Industria y Materiales
Petróleo
Bencinas y sus octanajes
Profesor:
Índice
Introducción………………………………………………………………03
El petróleo………………………………………………………………...04
Búsqueda del petróleo…………………………………………………….05
Producción………………………………………………………………...09
Tipos de transportes……………………………………………………….16
Refinación…………………………………………………………………19
Proceso…………………………………………………………………….19
Productos…………………………………………………………………..23
Productos químicos………………………………………………………..24
Gasolinas y sus octanajes………………………………………………….27
De donde viene la gasolina………………………………………………..27
Que significa octanaje en las gasolinas…………………………………....29
Aditivos de las gasolinas…………………………………………………..33
Problemas de las gasolinas………………………………………………...34
Plomo en las gasolinas…………………………………………………….35
Porque eliminar el plomo de las gasolinas………………………………...37
Como se elimina el plomo…………………………………………………38
Conclusión…………………………………………………………………40
Bibliografía………………………………………………………………...41
Introducción
Este trabajo tiene el objetivo de abarcar todo sobre el petróleo y las gasolinas, veremos el
proceso de extracción del petróleo, y su transporte hasta las refinerías. Además veremos el
proceso de refinación, hasta obtener las gasolinas, luego vamos a ver la composición de las
gasolinas.
Toda la información recopilada en este trabajo ha sido previamente estudiada y
comprendida, por los integrantes del grupo de trabajo.
EL PETRÓLEO
El petróleo es una mezcla de substancias químicas orgánicas, derivadas principalmente de
los restos de plantas y animales microscópicos que vivían en el mar hace millones de años.
Fue necesario que se dieran condiciones especiales y pasará muchísimo tiempo para que
esos restos sufrieran complejos cambios químicos y se transformaran en petróleo y gas. A
veces, estos hidrocarburos se encuentran concentrados en acumulaciones que pueden
detectarse y explotarse.
La exploración en busca de petróleo comenzó hace más de cien años, cuando se perforó
cerca de afloramientos petrolíferos que indicaban que había petróleo bajo la superficie. Hoy
en día se emplean técnicas mucho más avanzadas, como los estudios sísmicos y las
imágenes tomadas desde satélites. Poderosas computadoras ayudan a los geólogos a
interpretar sus descubrimientos. Sin embargo, después de todo esto, solo la perforación
puede confirmar la presencia de petróleo subterráneo.
BÚSQUEDA DEL PETRÓLEO
Hace millones de años, innumerables plantas y animales microscópicos llamados
fitoplancton y zooplancton, flotaba en las aguas superficiales de los antiguos mares. Al
morirse estos organismos, sus restos se depositaban en el lecho marino donde, junto con el
barro y el limo, fueron transformándose, a lo largo de las eras, en capas sedimentarias ricas
en materia orgánica. La continua acumulación de nuevos sedimentos enterraba las capas
orgánicas a miles de metros de profundidad, comprimiéndolas para formar una roca que se
convertiría en la fuente del petróleo. Al ir aumentando la profundidad de soterramiento,
aumentaba la temperatura. En tales condiciones y en mucho tiempo, el material orgánico
original fue descomponiéndose en substancias más simples, llamadas hidrocarburos, o sea,
compuestos de hidrógeno y carbono. El resultado de todo eso fue el petróleo, una compleja
mezcla de hidrocarburos.
El petróleo trata de fluir naturalmente hacia arriba, de una zona de presión alta a una de
presión baja. Si es posible, llega a la superficie de la tierra y aflora. Afortunadamente para
el mundo moderno, parte de ese petróleo ha sido atrapado en yacimientos.
Un yacimiento de petróleo no es, como muchos creen, un enorme lago subterráneo de
hidrocarburos. A menudo es una roca aparentemente sólida que revela, cuando se la
observa mejor, que tiene miles de pequeñas cavidades o poros. El petróleo migra
lentamente hacia arriba moviéndose de una cavidad a otra y, a veces, pasando por fracturas.
Cuando choca con un estrato impermeable, se queda en los poros de la roca petrolífera y se
forma una acumulación de petróleo.
El petróleo que aflora naturalmente ha sido utilizado durante centenios en forma de pez o
asfalto, como combustible, para calafatear embarcaciones de madera e incluso con fines
medicinales. Sin embargo las primeras tentativas importantes de perforar en busca de
petróleo no se realizaron hasta mediados del siglo XIX. En 1859 Edwin Drake tuvo el
primer éxito al encontrar el oro negro en Pennsylvania, Estados Unidos, a una profundidad
de 21 metros solamente. Otros le emularon, primero en Estados Unidos, después en
Sudamérica, Rusia, el Lejano Oriente y el Oriente Medio. Se establecieron muchas
compañías con el objeto de producir, transportar y comercializar esta nueva mercancía.
Desde entonces el hidrocarburo se ha encontrado en todos los continentes, excepto la
Antártica.
Al principio la búsqueda de petróleo se realizaba al azar. Aparte de perforar en lugares
donde el petróleo afloraba a la superficie, muchos pozos de exploración se hacían
"siguiendo una corazonada" a menudo con desalentadores resultados. Ahora la exploración
petrolera se ha hecho mucho más científica; pero, aun contando con moderna tecnología y
la experiencia de geólogos y geofísicos expertos, esta actividad está plaga de
incertidumbres.
La exploración petrolera se enfrenta con el hecho de que la superficie de la tierra tiene una
historia complicada. Los geocientíficos saben que parte de la corteza terrestre, que abarcan
continentes y océanos, se han trasladado con relación a otras. Cuando los continentes se
separaron, zonas que eran tierra quedaron sumergidas por el mar: esas zonas se convirtieron
en lugares de deposición de rocas petrolíferas. Al producirse colisiones las enormes fuerzas
originadas levantaron cadenas de montañas, estrujaron las rocas en plegamientos y las
echaron unas sobre otras, para formar estructuras complejas. Algunas de éstas son
favorables para la acumulación de petróleo.
Una de las estructuras más comunes es el anticlinal, en la cual las capas tienen la forma de
una cúpula o arco. Debajo del anticlinal, puede encontrarse un yacimiento de
hidrocarburos, sellado por una capa impermeable. Si se perfora un pozo a través de esta
cubierta, hasta llegar al yacimiento, se puede sacar petróleo a la superficie.
Después se escogen ciertas áreas para estudiarlas en mayor detalle. Los geólogos estudian
los afloramientos de roca y analizan muestras de roca y de los fósiles que puedan contener,
a fin de tener elementos que indiquen sus orígenes y edad. Los estudios geofísicos
proporcionan datos adicionales, indicando como se disponen las rocas debajo de la
superficie. Esos estudios incluyen medidas de los campos gravitacional y magnético de la
tierra, porque éstos son afectados por el tipo y distribución de las rocas de la corteza
terrestre. Sin embargo, hoy en día, el estudio sísmico es mucho más importante.
Para este tipo de estudio, se envían ondas sonoras a lo profundo de la tierra, desde donde
son reflejadas por los diferentes estratos. Se mide el tiempo que traten en volver a la
superficie. De este modo, puede apreciarse la profundidad de las capas reflectoras: a mayor
intervalo, mayor profundidad. Tales estudios pueden indicar también qué tipo de rocas se
encuentran bajo la superficie, ya que diferentes rocas transmiten el sonido a diferente
velocidad.
En zonas alejadas, las ondas sonoras pueden producirse por medio de dinamita, que hace
detonar a pocos metros bajo la superficie del suelo. En regiones densamente pobladas o
ambientalmente sensibles, en las cuales no es conveniente usar explosiones, se utilizan
camiones vibro sísmicos. Antes de la perforación, el estudio sísmico es la única manera de
recoger información detallada de las zonas submarinas. La dinamita era el medio sísmico
utilizado en el mar, pero actualmente se emplean cañones de aire comprimido, que generan
ondas sonoras al liberar grandes burbujas de aire comprimido bajo la superficie del agua.
Los estudios sísmicos más avanzados son tridimensionales, con las líneas sísmicas
dispuestas en una cuadrícula densa y colocada con precisión por medio de las últimas
técnicas de navegación. Los datos registrados son procesados en modernas computadoras,
que producen una imagen tridimensional muy exacta de las formaciones y estructuras
subyacentes. El proceso es costoso: un estudio sísmico tridimensional en el mar cuesta
15.000 dólares por kilómetro cuadrado, según el lugar y las condiciones reinantes. Por otra
parte, la perforación de un posos puede llegar a insumir millones de libras esterlinas, de
manera que el tiempo y el dinero empleado en estudios exactos son una buena inversión, ya
que ayudan a situar correctamente los pozos y reducen al mínimo las pérdidas en pozos
secos.
PRODUCCIÓN
La perforación petrolera es una operación muy especializada, que se realiza a menudo en
lugares lejanos y de difícil acceso. Si el descubrimiento ofrece buenas probabilidades y las
condiciones comerciales son adecuadas, el yacimiento puede desarrollarse y ponerse en
producción.
En la fase de producción, la buena administración del yacimiento asegura que la
explotación sea lo más eficiente posible. En años recientes, se ha prestado mayor atención a
la búsqueda y producción de petróleo en el mar; gracias a los adelantos de la ingeniería y a
la técnica, es posible trabajara ahora en aguas cada vez más profundas y hostiles.
La perforación
Los pozos se perforan con herramientas rotatorias de perforación, que actúan según el
principio del berbiquí del carpintero. El instrumento cortante es la barrena, que tiene puntas
fuertes de metal o, a veces, de diamante, capaces de taladrar las más duras rocas. La barrena
está suspendida de una sarta de perforación, formada por tramos de varillaje, que se van
agregando a medida que penetran la barrena . Ésta se hace girar por medio de una mesa de
rotación que está en el piso de la plataforma o, más comúnmente ahora, con un motor
colocado en el pozo.
La perforación petrolera es una operación muy especializada, que se realiza a menudo en
lugares lejanos y de difícil acceso. Si el descubrimiento ofrece buenas probabilidades y las
condiciones comerciales son adecuadas, el yacimiento puede desarrollarse y ponerse en
producción.
En la fase de producción, la buena administración del yacimiento asegura que la
explotación sea lo más eficiente posible. En años recientes, se ha prestado mayor atención a
la búsqueda y producción de petróleo en el mar; gracias a los adelantos de la ingeniería y a
la técnica, es posible trabajara ahora en aguas cada vez más profundas y hostiles.
Con el tiempo la barrena se gasta y tiene que ser reemplazada. Toda la sarta que pesa más
de 100 toneladas debe ser levantada hasta la superficie y desarmada sección por sección a
medida que va subiendo. Se coloca la nueva barrena y se la hace bajar lentamente a medida
que se ponen otra vez las secciones de la sarta. En un pozo profundo, esta operación,
denominada viaje, puede tomar la mayor parte de un turno de 12 horas. Hasta hace poco la
sarta de perforación era manipulada por la cuadrilla de perforación. A fin de aumentar la
seguridad y reducir los costos de perforación, se van utilizando ahora equipos perforadores
automáticos, con operaciones mecanizadas de movimiento de varillaje y controles
electrónicos.
Uno de los materiales esenciales para el trabajo de perforación es el "lodo" o fluido de
perforación. Es una mezcla especial de arcilla, diversos productos químicos y agua que se
bombea constantemente hacia abajo por el varillaje y sale por los agujeros que tiene la
barrena. La corriente de lodo retorna hacia arriba por el espacio anular que queda entre la
sarta de perforación y la pared del agujero perforado, y arrastra consigo fragmentos de roca
cortados por la barrena En la superficie, el lodo recuperado se tamiza y vuelve a bombearse
al pozo. Los fragmentos (ripios) que quedan en el tamiz indican el tipo de roca que van
encontrando la barrena y puede exhibir indicios de petróleo cuando se va llegando a una
formación petrolífera. El lodo enfría la barrena y evita escape de gas o petróleo cuando la
barrena penetra en una trampa.
El equipo de perforación es grande y pesado; antes de poder perforar en zonas alejadas, a
veces es necesario construir caminos cortando selvas o cruzando desiertos a fin de llegar a
ellas. Ahora para reducir los costos de transporte los primeros pozos explorarios de zonas
alejadas pueden ser perforados por equipos mucho más pequeños que hacen pozos de poco
diámetro.
La rapidez con que se perfora varía según la dureza de la roca. A veces, la barrena puede
perforar 60 metros por hora; sin embargo, en un estrato muy duro, es posible que sólo
avance 30 centímetros en una hora. La mayoría de los pozos petrolíferos tienen entre 900 y
5000 metros de profundidad; pero en ciertos casos se perforan pozos de siete u ocho mil
metros.
Normalmente los pozos son verticales; en algunas ocasiones especialmente en el mar, es
necesario perforar pozos que se desvían de la vertical para llegar a más puntos desde una
misma plataforma. Esto se denomina "perforación desviada". Los desarrollos recientes han
hecho posible desviarse hasta 90 grados de la vertical. Esta técnica se conoce como
"perforación horizontal" , y en ciertos casos puede aumentar la productividad de un pozo.
Durante la perforación, es necesario poner especial cuidado cuando la barrena se acerca a
una formación que contiene petróleo y gas. La alta presión que se encuentra en las trampas
de petróleo puede hacer subir el petróleo y gas de golpe a la superficie, cuando la barrena
atraviesa la roca impermeable. Esas erupciones eran comunes en los comienzos de la
explotación petrolera, pero actualmente, los técnicos de perforación están capacitados para
evitarlo ya que contaminan el medio ambiente, presentan un alto riesgo de incendio y
desperdician hidrocarburos. El supervisor de perforación puede deducir que existen riesgos
de erupción cuando los ripios que suben del pozo tienen trazas de petróleo o cuando los
instrumentos de la plataforma indican que está aumentando la presión en el pozo. Entonces
puede bombear un lodo más pesado para detener el avance del petróleo o cerrar válvulas
especiales, llamadas controladores de erupciones situadas en la cabeza del pozo.
Durante las operaciones de perforación y por medio de registros se recoge valiosa
información sobre el yacimiento a distintas profundidades. Los ripios que llegan a la
superficie se examinan para descubrir trazas de hidrocarburos y sus contenidos de fósiles.
Los registros con cable examinan las propiedades eléctricas, acústicas y radioactivas de las
rocas, que rinden indicaciones sobre el tipo de roca, su porosidad y la cantidad de fluido
que contiene.
A veces, se extraen trozos de rocas o "testigos" para examinarlos en el laboratorio.
El primer pozo que se perfora en una zona se conoce como "pozo exploratorio". Si se
encuentra petróleo, se perforan otros pozos para determinar los límites del yacimiento.
Estos son los "pozos de evaluación". Si se decide explotar el yacimiento, algunos de estos
pozos de evaluación pueden convertirse en pozos productores. Sin embargo, hay muchos
factores que deben estudiarse antes de poner en producción un yacimiento. ¿Cuánto
petróleo contiene el yacimiento y cuánto costará extraerlo? (Los costos dependen, entre
otras cosas, de la profundidad y la facilidad con que fluye el petróleo a la superficie) ¿Qué
distancia media entre el yacimiento y los posibles mercados? ¿Cuántos pozos se necesitan y
dónde deben situarse? ¿Qué instalaciones de tratamiento del petróleo se necesitarán?
Cuando se decide poner en producción un yacimiento, se coloca un conjunto de tubos y
válvulas, llamado "árbol de navidad" o "de conexiones", en cada colector de producción,
para controlar el flujo del petróleo desde el pozo. En ciertas condiciones, el petróleo llega
naturalmente a la superficie empujado por la presión del yacimiento: pero, a veces, es
necesario instalar bombas de balancín u otros métodos de elevar los fluidos artificialmente.
Desde la cabeza del pozo, el petróleo pasa por un oleoducto, a una estación colectora donde
llega el petróleo de varios pozos. La estación cuenta con un equipo que separa el petróleo y
también extrae el agua. Una vez que el yacimiento está en producción se necesita
administrarlo correctamente para asegurar que se recupere todo el petróleo que sea posible.
En algunos casos, la manera más simple de aumentar la producción es perforar pozos
intermedios adicionales. En otros casos, la presión del yacimiento debe mantenerse con la
inyección de agua o gas comprimido por pozos inyectores especiales.
PRODUCCIÓN DE PETRÓLEO EN EL MAR
Se estima que casi un tercio del petróleo del mundo procede de yacimientos submarinos, y
en particular, del Mar del Norte, el Golfo Pérsico, y el Golfo de México, donde se
construyó en 1947, una de las primeras plataformas marinas, en sólo siete metros de agua.
Gracias a los grandes avances de la ingeniería ahora, es posible construir plataformas más
altas que la mayoría de los rascacielos del mundo y anclarlas al fondo del mar, en una
lámina de agua de más de 400 metros de profundidad. Estas plataformas contienen miles de
toneladas de equipos y pueden alojar a cientos de personas que trabajan en turnos, para que
el petróleo se produzca, almacene y bombee a tierra firme sin interrupciones.
En yacimientos más pequeños, puede no justificarse económicamente utilizar esas enormes
estructuras fijas. Los técnicos han inventado ingeniosos substitutos, tales como los sistemas
flotantes de producción. Estos son embarcaciones semisumergibles de perforación o buques
tanque utilizados para el tratamiento y almacenamiento de petróleo que fluye por tubos
verticales que conectan el buque a los pozos que están en el lecho marino. En los sistemas
de producción submarina no hay una plataforma para cada yacimiento; el petróleo se
bombea desde los pozos y colectores que están en el lecho marino a una plataforma de un
yacimiento cercano. En el futuro, muchos yacimientos más pequeños en zonas tales como
el mar del Norte podrían explotarse en forma de satélites utilizando tales sistemas.
TIPOS DE TRANSPORTE DEL PETRÓLEO
El petróleo crudo se transporta por oleoducto o buque tanque a la refinería, para
transformarlo en productos que, a su vez, pasan a los centros de distribución o a los
consumidores finales.
En tierra o para cortas distancias en el mar se utilizan los oleoductos. Estos demandan
enormes inversiones de capital para su construcción; pero los costos de mano de obra y
mantenimiento son relativamente bajos. La inversión de capital en un buque petrolero es
inferior; sin embargo, los costos de explotación (mano de obra, combustible y
mantenimiento) son altos. Los buques tanque son indispensables para el transporte
marítimo a grandes distancias y los petroleros modernos están diseñados para que operen
con flexibilidad y eficiencia, de acuerdo con las más altas normas técnicas y de seguridad.
BUQUES TANQUES
En los albores de la industria, el petróleo crudo generalmente se refinaba cerca del lugar de
producción. A medida que aumentaba la demanda de una variedad de productos, sin
embargo, se hizo más conveniente transportar el petróleo crudo a refinerías situadas en los
países consumidores. Al principio el hidrocarburo era transportado en barriles de madera en
buques cargueros (de aquí que la unidad de medida sea el "barril", que equivale a 35
galones imperiales o 159 litros). Después Marcos Samuel, el fundador de Shell Transport
and Trading, adoptó la idea de construir buques que eran, en realidad, tanques flotantes. Así
nacieron los buques petroleros.
La principal característica del diseño de un buque petrolero es la división del espacio de
transporte de la mercancía en cisternas separadas, con lo cual pueden segregarse diferentes
tipos de petróleo o sus productos y se evita el excesivo movimiento de la carga durante las
travesías. Las máquinas, los camarotes y el puente de mando generalmente se encuentran
en la popa. De esta manera las máquinas y el alojamiento de la tripulación quedan alejados
de la carga inflamable.
Los petroleros modernos son eficientes y adaptables, pueden transportar diversas clases de
petróleo crudo o productos, tales como el fuel oil, gasoil, combustibles para turbinas o
aceites lubricantes. El petróleo crudo a menudo viaja a lugares distantes en grandes buques
tanque - los mayores pueden llevar 400.000 toneladas de hidrocarburos. Los productos, por
otra parte, tienen generalmente un destino más cercano y van en embarcaciones de menor
tamaño de alrededor de 30.000 tpm. Estos buques tiene muchos tanques y un sistema más
complejo de bombas y tuberías, a fin de mantener separados los distintos tipos de carga.
Algunos buques tanque pueden transportar productos "negros" y "blancos". En este caso,
tienden a ser más grandes; por ejemplo, para la exportación de productos de las nuevas
refinerías del Medio Oriente se utilizan petroleros de 80.000 tpm.
Hace 10 años, un buque tanque mediano de 250.000 tpm consumía 190 toneladas de
combustible por día, marchando a toda máquina. Actualmente, los nuevos petroleros
necesitan menos de un tercio de esa cantidad y el consumo de combustible puede reducirse
aun más operando a menor velocidad. Como el combustible representa un tercio de los
costos de operación, tales ahorros son importantes. Los gastos del personal también se
controlan estrictamente y la tripulación consiste, término medio, en 20 personas; sin
embargo se tiene cuidado de no poner en peligro las normas técnicas y de seguridad.
Los Oleoductos
La manera más práctica de transportar petróleo por tierra es bombeándolo por oleoductos.
Los oleoductos para el crudo generalmente son de gran diámetro (a veces de más de un
metro); a lo largo de su recorrido y a intervalos regulares hay estaciones de bombeo que
hacen que el petróleo avance continuamente a unos cinco kilómetros por hora. La
construcción de un oleoducto que puede tener que cruzar montañas, ríos o desiertos,
constituye una gran tarea de ingeniería, que por lo general es realizada conjuntamente por
varias empresas que contribuyen a la enorme inversión de capital necesaria.
A medida que aumenta la producción de petróleo en el mar se van construyendo más
oleoductos submarinos. Estos se tienden con barcazas tiende tubos especiales, en las cuales
se sueldan los tramos de tubo de acero antes de colocarlos en el lecho marino. Si el
oleoducto es de pequeño diámetro el tubo puede desenrollarse desde un gigantesco carrete
para tenderlo directamente en el lecho marino, evitándose así la necesidad de soldar en el
mar. Cuando se transporta crudo pesado, puede ser necesario poner aislamiento térmico en
el oleoducto, para que el petróleo fluya con facilidad. Las tuberías de menor diámetro
generalmente se tienden en una trinchera para protegerlas del equipo usado por los buques
pesqueros.
REFINACIÓN DEL PETROLEO
El petróleo es una mezcla de líquidos y gases disueltos en ellos, no muy útil en su estado
crudo.
En la refinería, el petróleo crudo se transforma por procesos físicos y químicos en una
amplia gama de productos útiles. Hay arriba de 900 refinerías en funcionamiento en todo el
mundo; más de un cuarto de ellas se encuentran en Estados Unidos. Muchas tienen
avanzados equipos de conversión que les permite usar tipos diferentes de petróleo crudo y
proporcionar la gama de productos que necesita cada mercado.
PROCESO
El primer proceso del refino del petróleo es la destilación del crudo para separar sus
diversos componentes. Estos componentes se llaman fracciones y se obtiene en forma de
diversos líquidos al destilar el petróleo en una alta columna de acero, denominada torre de
fraccionamiento. La columna se mantiene muy caliente en la parte inferior y la temperatura
desciende gradualmente hacia la parte superior. A diversa altura en el interior de la
columna hay platillos horizontales , que pueden tener perforaciones o válvulas. Los platillos
con válvulas pueden recibir una gama más amplia de cargas que los perforados: a medida
que aumenta la carga de vapor en la columna, aumenta el número de válvulas que se abren
en los platillos. Cada platillo está más frío que el anterior, de manera que se produce un
gradiente de temperatura para la condensación de los diferentes vapores.
El petróleo crudo pasa primero por un calentador y después a la parte inferior de la
columna. Como la mayoría de las fracciones del petróleo ya entran hirviendo, se vaporizan
y suben por la columna a través de los platillos con válvulas. A medida que cada fracción
llega al platillo cuya temperatura es apenas inferior a su punto de ebullición, vuelve a su
estado líquido y sale por las tuberías. La destilación es contínua; el crudo caliente entra en
la base de la columna y las fracciones separadas salen a los diferentes niveles.
Las fracciones que suben a mayor altura en las columnas reciben el nombre de "fracciones
ligeras" y las que se condensan en los platillos inferiores, el de "pesadas". La más ligera es
el gas de refinería que permanece en forma de vapor y se utiliza como combustible en la
refinería misma. Otras fracciones ligeras son los gases licuados de petróleo (GLP), la
gasolina, y la nafta, que es una alimentación muy importante para la industria química. Las
fracciones más pesadas comprenden el keroseno (combustible para turbinas) y el gas oil
que se utiliza para calefacción y como combustible de los motores diesel. Las fracciones
más pesadas se extraen de la base de la columna en forma de fuel oil, o residuos.
Después de la destilación muchos de los productos separados se vuelven a destilar para
purificarlos. Los residuos se redestilan al vacío para obtener la materia prima de los aceites
lubricantes, del asfalto y de otros productos de alimentación para procesos subsiguientes.
Sin embargo, los procesos de destilación rara vez rinden productos en las proporciones que
pide el mercado. El fuel oil generalmente constituye entre un 30 y un 50 % del rendimiento
de la destilación mientras que la demanda es mucho mayor en el caso de las fracciones mas
ligeras. Por eso las refinerías modernas utilizan técnicas de conversión química para
obtener los productos que necesitan los usuarios.
Entre esos métodos son importantes los diversos procesos de "cracking" que rompen las
moléculas grandes de las fracciones pesadas para formar moléculas más pequeñas y
valiosas. Con las técnicas del cracking térmico, como las de "visbreacking", la moléculas se
rompen por el calor. El visbreacking reduce la viscosidad del residuo alimentado para
producir un fuel oil vendible, que requiere menos mezcla con productos de mayor valor. En
los procesos de cracking catalítico, las fracciones pesadas se desintegran en presencia de un
catalizador que, es una substancia que causa cambios químicos sin que ella sufra
modificaciones en el proceso.
Las técnicas de conversión también pueden aplicarse en el caso de las fracciones mas
ligeras. Por "reformación", la nafta puede convertirse en presencia de platino (que actúa
como catalizador) en componentes de alta calidad para las gasolinas; la planta en que se
realiza esto se denomina "platformer". Esto también rinde hidrógeno, que se usa en otros
procesos de la refinería.
Hace poco, se ha trabajado mucho en la conversión de los residuos de refinería en
productos útiles. En la hidroconversión ("Hycon"), se agrega hidrógeno al residuo. El
hidrógeno es extraído del gas natural o se obtiene como subproducto de la reformación. Los
residuos también pueden procesarse extrayéndoles carbono que es la base de muchas
técnicas de coquificación con las cuales se obtiene coque que puede usarse como
combustible.
Las técnicas que se emplean en una refinería dependen de los tipos de petróleo crudo que
deben refinarse y de las necesidades del mercado. Se comercializan internacionalmente más
de cien crudos distintos y una refinería moderna puede tener que procesar hasta 20 tipos en
el curso de un año.
Los diversos mercados necesitan productos diferentes. En EE.UU., casi un quinto de las
familias poseen tres o más vehículos; una refinería que provea al mercado estadounidense
necesitará producir una gran proporción de gasolina. Los mercados cambian
constantemente a medida que la gente ahorra energía o pasa a usar otros combustibles. En
los últimos años, muchas refinerías han invertido grandes sumas en instalaciones de
conversión, instalando computadoras para controlar las operaciones de refinerías e
introducido planes de manejo de energía, todo esto con la finalidad de aumentar su
flexibilidad, para satisfacer mejor los requerimientos del mercado. (Ver figura)
PRODUCTOS Y DERIBADOS
Un grupo de productos merece una mención especial: son los productos químicos, muchos
de los cuales derivan del petróleo. La industria petrolera está estrechamente relacionada con
la petrolera - de hecho, muchas plantas petroquímicas comparten las instalaciones con las
refinerías de petróleo. Esa industria proporciona productos que compiten con otros
derivados de recursos naturales que escasean: caucho sintético en vez de natural;
detergentes en vez de jabón.
También ofrece productos completamente nuevos que han transformado nuestra existencia
diaria: objetos de plástico para el hogar, envases para los supermercados, telas de fácil
cuidado, tintes, adhesivos y pinturas. La industria química depende de los suministros de
petróleo como alimentación para la producción de miles de artículos que hacen más
confortable y práctica la vida moderna.
PRODUCTOS QUÍMICOS
Una vez que se han fabricado los derivados del petróleo, se presenta la compleja tarea de
distribuirlos a los clientes.
Para escoger la mejor manera de transportar los productos, deben tenerse en cuenta los
fletes, las cantidades a enviar y las distancias entre el punto de distribución y el usuario.
Los derivados del petróleo se utilizan principalmente en el transporte, la calefacción, el
alumbrado y la generación de electricidad. No obstante, el petróleo es una mercancía con
gran diversidad de aplicaciones; constituye la alimentación para fabricar lubricantes,
parafinas, lustres, muchos productos farmacéuticos y cosméticos. El sector petroquímico
también nos proporciona innumerables artículos de gran valor para la industria y para
nuestra vida diaria.
Los productos refinados del petróleo generalmente salen de la refinería a granel, aunque
algunos se envasan en latas o bidones listos para su uso. Los grandes consumidores como
las centrales eléctricas y los fabricantes de productos químicos pueden recibir el suministro
directamente de la refinería por el oleoducto o por carretera, ferrocarril o vía marítima. Los
consumidores de menores cantidades son abastecidos, por lo general, desde centros de
abastecimiento y distribución llamados terminales. Desde estos centros los productos se
transportan hasta los clientes en naves, camiones tanque o vagones cisterna. Para una
compañía petrolera la tarea de organizar la distribución es compleja, ya que debe asegurar
que se entregue el producto correcto en el lugar que corresponda, en el tiempo y en las
cantidades necesarias. Además, se hacen grandes esfuerzos y mucha investigación para que
los clientes tengan productos de calidad, así como servicios y asesoramiento técnicos.
Pueden distinguirse siete u ocho grupos principales de productos, pero hay muchos grados
diferentes dentro de cada grupo según las aplicaciones. Los productos obtenidos de las
fracciones más ligeras se utilizan generalmente para el transporte, la calefacción y el
alumbrado: la nafta es una importante materia prima para la industria petroquímica.
El GLP normalmente se suministra en cilindros o en otros recipientes portátiles y se utiliza
mucho en el hogar, los hoteles, restaurantes, etc., para cocina y calefacción. En algunos
países tales como Argelia y Holanda, constituye un combustible para automóviles. En el
Japón, la mayoría de los taxis marchan con GLP.
Sin embargo, el combustible más relacionado con el automóvil es, por supuesto, la
gasolina. Actualmente el automovilista espera que su vehículo arranque bien en las
mañanas frías, y que marche con suavidad. Por eso la gasolina moderna contiene una
avanzada mezcla de aditivos, tales como agentes antihielo y antidetonantes, detergentes,
etc. Las compañías petroleras trabajan en estrecho contacto con los fabricantes de motores,
para desarrollar combustibles apropiados a los modernos diseños de motor.
Antiguamente, la gasolina sólo era uno de los productos que se vendían en las tiendas de
provisiones. A medida que aumentaba la demanda se fueron estableciendo estaciones de
carga algunas de las cuales también tenían taller de reparaciones. En las modernas
estaciones de servicios se pone énfasis en la rapidez y en la conveniencia. Algunas están
abiertas las 24 horas y tienen surtidores autoservicio con un sistema de pago con tarjetas
electrónicas. En muchas estaciones de servicio, también se venden no sólo diversos
accesorios para el automóvil, sino también alimentos o flores, o se ofrece un servicio de
limpieza de ropas o de cafetería.
El keroseno se utiliza en las aeronaves de todo el mundo. El mercado es importante ya que
esas aeronaves recorren anualmente mucho más de un billón y medio de kilómetros,
alrededor del planeta, en rutas de pasajeros. En muchos países en desarrollo el keroseno
tiene gran utilidad para producir luz y calor, como substituto de escasos recursos naturales,
como por ejemplo la leña.
El gasoil se utiliza en los motores diesel de los camiones, autobuses, furgones, trenes y
buques y también encuentra aplicación en la industria y en la generación de electricidad. El
fuel oil se usa en la calefacción, en la generación de electricidad y en buques movidos por
turbinas de vapor. El residuo más pesado, el asfalto, sirve para construir carreteras e
impermeabilizar diques, túneles y embalses.
Los residuos también constituyen la materia prima para obtener los aceites básicos
utilizados en la fabricación de lubricantes. Los aceites básicos se transportan a granel a las
plantas de mezcla de lubricantes, donde se combinan con ciertos productos químicos, de
acuerdo con formulaciones especificas. Todas las máquinas, desde un pequeño refrigerador
doméstico, hasta una gran planta de montaje de automóviles, necesitan lubricación, por lo
tanto el mercado es enorme, pero también muy complejo y necesita productos
especialmente diseñados para cada aplicación.
GASOLINAS Y SUS OCTANAJES
¿QUE SON LAS GASOLINAS?
Las gasolinas son derivados del petróleo y son conocidas como hidrocarbonos alifáticos. En
otras palabras, las gasolinas están compuestas por moléculas que agrupan átomos de
carbono e hidrógeno ordenados en forma de cadenas. Las cadenas de la gasolina tienen de
siete a once átomos de carbono en cada cadena. Las más conocidas configuraciones son
Heptano (siete átomos de carbono y 16 de hidrógeno), Octano (8 y 18), Nonano (9 y 20) y
Decano (10 y 22).
Cuando se. quema gasolina en condiciones normales, con suficiente cantidad de
oxigeno, se obtiene -como subproducto de la combustión- dióxido de carbono
(combinación de dos átomos de oxigeno y uno de carbono), agua (hidrógeno y oxigeno) y
cantidades enormes de energía en forma de calor.
Un galón de gasolina contiene alrededor de 132 por 10 elevado a la sexta potencia de
Joules de energía, lo cual equivale a 125.000 BTU o 36.659 vatios / hora. A modo de
ejemplo podemos decir que:
Si UD toma un calentador eléctrico con una potencia de 1.500 vatios y lo deja encendido
por 24 horas, disipa la misma energía equivalente a un galón de gasolina.
¿DE DONDE BIENEN LAS GASOLINAS?
Las gasolinas son destilados del petróleo. Este liquido esta compuesto por cadenas
hidrocarbonadas y los átomos de carbono se agrupan en cadenas de diferentes longitudes.
Sucede que las diferentes cadenas de carbono de diferentes longitudes se comportan de
diferentes formas y exhiben diferentes comportamientos y características. Por Ej.: la cadena
formada por un átomo de carbono y cuatro átomos de hidrógeno (CH4) es conocida con el
nombre de Metano, este gas es tan liviano como el Helio. A medida que las cadenas se
alargan se vuelven mas pesadas.
Las primeras cuatro cadenas: Metano (CH4), Etano (C2H6), Propano (C3H8) y Butano
(C4H10) son gases y hierven a -107, -67, -43, y -18 grados centígrados respectivamente.
Las cadenas hasta C18H32 son líquidos a temperatura ambiente y las cadenas por encima
de C19 son sólidos también a temperatura ambiente.
Las diferentes cadenas tienen progresivamente mayores puntos de ebullición, de manera
que pueden ser fácilmente separadas por destilación. Esto es lo que hace una refinería,
calientan el petróleo a diferentes temperaturas y las cadenas son extraídas de acuerdo a su
temperatura de vaporización en una torre de destilación. Otro procedimiento más complejo
es el denominado "cracking catalítico" en el cual, y utilizando catalizadores, se transforman
las moléculas en otras menos complejas que resultan en nuevos productos.
Las cadenas de cinco átomos de carbono (C5), las C6 y C7 son muy ligeras y fácilmente
vaporizables, son líquidos claros llamados Naftas, son utilizados como solventes para
lavado al seco, para pinturas y como vehículos para productos de secado rápido.
Las cadenas desde C7H16 hasta C11H24 son mezcladas y utilizadas para las gasolinas.
Todas ellas tienen temperaturas de vaporización inferiores al las del agua. Por eso es que al
verter gasolina se evapora tan rápidamente.
La siguiente cadena es el Kerosén (de ahí se deriva el Jet Fuel) en el rango de C12 a C15,
seguido por el diesel y los aceites mas pesados como el utilizado para las estufas de
calentamiento de hogares.
Luego siguen los aceites lubricantes. Estos aceites no se vaporizan a temperatura ambiente.
Por ejemplo, el aceite lubricante de un motor puede trabajar todo el día a temperaturas de
121 grados centígrados sin presentar ningún tipo de vaporización. Los aceites van de rangos
muy livianos (como el aceite 3 en 1 o SAE 10) pasando por diferentes viscosidades de
aceite de motor hasta los aceites pesados hipoidales para lubricación de cajas de engranajes
y diferenciales y grasas semi-sólidas.
Como observación podemos decir que las cadenas por encima de C20 toman características
de sólidos, como ejemplos podemos citar las ceras parafinadas y los bitúmenes asfálticos
utilizados en las carreteras.
Todo esto proviene del petróleo y por eso son llamados combustibles fósiles y aceites
minerales. La diferencia radica en las longitudes de las cadenas hidrocarbonadas.
¿QUÉ SIGNIFICA EL OCTANAJE EN LAS GASOLINAS?
Cuando se analiza el ciclo de funcionamiento de un motor de explosión interna o motor
recíproco (ciclo Otto), uno de los tiempos del ciclo es denominado ciclo de explosión, en
este ciclo el pistón comprime la mezcla de aire y combustible a un volumen muchísimo
menor hasta que la mezcla es encendida por la bujía. La cantidad de compresión se llama
régimen de compresión del motor y típicamente es de 8 a 1.
El octanaje de la gasolina le dice cuanto la mezcla puede ser comprimida antes de que
explote o se encienda espontáneamente por efecto de la misma compresión, (recuerde la
leyes de Boyle-Mariotte y como los gases se calientan al ser comprimidos, recuerde
también que los motores diesel no utilizan bujías pues la mezcla se enciende
espontáneamente por el incremento de temperatura resultante de la compresión).
Cuando la mezcla se enciende por el efecto de la compresión en un motor de gasolina antes
de que la bujía suministre la chispa, ocurre la detonación o pistoneo, que no es mas que una
explosión a destiempo mientras el pistón aun no completa su ciclo y es uno de los efectos
mas destructivos para un motor. El ruido que se escucha no es mas que el resultado de las
violentas sacudidas del pistón dentro del cilindro.
El régimen de compresión de su motor determina el grado de octanaje requerido de la
gasolina requerida por el motor de su avión o vehículo. Una de las formas de incrementar la
potencia de un motor de combustión interna es incrementar el régimen de compresión. De
manera que los motores de alta cilindrada requieren gasolinas de alto octanaje.
OCTANO
El nombre Octano proviene del siguiente hecho: Cuando se toma petróleo y lo destila
termina obteniendo cadenas hidorcarbonadas de diferentes longitudes. Estas cadenas
pueden ser separadas unas de otras y mezcladas para formar diferentes combustibles. Por
ejemplo, el Metano, Propano y Butano son diferentes hidrocarbonos y toman forma de
gases. El Metano tiene un solo átomo de carbono. El Propano tiene tres átomos de carbono
y así sucesivamente hasta llegar al Heptano con siete átomos y al Octano con ocho átomos
que ya toman formas líquidas y son denominados gasolinas.
HEPTANO
El Heptano maneja la compresión de una manera muy pobre. Solamente un poco de
compresión y se enciende o explota espontáneamente. El Octano se comporta muy bien
ante la compresión pues no se enciende fácilmente, aun ante grandes regímenes de
compresión.
La gasolina de 87 Octanos contiene 87 % de Octano y 13 % de Heptano (o algunas otras
combinaciones de combustibles que tienen las mismas características). Esta mezcla sólo se
enciende espontáneamente a un régimen de compresión establecido y puede ser usado solo
en motores que no excedan ese régimen de compresión. (Observen que en estas gasolinas
no se utilizan derivados del plomo como antidetonante y son más costosas de procesar). Las
gasolinas para motores de aviación general típicamente están formuladas para octanajes de
100 hasta 130 octanos.
Técnicamente existen tres diferentes "números de octano" asociados con cada gasolina. El RON (Research Octane Number) que es medido bajo condiciones de prueba. El MON (Motor Octane Number) medido en condiciones de mayor temperatura y velocidad. El valor que relaciona a ambos para dar un panorama más cercano a las condiciones de manejo es el promedio de los dos valores: Road Octane Number = (RON + MON)/2 |
COMPOSICION DE L OCTANAJE
Hidrocarburo alifático saturado. Se obtiene de la gasolina, y se toma como unidad para
expresar el poder antidetonante de la gasolina o de otros carburantes, en relación con cierta
mezcla de hidrocarburos que se toma como base.
C8H18
El índice de octano de una gasolina es una medida de su capacidad
antidetonante. Las gasolinas que tienen un alto índice de octano producen una combustión
más suave y efectiva. El índice de octano de una gasolina se obtiene por comparación del
poder detonante de la misma con el una mezcla de isooctano y Heptano. Al isooctano se le
asigna un poder antidetonante de 100 y al Heptano de 0. Una gasolina de 97 octanos se
comporta, en cuanto a su capacidad antidetonante, como una mezcla que contiene el 97%
de isooctano y el 3% de Heptano.
Isooctano (2, 2,4-trimetilpentano) Heptano
El número de octano de un combustible es simplemente una descripción numérica de su
capacidad para resistir el "golpeteo" de la máquina. Cuando los vapores de la gasolina sin
combustión explotan espontáneamente en el cilindro, antes de que los alcance la flama en
expansión dentro del cilindro, se provocan dos explosiones simultáneas (la otra es de la
bujía de encendido). Este fenómeno produce el golpeteo.
Cuanto mayor sea el número de octano (o índice antidetonante, para ser más exactos)
mayor será la resistencia del combustible al golpeo de la máquina. El motor de un vehículo
está diseñado para usar un combustible con un número de octano en particular (en el
manual del vehículo debería decirlo). Al comprar un combustible con un octanaje mayor
sólo se estará tirando el dinero.
La única y muy importante excepción es cuando el vehículo envejece porque los depósitos
creados por la gasolina y los relativos al lubricante pueden incrementar el número de octano
que el motor necesita para prevenir el golpeteo. Por esta razón, si un vehículo con más de
dos años de vida muestra problemas de golpeteo, el problema se puede resolver
simplemente usando una gasolina con un índice antidetonante superior.
ADITIVOS DE LAS GASOLINAS
Durante la segunda guerra mundial se descubrió que al agregar un químico denominado
tetraetilo de plomo mejoraba sustancialmente el octanaje o poder antidetonante de la
gasolina. De esta forma se podían utilizar gasolinas mas baratas al agregarlo. Esto llevó a la
utilización del término de gasolinas con plomo. Se siguió utilizando el término octanaje
como medida del poder antidetonante, aun y cuando ahora tenia mas relación con el
Contenido de tetraetilo de plomo que con la adición de gasolinas tipo octano.
Sin embargo, estas gasolinas con aditivos de plomo tienen sus desventajas: 1. dañan los
convertidores catalíticos que eliminan los contaminantes de los gases de escape y 2. Los
derivados del plomo son altamente tóxicos. De hecho, los derivados de plomo de las
gasolinas son absorbidos a través de la piel y son acumulativos, es decir, el cuerpo humano
no los elimina, de manera que nunca se lave las manos con gasolina.
Cuando las leyes de protección del ambiente, en los países mas desarrollados, comenzaron
a prohibir el uso de derivados de plomo en las gasolinas, el precio de estas se incrementó
porque las refinerías ahora no podían utilizar gasolinas baratas.
Otro aditivo común ahora en las gasolinas es MTBE, es la abreviación de metyl tertiario
butyl éter, es, sin muchas explicaciones una molécula creada a partir de una variedad de
alcohol llamado metanol. Este compuesto se agrega a la gasolina por dos razones: 1.
Mejora el octanaje y 2. actúa como un oxigenante, al agregar oxigeno a la reacción química
cuando se quema la gasolina reduce la cantidad de gases y mezclas de hidrocarbonos no
quemados. También al agregar un átomo de oxigeno al tóxico monóxido de carbono lo
convierte en bióxido de carbono que no daña la salud, aunque ahora se ha descubierto que
contribuye al efecto invernadero.
El MTBE se comenzó a utilizar mas extensivamente en Estados Unidos cuando entró en
efecto el acta de aire limpio en 1990 como una forma de limitar la contaminación
atmosférica. Este tipo de gasolinas, especialmente formuladas, contiene entre 10 y 15 % de
MTBE.
El mayor problema con este compuesto es que se sospecha que es altamente carcinógeno y
se mezcla fácilmente con el agua. Si un tanque de gasolina subterráneo comienza a fugar
puede contaminar ríos y arroyos. El compuesto más probable para reemplazar al MTBE es
el etanol, es una variedad de alcohol más costosa de producir que el MTBE pero no
representa un peligro cancerigeno.
PROBLEMAS DE LAS GASOLINAS
La gasolina presenta dos problemas cuando se quema en un motor de combustión interna.
El primero tiene que ver con el humo y el ozono que se produce en las grandes ciudades, el
otro tiene que ver con el carbono y la formación de gases que causan efecto
invernadero, o sea, un progresivo calentamiento de la atmósfera con las consecuentes
variaciones anormales y destructivas del clima mundial.
Cuando el motor quema gasolina, idealmente debería producir -como subproducto de la
combustión - dióxido de carbono y agua. Desafortunadamente el proceso no es perfecto y
se producen además monóxido de carbono (gas tóxico), óxidos de nitrógeno u óxidos
nitrosos e hidrocarbonos no quemados, componentes también altamente tóxicos.
Los convertidores catalíticos en el sistema de escape ayudan a eliminar la contaminación.
Básicamente existen dos tipos: Reductores y oxidantes o una combinación de ambos. Los
reductores reducen las combinaciones químicas de óxidos nitrosos eliminando el oxigeno y
produciendo gases inofensivos inertes de nitrógeno. Los del tipo oxidante utilizan la ayuda
de una bomba de aire impulsada por el motor para agregar oxigeno al monóxido de carbono
(CO) para convertirlo en dióxido de carbono (CO2) y agregar también oxigeno a mezclas
de hidrocarbonos (HC) para convertirlos en agua (H2O).
Los convertidores catalíticos utilizan varillas recubiertas de metales preciosos para ayudar
en la reacción química tales como platino y rodio. Un catalizador es un elemento que
interviene en una reacción química modificando su velocidad, acelerándola o retardándola,
pero no se desgasta pues no interviene directamente en la reacción química. El plomo se
deposita en los elementos del catalizador y lo deja inoperativo, la consecuencia es que la
próxima revisión anual estatal su vehículo no pasaría la prueba del control de emisiones, en
los países que así lo estipulan en sus leyes, y. tendría que reemplazar este costoso
componente. Lamentablemente en nuestro país aun no hemos tomado conciencia de los
graves daños que estamos ocasionando al medio ambiente.
EL PLOMO EM LAS GASOLINAS
¿PORQUE TIENEN PLOMO LAS GASOLINAS?
A partir de los años 20 y como consecuencia de los mayores requerimientos de los motores
de explosión derivados del aumento de compresión para mejorar su rendimiento, se inicia el
uso de compuestos antidetonantes a base de plomo (Pb) y manganeso (Mn) en las
gasolinas.
El índice de octano de una gasolina es una medida de su capacidad antidetonante, así las
gasolinas con alto índice producen una combustión más suave y efectiva. El octanaje nos
indica la presión y temperatura a que puede ser sometido un combustible carburado
(mezclado con aire) sin auto-encenderse, cualquier combustible líquido o gaseoso (alcohol,
butano, colonia, etc.) tiene un índice de octano determinado.
Si el combustible no tiene el índice de octano adecuado, en motores con elevadas
relaciones de compresión (oscilan entre 8,5 y 10,5:1) se producirá el "autoencendido" de la
mezcla, es decir la combustión es demasiado rápida y dará lugar a una detonación (como si
fuese un motor de ciclo diesel) que hace que el pistón sufra un golpe brusco y se reduzca
drásticamente el rendimiento del motor, llegando incluso a provocar graves averías. Este
fenómeno también se conoce entre los mecánicos como "picar bielas".
Dicho índice de octano se obtiene por comparación del poder detonante de la gasolina con
el de una mezcla de Heptano e isooctano. Al isooctano se le asigna un poder antidetonante
de 100 y al Heptano de 0, de esta manera una gasolina de 95 octanos correspondería en su
capacidad antidetonante a una mezcla con el 95% de isooctano y el 5% de Heptano.
El uso de antidetonantes a base de plomo y manganeso en las gasolinas obedece
principalmente a que no hay forma más barata de incrementar el octanaje en las gasolinas
que usando compuestos de ellos (Tetraetilo de Plomo-TEP-, Tetrametilo de Plomo -TMP- y
a base de manganeso conocido por sus siglas en inglés como MMT) comparando con los
costos que conllevan las instalaciones que producen componentes de alto octanaje
(reformación de naftas, desintegración catalítica, isomerización, alqui-lación, producción de
éteres-MTBE, TAME-, etc.).
A partir de los años 70, el uso de compuestos de plomo en las gasolinas tenía dos razones:
la primera, era la comentada de alcanzar el octanaje requerido por los motores con mayor
relación de compresión y la segunda proteger los motores contra el fenómeno denominado
Recesión del Asiento de las Válvulas de Escape (Exhaust Valve Seat Recession, EVSR)
junto a la labor lubricante que el plomo ejerce en la parte alta del cilindro (pistón, camisa,
segmentos y asientos de válvula)
¿PORQUE ELIMINAR EL PLOMO DE LOS COMBUSTIBLES?
Como sabemos los metales "pesados" (plomo, manganeso, mercurio, cadmio, etc.) resultan
perniciosos tanto para el medio ambiente como para la salud humana, tienen la mala
costumbre de fijarse en los tejidos llegando a desencadenar procesos mutagénicos en las
células.
Desde el punto de vista de la salud, la presencia de plomo en el aire que respiramos tiene
diferentes efectos en función de la concentración presente y del tiempo a que se esté
expuesto. Algunos de sus principales efectos clínicos, detectados por el envenenamiento
agudo con plomo, son interferencia en la síntesis de la hemoglobina, anemia, problemas en
el riñón, bazo e hígado, así como afectación del sistema nervioso, los cuales se pueden
manifestar cuando se detectan concentraciones por encima de 60 mg de Pb por cada 100
mililitros de sangre.
En los 70, ante los graves problemas de deterioro ambiental del planeta y su impacto sobre
los seres humanos que lo habitan, los gobiernos de los países iniciaron una serie de
acciones para detener y prevenir esta problemática ambiental.
Una de las acciones que se inició en los países industrializados fue, en primera instancia,
reducir el contenido de plomo en las gasolinas, al determinarse que la principal fuente de
emisión de óxidos de plomo a la atmósfera la constituyen los vehículos con motor que usan
la gasolina con plomo. Esta situación, no sólo es privativa de las naciones desarrolladas,
también es un fenómeno que se presenta en las regiones del planeta con alta densidad de
población, que consecuentemente utilizan gran cantidad de vehículos y consumen
volúmenes considerables de gasolina.
Además existe una incompatibilidad manifiesta entre el uso de gasolinas con plomo y los
catalizadores de oxidación empleados para eliminar las emisiones de monóxido de carbono
(CO) a la atmósfera. El plomo se fija al catalizador y lo destruye de forma irreversible.
¿COMO SE ELIMINA EL PLOMO?
Para poder eliminar el plomo hay que sustituir los compuestos de éste por otras sustancias
que tengan el mismo efecto antidetonante, al tiempo que hay que preparar los motores para
que no precisen de sus efectos lubricantes.
Lo segundo corre por cuenta de los fabricantes, mientras que respecto a lo primero las
petroleras han optado por sustituirlo por proporciones mucho mayores de ciertos
hidrocarburos aromáticos, isoparafinas y compuestos oxigenados, cuyo exceso debe ser
recirculado al motor y/o transformado en el catalizador. De esta manera, utilizando
combustible sin plomo en un vehículo que no disponga de los dispositivos necesario para
ello, dicho exceso será emitido directamente a la atmósfera en forma de hidrocarburos sin
quemar.
Considerando que dichos hidrocarburos aromáticos (benceno principalmente, tolueno y
xileno) las isoparafinas y los compuestos oxigenados son claramente carcinogénicos, desde
el punto de vista de la salud es más conveniente emplear gasolina con plomo que sin
plomo en un vehículo no preparado para ésta.
CONCLUSIÓN
En este trabajo nos podemos dar cuenta de los diferentes tipos de procesos por donde tiene
que pasar el petróleo, para que llegue finalmente al consumidor, los diferentes productos
tales como kerosén, diesel, gasolinas, etc.
Enfocándonos en las gasolinas nos podemos dar cuenta que este producto se ocupa en los
motores de ciclo “Otto”.Para tener una mayor productividad (cuidado del motor), en el
proceso de combustión hay diferentes tipos de bencinas con sus respectivo octanaje 93, 95,
97 octanos. Estas se diferencian en sus números de octanos, sus capacidades antidetonantes
de tal manera que se libere o se produzca la máxima cantidad de energía útil dentro de un
motor.
Además se ocupa como antidetonante es plomo en las gasolinas, también hay gasolinas sin
plomo. El uso de gasolina sin plomo en vehículos preparados para ello (provistos de
catalizador y de un sistema adecuado de recirculación de gases) es la mejor forma de
contaminar poco.
El uso de gasolina sin plomo en vehículos no preparados para ello pero que sí la admitan
por sus características de diseño del motor, repercutirá en un aumento significativo de las
emisiones de sustancias nocivas.
Usando gasolina sin plomo en vehículos no preparados para ello y que no la admitan por el
diseño del motor, hará que se acorte la vida de éste y que se produzcan desgastes
prematuros en asientos de válvulas y cabeza de los cilindros.
Por último, si usamos gasolina con plomo en un vehículo diseñado para emplear gasolina
sin plomo, destruiremos el catalizador.
BIBLIOGRAFÍA
Libro de Química de primero medio año 20003-2004
Autores
Pagina de Internet
http://www.pharmaportal.com.ar
Pagina de Internet
http://www.imp.mx/petroleo/apuntes/composición.htm
Pagina de Internet
http://leo.wolddonline.es/jaumepor/espanol/tecnicas/gasosp.htm
Pagina de Internet
http://www.shell.com.ar/petroleo/futuro.htm
Pagina de Internet
http://usuarios.lycos.es/coropetrox/refineria.htm
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