyo transporte
supere en volumen o valor al
del petróleo.La ventaja del petróleo es que su fluidez
permite el transporte a granel, lo que reduce los gastos al
mínimo y permite una automatización casi completa del
proceso. Gracias a los adelantos técnicos de hoy en
día, basta en muchos casos con hacer la
conexión de tuberías y proceder a la apertura o
cierre de válvulas, muchas veces de forma
automática y a distancia con telecontrol.Un oleoducto es el conjunto de instalaciones
que sirve de transporte por tubería de los productos
petrolíferos líquidos, en bruto o
refinados.El término oleoducto comprende no sólo
la tubería en sí misma, sino también las
instalaciones necesarias para su explotación:
depósitos de almacenamiento, estaciones de
bombeo, red de transmisiones,
conexiones y distribuidores, equipos de limpieza, control
medioambiental, etc.El diámetro de la tubería de un
oleoducto oscila entre 10 centímetros y un metro. Los
oleoductos de petróleo crudo comunican los
depósitos de almacenamiento de los campos de
extracción con los depósitos costeros o,
directamente, con los depósitos de las
refinerías.En los países que se suministran de crudos
por vía marítima, el oleoducto asegura el
enlace entre los depósitos portuarios de
recepción y las refinerías del
interior.
En la actualidad hay en el mundo más de
1.500.000 kilómetros de tubería 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 más densa del mundo. En Europa
existen cinco grandes líneas de transporte de crudo
que, partiendo de los terminales marítimos de Trieste,
Génova, Lavera, Rotterdam y Wilhelnshaven, llevan el
petróleo a las refinerías del interior.
Esta red es de 3.700 kilómetros, una extensión
que se queda pequeña si se compara con los 5.500
kilómetros del oleoducto del Comecón o de la
Amistad,
que parte de la cuenca del Volga-Urales (600
kilómetros al este de Moscú) y que suministra
crudo a Polonia, Alemania,
Hungría y otros países centro
europeos.El petróleo circula por el interior de la
conducción gracias al impulso que proporcionan las
estaciones de bombeo, cuyo número y potencia
están en función del volumen a transportar, de
la viscosidad del producto, del diámetro de la
tubería, de la resistencia mecánica y de los obstáculos
geográficos a sortear. En condiciones normales, las
estaciones de bombeo se encuentran situadas a 50
kilómetros unas de otras.El crudo parte de los depósitos de
almacenamiento, donde por medio de una red de
canalizaciones y un sistema de válvulas 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 línea de
conducción. El cierre y apertura de válvulas y
el funcionamiento de las bombas se regulan por mando a
distancia.La construcción de un oleoducto supone una
gran obra de ingeniería y por ello, en muchos casos,
es realizada conjuntamente por varias empresas.
También requiere de complicados estudios
económicos, técnicos 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 tubería es enterrada en el subsuelo
para evitar los efectos de la dilatación. Los conjuntos
de tubos se protegen contra la corrosión exterior antes de ser
enterrados. Las tuberías se cubren con tierra y el
terreno, tras el acondicionamiento pertinente, recupera su
aspecto anterior.
Actualmente se transportan por mar más de mil
millones de toneladas de crudo al año en todo el
mundo.El petrolero es el medio más económico
para transportar petróleo a grandes distancias y tiene
la ventaja de una gran flexibilidad de utilización. Su
principal característica es la división de su
espacio interior en cisternas individuales, lo que permite
separar los diferentes
tipos de petróleo o sus productos
derivados.
Buque de extracción y almacenamiento de
crudo. - Transporte y Mercados de
Consumo - Refino y Obtención de
Productos
El petróleo, tal como se extrae del
yacimiento, no tiene aplicación práctica
alguna. Por ello, se hace necesario separarlo en diferentes
fracciones que sí son de utilidad. Este
proceso se realiza en las refinerías.
Una refinería es una instalación industrial en la
que se transforma el petróleo crudo en productos
útiles para las personas. El conjunto de operaciones que
se realizan en las refinerías para conseguir estos
productos son denominados "procesos de refino".
La industria del refino
tiene como finalidad obtener del petróleo 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
más pesadas, fuelóleo y asfaltos,
pasando por otros productos intermedios como las
gasolinas, el gasoil y los aceites
lubricantes.
El petróleo bruto contiene todos estos productos
en potencia porque está compuesto casi exclusivamente de
hidrocarburos, cuyos dos elementos son el carbón y el
hidrógeno. Ambos elementos al combinarse entre sí
pueden formar infinita variedad de moléculas y cadenas de
moléculas.
Los procesos de refino dentro de una
refinería se pueden clasificar, por orden de
realización y de forma general, en
destilación, conversión y
tratamiento.
Antes de comenzar este proceso se realiza un análisis de laboratorio
del petróleo, puesto que no todos los petróleos son
iguales, ni de todos se pueden extraer las mismas sustancias. A
continuación se realizan una serie de refinados "piloto"
donde se experimentan a pequeña escala todas las
operaciones de refino. Una vez comprobados los pasos a
realizar, se inicia el proceso.
La destilación es la
operación fundamental para el refino del petróleo.
Su objetivo es conseguir, mediante calor, separar
los diversos componentes del crudo. Cuando el crudo llega a la
refinería es sometido a un proceso denominado
"destilación fraccionada". En éste, el
petróleo calentado es alimentado a una columna, llamada
también "torre de fraccionamiento o de
destilación".
Los hidrocarburos con menor masa molecular son
los que se vaporizan a temperaturas más bajas y a medida
que aumenta la temperatura se van evaporando las moléculas
más grandes.
Las fracciones más 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 más pesados: el queroseno, gasoil
ligero, gasoil pesado. En último lugar, se encuentra el
residuo de fuelóleo atmosférico.
La destilación es continua: el crudo
calentado entra en la torre y las fracciones separadas salen a
los diferentes niveles. Esta operación, no obstante,
sólo suministra productos en bruto que deberán ser
mejorados (convertidos) para su comercialización, dado que los procesos de
destilación no rinden productos en la cantidad ni calidad
demandas por el mercado.
En cuanto a la cantidad, las fracciones obtenidas deben
estar distribuidas de forma que puedan hacer frente a las
necesidades de las distintas épocas del año. En
invierno, las necesidades de gasóleos y
fuelóleos para calefacción serán superiores
a las del verano, donde prima la producción de
gasolinas.
Con respecto a la calidad, las gasolinas que provienen
directamente de la destilación, no responden a las
exigencias de los motores,
particularmente en lo que se refiere a su índice de
octanos.
Para hacer más rentable el proceso de
refino y adecuar la producción a la demanda, es
necesario transformar los productos, utilizando técnicas
de conversión. Los principales procedimientos de
conversión 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
técnicas: el craqueo térmico, que rompe las
moléculas mediante calor, o el craqueo catalítico,
que realiza la misma operación mediante un catalizador,
que es una sustancia que causa cambios químicos sin que
ella misma sufra modificaciones en el proceso.
Recogida de líquido
En general, los productos obtenidos en los procesos
anteriores no se pueden considerar productos finales. Antes de su
comercialización 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 último proceso, las
refinerías obtienen productos que cumplen con las
normas y
especificaciones del mercado. El proceso de craqueo
catalítico, antes mencionado, permite la producción
de muchos hidrocarburos diferentes que luego pueden
recombinarse mediante la alquilación, la
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 una gigantesca industria petroquímica que produce
alcoholes,
detergentes, caucho
sintético, glicerina, fertilizantes, azufre, disolventes,
materias primas para fabricar medicinas, nailon,
plásticos, pinturas, poliésteres, aditivos y
complementos alimenticios, explosivos, tintes y materiales
aislantes, así como otros componentes para la
producción de abonos. Las plantas de tratamiento
más usuales son: MTBE, para mejorar la calidad de la
gasolina, alquilación, para reducir los derivados de
plomo, e isomerización, para obtener productos de alto
índice de octano
que son utilizados para las gasolinas.
PORCENTAJES DE LOS DISTINTOS
PRODUCTOS REFINADOS
En 1920, un barril de crudo, que contiene 159
litros, producía 41,5 litros de gasolina, 20 litros de
queroseno, 77 litros de gasoil y destilados y 20
litros de destilados más 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 más pesados.
DISTRIBUCIÓN DE LOS
PRODUCTOS DERIVADOS DEL PETRÓLEO
Los productos derivados del petróleo
alimentan no sólo a otras industrias, sino,
sobre todo, a los consumidores industriales o privados. Al
principio resultaba más económico situar las
refinerías junto a las explotaciones
petrolíferas, mientras que ahora, los progresos realizados
en la técnica de los oleoductos han dado lugar a
una evolución que conduce a instalar las refinerías
cerca de los grandes centros de consumo.
Una vez obtenidos los derivados petrolíferos, las
empresas deben distribuir sus productos a los clientes. En
general, estos productos salen de las refinerías a granel,
aunque algunos se envasan en latas o bidones, listos para su uso.
Los grandes consumidores, como las eléctricas o las
industrias químicas, reciben el suministro directamente de
la refinería, por oleoducto o por carretera. Los
consumidores de menos cantidades son abastecidos, generalmente,
desde centros de almacenamiento y
distribución.
Aunque los derivados del
petróleo forman una gama muy variada, el 90% de ellos
se destinan a satisfacer las necesidades energéticas del
mundo. Es decir, estamos hablando de los
combustibles.
Principales productos derivados del
petróleo
- Gases del petróleo
(butano, propano) - Gasolinas para automóviles (sin
plomo, de 98 octanos) - Combustibles para aviones (alto octanaje,
querosenos) - Gasóleos (para
automóviles, para calefacción) - Fuelóleos (combustible para
buques, para la industria)
Otros derivados
- Aceites (lubricantes, grasas)
- Asfaltos (para carreteras, pistas
deportivas)
- Aditivos (para mejorar combustibles
líquidos y lubricantes)
Página siguiente  |