Consultar ensayos de calidad


Petròleo - origen del petrÓleo, extracciÓn del petroleo, proceso de destilacion del petroleo, transporte y almacenamiento del petroleo



Introducción
El petróleo es la fuente de energía más importante de la sociedad actual, debido a que por medio de los productos que se obtienen a través de el se logra el funcionamiento de los aviones, automóviles, autobuses, barcos, máquinas de guerra, también se pueden construir carreteras, de el se pueden obtener el plástico, abono químico, medicamentos, etc. además de que existen países dependientes económicamente de esta materia orgánica dentro de los cuales se encuentra Venezuela donde el petróleo constituye la principal fuente de ingreso, hasta el punto que no existe otra fuente de riqueza, por lo que se puede decir que la economía y el presupuesto nacional están sujetos a los precios internacionales del petróleo. Siendo tan importante es fundamental comprender que es exactamente el petróleo, cuales sus orígenes, como se ubica en la tierra, como se transportan y se almacena, que procesos requiere para lograr obtener sus productos hasta el punto de transformarlo en lo que usamos cotidianamente como la gasolina, el plástico, gas, etc., dicha información será presentada en el siguiente trabajo, con fines de ampliar los conocimientos sobre el tema.





EL PETRÓLEO
El petróleo (del griego: πετρI­λαιον, 'aceite de roca')´ es una mezcla heterogénea de compuestos orgánicos, principalmente hidrocarburos insolubles en agua, también es conocido como petróleo crudo o simplemente crudo.
En condiciones normales es un líquido bituminoso que puede presentar gran variación en diversos parámetros como color y viscosidad (desde amarillentos y poco viscosos como la gasolina hasta líquidos negros tan viscosos que apenas fluyen), densidad (entre 0,75 g/ml y 0,95 g/ml), capacidad calorífica, etc. estas variaciones se deben a la diversidad de concentraciones de los hidrocarburos que componen la mezcla.
Es un recurso natural no renovable y actualmente también es la principal fuente de energía en los países desarrollados. El petróleo líquido puede presentarse asociado a capas de gas natural, en yacimientos que han estado enterrados durante millones de años, cubiertos por los estratos superiores de la corteza terrestre.
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 fondosanóxicos (sin oxigeno) de mares o zonas lacustres (ambiente de un lago) del pasado geológico, fueron posteriormente enterrados bajo pesadas capas de sedimentos. la transformación química (craqueo natural) debida al calor y a la presión durante la diagénesis (transformación de rocas en sedimento) 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.
PROCESO DE BUSQUEDA DEL PETRÒLEO
Cuando nació la industria la petrolífera, era muy sencillo localizar yacimientos, porque se explotaron los muy superficiales, cuya existencia era conocida, o porque fueron descubiertos por obra del azar.
Pero la creciente importancia de esta industria, originó una búsqueda intensiva y racional de nuevos yacimientos, que se transformó en una verdadera ciencia, con aportes de Geología, la física y la química.
Los métodos empleados son muy variados: desde el estudio geológico de las formaciones rocosas que están aflorando en superficie hasta la observación indirecta, a través de diversos instrumentos y técnicas de exploración.
Método Mapas Topográficos
Una de las herramientas más utilizadas en esta etapa son los mapas.
Hay mapas de afloramientos (Que muestran las rocas que hay en la superficie),mapas topográficos y los mapas del subsuelo. Estos últimos quizás sean los más importantes porque muestran la geometría y posición de una capa de roca en el subsuelo, y se generan con la ayuda de una técnica básica en la exploración de Hidrocarburos: la sísmica de reflexión.
La Sísmica de Reflexión
Consiste en provocar mediante una fuente de energía (con explosivos enterrados en el suelo –normalmente entre 3 y 9 m. de profundidad- o con camiones vibradores – éstos implican una importante reducción en el impacto ambiental-) un frente de ondas elásticas que viajan por el subsuelo y se reflejan en las interfaces por los distintos estratos. En la superficie se cubre un área determinada con dichos aparatos de alta sensibilidad llamados también 'geófonos', los cuales van unidos entre sí por cables y conectados a una estación receptora.
Las ondas producidas por la explosión atraviesan las capas subterráneas y regresan a la superficie. Los geófonos las captan y las envían a la estación receptora (sismógrafo), donde mediante equipos especiales de cómputo, se va dibujando en interior de la tierra. Pudiéndose determinar así la posición de los estratos y su profundidad, describiendo la ubicación de los anticlinales favorables para la acumulación del petróleo. En este trabajo de campo también utilizan aparatos gravimétricos de superficie que permiten medir la densidad de las rocas que hay en el subsuelo.
Geoquímica de Superficie
Esta técnica consiste en la detección de hidrocarburos acumulados en el subsuelo a través de la medición de los gases concentrados en muestrasde suelo. Su fundamento radica en el principio de que el gas acumulado en el subsuelo migra vertical y lateralmente hacia la superficie a través de las distintas capas de roca y también a través de fracturas.
La Tecnología Satelital
En la actualidad se emplea este método, en algunas zonas o áreas de yacimientos, se recurre a la implementación y utilización de imágenes satelitales. Dicha tecnología permite interpretar en detalle y rápidamente la estructura geológica del terreno, planificar el uso del suelo, y realizar una completa identificación de la hidrografía, de los caminos, diques y poblaciones, entre otras cosas.
El sistema, básicamente, permite la obtención de cartografía de alta precisión en diferentes escalas y combinaciones de bandas, a partir de composiciones de mapas. La aplicación de tal tecnología permite evitar daños inútiles sobre el terreno.
Exploración en Profundidad (Geoquímicos
La geoquímica tiene, actualmente, una aplicación muy importante, tanto en exploración como en producción, pues permite entender y conocer el origen, probables rutas de migración y entrampamiento de los hidrocarburos almacenados en el subsuelo.
Para aplicar estos métodos se requiere la perforación de pozos profundos. Por este medio se analizan las muestras del terreno a diferentes profundidades y se estudian las características de los terrenos atravesados por medio de instrumentos especiales.
Los métodos de exploración en profundidad tienen por finalidad determinar la presencia de gas o de petróleo; son métodos directos en la búsqueda del petróleo. Si laexploración ha sido exitosa y se ha efectuado un descubrimiento comercial con un pozo, se inician los trabajos de delimitación del yacimiento descubierto con la perforación de otros nuevos para efectuar luego la evaluación de las reservas.
EXTRACCIÓN DEL PETROLEO
Una vez elegidas las áreas con mayores probabilidades, se realizan las perforaciones, que a veces llegan a considerables profundidades. Se comienza por construir altas torres metálicas de sección cuadrada, con refuerzos transversales, de 30 m a 40 m de altura, para facilitar el manejo de los pesados equipos de perforación.
Dos son los sistemas comunes: a percusión, que es el más antiguo y casi en desuso y a rotación, que se utiliza en la mayoría de los casos.

Método a Percusión
Se utiliza un trépano pesado, unido a una barra maestra que aumenta su peso, que se sostiene con un cable de acero conectado a un balancín, el cual le imprime un movimiento alternativo de ascenso y descenso, al ser accionado por un motor. Periódicamente se retira el trépano (herramienta para taladrar) para extraer los materiales o detritos (residuos con una herramienta llamada cuchara. Por su lentitud, actualmente ha caído en desuso, empleándose únicamente para pozos poco profundos.
Método a Rotación
El trépano, que es hueco, se atornilla a una serie de caños de acero que forman las barras de sondeo, que giran impulsadas por la mesa rotativa, ubicada en la base de la torre, y unida por una transmisión a cadena con los motores del cuadro de maniobras.
La mesa rotativa tiene en su centro un agujero cuadrado, por la cual se deslizauna columna de perforación de la misma sección, que desciende conforme avanza el trépano. De la parte superior de la torre se suspenden aparejos, que permiten levantar y bajar los pesados equipos. Se inicia la perforación con el movimiento de la mesa rotativa, hasta que resulte necesario el agregado de nuevas barras de sondeo, que se enroscan La operación se repite todas las veces necesarias.
Los detritos son arrastrados hasta la superficie mediante el bombeo de una suspensión densa, la inyección formada por una suspensión acuosa de una arcilla especial, llamada bentonita que los técnicos analizan constantemente. Además este lodo cumple otras 2 funciones importantes: Revoca las paredes de la perforación, evitando o previniendo derrumbes; y refrigera al trépano, que se calienta en su trabajo de intenso desgaste.
Cuando se ha perforado 100 a 150 m, se entuba el pozo con una cañería metálica y cemento de fraguado rápido (cementación), para evitar posibles derrumbes ocasionados por las filtraciones de las napas de agua que se atraviesan. Por dentro de la cañería conductora se prosigue la perforación con un trépano de menor diámetro. En los pozos muy profundos, estas disminuciones obligan a comenzar con diámetros de hasta 550 mm.
El análisis de la inyección permite saber cuándo se está cerca del yacimiento, por la presencia de gases desprendidos del mismo por pequeñas grietas. Se acostumbra perforar también la capa productora, que luego se entuba con un caño perforado, para conocer su espesor y facilitar el surgimiento del petróleo.
Perforación Submarina
Otrométodo para aumentar la producción de los campos petrolíferos es la construcción y empleo de equipos de perforación sobre el mar (ha llevado a la explotación de más petróleo).
Estos equipos de perforación se instalan, manejan y mantienen en una plataforma situada lejos de la costa, en aguas de una profundidad de hasta varios cientos de metros. La plataforma puede ser flotante o descansar sobre pilotes anclados en el fondo marino, y resiste a las olas, el viento y, en las regiones árticas, los hielos. La torre sirve para suspender y hacer girar el tubo de perforación, en cuyo extremo va situada la broca; a medida que ésta va penetrando en la corteza terrestre se van añadiendo tramos adicionales de tubo a la cadena de perforación. La fuerza necesaria para penetrar en el suelo procede del propio peso del tubo de perforación.
PROCESO DE DESTILACION DEL PETROLEO
PRODUCTOS QUE SE OBTIENENDE ESTA PROCESO
La destilación es el proceso donde debido a la diferencias de volatilidades comprendidas entre los diversos compuestos hidrocarbonados va separándose a medida que se desplaza a través de la torre hacia la parte superior o inferior. El grado de separación de los componentes del petróleo está estrechamente ligado al punto de ebullición de cada compuesto.
El lugar al que ingresa el petróleo en la torre o columna se denomina 'Zona Flash' y es aquí el primer lugar de la columna en el que empiezan a separarse los componentes del petróleo.
Los compuestos más volátiles, es decir los que tienen menor punto de ebullición, ascienden por la torre a través de platos instalados enforma tangencial al flujo de vapores. En estos platos se instalan varios dispositivos llamados 'Copas de Burbujeo', de forma similar a una campana o taza, las cuales son instaladas sobre el plato de forma invertida. Estas copas tienen perforaciones o espacios laterales. El fin de las copas de burbujeo, o simplemente copas, es la de hacer condensar cierto porcentaje de hidrocarburos, los más pesados, y por consiguiente llenando el espacio comprendido entre las copas el plato que lo sostiene, empezando de esta manera a 'inundar' el plato.
La parte incondensable, el hidrocarburo volátil, escapará de esa copa por los espacios libres o perforaciones con dirección hacia el plato inmediato superior, en el que volverá a atravesarlo para entrar nuevamente en las copas instaladas en dicho plato, de manera que el proceso se repita cada vez que los vapores no condensables atraviesen un plato. Al final, en el último plato superior, se obtendrá un hidrocarburo 'relativamente' más ligero que los demás que fueron retenidos en las etapas anteriores, y que regularmente han sido extraídos mediante corrientes laterales.
En la primera extracción, primer plato, o primer corte, se puede obtener gas, gasolina, nafta o cualquier otro similar. Todo esto dependerá del tipo de carga (alimentación a la planta), diseño y condiciones operativas de los hornos que calientan el crudo, y en general de la planta.
Los siguientes, son los derivados más comunes que suelen ser obtenidos en las torres de destilación.
Aceites y lubricantes
Gasóleo y fueloil
Queroseno
Disolventes
GLP (Gaseslicuados del petróleo

EL CREAKING
Muchas veces del petróleo se puede destilar sólo un bajo porcentaje de naftas (éter de petróleo). Para aumentar dicho porcentaje se utiliza el proceso de destilación secundaria o cracking.
El cracking consiste en romper o descomponer hidrocarburos de elevado peso molecular (combustibles como el gas oíl y fuel oíl), en compuestos de menor peso molecular (naftas). En el proceso siempre se forma hidrógeno y compuestos del carbono. Es muy importante en las refinerías de petróleo como un medio de aumentar la producción de nafta a expensas de productos más pesados y menos valiosos, como el querosene y el fuel oíl.
Existen dos tipos de cracking, el térmico y el catalítico. El primero se realiza mediante la aplicación de calor y alta presión; el segundo mediante la combinación de calor y un catalizador.
PROCESOS DE REFORMA DE LA GASOLINA
La gasolina que se obtiene directamente por destilación del petróleo tiene un octanaje muy bajo (alrededor de 70 octanos) y es preciso mejorarlo para que la gasolina sea de mayor calidad. Entre los procesos de reforma se encuentran los siguientes:
Trimetilpentano (isooctano)
Hidrocarburos aromáticos, como el benceno, también mejoran el poder antidetonante de la gasolina, de allí que con su adición se logren octanajes hasta de 130, como el utilizado por los aviones. De igual manera mejora el octanaje de la gasolina al agregársele sustancias como el tetraetilo de plomo [Pb- (C2H5)4], aunque el uso de esta sustancia está siendo prohibido en muchos lugares debido a su efecto contaminante sobre laatmósfera.
En la industria se practica la reformación térmica de la gasolina, calentándola a 550sC y a una elevada presión. En este proceso se forman moléculas más pequeñas y también alquenos, que contribuyen al mejoramiento de la calidad de la gasolina. El producto obtenido se lleva a una columna de fraccionamiento a fin de efectuar las consabidas separaciones por fracciones.
La Hidroformación
Consiste en introducir la gasolina caliente en una cámara de reacción que se mantiene a unos 500sC, conjuntamente con Hidrógeno y un catalizador (óxidos de aluminio y molibdeno). En el proceso los cicloalcanos se convierten en hidrocarburos aromáticos que, como se ha mencionado, mejoran la calidad de la gasolina.
El hidrógeno que se va produciendo se reinyecta en el proceso. También el hidrógeno tiene otra utilidad, como lo es la eliminación del azufre que contamina al petróleo; el hidrógeno se combina con el azufre produciendo sulfuro de hidrógeno, gas que se expulsa a la atmósfera.
La Polimerización
Consiste en la combinación de dos o más moléculas pequeñas para formar otra de mayor peso molecular. Así, dos moléculas de 2-etilpropeno (isobutileno) se combinan para dar origen al isoocteno:
Isoocteno Isooctano
Compuesto que mejora la calidad de la gasolina y de allí la importancia de este proceso para la industria petrolera.
La Alquilación
Es la reacción de un alcano con un alqueno y generalmente tiene por finalidad producir isooctano. metilpropano 2-metilpropeno isooctano: Este proceso de la alquilación mejora mucho el octanaje de la gasolina y por talrazón se le emplea intensivamente en la industria petrolera.
La Isomerización
Consiste en transformar alcanos de cadena recta en ramificados, que aunque posean el mismo número de carbonos, tienen propiedades físicas y químicas diferentes. Por ejemplo, del butano normal, de cadena recta, se produce por isomerización el 2-metilpropano (isobutano):
N-butano Isobutano
Se ha comprobado que la presencia de hidrocarburos ramificados mejora la calidad de la gasolina y por tal motivo este proceso tiene mucha importancia en la industria petrolera.
Los complejos petroleros donde se practican las operaciones descritas de destilación (a presión atmosférica y al vacío), cracking, hidroformación, polimerización, alquilación e isomerización, reciben el nombre de refinerías.
TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DEL PETROLEO
Para proceder al transporte, almacenamiento y venta de las ingentes cantidades de petróleo bruto, como de los derivados que entran anualmente en el mercado y que han de ser transportados desde los centros de producción o refinerías hacia los centros elaboradores o de consumo, así como para llevar a cabo la distribución de los productos elaborados a los diversos consumidores, se utilizan los llamados Oleoductos, Gasoductos y Poliductos que se utilizan tanto para el transporte de petróleo bruto desde el campo petrolífero hasta la refinerías o puerto de embarque.
Hoy en día para transportar el crudo de zonas costa afuera se usan generalmente Tanqueros, Buques y Supertanqueros, por sus facilidades en vías marítimas existentes. El crudo producido en laindustria es enviado hacia las estaciones reductoras en el área de operaciones y de allí es bombeado en forma continua a los Patios de Tanques, en donde se tratan de remover el agua y gas que contiene, y se almacena y bombea hacia los terminales o a la refinerías para procesarlos y explotarlos.
Oleoductos
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 solo la tubería troncal que es aquella que se extiende desde el área de producción, sino también las instalaciones necesarias para la explotación del crudo denominadas patio de tanques. Las Tuberías de transporte pueden ser clasificadas debido a su importancia y al tipo de producto que transportan, según su importancia se clasifican en: Oleoductos Troncales o Primarios y en Oleoductos Secundarios.
Gasoductos
Conducen el gas natural que puede producirse desde un yacimiento de gas libre o asociado a plantas separadoras y fraccionadoras. A partir de dichos procesos de separación, el gas ya tratado entra a los sistemas de transmisión para ser despachado al consumidor industrial y domestico.
Poliductos
Son redes de tuberías destinadas al transporte de hidrocarburos o productos terminados.
Patios de Tanques
Son lugares donde se recibe el petróleo bombeado desde los campos petrolíferos, en el pasan por una serie de procesos en los cuales se le remueve el agua y la sal que contiene, se almacena, se afora y se bombea hacia los terminales y refinerías, con la finalidad de ser refinado y/o exportado. Estáconstituido por: tanques para almacenamiento de crudo, estaciones de bombas, de tratamiento, calentadores y tanques de lavado.
Terminales de Embarque
Son instalaciones que reciben crudos provenientes de los patios de tanque y los productos elaborados por las tuberías con el fin de almacenarlos y luego embarcarlos hacia distintos sitios del país (cabotaje) o del mundo (exportaciòn). La mayoría de estos terminales consta de dos tipos de instalaciones principales: Los Tanques De Almacenamiento y El Conjunto de Muelles, Atracadores y Diques.
Tanqueros
Está constituida por las unidades de las compañías petroleras, de armadores independientes y de los gobiernos.

Buques
Son a su vez enormes barcos dotados de compartimientos y sistemas especialmente diseñados para el transporte de petróleo crudo, gas, gasolina o cualquier otro derivado. Son el medio de transporte mas utilizado para el comercio mundial del petróleo.
Supertanquero
Se creo luego de terminar La Segunda Guerra Mundial ya que se requeriría mayor número y mejores buques para remplazar los tanqueros, buque con mayor capacidad de almacenaje, lo que permitió un gran avance en materia de Transporte Marítimo.

Conclusión
En lo cotidiano vemos lo fácil que es utilizar un transporte tanto terrestre como aéreo y marítimo, además de realizar las actividades domésticos como usar la cocina a gas, guardar alimentos en envases plásticos, pero como se puedo observar en el anterior trabajo se requiere de diversos procesos para lograr que todas estas actividades se lleven a cabo de forma sencilla, las cuales se puedenefectuar con los productos que provienen del petróleo, entre las actividades complejas se encuentra la ubicación de dicho material orgánico donde se requiere de grandes estudios geológicos observación constante y técnicas de exploración, además que para su extracción es necesario el uso de maquinaria pesada, y en caso de que encontrarse en el mar incluso se realizan plataformas sobre el agua para facilitar la extracción, en cuanto a la obtención de los derivados, se utilizan diferentes químicos y pasan por varios procesos que se han ido mejorando para obtener soluciones de uso diario como la gasolina, donde en la actualidad existen diferentes procesos de reforma haciendo cada vez de mejor calidad este componente. También es importante señalar que el petróleo para ser trasladado y almacenado se usa medios de transportes y lugares especiales donde permiten mantenerlo en óptimas condiciones.
Basado en lo descrito el petróleo es imprescindible para la civilización y el crecimiento de la misma, no sólo por su uso como fuente de energía, sino por su utilización en la vida diaria además es muy importantes para la economía actual.

Bibliografía

Fuente: https://www.monografias.com/trabajos11/cuadun
https://www.textoscientificos.com/petroleo/extraccion
https://es.wikipedia.org/wiki/Destilaci%C3%B3n_del_petr%C3%B3leo
https://www.oni.escuelas.edu.ar/2002/buenos_aires/pertoleo-y-gas/html/cra.htm
https://ingenieria-de-petroleo.blogspot.com/2009/01/transporte-y-almacenamiento-de.html
https://www.quimicaorganica.org/foro/alcanos/fraccionamiento-del-petroleo.html


Política de privacidad