Petróleo

Hidrocarburos. Historia. Naturaleza. Composición química. Yacimientos petrolíferos. Extracción. Productos derivados. Aplicaciones

  • Enviado por: Saúl De Reyes Prior Garrido
  • Idioma: castellano
  • País: España España
  • 17 páginas
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EL PETRÓLEO

Petróleo

EL PETRÓLEO NATURAL:

Constituido principalmente por hidrocarburos parafínicos, nafténicos y aromáticos, además de azufre. Mercaptanos y agua salada, es el resultado de un largo proceso de degradación bacteriana de organismos acuáticos animales producida en el fondo de los océanos durante millones de años.

El petróleo queda depositado en la llamada “roca madre”, desde donde migra a través de areniscas, calizas y otras rocas porosas (“rocas almacén”) hasta alcanzar una anomalía geológica (anticlinal o falla), donde una capa impermeable de marga o de arcilla forma una “trampa” que lo mantiene retenido. Se encuentra casi siempre situado entre una capa inferior de agua salada (más densa que el petróleo) y una capa superior de hidrocarburos gaseosos, aunque también puede ascender y salir libre a la superficie en forma de rezumamiento.

¿Que es?

Líquido natural, oleaginoso, más ligero que el agua, de color variable, que puede ir del negro y pasando por el pardo y el amarillo, a ser casi incoloro .Tiene un olor fuete y característico.

¿Donde se encuentra?

Se encuentra nativo en la Tierra y a veces aflora espontáneamente a la superficie. No es una especie mineral bien definida, sino una mezcla líquida de hidrocarburos líquidos, sólidos y gaseosos.

Otros nombres:

Se llama también aceite mineral y hasta simplemente mineral.

Primera aparición:

Su existencia fue conocida desde muy antiguo. Los egipcios lo utilizaron para sus embalsamamientos y para usos medicinales; y en Babilonia se empleó para unir los mosaicos y piedras en las construcciones. Según Diodoro, se utilizaba asimismo el petróleo en Babilonia como combustible, y Plinio mencionó el manantial de Agrigento, que suministraba el aceite mineral de Sicilia para lámparas. También fue empleado para calafatear buques y como material de construcción en Mesopotamia.

La existencia del asfalto en el mar Muerto es mencionada por Moisés, y más tarde se ocupa de ella Estragón.

Marco Polo, en la narración de sus viajes, describió el empleo del petróleo para el alumbrado que era transportado en camellos hasta Bagdad. La primera noticia segura referente a manantiales estadounidenses la proporcionó el monje franciscano Roche d'Aillon, quien enumeró en el estaco de Nueva York (EE.UU) gran cantidad de ellos.

Primera destilación:

La primera destilación del petróleo bruto se llevó a cabo en Rusia, en el siglo XVIII, y la perforación histórica que inició la carrera por el “oro negro” tuvo lugar en Pennsylvania en 1859; al principio únicamente se aprovechó el queroseno, y poco después, los aceites pesados, como lubricantes y para usos domésticos.

Origen y teorías:

Respecto al origen y formación de los yacimientos petrolíferos, se han emitido numerosas opiniones e hipótesis, que se pueden concretar en las tres siguientes: química, volcánica y orgánica. La primera, iniciada por Mendeleiev supuso que el origen del petróleo era debido a la formación de hidrocarburos constituidos por la reacción en el interior de la Tierra y a altas presiones de los carburos de hierro sobre el agua. La segunda teoría se ha elaborado basándose en el hecho de la notable presencia de rocas volcánicas en los terrenos petrolíferos, lo que hace suponer que estas tienen gran influencia sobre la formación del petróleo. Ambas teorías han pasado a la historia, por haberse demostrado la exactitud de la teoría orgánica, según la cual, el petróleo se forma de substancias de origen animal.

Materia prima:

Como materia prima está principalmente el Plancton del agua salada, que se deposita en lugares exentos de oxigeno y experimenta una descomposición lenta. Según la teoría de Potonié, es el sapropel , que continuamente se está generando a partir de residuos animales y vegetales, especialmente del plancton, en las aguas estancadas, el que entra en la formación del petróleo originada por descomposición de la substancia orgánica, toman parte numerosas substancias de los organismos, especialmente los albuminoides, los hidratos de carbonos y las grasas.

En favor de la participación de las proteínas como materias primas, habla el contenido en nitrógeno y azufre de los petróleos. Su actividad óptica es debida, probablemente, a substancias que se han formado a partir de la colesterina, fitosterinas y quizá también de resinas y materias proteicas.

Experimentos:

C.Engler demostró hace tiempo, experimentalmente, que calentando bajo presión grasas animales se formaban productos parecidos al petróleo. Esto hace suponer que en la naturaleza se producen procesos análogos y que bajo la influencia de elevadas presiones y altas temperaturas, las grasas y ceras se transforman en petróleo con el transcurso de muchos años.

El origen orgánica mixto, animal - vegetal, del petróleo se ha comprobado por las nuevas investigaciones de A.Treibs; así, en 29 clases de petróleo analizadas ha logrado encontrar derivados de la clorofila, como los animales portadores de hemoglobina. Por el contrario hay que rechazar todas las hipótesis que suponen formado el petróleo en una especie de destilación, ya que las porfirinas encontradas no son destilables; seguramente, por último, desempeñan un importante papel en la formación de las capas petrolíferas procesos de difusión, acciones capilares y procesos de absorción.

Composición química:

La composición química del petróleo oscila entre amplios límites y, en cada caso, está en función de la diferente época de formación, de las dinado y de las diferentes maneras de formación. El componente principal de todos los petróleos son los hidrocarburos; algunos clases de petróleos, como las de EE.UU se componen casi exclusivamente de hidrocarburos parafínicos, mientras los de la C.E.I. contienen por el contrario cerca de 80% de naftenos (polimetilenos), hidrocarburos de constitución cíclica, entre los cuales

hay que mencionar, p.e., el ciclohexano y el ciclopetano; los petróleos de Rumania y de Galitzia tienen una composición intermedia entre los de EE.UU y los procedidos del Cáucaso.

Se encuentran además, en la mayoría de los petróleos, cantidades más o menos grandes de hidrocarburos no saturados u olefinas, que se forman artificialmente en mayor cantidad en el cracking producido en los petróleos de origen índico, como los de Borneo, pero en pequeña cantidad existen en la mayoría de las distintas clases de petróleos.

Al lado de los hidrocarburos se encuentran también en los petróleos diferentes componentes oxigenados, entre ellos ácidos nafténicos, i otros ácidos orgánicos, fenoles, aldehídos y substancias asfálticas; las combinaciones que contienen azufre existen siempre en pequeña cantidad. Todos los petróleos, además, contienen nitrógeno, y los más ricos en este elemento, son los que proceden de California, que llegan a contener un 2% ; la mayor parte de este nitrógreno se encuentra en forma de bases orgánicas.

La obtención del petróleo bruto comprende dos operaciones principales: la prospección o búsqueda del yacimiento, no sólo en tierra, sino también bajo las aguas marinas, y su explotación que según el lugar de yacimiento, puede ser off shore , explotación en el agua, y on shore , explotación en tierra.

Maneras de encontrarlo:

Respecto al primer punto, el método más importante para encontrar el yacimiento es el eléctrico, basado en que, creada una diferencia de potencial entre dos puntos del suelo y trazadas por medio de un potenciómetro las líneas equipotenciales, se deduce por diferencia de conductibilidad la existencia de capas petrolíferas, pues estas son aisladoras. Hay otros procedimientos, como el gravimétrico , fundado en la diferencia de densidad de las capas; el magnético i el sísmico.

Yacimientos:

Los hidrocarburos naturales se encuentran ocupando los poros y fisuras de las rocas permeables, y los yacimientos suelen ayarse a grandes profundidades y en zonas muy localizadas, pues para su conservación es preciso un perfecto aislamiento de la atmósfera, para que no puedan evaporarse y oxidarse las fracciones ligeras (gas y petróleo), pues de no ser así quedan únicamente yacimientos de rocas bituminosas.

Para que se forme un yacimiento petrolífero es preciso que el petróleo sea expulsado por presiones de las rocas petrolígenas, que son en las que se forman, y se acumule en grandes cantidades en rocas más permeables, que se llaman petrolíferas ; por consiguiente, el petróleo no se encuentra donde se formó, sino que es expulsado como de una esponja, a zonas de menor presión. Si en esta emigración, el petróleo no queda encerrado en alguna estructura especial, llega a la superficie terrestre y se pierde por evaporación y oxidación.

Las estructuras en las que se encuentra el petróleo recibe el nombre de “cierres o trampas”, y además de su estructura especial , tienen que estar recubiertas de rocas impermeables. Se encuentran de preferencia en las formaciones sedimentarias afectadas por una tectónica suave. Las “trampas” más características están constituidas por pliegues anticlinales y cupuliformes, diapidos, fracturas de compresión y discordancias.

En todas estas estructuras, los gases se acumulan en las zonas más elevadas, seguidamente se localiza el petróleo, y en las zonas más bajas las aguas saladas que generalmente acompañan a los hidrocarburos.

Estos fenómenos se han sucedido en todas las eras geológicas, pues se encuentran yacimientos en terrenos correspondientes a las diferentes edades y diversas partes del mundo.

Principales localizaciones:

Los llamados polos del petróleo parecen corresponder a la regiones del Caribe y Golfo de Méjico, por un lado, y a los mares Negro y Caspio y Golfo Pérsico, por otro. Los principales yacimientos están situados en Irak, Arabia Saudí , Kuwait, Egipto e Iran y su principal problema reside en el transporte del petróleo bruto a las refinerías y puertos, ya que la construcción de oleoductos a través del desierto salvando algunas veces grandes distancias (1800 km. De los campos Arabia Saudí al puerto de Sidón ),supone un considerable costo.

Como extraerlo:

En cuanto a la explotación se verifica por medio de orificios practicados en el suelo hasta alcanzar la capa petrolífera; cuando el pozo alcanza ésta se puede presentar dos casos: que el petróleo se encuentre a presión suficiente y salga espontáneamente hasta la superficie, o que esta presión sea insuficiente y el líquido no pueda aflorar en el primer casos no hay necesidad de aparatos especiales; en el segundo se necesitan bombas y máquinas adecuadas para extraerlo.

Los pozos modernos se perforan recurriendo a métodos mecánicos, que se clasifican en cuatro grupos: percusión con trépano de vástago rígido, percusión con cuerda o cable metálico, percusión con vástago hueco y circulación de agua y rotación con circulación de agua. Cada uno de estos sistemas se utiliza según la naturaleza del terreno y las condiciones de explotación.

Tratamientos:

Una vez obtenido el petróleo bruto, es necesario someterlo a una serie de procedimientos químicos para conseguir los productos destilados, procedimientos que se pueden resumir en las siguientes operaciones: deshidratación, destilación, refinación y cracking. El proceso de deshidratación se obtiene a veces por una simple decantación del producto, otras por centrifugación y filtración, y cuando el agua forma una emulsión estable con el aceite, es necesario someterlo a procedimientos eléctricos que separen estos dos elementos.

Todos son diferentes:

Los petróleos brutos deshidratados tienen una constitución química muy variable según su procedencia, pero se puede considerar a todos compuestos por hidrocarburos, parafínicos, nafténicos y bencénicos, y algunas impurezas como azufre, oxígeno y nitrógeno.

Subproductos:

Cada una de estas porciones se separa por destilación fraccionada para aislar los productos comerciales, obteniéndose así la gasolina, entre los 60 º y los 215º ; la nafta, entre los 150º y los 270º ; el gasóleo entre los 270º y 300º, y el fuelóleo, por encima de los 300º.

Obtenidos estos productos, se los somete a una refinación química para quitarles su acidez, su opacidad, olor desagradable y tendencia a la resignificación, lo que se logra por tratamiento con ácido sulfúrico y lejía sódica a una temperatura adecuada. Los restos del petróleo son sometidos, por último a la operación de cracking, que consiste en disociar por el calor los hidrocarburos superiores, con el fin de aumentar la cantidad de productos ligeros que se puede obtener.

A partir de los residuos no volátiles a 300ºC. se obtiene vaselina, parafina sólida y aceites lubricantes y queda como producto final la llamada pez del petróleo , que constituye el último residuo de la destilación.

Derivados del petróleo:

Otro factor importante es el de los productos derivados del petróleo, muchos de los cuales son de gran aplicación en la vida cotidiana; entre ellos las parafinas y aceites blancos , utilizados para la fabricación de cosméticos, perfumes, lociones capilares, cremas, embrocaciones y ungüentos, y los aceites, en la conservación de alimentos, tales como carne, queso, huevos y frutos secos, y en la fabricación de barnices, jabones en polvo y tintas coloreadas; las ceras minerales, para la confección de velas y envolturas impermeables; las bencinas pesadas , para los neumáticos, cintas de máquinas de escribir, papel carbón y tintas de imprenta, etc.

Asimismo, la joven industria petroquímica ha proporcionado un número cada vez mayor de materiales sintéticos: seda artificial, tintes, abonos, plásticos, caucho y detergentes, y de los subproductos como la parafina y el metano que en la actualidad tienen poca aplicación se tratará de obtener proteínas.

Por los procedimientos expuestos se obtiene la gran cantidad de combustibles líquidos utilizados en todo el mundo y muchos productos (gasolina, disolventes de pintura, paludrina, tintes, fibras para hacer nailon, etc.) que hacen del petróleo un elemento de primera importancia; de hay que su explotación se haya generalizado en todo el mundo.

Principales productores:

Los principales productores son: la U.R.S.S., en Europa; Arabia Saudí, Kuwait e Irán, en Asia; EE.UU. y Venezuela, cuyas producciones respectivas van en el cuadro adjunto:

Producción de petróleo, Miles de toneladas

Principales Países productores

1.955

1.960

1.965

1.970

1.974

EE.UU.

335.760

347.976

384.946

475.080

432.360

U.R.S.S.

70.680

147.868

242.888

352.572

459.000

Venezuela

115.164

152.364

182.409

194.088

155.616

Arabia Saudí

47.040

62.064

101.033

176.136

407.916

Irán

---

52.200

93.454

189.337

300.852

Kuwait

54.756

81.864

109.045

137.424

114.624

Prod.Mundial

708.000

1.056.800

1.511.400

2.247.000

2.731.000

En Argentina (21.144.000 ton. en 1974), a partir de las primeras explotaciones en Comodoro Rivadavia (Patagonia), la producción de petróleo tuvo un brusco ascenso, y se han encontrado yacimientos en Mendoza, Neuquén, Salta, Santa Cruz y Tierra del Fuego, La mayoría de los cuales son explotados por Yacimientos Petrolíferos Fiscales, entidad nacional que se ocupa también de su refinamiento.

Asimismo se puede obtener petróleo sintéticamente aunque resulta poco económico. Son muchos los países en que se viene efectuando la búsqueda de yacimientos, entre ellos España, donde últimamente han aparecido yacimientos de cierta importancia en la comarca de la Lora (Burgos) y en Amposta (Tarragona).

Las grandes naciones productoras multiplican los sondeos en su territorio; pero, además, procuran asegurarse el monopolio o ventajas comerciales respecto al de otros países, al mismo tiempo que, con vista a una posible guerra mundial ,tienen puestas sus miradas en zonas que, a su valor estratégico, unen sus riqueza petrolífera.

Dos de las zonas neurálgicas a este respecto son Irán y el Oriente Próximo(Arabia Saudí, Irak, Qatar, Kuwait, Bahrein y Egipto), en los que juegan, directa o indirectamente los intereses de la U.R.S.S. y de los occidentales.

El Transporte de petróleo ha hecho necesaria la existencia de grandes flotas petroleras.

La industria del petróleo ha experimentado un notable desarrollo.

Búsqueda de nuevos yacimientos:

Se ha intensificado la búsqueda de nuevos pozos de petróleo en todo el mundo, al tiempo que aumentan las investigaciones destinadas a obtenerlo del fondo del mar, principalmente en las proximidades del Golfo de Méjico y últimamente en el Mar del Norte.

El día 1 de junio de 1972, en el VIII Congreso Árabe del Petróleo, celebrado en Argel, se aprobó la nacionalización de la Irak Petroleum Company, y la misma medida tomó Siria poco después con respecto a los oleoductos que, a través de su territorio, cruzan camino del Mediterráneo; unido a la grave crisis producida por las periódicas y alarmantes crecidas de precio, supuso un duro golpe a la política petrolera del mundo occidental especialmente de Europa, que depende en gran parte de los suministros procedentes del Oriente Medio.

El petróleo como arma:

Uno de los aspectos más sorprendentes de la última Guerra del Próximo Oriente, ha sido la utilización del petróleo como arma, con restricciones totales para los países proisraelíes.

Los representantes de los países árabes productores de petróleo, reunidos en Kuwait (16 de Octubre 1973 ), acordaron aumentar el precio del crudo en un 17% y al día siguiente limitaron en un 5% la producción petrolífera, medida que aumentaron en el mes de Noviembre con la baja del 25% de su producción con respecto a la registrada dos meses antes.

Además de esta reducción, que se llevaría a efecto, en lo posible, sin dejar de atender a los países amigos a un ritmo normal, quedo vigente el total embargo, ya decretado, de petróleo a los países declarados enemigos (EE.UU. y P.B.).

Conflictos económicos:

El 23 de Diciembre, los Emiratos Arabes del Golfo Pérsico, a los que se unió Irán acordaron duplicar el precio del petróleo, medida con la que estuvieron de acuerdo algunos países árabes, y el 24 del mismo mes, reunidos en Kuwait, Argelia, Libia, Egipto, Siria, Arabia Saudí , Qatar, Unión de Emiratos Arabes, Kuwait y Bahrein, llegaron a un acuerdo para elevar la producción en un 10% del nivel último, con objeto de que el porcentaje total de la reducción fuese del 15% en lugar del 25% y no imponer la reducción adicional del 5, previamente anunciada para el próximo enero.

Soluciones:

En febrero de 1.974, EE.UU. y 12 países mas, entre ellos Francia que firmo este acuerdo con reservas, celebraron una conferencia en Washington en un intento de unirse como consumidores y hacer frente a las subidas de precio del petróleo impuestas por los árabes, sin que se resolviera la cuestión principal sobre cual seria el marco adecuado para solucionar los problemas energético mundiales.

En Marzo, los países árabes acordaron levantar el embargo que pesaba sobre EE.UU. y en Julio lo levantaron a los P.B. Desde esta fecha los países productores de petróleo iniciaron una nueva política petrolera.

Razones por las que cedieron:

Por una parte comprobaron que, como consecuencia de la deficitaria economía por la que atravesaba todo el mundo occidental, este redujo considerablemente sus importaciones petroleras al mismo tiempo que intenta descubrir nuevas fuentes de energía; y por otra parte, dada la galopante inflación de los países occidentales, los exportadores ven reducidos sus ingresos y constataron las fabulosas ganancias que acumulaban las compañías comercializadoras.

Consecuencias:

Por estas razones, en Junio, los países exportadores decidieron aumentar las tasas gubernamentales a las compañías explotadoras de un 55% a un 87% y, en Septiembre aumentaron los royaltis en un 3,5% e intentaron que la medida afectase solamente a estas compañías y no a los países importadores; pero, aun con estas medidas, los países productores rebajaron los precios y ampliaron los plazos de venta porque la reducción en el consumo era mayor que la de la producción.

Acuerdos económicos:

El precio fijado en Viena por la O.P.E.P. en 10,45 Dólares el barril (Diciembre de 1.974). Se vio incrementado en un 10% en la reunión de Viena (Setiembre de 1.975), y de nuevo aumentado en la cumbre de Qatar (Diciembre de 1.976). En esta ocasión se dividieron los miembros de la O.P.E.P., aumentando en un 5% Arabia Saudi y los Emiratos Arabes Independientes, y en un 10 % los restantes países.

Consecuencias ecológicas:

Podemos encontrar varias maneras de contaminar la tierra con el petróleo.

1. Una sería la colisión de un petrolero ( barco especialmente acondicionado para el transporte del petróleo), que al romper derrama al mar hasta 200.000 toneladas de crudo. Esto supone mareas negras que producen las muertes de miles de animales acuáticos y de las aves pescadoras que quedan atrapados.

La marea negra forma una capa gruesa y pegajosa que flota

por la superficie del agua. El petróleo destruye la capacidad

natural de las aves marinas para aislarse del frío al dañar

sus plumas impermeables y, si lo logra, ataca al aparato

digestivo.

(Ave marina atrapada en la marea negra)

  • Otra sería la fuga de petróleo en los yacimientos marinos. Si las válvulas o los cierres que permanecen sumergidos fallan o se deterioran, habrá una fuga importante siempre que el conducto sea de petróleo. Entonces originaria una marea negra que no afectaría a la costa, pero sí a la fauna.

  • La más común de todas y la que tenemos más cerca, es la contaminación atmosférica producida por las expulsiones de CO2 de los automóviles y de las fábricas, el cual es el principal factor del aumento del efecto invernadero de la tierra, y por tanto, de la rápida subida de temperatura atmosférica.

  • Esto tiene que ver con el petróleo porque la emisión de esos gases es debida a la explosión de la gasolina en el motor del vehículo, y la gasolina es un derivado del petróleo.

    # APÉNDICE


  • El petróleo natural

  • ¿Que es?

  • ¿Donde se encuentra?

  • Otros nombres

  • Primera aparición

  • Primera destilación

  • Origen y teorías

  • Materia prima

  • Experimentos

  • Composición química

  • Maneras de encontrarlo

  • Yacimientos

  • Principales localizaciones

  • Como extraerlo

  • Como extraerlo

  • Tratamientos

  • Todos son diferentes

  • Subproductos

  • Derivados del petróleo

  • Principales productores

  • Búsqueda de nuevos yacimientos

  • El petróleo como arma

  • Conflictos económicos

  • Soluciones

  • Razones por las que cedieron

  • Consecuencias

  • Acuerdos económicos

  • Consecuencias ecológicas


  • # BIBLIOGRAFIA

    • Diccionario enciclopédico ESPASA

    • Gran enciclopedia ilustrada

    • Enciclopedia digital Planeta Agostini

    • Enciclopedia de la Naturaleza Z-Multimedia.

    CIENCIAS El Petróleo Trabajo de Investigación

    Saúl de Reyes Prior Garrido 3º E.S.O. - A

    C I E N C I A S