Petróleo

Geología. Composición química. Localización geográfica. Derivados. Productos petroquímicos

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DEFINICIÓN

El petróleo es un compuesto de hidrocarburos que proviene de las palabras latinas Petroleum; petra que significa roca y oleum que significa aceite. El petróleo es un líquido aceitoso e inflamable de color variable que va de amarillo a negro. Químicamente está formado por hidrocarburos sólidos, líquidos y gaseosos (compuestos que contienen solamente hidrógeno y carbono), que va desde 50 hasta 98 por ciento, y el resto pequeñas cantidades de otros elementos como: azufre, , nitrógeno, oxigeno, vanadio, titanio entre otros. La composición elemental del petróleo normalmente está comprendida dentro de los siguientes intervalos:

Elemento%

Peso

Carbón

84 - 87

Hidrógeno

11 - 14

Azufre

0 - 2

Nitrógeno

0.2

ORIGEN

Se origina de una materia prima formada principalmente por detritos de organismos vivos acuáticos, vegetales y animales, que vivían en los mares, las lagunas o las desembocaduras de los ríos, o en las cercanías del mar. Se encuentra únicamente en los medios de origen sedimentario.

La materia orgánica se deposita y se va cubriendo por sedimentos; al quedar cada vez a mayor profundidad, se transforma en hidrocarburos, proceso que, según las recientes teorías, es una degradación producida por bacterias aerobias primero y anaerobias después. Estas reacciones desprenden oxígeno, nitrógeno y azufre, que forman parte de los compuestos volátiles de los hidrocarburos.

A medida que los sedimentos se hacen compactos por efectos de la presión, se forma la "roca madre". Posteriormente, por fenómenos de "migración", el petróleo pasa a impregnar arenas o rocas más porosas y más permeables (areniscas, calizas fisuradas, dolomías), llamadas "rocas almacén", y en las cuales el petróleo se concentra y permanece en ellas si encuentra alguna trampa que impida la migración hasta la superficie donde se oxida y volatiliza, perdiendo todo interés como fuente de energía.

LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA

Los lugares donde hay petróleo están, por lo general, situados a bastante distancia de las zonas de consumo. Los oleoductos son muy numerosos y el tráfico marítimo muy denso. Las tres zonas con mayor producción mundial son Oriente Medio, la antigua URSS y EE.UU., que producen el 70% del crudo en el mundo.

Oriente Medio: Es el primer productor mundial de petróleo con más del 30% de la producción. En esta zona se dan unas condiciones óptimas para la explotación, por la abundancia de anticlinales, fallas y domos salinos que crean grandes bolsadas de petróleo, además su situación costera y en pleno desierto, facilita la construcción de pipe-lines (éstos pueden ir perfectamente en línea recta durante miles de kilómetros), y puertos para desalojar el crudo. Arabia Saudí es le país de mayor producción en esta zona con el 26% de la producción total.

EE.UU: Aunque tiene una producción muy alta, no es suficiente para satisfacer su consumo interno, por lo que se ve obligado a importar. La zona de los Apalaches fue la primera en ser explotada y actualmente ya casi no queda petróleo, por lo que ahora las explotaciones se centran en las zonas de California, Kansas, Oklahoma, costa del Golfo de México, Texas, Luisiana y la zona central de las Rocosas.

Antigua URSS: Comenzó a producir petróleo en 1870. Actualmente los países que la formaban extraen suficiente crudo como para cubrir sus necesidades, e incluso para exportar. Los yacimientos más importantes se encuentran en el Cáucaso, Asia central, entre el Volga y los Urales, Siberia y Sajalín.

China: A pesar de que empezó a extraer su petróleo hace muy poco tiempo -en 1952-, consiguió desde 1970 el suficiente como para autoabastecerse y exportar en pequeñas cantidades. Los yacimientos están muy alejados de los centros de consumo y de los puertos.

Venezuela: Comenzó su explotación de crudo en 1914 a manos de la compañía Shell. Fue uno de los países más importantes hasta 1960 cuando se vio superado por la antigua URSS y Oriente Medio. Sus yacimientos más importantes se emplazan en la zona del Orinoco.

Petróleo

Este es un mapa del mundo donde se localiza geográficamente el petróleo

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DEL PETRÓLEO

Color. Varía del amarillo al negro y proviene de los productos oxidados o sulfurados, o aun de ciertos hidrocarburos policíclicos que son coloreados (pireno, naftaceno).

Fluorescencia. Verde para los petróleos americanos, azul para los petróleos rusos, va a menudo acompañada de difracción (fenómeno de Tyndall)

Índice de refracción. Variable según el origen, entre 1.35 y 1.50.

Poder rotatorio. Para ciertos petróleos se comprueba una acción bien neta sobre la luz polarizada, en desacuerdo con su estructura. Son habitualmente dextrógiros, y este poder rotatorio se debe a la colesterina, que es levógira, pero que probablemente se transforma por el calor en colestano (dextrógiro).

Coeficiente de dilatación. Está en razón inversa a la densidad y generalmente es k=0.0008.

Punto de solidificación. Mucho más bajo en los petróleos rusos.

Punto de ebullición. Aumente con el peso molecular y está comprendido entre límites variables según la composición.

Calor especifico. Aumente cuando la densidad decrece, y es próximo a 0.5.

Solubilidad. Los petróleos son insolubles en agua y sus diversos elementos se disuelven recíprocamente. El disolvente más interesante y más importante es el ácido sulfúrico, que tiene poca acción sobre los hidrocarburos forménicos que los nafténicos; sobre esta propiedad reposa un método que permite distinguir los aceites rusos de los americanos.

Densidad. Es siempre inferior a la del agua y varía según el origen.

Poder calorífico. Está comprendida entre 9,000 y 12,000 calorías y crece inversamente a la densidad.

TIPOS DE PETROLEO

El petróleo se puede clasificar en cuatro categorías:

  • Parafínico

  • Nafténico

  • Asfáltico o Mixto

  • Aromático.

Esta clasificación se da en relación a las cantidades de ceras parafínicas y de asfalto que existe en el 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. Por ejemplo, mientras que en el crudo Istmo se obtiene un rendimiento directo de 26% volumétrico de gasolina, en el Maya sólo se obtiene 15.7%.

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). La cantidad del crudo esta en relación inversa con su grado de azufre, así mientras menos azufre exista en el petróleo este será considerado más dulce y tendrá más grados API.

Aceite Crudo

Densidad (g/cm3)

Densidad grados API

Extra Pesado

>1.0

10.0

Pesado

1.0-0.92

10.1-22.3

Mediano

0.92-0.87

22.3-31.1

Ligero

0.87-0.83

31.1-39

Súper Ligero

<0.83

>39

Aunque en México se manejen tres variedades de petróleo que son:

  • Istmo: Ligero con densidad de 33.6 grados API y 1.3% de azufre en peso.

  • Maya: Pesado con densidad de 22 grados API y 3.3% de azufre en peso.

  • Olmeca: Superligero con densidad de 39.3 grados API y 0.8% de azufre en peso.

PROCESO DE REFINACIÓN

El petróleo finalmente llega a las refinerías en su estado natural para su procesamiento. Aquí prácticamente lo que se hace es cocinarlo. Por tal razón es que al petróleo también se le denomina "crudo".

Una refinería es un enorme complejo donde ese petróleo crudo se somete en primer lugar a un proceso de destilación o separación física y luego a procesos químicos que permiten extraerle buena parte de la gran variedad de componentes que contiene. El petróleo tiene una gran variedad de compuestos, al punto que de él se pueden obtener por encima de los 2.000 productos.

Las refinerías son muy distintas unas de otras, según las tecnologías y los esquemas de proceso que se utilicen, así como su capacidad. Las hay para procesar petróleos suaves, petróleos pesados o mezclas de ambos. Por consiguiente, los productos que se obtienen varían de una a otra. La refinación se cumple en varias etapas. Es por esto que una refinería tiene numerosas torres, unidades, equipos y tuberías. Es algo así como una ciudad de plantas de proceso.

La destilación es un proceso fundamental en la industria de refinación del petróleo, pues permite hacer una separación de los hidrocarburos aprovechando sus diferentes puntos de ebullición (temperatura a la cual hierve una sustancia). El primer paso de la refinación del petróleo crudo se cumple en las torres de "destilación primaria" o "destilación atmosférica y al vacío".

En su interior, estas torres operan a una presión cercana a la atmosférica y están divididas en numerosos compartimientos a los que se denominan "bandejas" o "platos". Cada bandeja tiene una temperatura diferente y cumple la función de fraccionar los componentes del petróleo.

El crudo llega a estas torres después de pasar por un horno, donde se "cocina" a temperaturas de hasta más de 550 grados centígrados que lo convierten en vapor. Esos vapores entran por la parte inferior de la torre de destilación y ascienden por entre las bandejas. A medida que suben pierden calor y se enfrían. Cuando cada componente vaporizado encuentra su propia temperatura, se condensa y se deposita en su respectiva bandeja, a la cual están conectados ductos por los que se recogen las distintas corrientes que se separaron en esta etapa. Al fondo de la torre cae el "crudo reducido", es decir, aquel que no alcanzó a evaporarse en esta primera etapa.

El petróleo se separa en fracciones y las principales cadenas petroquímicas son las del gas natural, las olefinas ligeras (etileno, propileno y butenos) y la de los aromáticos, que después de procesamiento adicional, darán origen a los productos principales que se venden en el mercado: el gas LP (utilizado en estufas domésticas), gasolina para los automóviles, turbosina para los aviones jet, diesel para los vehículos pesados y combustóleo para el calentamiento en las operaciones industriales. Los productos que se sacan 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.

COMPOSICIÓN DEL PETROLEO

Dependiendo del número de átomos de carbono y de la estructura de los hidrocarburos que integran el petróleo, se tienen diferentes propiedades que los caracterizan y determinan su comportamiento como combustibles, lubricantes, ceras o solventes.

Las cadenas lineales de carbono asociadas a hidrógeno, constituyen las parafinas; cuando las cadenas son ramificadas se tienen las isoparafinas; al presentarse dobles uniones entre los átomos de carbono se forman las olefinas; las moléculas en las que se forman ciclos de carbono son los naftenos, y cuando estos ciclos presentan dobles uniones alternas (anillo bencénico) se tiene la familia de los aromáticos.

Además hay hidrocarburos con presencia de azufre, nitrógeno y oxígeno formando familias bien caracterizadas, y un contenido menor de otros elementos. Al aumentar el peso molecular de los hidrocarburos las estructuras se hacen verdaderamente complejas y difíciles de identificar químicamente con precisión. Un ejemplo son los asfáltenos que forman parte del residuo de la destilación al vacío; estos compuestos además están presentes como coloides en una suspensión estable que se genera por el agrupamiento envolvente de las moléculas grandes por otras cada vez menores para constituir un todo semi-continuo.

DERIVADOS DEL PETRÓLEO

Gas natural. Este se obtiene principalmente en baterías de separación está constituido por metano con proporciones variables de otros hidrocarburos (etano, propano, butanos, pentanos y gasolina natural) y de contaminantes diversos. Representa aproximadamente el 47 % de los combustibles utilizados en el país y el 72 % de nuestra petroquímica se deriva del metano y etano contenido en el gas, de ahí la importancia de este recurso como energético y como petroquímico.

Gasolina. La gasolina es un producto del petróleo de mayor demanda. Es una combinación de diferentes hidrocarburos. Se emplea para los automóviles, aviones y diversos equipos. El combustible de los aviones de reacción es, en principio una mezcla de gasolina y queroseno.

Queroseno. Es un combustible líquido liviano y volátil derivado del petróleo. Antes se utilizaba para iluminación, pero actualmente se utiliza como combustible para la cocina, calentadores, etc.

Asfato. Se obtiene como residuo de la refinación del petróleo crudo. Sirve principalmente para la pavimentación y techado.

Coque. Es un producto residual de los procesos de craqueo y destilación destructiva. Se emplea como combustible pero tiene otras aplicaciones como refinación de metales, fabricación de carburo de calcio y para la producción de abrasivos y materiales térmicos.

De vapor marinos y de ferrocarriles, y otros fines. Los aceites combustibles residuales son en general los más baratos derivados del petróleo.

Combustible disel. Se emplea para el uso de motores diesel como autobuses, tractores, camiones de carga, trailers, locomotoras, etc.

Aceites combustibles livianos. Se usan para quemadores automáticos de calefacción hogareña, y en pequeñas unidades comerciales. También para fundición y otra cosas. Una parte sustancial de cada barril de petróleo crudo se utiliza para aceites combustibles livianos.

Aceite combustible residual. Son sustancias viscosas, o que fluyen lentamente. Van en quemadores especiales para calefacción de comercial, motores de vapor marino y de ferrocarriles, y otros fines. Los aceites combustibles residuales son en general los derivados del petróleo más baratos.

Lubricantes. Generalmente constituidos sólo una parte pequeña del total de productos del petróleo. Sin embargo, son sumamente importantes, pues las partes móviles de muy diversas máquinas requieren lubricación. Existen diferentes lubricantes según sus usos.

Negro de Humo.E s un subproducto del proceso de craqueo. Se usa para la fabricación de neumáticos, productos de caucho, tintas de imprenta, pinturas, etc.

PETROQUÍMICOS

La Petroquímica es la conversión de hidrocarburos en productos químicos se llama "petroquímica", y es piedra angular de la industria y tecnología actual. Esta industria produce plásticos, medicinas, textiles, útiles de cocina, y muchas, muchas cosas más, y ha hecho posible muchos de los productos que hoy en día se consideran "normales" y "necesarios" (computadoras, tejidos, juguetes irrompibles, etc.)

Introduccn A Los Derivados

Las principales cadenas petroquímicas son las del gas natural, las parafinas, las olefinas ligeras (etileno, propileno y butenos) y la de los aromáticos.A partir del gas natural se produce el gas de síntesis que permite la producción a gran escala de hidrógeno, haciendo posible la producción posterior de amoníaco por su reacción con nitrógeno, y de metanol, materia prima en la producción de metil-terbutil-éter, entre otros compuestos.

Del etileno se producen un gran número de derivados, como las diferentes clases de polietileno, cloruro de vinilo, compuestos clorados, óxidos de etileno, monómeros de estireno entre otros que tienen aplicación en plásticos, recubrimientos, moldes, etc. Del propileno se producen compuestos como alcohol isopropílico, polipropileno y acrilonitrilo, que tienen gran aplicación en la industria de solventes, pinturas y fibras sintéticas.

Por deshidrogenación de butenos, o como subproducto del proceso de fabricación de etileno se obtiene el 1.3-butadieno que es una materia prima fundamental en la industria de los elastómeros, para la fabricación de llantas, sellos, etc.

Una cadena fundamental en la industria petroquímica se basa en los aromáticos (benceno, tolueno y xilenos). El benceno es la base de producción de ciclohexano y de la industria del nylon; así como del cumeno para la producción industrial de acetona y fenol. Los xilenos son el inicio de diversas cadenas petroquímicas, principalmente las delas fibras sintéticas.

PRODUCTOS PETROQUÍMICOS

PARAFINAS

El metano (CH4) es el hidrocarburo parafínico que contiene más átomos de hidrógeno por átomo de carbono. Esta propiedad se aprovecha para obtener el hidrógeno necesario en la fabricación de amoniaco (NH3) y metanol (CH3-OH).

El hidrogeno se obtiene catalíticamente, quemando parcialmente el metano en presencia de oxígeno y de vapor de agua, con lo cual se forma una mezcla llamada gas de síntesis compuesta principalmente por monóxido de carbono (CO), bióxido de carbono (CO2) e hidrógeno (H2).

La mayor parte del amoniaco se usa para hacer fertilizantes tales como el nitrato de amonio, sulfato de amonio , urea, fosfato de amonio y amoniaco en fertilizante tales como el nitrato de amonio, urea, fosfato de amonio disuelto en fertilizantes líquidos y sólidos.

Otras aplicaciones industriales incluyen la fabricación de reactivos químicos como el ácido nítrico, acrilonitrilo y ácido cianhídrico, que se utilizan para hacer explosivos, plásticos, fibras sintéticas, papel, etc.En algunos refrigeradores caseros el gas de enfriamiento es el amoniaco, aunque el público está más familiarizado con su uso en los artículos de limpieza cuya publicidad destaca el contenido de “amonia” que garantiza la pulcritud de los vidrios, azulejos, pisos, etc.

Petróleo

OLEFINAS

Las oelefinas o también llamados alquenos son hidrocarburos insaturados que tienen un doble enlace y tiene enlaces sigma y pi.

Petróleo

PRODUCTOS DERIVADOS DEL ETILENO

El etileno (C2H4) es una olefina que sirve como materia prima para obtener una enorme variedad de productos petroquímicos. La doble ligadura olefínica que contiene la molécula nos permite introducir dentro de la misma muchos tipos de heteroátomos como el oxígeno para hacer óxido de etileno, el cloro que nos proporciona el dicloroetano, el agua para darnos etanol, etc.

Asimismo permite unir otros hidrocarburos como el benceno para dar etilbenceno, y otras olefinas útiles en la obtención de polímeros y copolímeros del etileno.

Principales Derivados Del Etileno

ETILENO

Oxido De Etileno. El petroquímico más importante que se fabrica por medio de esta reacción es el óxido de etileno. La reacción se lleva a cabo en fase de una columna empacada con un catalizador a base de sales de plata dispersas con un soporte sólido.

El óxido de etileno tal se usa para madurar las frutas, como herbicida y como fumigante, y sus aplicaciones como materia prima petroquímica son innumerables, siendo algunos de sus derivados el etilenglicol, polietilenglicol, los éteres de glicol, las etanolaminas, etc.

Los principales usos de los productos últimos de los derivados del óxido del etileno son: anticongelantes para los radiadores de autos fibras de poliéster para prendas de vestir, polímeros usados en la manufactura de artículos moldeados, solventes y productos químicos para la industria textil.

También se utiliza el óxido de etileno en la producción de poliuretanos para hacer hule espuma rígido y flexible ( el primero se usa para hacer empaques y el otro para colchones y cojines).

Otro uso de los derivados del óxido de etileno los constituye la fabricación de adhesivos y selladores que se emplean para pegar toda clase de superficies como cartón, papel, piel , vidrio, aluminio, telas, etc.

Acetaldehído. Otro de los productos petroquímicos fabricados por oxidación de etileno es el acetaldehído. El acetaldehído es un intermediario muy importante con la fabricación de ácido acético y del anhídrico acético. Estos productos encuentran una enorme aplicación industrial como agentes de acetilación para la obtención de ésteres, que son compuestos químicos que resultan de la reacción de un alcohol, fenol, o glicol con un ácido. Algunos de los ésteres que se derivan del ácido acetico y los alcoholes apropiados son los llamados acetatos de metilo, etilo, propilo, isopropilo , isobutilo, amilo, isoamilo, n-octilo, feniletilo, etc. Estos productos son de olor agradable y se usan como saborizantes y perfumes.

Los ésteres derivados del ácido acético también sirven como solventes para extraer la penicilina y otros antibióticos de sus productos naturales. También se emplean como materia prima para la fabricación de pieles artificiales, tintas, cementos, películas fotográficas y fibras sintéticas como el acetato de celulosa y el acetato de vinilo.

El acetaldehído no sólo sirve para fabricar ácido acético, sino también es la materia prima para la producción de un gran número de productos químicos como como el 2-etilhexanol, n-butanol, pentaeritrol, croral, ácido cloroacetico, piridimas, y ácido nicotínico. Estos petroquímicos secundaeios encuentran múltiples aplicaciones. Por ejemplo, el petaeritrol sirve para fabricar lubricantes sintéticos, el cloral y el ácido cloroacético para hacer herbicidas, el 2-etilhexanol para hacer plastificantes.

Dicloroetano. Es por una reacción de adición de cloro al etileno. El principal producto de la reacción es el dicloroetano, que encuentra su aplicación en la fabricación de cloruro de vinilo que sirve para hacer polímeros usados para cubrir los asientos de automóviles y muebles de oficina, tuberías, recubrimientos para papel y materiales de empaque, fibras textiles, etc.

El dicloroetano también se utiliza para fabricar solventes como el tricloroetilano, el percloroetileno y el metilcloroformo, que se usan para desengrasar metales y para el lavado en seco de ropa.

Otras de las múltiples aplicaciones del dicloroetano son la fabricación de cloruro de etilo, tetratilo de plomo (TEP), etilendiamina y otros productos aminados.En el terreno de la medicina, el dicloroetano sirve como solvente para la extracción de esteroides.

Etilbenceno. Este producto se usa para fabricar artículos para el hogar, tales como las cubiertas de los televisores, licuadoras, aspiradoras, secadoras de pelo, radios, muebles, juguetes, vasos térmicos desechables, etc. También se emplea para empaques y materiales de construcción. El estireno al copolimerizarse con otros reactivos como el butadieno y el acrilonitrilo, se convierte en los hules sintéticos llamado SRB (hule estireno-butadieno-estireno).

Alcohol Etílico O Etanol. Una de las reacciones de gran importancia industrial es la hidratación del etileno para la obtención de alcohol etílico o etanol. El alcohol etílico es el producto básico de las bebidas alcohólicas, como el brandy, el ron, el cognac, vino tinto y blanco, etc., aunque estos se obtienen por fermentación de los azúcares contenidos en la caña de azúcar o de frutas como la uva.

Además, el etanol es la materia prima para hacer otros productos cuyos nombres y principales usos se describen a continuación.

Proteínas unicelular complemento alimenticio para ganado

Etilaminas productos químicos para hacer hule sintético, insecticidas, inhibidores de corrosión.

Éter etílico anestesia. Solvente, y productos farmacéuticos.

Acetato de etilo tintas para imprenta, adhesivos, lacas, perfumes, saborizantes, películas fotográficas.

Propionaldehido. Este producto se obtiene industrialmente, haciendo reaccionar el etileno con gas de síntesis (hidrógeno + monóxido de carbono). Es la materia prima básica para la fabricación de n-propanol y del ácido propiónico, cuyos usos describimos a continuación;

n-propanol producción de herbicidas, solventes

ácido propiónico preservativo de granos, herbicidas, plásticos de celulosa.

PRODUCTOS DERIVADOS DEL PROPILENO

Los derivados del propileno se pueden clasificar según el propósito al que se destinen, en productos de refinería y productos químicos.

Principales Derivados Del Propileno

Alcohol isopropílico acetona

cloruro de alilo apiclorhidrina

2-etilhexanol 2-etilhexil acrilato

n-butil alcohol acrilato de butilo

PROPILENO ácido acrílico

óxido de propileno propilenglicol

polipropileno

cumeno fenol + acetona

dodeceno dodecilbenceno

Oligomerizació Del Propileno

Esta reacción es semejante a la polimerización, con la diferencia de que en este caso el número de moléculas de propileno que se unen entre sí se limita a dos, tres, cuatro o más, obteniéndose de esta manera hexenos, nonenos, o dedecenos, etc.

El proceso de polimerización que se usa en las refinerías para hacer gasolinas, en realidad es una reacción de oligomerización que usa catalizadores a base de ácidos impregnados en sólido como las arcillas.

Oxido De Propileno. El principal producto petroquímico derivado de la oxidación del propileno es el éxido de propileno. Existen dos procesos industriales para hacer este petroquímico, que son el proceso de la clorhidrina y el proceso oxirante.

El óxido de propileno se usa como fumigante de alimentos tales como la cocoa, especias, almidones, nueces sin cascara, gomas, etc. Pero la importancia del óxido del propileno se debe, sobre todo, a las múltiples aplicaciones que tienen sus derivados, algunos de los cuales se mencionan a continuación.

Polioles Poliéster. Estos productos son la base de los poliuretanos. Cuando su peso molecular es de 3 000 sirven para hacer poliuretano flexibles como los que emplean en cojines y colchones. Pero si éste se encuentra entre 300 y 1 200, el poliuretano obtenido será rígido como el que se usa para hacer salvavidas.

Propilenglicol. Este producto derivado del óxido de propileno, no es tóxico por lo que encuentra aplicación como solvente en alimentos y cosmeticos.Su principal aplicación industrial es el de la fabricación de resinas poliéster. También se usa como anticongelante y para hacer fluidos hidráulicos.

Di Y Tripropilenglicol. El dipropilenglicol se usa en la fabricación de lubricantes tanto hidráulicos como en la industria textil. Otros usuarios incluyen el de solvente, aditivo en alimentos y fabricación de jabones industriales. El tripropilenglicol se usa en cosmetología para hacer cremas de limpieza. También entra la composición de algunos jabones textiles y lubricantes.

Polipropilenglicoles. Estos productos de bajo peso molecular son líquidos que se obtienen a partir del óxido de propileno y agua o propilenglicol. Las aplicaciones más importantes se encuentran en el terreno de los lubricantes de hule, y de máquinas, antiadherentes y fluidos hidráulicos.

Eteres De Glicol. Los éteres de los monos, di y tripropilenglicol se obtienen haciendo reaccionar el óxido de propileno con un alcohol. Generalmente éstos son el metanol o el etanol. Se suelen utilizar como solventes de pinturas, resinas y tintas.

Isopropilaminas. Estas aminas se obtienen haciendo reaccionar el óxido de propileno con amoniaco. Junto con los ácidos grasos se usan como emulsificantes en los cosméticos, y como jabones detergentes.

Acrilonitrilo. El propileno, si se oxida en presencia de amoniaco, produce en primer lugar acrilonitrilo y como productos secundarios de la reacción se obtienen el acetonitrilo y el ácido cianhídrico.

El acrilonitrilo se usa principalmente para hacer fibras sintñeticas que mencionaremos más adelante. También se emplea para hacer resinas ABS y AS (acrilonitrilo-butadieno-estireno y acrilonitrilo-estireno). Asimismo sirve como materia prima para hacer el hule nitrilo, y los acrilatos, hexamentilendiamina, la celulosa modifica y las acrilamidas.

Acroleína. Este es otro producto que se obtiene por oxidación del propileno. Sirve como intermediario en la fabriación de glicerina que se una tanto pata hacer supositorios como para obtener dinaminta.

Isopropanol. El isopropanol o alcohol isopropilico se obtiene industrialemente haciendo reaccionar el propileno con ácido sulfúrico.La mayor parte del isopropanol se usa para hacer acetona, un conocido quitaesmalte para las uñas. Otra aplicación del alcohol isopropilico es la fabricación de agua oxigenada, misma que se encuentra en los tintes para el pelo, y que además se emplea como desinfectante en medicina.

Este alcohol también se emplea para hacer otros productos químicos tales como el acetato de isopropilo, isopropilamina, y propilato de aluminio.

PRODUCTOS DERIVADOS DE LOS BUTILENOS

En la industria petroquímica, la fracción de los hidrocarburos que contienen cuatro átomos de carbón es de vital importancia. A ésta se le conoce como la fracción de los butilenos (C4).

Principales usos De los butilenos

N-butenos. Los n-butenos están compuestos principalmente por le buteno-1 y el buteno-2. El uso más común de estas olefinas es la fabricación de butadieno.

Principales Usos Del Buteno-1 Y Buteno-2

Polibutenos

Buteno-1

Óxido de butileno

Sec-butanol

Buteno-1

Metil etil cetona

Ácido acético

Buteno-2 Anhídrido maleíco

Butadieno

El buteno-1 se emplea en la copolimerización con el etileno para la obtención de polietileno de baja densidad lineal (LLDPE). Las películas plásticas obtenidas a partir de este polímero poseen una resistencia mayor que las del polietileno de alta presión (LDPE).

El buteno-1 se puede convertir en octeno-1, el cual sirve para hacer ortoxileno y paraxileno. Este último es la materia prima para hacer ácido tereftálico, empleado en la fabricación de fibras sintéticas.

Isobuteno. El isobuteno se puede obtener en los gases de las desintegradoras por isomerización de los n-butenos y por deshidrogenación del isobutano.

Las principales aplicaciones del isobuteno son las siguientes.

1, 2-diisobutilen glicol

2, 6-di-terbutil-p-cresol

alcohol terbutílico

ISOBUTENO metil-terbutil-étes

óxido de isobutileno

ácido metacrílico

diisobutileno

Isobuteno tienen gran aplicación en recubrimientos y plastificantes. También sirve para hacer el alcohol terbutílico que se usa principalmente para hacer p-terbutil fenol, principal intermediario en la fabricación de las resinas fenol-formaldehído. La principal aplicación del isobuteno es la producción de metil-terbutil-éter. Esto se logra haciéndolo reaccionar con metanol.

Este derivado del isobuteno es de gran importancia pues tiene un índice de octano de 115, por lo que se usa mezclado con el sec-butanol para subir el octanaje de las gasolinas sin plomo. Otra propiedad que el isobuteno imparte a las mezclas es la de reducir el consumo de combustible y las emisiones de monóxido de carbono sin tener que modificar el sistema de combustible.

Butadieno. El butadieno, al igual que el isobuteno, encuentra su principal aplicación en la producción de hules y resinas sintéticas. El butadieno también tiene otras aplicaciones: una de las más interesantes es la fabricación de la hexametilendiamina, que es el producto clave para la fabricación del nylon.

Principales Derivados Del Butadieno

Producto inicial Producto final

Diclorobutenos hexametilendiamina

Ácido adípico --

1, 4 diacetoxi-2-buteno 1,4 butanodiol

BUTADIENO sulfoleno sulfolano

3, 4-dicloro-1-buteno cloropreno

1, 3 y

1, 5-ciclopentadieno --

AROMATICOS

PRINCIPALES DERIVADOS DEL BENCENO

El benceno se obtiene a partir de las reformadoras de nafta, de la desintegración térmica con vapor de agua de la gasolina, de las plantas de etileno y por desalquilación del tolueno.

Petróleo

Principales Derivados Del Benceno

Etilbenceno estireno

Anhídrido maleico poliéster

Fenol

BENCENO Cumeno

Acetona

Ciclohexano ácido adípico

Nitrobenceno anilina

La alquilación del benceno consiste en hacerlo reaccionar con una olefina. El etilbenceno se obtiene haciendo reaccionar el etileno con el benceno, y como dijimos anteriomente, su uso principal es la fabricación de estireno.

El benceno con el dodeceno da el dodecilbenceno que se usa para hacer los detergentes. Pero si se hace reaccionar con el propileno, se obtiene el cumeno. Este derivado petroquímico es muy importante pues es la materia prima para hacer el fenol y la acetona. Los derivados clorrados del fenol sirven para hacer herbicidas y como preservadores de la madera.

Nitrobenceno. El nitrobenceno se usa casi totalmente para fabricar anilina. Los usos más importantes de la anilina son la producción de isocianatos para hacer poliuretanos, la fabricación de productos químicos para las industrias hulera, fotográfica y farmacéutica. Y en la producción de tintes.

Clorobenceno. Este petroquímico se fabrica haciendo reaccionar el benceno con cloro. Del clorobenceno se produce el insecticida conocido como DDt, y también se emplea para fabricar anilina y otros intermediarios de la industria química como el cloronitrobenceno, bisfenilo, etc.

Ciclobenceno. Si hidrogenamos el bvenceno obtendremos el ciclohexano. Este producto se ocupa principalmente para hacer caprolactama y ácido adíptico que se usan en la fabricación de nylon-6 y el nylon 6.6.

PRINCIPALES DERIVADOS DEL TOLUENO

Los principales derivados del tolueno son los siguientes:

Reacción Productos

Hidrodealquilación benceno + metano

Desproporción benceno + xilenos

Trinitrotolueno (TNT)

Nitración

2, 4 dinitrotolueno

TOLUENO benzaldehído

Oxidación

ácido benzoico

Cloración cloruro de bencilo

Carbonilación p-tolualdehñido

Los usos principales de los derivados del tolueno son los siguientes:

Acido Benzoico. Este producto se usa para condimentar el tabaco, para hacer pastas dentrificas, como germicida en medicina y como intermediario en la fabricación plastificantes y resinas.Las sales de sodio del ácido benzoico se emplean en la industria alimenticia para preservar prodcutos enlatados y resfrescos de frutas.

Benzaldehído. El benzaldehido se usa como solvente de aceites, resinas, y de varios ésteres y éteres celulósicos. Pero este producto también es ingrediente en los saborizantes de la industria alimenticia, y en la fabricación de perfumes.

Cloruro De Bencilo. El cloruro de bencilo sirve principalmente para fabricar el alcohol bencílico. Este alcohol tiene múltiples aplicaciones de gran utilidad, tales como la fabricación de jabones. El alcohol bencílico también sirve para la optención de ácido fenilacético que es la base para la producción de la penicilina G y otros productos farmacéuticos como la anfetamina y el fenobarbital.

PRINCIPALES DERIVADOS DE LOS XILENOS

Paraileno. El principal derivado de p-cileno es la fabricación del ácido tereftálico TPA, y el dimetil tereftalato DMT. La aplicación más importante del TPA y el DMT es la producción de tereftalato de polientileno usado principalmente en la industria textil.

Ortoxileno. El ortoxileno se usa principalmente para la fabricación de anhídrido ftálico, sobre todo para la producción de cloruro de polivinilo (PVC). Otros usos son la fabricación de resinas alquídicas y como materia prima para ftalonitrilo, los cuales tienen mayor importancia industrial.

POLIMETROS DERIVADOS DEL PETROLEO

A continuación menionamos algunas de lasmaterias primas petroquímicas usadas en la fabricación de estos polímeros:

Metano urea, formaldehído, fosgeno, bióxido de carbono, amoniaco.

Etileno cluruso de vinilo, etilenglicol, acetato de vinilo, estireno, óxido de etileno, alcohol polivinñilico.

Propileno cloruro de alilo, epiclorhudrina, 2-etilhexil acrilato, butil acrilato, etil acrilato, metil acrilato, óxido de propileno, polioles, propilenglicol, acrilonitrilo.

Butilenos butadieno, anhídrido maleico.

Benceno estireno, ácido adíptico, caprolactama, anillina, hexametilendiamina

Tolueno toluendiisocianato.

Ortoxileno anhídrido ftálico.

Metaxileno ácido isoftálico.

Paraxileno ácido tereftálico y dimetil tereftalato.

TERMOPLASTICOS

Los termoplásticos son polímetros de cadenas largas que cuando se calientan se reblandecen y pueden moldearse a presión.

Principales Termoplásticos

Nombre Abreviación Densidad

Polietileno de baja densidad LDPE 0.91

Polietileno de alta densidad HDPE 0.95

Polipropileno PP 0.902

Cloruro de polivinilo PVC 1.35

Acetato de polivinilo PVA ---

Poliestireno PS 1.05

Acrilonitrilo-butadieno-estireno ABS ---

Acrilonitrilo-estireno SAN ---

Polimetilmetacrilato --- ---

Polihexametilen diamida Nylon 66 1.14

Policaprolactama Nylon 6 1.14

Polietilentereftalato PET ---

Polibutilentereftalato PBT 1.3

Polietileno. Este es el termoplástico mas usado. Los productos hechos de polietileno van desde materiales de contrucción y aislantes hasta materiales de empaque.El polietileno en fibras muy finas interconectadas entre sí y formando una red sirve para hacer cubiertas de libros y carpetas, tapices para muros, etiquetas, batas de laboratorios, mandiles, y forros de sacos para dormir.

El 30-35% del polipropileno se usa en la industria textil. Estas fibras de bajo costo y excelentes propiedades compiten con el yute y el henequén, y sirven para tapicería, ropa interior y ropa deportiva, alfombras, y cables para uso marítimo.En el mercado de las películas, este polímero compite con el celofán y se utiliza principalmente en envolturas de cigarros, galletas, etc.

Cloruro De Polivinilo (PVC). Este polímero se obtiene polimerizando el cloruro de vinilo. Existen dos tipos de cloruro de polivinilo, el flexible y el rígido. Ambos tienen alta resistencia a la abrasión y a los productos químicos.

El PVC flexible constituye el 50% de la producción, y se destina para hacer manteles, cortinas para baño, muebles, alambres y cables eléctricos, tapicería de automóviles, etc. El PVC rígido se usa en la fabricación de tuberías para riego, juntas, techado, botellas, y también de partes de automóviles.

Poliestireno Y Copolímeros De Estireno.

El poliestireno (PS) es el tercer termoplástico de mayor uso debido a sus propiedades y a la facilidad de su fabricación.Los usos más comunes del poliestireno son los siguientes:

  • Poliestireno de medio impacto: Envase desechable (vaso, cubiertos, platos), empaques, juguetes.

  • Poliestireno de alto impacto: Productos domésticos (radios, televisores, tableros internos de refrigeradores, licuadoras, batidoras, lavadoras, etc.), tacones para zapatos, juguetes.

  • Poliestireno cristal: piezas moldeadas para casettes, envases desechables, juguetes, artículos electrodomésticos, difusores de luz, plafones.

  • Poliestireno expandoble: envases termicos, empaque, construcción (aislamientos, tableros de cancelería, plafones, casetones, etc.).

Estireno-Acrilonitrico (SAN). El copolímero estireno-acrilonitrilo tiene mejor resistencia quñimica y térmica, asi como mayor rigidez que el poliestireno. Algunas de sus aplicaciones las encontramos en la fabricación para el hogar como batidoras, licuadoras, aspiradoras, etc.

Copolímero Acrilonitrilo-Butadieno-Estireno (ABS)

Se pueden usan en aleaciones con otros plásticos. Así por ejemplo, el ABS con el PVC da un plastico de alta resistencia a la flama que le permite encontrar amplio uso en la contrucción de televisores.

Resinas Termofijas.

Principáles Resinas Termofijas

Nombre Familia

Poliuretano ester-amida

Resinas alcídicas poliéster

Poliéster insaturado poliéster

Resina epóxica poliéter

Fenol-formaldehñido fenólica

Urea-formaldehñido urea

Melamina-formaldehído melamina

Poliuretanos. Los poliuretanos pueden ser de dos tipos, flexibles o rígidos, depend¡endo del poliol usado.

Principales usos de los poliuretanos. El enorme uso del poliuretano rígido para la industria de la construcción y como aislante industrial se debe a su propiedad aislante, su resistencia en relación al peso y su resistencia al fuego. Se usa como aislante de tanques, recipientes, tuberías y aparatos domésticos como refrigeradores y congeladores.


DIAGRAMA DEL PROCESO DE REFINACIÓN DEL PETRÓLEO

Petróleo


Rodríguez, Couto, “Enciclopedia de las Ciencia”, Cumbre, México, 1985, Tomo 1-10

Gispert , Carlos,“Nueva Enciclopedia Temática Estudiantil”, Enciclopedia Temática, Océano, Barcelona, 1998, Tomos 1-8.

Anónima, “Enciclopedia Salvat”, Diccionario, 2a. ed., Salvat, México, 1977,Tomo 1-12.

Chang, Raymand, "Química", 4 ed. McGraw Hill, México, 1992, pp. 1014-1016

enfriador

enfriador

enfriador

enfriador

enfriador

Destilado de lubricantes

Gas Oil

(aceite pesado para fabricar gas)

Combustibles y aceites diesel

l

l

POZO PETROLERO

Separador de gas oil

Almacenamiento de campo

Estación de bombeo

Almacenamiento de petróleo crudo

Calentador

Gasolina de Aviación y automoviles

Gas Natural

Gasolina Natural

Gas Natural

o

Polietileno de alta y baja densidad

Etanol

Dicloroetano

Óxido de etileno

Acetato de vinilo

Acetaldehído

Etilbenceno

Alcohol etílico

Propionaldehído

Cloruro de vinilo

Etilenglicol

Etilen-vinil-acetato

Ácido acético

Estireno

Petróleo Petróleo

condensador

Vapores

Sedimentos pesados