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ORIGEN DEL PETRÓLEO
El petróleo es un recurso energético natural no renovable que aporta el mayor porcentaje del total de la energía que se consume en el mundo.
El petróleo crudo es una mezcla de hidrocarburos que se formó a partir de plantas y animales y plantas (diatomeas que vivieron hace millones de años . Los restos organicos de estos animales y plantas fueron cubiertos por capas de arena, limo y rocas, los cuales bajo calor y presión se convirtieron en lo que ahora llamamos "crudo". Este combustible fósil se encuentra en forma líquida en embalses subterráneos, en pequeños espacios dentro de rocas sedimentarias y cerca de la superficie en arenas de alquitrán (o de petróleo). La palabra petro-óleo significa aceite de roca o aceite de la tierra.
El petróleo crudo se formó a partir de restos de animales y plantas (diatomeas) que vivieron hace millones de años en un medio marino antes de la existencia de dinosaurios. Durante millones de años, los restos de estos animales y plantas fueron cubiertos por capas de arena, limo y roca. El calor y la presión de estas capas convirtieron los restos en lo que ahora llamamos crudo. La palabra petróleo significa aceite de roca o aceite de la tierra.
En 1850 Samuel Kier, un boticario de Pittsburg, Pennsylvania (EE.UU.), lo comercializó por vez primera bajo el nombre de “aceite de roca” o “petróleo”.
El petróleo crudo es una mezcla de hidrocarburos que existe como un líquido en formaciones geológicas subterráneas y sigue siendo un líquido cuando se trae a la superficie. Los productos derivados del petróleo se producen a partir de la transformación de petróleo crudo y otros líquidos en las refinerías de petróleo, de la extracción de hidrocarburos líquidos en las plantas de procesamiento de gas natural y de la producción de productos finales de petróleo en instalaciones de mezcla. El petróleo es una categoría amplia que incluye tanto petróleo crudo como productos derivados del petróleo. Los términos aceite y petróleo a veces se utilizan indistintamente.
PROCESO DE EXTRACCIÓN
La extracción del petróleo se hace de acuerdo con las características propias de cada yacimiento. Los avances en las tecnologías de perforación han aumentado la producción de petróleo de los EE.UU. En el pasado, una plataforma de perforación perforaba un solo pozo vertical. Ahora, se pueden perforar desde una misma ubicación muchos pozos direccionales u horizontales , para así acceder a mayores áreas de roca que contenga gas y petróleo. Además, la fracturación hidráulica se utiliza para acceder al petróleo y al gas natural contenidos en formaciones de rocas porosas compuestas de pizarra, arenisca y piedra caliza.
La fracturación hidráulica implica inyectar agua y vapor bajo alta presión a la roca para facilitar el flujo de petróleo a los pozos de producción.
Para poner un pozo a producir se baja una especie de cañón y se perfora la tubería de revestimiento a la altura de las formaciones donde se encuentra el yacimiento. El petróleo fluye por esos orificios hacia el pozo y se extrae mediante una tubería de menor diámetro, conocida como “tubing” o “tubería de producción”.
Si el yacimiento tiene energía propia, generada por la presión subterránea y por los elementos que acompañan al petróleo (por ejemplo gas y agua), éste saldrá por sí solo. En este caso se instala en la cabeza del pozo un conjunto de válvulas para regular el paso del petróleo-
Si no existe presión subterránea se emplean otros métodos de extracción. El más común ha sido el “balancín” , el cual, mediante un permanente balanceo, acciona una bomba en el fondo del pozo que succiona el petróleo hacia la superficie.
El petróleo extraído generalmente viene acompañado de sedimentos, agua y gas natural, por lo que deben construirse previamente las instalaciones de producción, separación y almacenamiento.
El gas natural asociado que acompaña al petróleo se envía a plantas de tratamiento para aprovecharlo en el mismo campo y/o despacharlo como “gas seco” hacia los centros de consumo a través de gasoductos.
En el caso de yacimientos que contienen únicamente gas natural, se instalan los equipos requeridos para tratarlo (proceso de secado, mantenimiento de una presión alta) y enviarlo a los centros de consumo
A pesar de los avances alcanzados en las técnicas de producción, nunca se logra sacar todo el petróleo que se encuentra (in situ) en un yacimiento. En el mejor de los casos se extrae el 50 ó 60 por ciento.
PROCESO INDUSTRIAL
El procesamiento del petroleo crudo se lleva a cabo en una refinería permitiendo obtener variados productos derivados y fundamentalmente combustibles. Los productos que se obtienen del proceso de refinación se llaman derivados y los hay de dos tipos: los combustibles, como la gasolina, ACPM, etc.; y los petroquímicos, tales como polietileno, benceno, etc.
DESTILACIÓN
La separación moderna consiste en canalizar el petróleo crudo a través de hornos calientes. Los líquidos y vapores resultantes se descargan en unidades de destilación. En su interior, estas torres operan a una presión cercana a la atmosférica y están divididas en numerosos compartimientos a los que se denominan “platos”. Cada plato tiene una temperatura diferente y cumple la función de fraccionar los componentes del petróleo.
Dentro de las unidades de destilación, los líquidos y vapores se separan en componentes de petróleo llamados fracciones según su peso y punto de ebullición. Las fracciones pesadas están en la parte inferior y las fracciones ligeras están en la parte superior.
Las fracciones más ligeras, incluyendo la gasolina y el gas de petróleo líquido (GLP), se vaporizan y suben hasta la parte superior de la torre de destilación, donde se condensan de nuevo a líquidos.
Los líquidos de peso medio, incluyendo destilados de keroseno y diesel, permanecen en el centro de la torre de destilación.
Los líquidos más pesados, llamados gasóleos, se separan más abajo en la torre de destilación, mientras que las fracciones más pesadas con los puntos de ebullición más altos se asientan en el fondo de la torre.
CONVERSIÓN
Después de la destilación, las fracciones pesadas de destilación de bajo valor se pueden transformar más en productos más ligeros y de mayor valor, como la gasolina. Aquí es donde las fracciones de las unidades de destilación se transforman en componentes intermedios que finalmente se pueden convertir en productos acabados.
El método de conversión más ampliamente utilizado se denomina cracking que utiliza calor y presión para romper las moléculas de hidrocarburos pesadas en las más ligeras. Una unidad de craqueo consiste en uno o más reactores altos, de paredes gruesas, una red de intercambiadores de calor y otros recipientes.
El cracking no es la única forma de conversión de crudo. Otros procesos de refinería reordenan las moléculas para agregar valor en lugar de dividir moléculas.
La alquilación, por ejemplo, hace que los componentes de la gasolina combinen algunos de los subproductos gaseosos del craqueo. El proceso, que es esencialmente un cracking en sentido inverso, el cual tiene lugar en una serie de grandes reactores horizontales y torres altas verticales.
El reforming utiliza calor, presión moderada y catalizadores para convertir la nafta, una fracción ligera de valor relativamente bajo en componentes de gasolina de alto octanaje.
Los toques finales se producen durante el tratamiento final. Para hacer la gasolina, los técnicos de la refinería combinan cuidadosamente una variedad de corrientes de las unidades de proceso. El nivel de octano, las clasificaciones de presión de vapor y otras consideraciones especiales determinan la mezcla de gasolina.
ALMACENAMIENTO
Una vez separado en sus diferentes fracciones el petróleo se envía a los tanques de almacenamiento y a los oleoductos que lo transportarán hacia las refinerías o hacia los puertos de exportación.
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