El kerosene

SUMARIO             En un mundo en donde el hombre se caracteriza por su afán de mejorar cada día su calidad de vida, Venezuela se ha distinguido por proporcionar en gran cantidad  a este quizá hasta ahora la más importante materia de múltiples usos para la humanidad:  ese líquido viscoso oscuro mezcla de compuestos orgánicos llamado petróleo.   Si bien es cierto que se han hecho grandes investigaciones a fin de crear nuevas fuentes de energía, y ya se han encontrado algunas como la energía eléctrica y el aprovechamiento de la luz solar, aún el petróleo sigue sorprendiendo por la gran cantidad de productos que de él se pueden obtener.   Uno de ellos, de hecho de los más básicos, es el kerosene, producto directo de la destilación del petróleo, el cual en los inicios ocupó un gran papel tanto en la iluminación de casas como para algunos motores de maquinarias.   En la actualidad su uso se limita a zonas rurales,  algunas industrias, y algunos usos personales como disolvente, etc., lo cual ha obligado disminuir su producción en plantas y ha estandarizado su comercialización, venta y precios.  INTRODUCCIÓN                         El petróleo, durante muchisimos años, ha significado una inagotable fuente de energía y de materia para el hombre y, por décadas, se ha dedicado al estudio profundo y exhaustivo del mismo a fin de ampliar sus conocimientos en cuanto a usos  y beneficios se refiere             Hasta el año 1885, aproximadamente, el principal producto de la refinación del petróleo era el kerosene o petróleo de lámpara; pero los aceites lubricantes minerales empezaron pronto a llamar la atención, y hacia el año 1900 los lubricantes de Pennsylvania desplazaron a los aceites vegetales y animales.              Más adelante,  con el “descubrimiento” de nuevos productos derivados del petróleo y con la creación de la Industria Petroquímica, el hombre se percató de los miles de usos que podía darle a este hidrocarburo, así que, al mismo tiempo que se creaban nuevas máquinas, se encontraba algún producto del petróleo para usarse conjuntamente con ellas.  Es así como vino la creación de los motores, que más tarde trajo consigo el uso de la gasolina, gas-oil, y más actualmente el gas natural y la gasolina sin plomo.  Estos productos, unidos a la canalización de la electricidad han desplazado al kerosene hasta el  punto en que su uso es  casi totalmente particular, y para fines muy específicos.              En la presente monografía lo que se busca es crear una visión de la Industria del Kerosene en Venezuela,  basándose en los siguientes puntos que se presentan a continuación:  

-          En la parte 4, se describen las características y usos del kerosene.   -          La parte 5, se centra en la disponibilidad de materia prima (petróleo) en Venezuela y su precio en la actualidad.   -          Las partes 6 y 7 se basan en la escogencia de una planta situada en territorio venezolano, su capacidad   y que procesos se realizan en ella para producir kerosene, para luego escoger uno en el cual se profundiza.          Por último se extraen conclusiones y dan recomendaciones producto de  la investigación realizada y los datos obtenidos.    ANTECEDENTES           El petróleo se conoce desde tiempos inmemoriales, pero no se obtenía provecho de él.  Fue entonces en el siglo XIX cuando comenzó a  usarse para el alumbrado de las casas.  El petróleo crudo, esto es, tal como sale del pozo, se destilaba en un alambique y se obtenía así un líquido amarillento llamado kerosene  el cual ardía suavemente y casi sin humo  en las lámparas o quinqués que se empleaban para iluminar las casas, en una época en que aún no habían bombillos eléctricos.  (Garay, 1982)              En Venezuela,  los que se conocen como los “primeros pobladores”, los indígenas,  usaban el petróleo como medicina y como una especie de recubrimiento para sus canoas.  Más tarde, en la época de la colonización, los españoles lo recogían  en pequeñas cantidades con fines medicinales, más que todo porque ese líquido oleaginoso les llamaba mucho la atención.   Para más tarde, en 1783 y por decreto del rey de España Carlos III ser pronunciado propiedad de la Corona no solo en territorio venezolano sino que también se extendía a territorio mexicano, donde abundaban las minas de petróleo.              Una vez lograda la Independencia Venezolana, hacia el siglo XIX,  se comenzaron a otorgar concesiones para la explotación de yacimientos; ya se conocía entonces el uso del petróleo para dos fines: producir asfalto y kerosene. El kerosene se extraía por técnicas rudimentarias de destilación y se vendía para el alumbrado, mientras que el asfalto se empleaba para pavimentar calles.   Más tarde,  y con el nacimiento del motor de explosión, el hombre se percató de otros usos del petróleo, que se extienden hasta las investigaciones actuales que han demostrado que éste es en realidad una fuente inagotable de energía para la humanidad.              Luego de una reestructuración total en el país en cuanto a concesiones, contratos, servicios y tecnología se refiere, y tras un “agitado” movimiento del precio  y la producción del petróleo tanto a escala mundial como venezolana en los años 50´s,  en 1960 se crea

el organismo encargado de la unificación petrolera de los países, la OPEP.  Seguidamente se forma la Corporación Venezolana de Petróleo (CVP), más tarde, el 21 de agosto de 1975 finalmente aprueba el Congreso de la República la “Ley que reserva al Estado la Industria y el Comercio de los Hidrocarburos”, la ley de nacionalización de la actividad petrolera en el país.             Esto trajo como consecuencia, la formación de nuevas empresas petroleras y una situación de “independencia nacional”, la cual rápidamente se vio opacada por el hecho de que la tecnología y los conocimientos en materia de petróleo provenían del extranjero.  Es entonces cuando comienza la Investigación Científica en Venezuela a través de la formación del Instituto Tecnológico Venezolano del Petróleo (INTEVEP) y el IVIC.           Paralelo a esto, la producción comercial de aceite de esquisto, principalmente para obtener aceite iluminante (kerosene), precedió a la industria petrolera en diez o quince años.  La producción industrial de petróleo y su refinación empezaron cuando se dispuso del producto en cantidad, lo cual sucedió al comenzar las perforaciones.              Hasta que la industria del automóvil hubo adquirido importancia, el producto más relevante derivado del petróleo fue el kerosene; pero en 1912 la creciente demanda de un combustible apropiado para motores condujo a la invención del craqueo (rotura térmica, pirólisis, descomposición pirogénica).  El primer procedimiento que se explotó con éxito fue el de Burton (1912).  La seguridad, principalmente después de 1920, y otras consideraciones condujeron a descartar el tipo Burton de destilación y a la instalación de procedimientos continuos de craqueo con calentamiento a alta presión, serpentinas para el craqueo y una "cámara de reacción" o un tambor separador.  Esos procedimientos eran menos peligrosos debido al uso de serpentinas de caldeo en lugar del caldeo directo de una gran masa de petróleo, como en el procedimiento Burton.  A medida que se fue comprendiendo mejor la operación del craqueo, la función del tambor fue convirtiéndose más y más en la de un separador para la eliminación del residuo alquitranoso, y las presiones de trabajo en el serpentín del craqueo fueron de 17-53 Kg/cm2, mientras que en las lentas y peligrosas destiladeras de Burton la presión era aproximadamente 5 Kg/cm2.  (Enciclopedia de Tecnología Química, 1962) 

                         La destilación en masa en destiladeras cilíndricas sin columnas fraccionadoras era el método general de destilación hasta 1920 cuando durante la primera Guerra Mundial empezó a emplearse en California la destiladera de tubos. Trabajando continuamente, en unión de torres de fraccionamiento, este fue el método común de destilación del petróleo bruto.                Actualmente se emplean otros métodos para la destilación y refinación del petróleo.   El kerosene se ha convertido en un

producto secundario aún cuando este hidrocarburo tiene múltiples usos tanto industriales como domésticos.  Su utilización indiscriminada y su disposición sobre el ambiente lo convierte en un contaminante potencial. OBJETIVOS Y ALCANCES

             OBJETIVO GENERAL          De acuerdo a lo planteado anteriormente, el objetivo general de esta monografía es estudiar la producción de Kerosene en la Industria Venezolana, realizando un breve pero conciso estudio de mercado de la situación y tocando algunos aspectos teóricos importantes. 

            OBJETIVOS ESPECÍFICOS              Para concretar el objetivo general planteado es necesario plantear algunos objetivos específicos: -          Observar el comportamiento de la Industria Venezolana del Kerosene a través de un estudio de mercado centrado en un análisis de precios y de comercialización.  -          Ubicar al lector en la geografía venezolana, escogiendo específicamente una planta productora de kerosene estudiando su capacidad de producción.  -          Realizar un análisis de precios de la materia prima y su disponibilidad.  -          Nombrar las distintas alternativas de producción de kerosene escogiendo una específicamente que se desarrollará a lo largo de la monografía.   DESCRIPCIÓN Y USOS DEL PRODUCTO               El kerosene es una fracción refinada del petróleo crudo utilizada normalmente para alumbrar, calentar, cocinar, así  como combustible para motores diesel, tractores, cohetes, mecheros y como base para insecticidas.   Por mucho tiempo fue empleado para el alumbrado de las casas y largamente conocido como combustible para lámparas.  Es de color amarillento y es catalogado como un aceite ligero.             Este derivado del petróleo es recuperado del petróleo crudo por destilación.  Su porcentaje de pureza varía de crudo en crudo.   Su consumo ha disminuido gracias a la formación de urbanizaciones, electrificación, y al gran número de substitutos como el LPG, la energía solar, y algunas convencionales y no tan convencionales fuentes de energía.  El consumo de kerosene, comparado con otras fracciones del petróleo es menor en países desarrollados que en países subdesarrollados o en vías de desarrollo. Debido a que es muy frecuente el uso del mismo como desinfectante y repelente de insectos su disposición sobre el suelo es práctica normal en los medios rurales

          De acuerdo a la composición del crudo y al proceso al que el mismo se someta, el kerosene obtenido contendrá algunas impurezas que a su vez deben ser tratadas a fin de mejorar su calidad y utilidad.  Por ejemplo, la mayoría de los crudos de la India contienen un alto contenido de aromáticos, mientras que los del Medio-Este y la mayor parte de los Estados Unidos son bajos en ellos  y, más específicamente los crudos venezolanos se caracterizan por su alto contenido de azufre y goma.             Este producto también se usa como agente limpiador, en la cura del tabaco, secamiento de granos y pasto para forraje y como materia prima en muchos procesos industriales.  PROPIEDADES:             De manera general, el kerosene es un hidrocarburo derivado del petróleo que es un líquido oleaginoso inflamable, cuyo color varía de incoloro a negro y consiste en una mezcla compleja de cientos de compuestos diferentes, la mayoría de estos son los hidrocarburos compuestos que contienen átomos de carbono e hidrógeno, formando moléculas de hasta 50 átomos de carbono las cuales presentan pequeñas cantidades de azufre, nitrógeno, oxígeno y metales pesados, los cuales no se encuentran en estado libre sino formando parte de las moléculas de los hidrocarburos.               La masa molecular del kerosene es de aproximadamente 170 g/mol.  La composición aproximada  que presenta el mismo se mueve en el rango de C12-C16, hirviendo normalmente entre los 150°C y los 235-315°C.  Sus propiedades difieren según la zona substancialmente en composición, sulfuro, cicloparafinas, y contenido aromático.  Por ejemplo, el kerosene utilizado para la iluminación es un destilado inmediato de crudos parafinados o mezclados y destilados tratados con solventes de los crudos aromáticos.  Para utilizar en lámparas, un combustible altamente parafinado es deseado ya que los aromáticos y la nafta dan un efecto humeante al arder.  Para esquivar  la contaminación atmosférica, el contenido de azufre debe ser bajo.              La composición medida del kerosene que haya de utilizarse como aceite combustible es la siguiente:  a.-  Carbono: 84%, y b.-  Hidrógeno: 16%,             La proporción de azufre no debe exceder de 0,125% (por especificación del gobierno Estadounidense). Su potencia calorífica varía de 11.000 a 11.700 Kcal7Kg.  Algunas otras especificaciones del gobierno americano convienen que: a.-  El punto final de destilación sea de 529°C como máximo, y b.-  El un punto de inflamación de 46,1°C como mínimo.              Este último es para reducir el riesgo de explosión.              Algunas características más generales físicas y químicas del kerosene son las siguientes:

 a.-  Presenta un olor característico, b.-  Insoluble en agua, c.-  Densidad:  0,80 g/cm3, d.-  Ph:  no existe información, e.-  Densidad de vapor: 4,5 g/cm3, f.-  Presión de vapor:  0,5mm de Hg a 20°C,   y g.-  Punto de Congelación:  -18°C Materias Primas e Insumos  REQUERIMIENTOS DE MATERIAS PRIMAS              Para esto se dividirá la producción de kerosene en dos etapas:  -          Una primera etapa donde se obtiene el kerosene por destilación,  y -          Una segunda etapa donde se purifica el mismo de acuerdo a  las necesidades del consumidor y a la composición de este.              Para la primera etapa la materia prima requerida es el crudo directamente extraído el pozo petrolero, el cual se trabaja luego con los fines antes mencionados.   Debido a las estrategias diseñadas en PDVSA,  se utiliza una gran proporción de crudo pesado y extra pesado el cual puede ser procesado económicamente, además de ser este el que más abunda en territorio venezolano.                        Para la segunda etapa, ya dependiendo de las impurezas del crudo y del procedimiento que se vaya a utilizar para removerlas, varían los productos a emplear.                En los anexos 2 y 3 se observa un resumen de los productos de petróleo, su composición, propiedades y usos. DISPONIBILIDAD DE MATERIAS PRIMAS             La materia prima a utilizar para  producir el kerosene es de fácil adquisición ya que la misma empresa se encarga de explorar los pozos, extraer el petróleo de los mismos y posee sus propias estrategias de  transporte.             Las materias primas para la purificación  del kerosene varían de acuerdo al proceso, y  forman parte de otro tipo de industria que se encarga de la producción y distribución de productos químicos con fines industriales.  Por ende, obtener los mismos no es tan sencillo como el petróleo, pero tampoco representa mayor complicación gracias a convenios, acuerdos, etc. PRECIOS DE LAS MATERIAS PRIMAS              Durante las últimas semanas el precio del barril de petróleo ha venido experimentando un alza luego de haber alcanzado su valor más bajo alrededor de los ocho dólares el año pasado.  La cotización para la semana en curso es la siguiente:  “El precio del petróleo venezolano aumentó 1,54$ esta  semana, para ubicarse en 27,73$ el barril.  El crudo nacional, que cerro en 26,19$ el barril la semana pasada, elevó su valor promedio anual a

24,67$ el barril, con un alza de 8,60$ con respecto al promedio alcanzado por la cesta de exportación en 1999.  Aunque el ministerio de Energía y Minas no menciono las posibles causas del incremento en lo precios de la cesta, algunos análisis coinciden en que puede obedecer a las expectativas en torno a la reunión que sostendrán el 27 de marzo lo miembros de la OPEP, para debatirse si se aumentará la producción.”  (Periódico el Nacional, cuerpo E, 05/03/2000)  Tamaño y Localización de la Planta  CAPACIDAD DE LA PLANTA                     La planta elegida tiene una capacidad instalada de refinación de 195 mil barriles de petróleo diarios, de los cuales  PDVSA solo tiene una participación de 100 mil barriles diarios.   De esta cantidad, solo un pequeño porcentaje se destina a la producción de kerosén para comercializar, la cual ha venido bajando desde el año 1964 aproximadamente.              En la actualidad entre un  0,8-1.0% de los crudos es destinado a la producción de kerosene, ya que su demanda ha disminuido notablemente como se ha mencionado anteriormente, lo cual representa un uso de aproximadamente 1000 barriles diarios.

 

 

LOCALIZACIÓN DE LA PLANTA    La planta elegida en cuestión pertenece a Petróleos de Venezuela (PDVSA), y se encuentra ubicada en el estado Anzoátegui bajo el nombre de Refinería Pto. La Cruz.  La mayoría de los productos que salen de ella llevan la marca PDV, que fue establecida por PDVSA hace aproximadamente dos años.

  Ingeniería del Proyecto ALTERNATIVAS DE PRODUCCIÓN              Cada petróleo crudo se trata en las refinerías según la demanda de productos que exista y según las características que este presente.  No existen dos petróleos crudos que sean exactamente iguales, razón por la cual cada crudo tiene que evaluarse por sus propiedades características antes de ser tratado en la refinería.  No obstante, con el transcurso de los años se han logrado clasificar los petróleos crudos en tres grupos; inicialmente se agruparon según la base alcánica, nafténica o intermedia de éste, método todavía útil para indicar las propiedades generales de un crudo y su método de tratamiento probable.  Actualmente se clasifican en ligeros, medianos, pesados y extrapesados gracias a la utilización de los grados A.P.I., que simplemente lo que hacen es representar la densidad del crudo.       El principal y más utilizado método de separación en la refinería es la destilación fraccionada.  Los aparatos fraccionadores de laboratorio son de varios diseños: la columna de punto de ebullición real, la columna Hempel, la columna de banda giratoria, etc.  Estos aparatos difieren solamente por el método empleado para obtener el fraccionamiento y no por el principio de evaluación.            El procedimiento en sí es el siguiente:  se  pone  en  una  caldera  la  carga  de   petróleo   crudo,  2000 - 19000ml, y a medida que se va aplicando el calor los vapores son rectificados, llevados a un condensador y recogidos en fracciones separadas suficientemente

grandes para la determinación del grado A.P.I., la viscosidad, el color y el índice de refracción.  Un registro de la temperatura en la parte superior de la columna en función del porcentaje recuperado es la "curva de destilación" o la curva vapor-temperatura del petróleo crudo.        Cuando el petróleo crudo de la caldera alcanza una temperatura 343 - 360°C, empieza a ser apreciable la descomposición y esto pone un límite superior bien definido a la temperatura que puede usarse en una destilación del laboratorio.  El procedimiento usual es aplicar vacío al equipo cuando se alcanza una temperatura de aproximadamente 316°C. Luego se continúa la destilación a presión reducida y a temperatura reducida en proporción.  Las temperaturas de la destilación con vacío se convierten después en sus temperaturas equivalentes a la presión atmosférica y los resultados de las dos destilaciones se transportan en forma de una sola curva.       Las fracciones pueden mezclarse también en proporciones adecuadas para duplicar productos que pudieran hacerse en la planta. Igualmente, las curvas de propiedades pueden usarse para predecir las propiedades y los numerosos grupos de rendimiento de productos que podrían obtenerse en la misma.       En la refinería se realiza la mayor parte de la vaporización en serpentines continuos calientes por el procedimiento conocido como vaporización relámpago o instantánea.  En esta operación el líquido y el vapor se mantienen en íntimo contacto hasta que se alcanza la temperatura final, y entonces se deja que se separen.  Los materiales de punto de ebullición bajo actúan como agentes portadores o reductores de la presión parcial para los extremos densos.  Esto da como resultado un fraccionamiento defectuoso, pero permite vaporizar los materiales de punto de ebullición más alto sin necesidad de usar vacío o cantidades excesivas de vapor.  El equipo de laboratorio para determinar la curva de vaporización instantánea suele ser una cámara de vaporización continua en pequeña escala, en la cual se introduce el petróleo crudo a una temperatura fija y se mide la cantidad de vapor y de líquido producido.  La vaporización instantánea de equilibrio se relaciona también con las temperaturas en los platos superiores, del fondo y de extracción lateral de los fraccionadores de extracción múltiple.  A continuación se presenta un diagrama de flujo de destilación atmosférica:

     Luego de la obtención del kerosene por el método descrito anteriormente de manera muy general, se procede a eliminar las impurezas del mismo a través de distintos métodos:

      Removiendo Aromáticos      Este procedimiento puede ser consumado por la extracción de SO2 convencional de un proceso.             El proceso Edeleanu está basado en la alta solubilidad que el SO2 líquido presenta para hidrocarburos aromáticos en comparación con su solubilidad en cuanto a  parafinas y nafta se refiere.  El kerosene que se alimenta es secado inicialmente y enfriado y se pone en contacto con una solución refinada antes de pasar al extractor y a un sistema de regeneración en el cual el SO2 hierve.  La solución extraída de la columna inferior pasa al segundo sistema de regeneración.  El SO2 recuperado se lleva al tope del extractor.  En este proceso el rango de contenido de hidrocarburos nafténicos y parafínicos en el kerosene es reducido y se produce un extracto rico en aromáticos.   El diagrama de flujo del esquema se presenta a continuación:

          Al removerse los aromáticos, la composición es la siguiente:

           Hidrotratamiento del kerosene           La corriente de alimentación de kerosene es bombeada hasta que alcanza la presión del reactor y el mezclada con hidrógeno y gas reciclado.  Esta mezcla es calentada hasta alcanzar la temperatura final de reacción  y se lleva al reactor de hidrotratamiento donde se llevan a cabo reacciones catalíticas.   Luego de tratarse con agua, de ser enfriado,  de separarse sus fases de vapor y agua, la corriente de kerosene hidrotratado es precalentada y se le remueven hidrocarburos ligeros generados por las reacciones del hidrotratamiento.    Se condensa y se y enfría antes de embotellarse.  SELECCIÓN DEL PROCESO   

                 El diagrama de flujo que se observa corresponde al procesamiento de crudos para la formación de kerosene. Igualmente en los anexos 1 y 2 respectivamente hay diagramas más explícitos de producción de aceites ligeros y más generales referidos a los productos obtenidos del procesamiento del petróleo y el gas natural.  El proceso es el siguiente:       La primera operación es el descabezamiento o destilación primaria del petróleo crudo.  En algunas refinerías se realiza sólo esta primera operación, pero por sí sola no suele ser una operación económica.  Este fraccionamiento del crudo puede realizarse en una sola columna con varias extracciones o en una serie de torres de fraccionamiento, cada una de las cuales elabora productos sucesivamente más densos.  En algunas plantas muy antiguas, la operación se hace en una serie de destiladeras de casco. El descabezamiento se realiza en un solo fraccionador de extracción múltiple para la separación de la gasolina ligera, la nafta, el kerosene, el gasóleo y el crudo residual.  Se ha representado una parte del sistema cambiador para el calentamiento previo del crudo, pero la última fase del calentamiento previo se lleva a cabo en una planta de vacío adyacente.  Para calentar el petróleo crudo hasta 316°C, se utiliza una destiladera tubular después del cambio de

calor.  Esta temperatura es suficiente para vaporizar el gasóIeo y las fracciones más ligeras de los petróleos crudos típicos con base intermedia.  El residuo de petróleo crudo reducido que sale del fondo de la torre se carga en una destiladera de vacío o en el serpentín de una unidad de craqueo suave para romper la viscosidad.  En las torres de las plantas de destilación primaria suele haber de tres a seis platos de burbujeo entre cortes adyacentes de la corriente lateral.  En esta planta particular, se extrae calor en la parte superior retirando reflujo en el plato más alto, el cual se hace circular a través de cambiadores y enfriadores y se devuelve a la torre en forma de reflujo frío.  Un condensador con circulación de agua, enfría y condensa el vapor que sale por la parte superior, para enfriar los productos de las corrientes laterales se usan cambiadores de calor o refrigerantes de agua.  

  Cada uno de los productos laterales es separado con vapor de agua.  Las torres de separación están dispuestas una encima de otra,  como se indica a continuación:  En todas las torres de separación, salvo las más pequeñas, se usan platos de burbujeo.  El despojo con vapor de agua de los productos que se retiran por los costados es vitalmente necesario en un fraccionador de este tipo.  Los platos entre los cortes rectifican eficazmente o separan las sustancias de alto punto de ebullición, pero los más volátiles que están pasando por el plato se disuelven siempre en cierta proporción en el producto líquido.  Por consiguiente, es necesario usar la separación con vapor de agua para controlar el punto de relámpago de los productos de la corriente lateral.    En el funcionamiento preciso se aplica calor en un rehervidor en el fondo del fraccionador.  Esto contribuye a separar las sustancias de punto de ebullición bajo del producto del fondo.  Sin embargo, en los fraccionadores de petróleo crudo y en la mayoría de las torres que tratan aceites pesados, la separación en el fondo con vapor de agua suele ser suficiente.  Por lo tanto, el producto del fondo procedente de una torre de este tipo es elaborado por un solo flash de equilibrio en el plato vaporizador y es despojado por el vapor de agua a medida que fluye hasta el fondo.   El diagrama presentado anteriormente es uno de los muchos dispositivos posibles  por los cuales pueden usarse varias torres para realizar el descabezamiento.  Para eliminar los extremos ligeros de

los  productos del fondo puede hacerse el despojo con vapor de agua o la ebullición.  Este sistema proporciona un control mejor de la composición del producto, pero exige mas bombas, mas tuberías, mas instrumentos, etc.  Una torre de flash previo es común en la destilación con una sola torre o con varias torres, especialmente si el crudo contiene grandes cantidades de gases disueltos.           Luego de finalmente obtenerse la primera corriente de kerosene de la destilación, la misma contiene impurezas que tienen que eliminarse para obtener un producto terminado para el mercado.  Estas impurezas pueden proceder del petróleo crudo o haberse producido durante su tratamiento.  Algunos de los fines perseguidos con el tratamiento de los aceites ligeros son: 1)       eliminar ciertos compuestos de azufre; 2)       reducir el contenido del mismo; 3)       mejorar el color; 4)       quitar la goma o evitar su formación, y 5)       mejorar el olor, la corrosividad y la estabilidad a la luz. 

 Desulfuración.  Esta operación se llama también destufación o endulzamiento, acompañada de la eliminación de la tendencia a producir corrosión.  Por consiguiente, endulzar o desulfurar quiere decir eliminar los mercaptanes, el ácido sulfhídrico y el azufre libre disuelto.  Estas sustancias suelen estar presentes en cantidades tan pequeñas que su eliminación de los materiales con un contenido de azufre elevado no reduce mucho el contenido total de azufre.  Las gasolinas, las naftas, los disolventes, los combustibles para tractores, el kerosene y los destilados tienen que ser "dulces" al someterlos al ensayo de endulzamiento doctor, pero el kerosene y los materiales de punto de ebullición elevado quizá no necesiten ser endulzados porque el ácido sulfhídrico y los mercaptanes de peso molecular más bajo son separados de esos materiales en un grado apreciable durante la destilación.  El lavado con sosa cáustica suele ser suficiente para los pocos materiales de punto de ebullición elevado que tienen que endulzarse. El color del kerosene tiene probablemente más importancia que el color de la gasolina, ya que no usa ningún colorante, y el color es una prueba directa de estabilidad  o de la ausencia de materiales del craqueo.  Tanto el azufre como compuestos que den color al kerosene pueden hacer que éste tenga malas cualidades para la combustión o que forme humo.  El tratamiento con ácido sulfúrico, seguido por lavado con sosa cáustica, después con agua y finalmente por filtración a través de la tierra de batán, es posible que sea necesario para tratar algunos kerosenes difíciles.  Los recientes procedimientos de extracción con disolventes (principalmente con furfural o anhídrido sulfuroso), que se aplican al kerosene, ayudan muchísimo a obtener un color satisfactorio.

 Trabajo enviado por:Jealemy Galindojealemy[arroba]net-uno.net

Refinación.- La herramienta básica de refinado es la unidad de destilación. El petróleo crudo empieza a vaporizarse a una temperatura algo menor que la necesaria para hervir el agua. Los hidrocarburos con menor masa molecular son los que se vaporizan a temperaturas más bajas, y a medida que aumenta la temperatura se van evaporando las moléculas más grandes. El primer material destilado a partir del crudo es la fracción de gasolina, seguida por la nafta y finalmente el queroseno. En las antiguas destilerías, el residuo que quedaba en la caldera se trataba con ácido sulfúrico y a continuación se destilaba con vapor de agua. Las zonas superiores del aparato de destilación proporcionaban lubricantes y aceites pesados, mientras que las zonas inferiores suministraban ceras y asfalto. A finales del siglo XIX, las fracciones de gasolina y nafta se consideraban un estorbo porque no existía una gran necesidad de las mismas; la demanda de queroseno también comenzó a disminuir al crecer la producción de electricidad y el empleo de luz eléctrica. Sin embargo, la introducción del automóvil hizo que se disparara la demanda de gasolina, con el consiguiente aumento de la necesidad de crudo.

Aceites ligeros.- Está formado en su mayoría por componentes más ligeros, que pueden ser polimerizados o utilizados para la alquilación, con el fin de aumentar posteriormente la producción o mejorar la calidad de la gasolina.

Aceites pesados.- En condiciones normales, los productos principales obtenidos al fraccionar aceites de hidrocarburos son otros hidrocarburos de menor masa molecular, en su mayoría insaturados. En el proceso siempre se forma hidrógeno y carbono. Normalmente, los hidrocarburos son gaseosos a la temperatura de craqueo, pero si se calientan hidrocarburos más pesados a alta presión, el craqueo tiene lugar en fase líquida o condensada.

Agentes antidetonantes.- El teluro se emplea en la fabricación de dispositivos rectificadores y termoeléctricos, así como en la investigación de semiconductores. Junto con diversas sustancias orgánicas, se utiliza como agente vulcanizante para el procesamiento del caucho natural y sintético, y en los compuestos antidetonantes de la gasolina. También se usa para dar color azul al vidrio. El teluro coloidal actúa como insecticida, germicida y funguicida

5.- ¿A que se denomina destilación fraccionada y que productos se obtienen y sus aplicaciones?

Al primer material destilado a partir del crudo es la fracción de gasolina, seguida por la nafta y finalmente el queroseno. En las antiguas destilerías, el residuo que quedaba en la caldera se trataba con ácido sulfúrico y a continuación se destilaba con vapor de agua. Las zonas superiores del aparato de destilación proporcionaban lubricantes y aceites pesados, mientras que las zonas inferiores suministraban ceras y asfalto. A finales del siglo XIX, las fracciones de gasolina y nafta se consideraban un estorbo porque no existía una gran necesidad de las mismas; la demanda de queroseno también comenzó a disminuir al crecer la producción de electricidad y el empleo de luz eléctrica. Sin embargo, la introducción del automóvil hizo que se disparara la demanda de gasolina, con el consiguiente aumento de la necesidad de crudo.

7.- ¿Qué es la gasolina y qué significa el octanaje o índice de octano? ¿Qué sustancias se emplean para evitar la detonación de los motores?

La gasolina es la mezcla de los hidrocarburos líquidos más ligeros que se usa como combustible en motores de combustión interna. Se produce a través de varios procesos: la destilación fraccionada del petróleo, la condensación o la adsorción de gas natural, la descomposición térmica o catalítica del petróleo o sus fracciones, la hidrogenación de gasógeno o carbón, o a través de la polimerización de hidrocarburos de bajo peso molecular.

Este índice indica el rendimiento de un combustible cualquiera comparándolo con el de un combustible que contiene un porcentaje determinado de isooctano (2,2,4 - trimetílpentano) y heptano. Cuanto mayor sea este índice, menor es la probabilidad de que el combustible produzca detonaciones. La gasolina obtenida mediante craqueo tiene mejores propiedades antidetonantes que la de destilación, y cualquier gasolina puede mejorarse mediante la adición de sustancias como el tetraetilplomo. Sin embargo, desde que se descubrió que las emisiones de plomo de muchas gasolinas son peligrosas (entre otros efectos, producen el incremento de la presión sanguínea) se ha intensificado la investigación de nuevas formas de reducir su detonación.

10.-

los puntos negros son los lugares de petroleo

Introducción

El petróleo se le puede derivar en muchas cosas, como combustibles de automóviles, buques, aviones, maquinarias o hasta en fibras sintéticas, plásticos, detergentes

El Petróleo o también llamado “oro negro” puede levantar fácilmente la economía de un país, ya que se juega mucho con la oferta y la demanda de este producto natural; debido a esto, muchas empresas están trabajando en experimentos, para llegar a suplantar el petróleo, que poco a poco se va agotando.

El Petróleo, es una importante reserva natural con lo que cuenta el Perú, de este se obtiene distintos productos para lo cual es necesario someter al petróleo crudo a un proceso de refinación. Al conjunto de industrias en las que se utiliza el petróleo como materia formada para producir gran cantidad y variedad de sustancias se denomina petroquímica. El presente trabajo de investigación tiene como objetivo, que se conozcan cuales son los principales derivados del petróleo producidos y los procesos que son necesarios para su obtención.

Desarrollo del tema.-

Buscar el significado de los siguientes términos:

Petróleo: Líquido menos denso que el agua y de color oscuro, olor fuerte, arde fácilmente, el cual se emplea refinado mayormente.

El petróleo crudo es básicamente una mezcla de hidrocarburos. Es el más útil y abundante de los combustibles descubiertos por el hombre.

Refinación: Básico es la destilación, el petróleo crudo se empieza a evaporar a menos de 100 grados. Los hidrocarburos con menor masa molecular son los que se vaporizan a temperaturas más bajas, y a medida que aumenta la temperatura se van evaporando las moléculas más grandes. El primer material destilado a partir del crudo es la fracción de gasolina, seguida por la nafta y finalmente el queroseno.

Aceites ligeros: Formado de sustancias más ligeras, que pueden llegar a ser útiles para la mejora de la calidad de la gasolina.

Aceites pesados: En condiciones normales, los productos principales obtenidos al fraccionar aceites de hidrocarburos son otros hidrocarburos de menor masa molecular, en su mayoría insaturados.

Polimerización: Reacción química en la que dos o más moléculas se combinan para formar otra en la que se repiten unidades estructurales de la primitivas y su misma composición porcentual cuando estas son iguales

Agentes antidetonantes : El teluro se emplea en la fabricación de dispositivos rectificadores y termoeléctricos, así como en la investigación de semiconductores. Junto con diversas sustancias orgánicas, se utiliza como agente vulcanizante para el procesamiento del caucho natural y sintético, y en los compuestos antidetonantes de la gasolina. También se usa para dar color azul al vidrio. El teluro coloidal actúa como insecticida, germicida y funguicida

¿Cuáles son las teorías sobre el origen del petróleo y cuál consideras la mas acertada?

El origen del petróleo esta basado en hipótesis, las cuales pueden ser como muy ciertas, como muy falsas. La hipótesis mas aceptada es la de origen orgánico. Existen dos opciones para explicar el origen del petróleo:

Hipótesis inorgánica: Esta hipótesis sostiene que el agua actúa sobre acetiluros metálicos con producción de metano y acetileno. La presión y la temperatura originaron luego otras reacciones y polimerizaciones formando los otros componentes del petróleo. Información como que en lugares donde se halla el petróleo se han encontrado restos fósiles, han hecho que esta hipótesis sea descartada.

Hipótesis orgánica: Sostenida por Kramer, quien dice que es de origen vegetal y por Engler, quien dice que es de origen animal.

Según estas teorías, el petróleo se formó por descomposición lenta a presión elevada y entre grandes depósitos de algas marinas (hipótesis vegetal) o de restos de pequeños animales (hipótesis animal) ayudados por el calor que esa gran presión originó. Su origen se basa de muchos millones de años atrás, mas o menos en la era terciaria, en la cual, animales y plantas morian, quedando sus restos en el fondo del oceano, estos eran luego cubiertos por la arena cuyas capas cada vez eran mayores, lo que ocasionó una gran presión a estos fosiles, luego las erupciones de volcanes, el movmiento de la corteza terrestre hicieron que estos se vayan transformando en hidrocarburos, que luego con los años irian desplegandose hasta zonas cercanas a la superficie terrestre.

¿Cuáles son los métodos más comunes para detectar un pozo petrolero?

Se necesita implementos de alta tecnologia. Para encontrar petróleo bajo tierra, los geólogos deben buscar una cuenca sedimentaria con esquistos ricos en materia orgánica, que lleven enterrados el suficiente tiempo para que se haya formado petróleo. Para realizar esa "exploración o cateo" se utilizan numerosos métodos entre los que se encuentran:

Métodos superficiales (geofísicos): Se efectúan en la superficie terrestre por medio de los estratos profundos. Los métodos superficiales tienden a localizar estructuras aptas para servir de trampas. No determinan la presencia de gases o petróleo.

Para el hallazgo es necesario la intervención de muchos métodos, que llevan a una respuesta, estos métodos pueden ser: La Gravimetría, en la cual se emplea el gravímetro, y se basa en registrar las variaciones de la aceleración de la gravedad en distintos puntos; la Magnotometría, donde se emplea el magnotómetro que se utiliza para medir el campo magnético terrestre, que puede variar irregularmente dependiendo de las diversas rocas que no permiten la llegada del campo magnático; la Sismografía, en la cual se emplea dinamita en ciertos pozos de poca profundidad, para que luego por medio de sismógrafos y camaras fotográficas. Las ondas producidas por la exploció decienden y regresan a la superficie, las cuales son tomadas y analizadas, para saber bien la profundidad de los estratos; el metodo de exploración por ultino, que se basa en la toma de muestras de distintas profundidades des sub-suelo.

3.

A=> Gas B=> Petróleo C=> Agua

¿Cuál es la técnica de mayor uso para la perforación de pozos petroleros?

La perforación se logra por medio de dos procedimientos:

Por percusión:

Se emplea un bloque de acero el cual esta suspendido en un cable, se suelta y por medio de golpes contra el suelo se va perforando, este método es muy anticuado e ineficaz.

Por Rotación:

En este caso se perfora el suelo con un movimiento de rotación. Este movimiento se facilita una mesa rotatoria. Esta perforación se realiza con tubos de acero resistentes a la fricción, que van enroscándose uno a otro hasta llegar a la zona donde se halla el crudo, por medio de una especie de barro se va lubricando las paredes de la perforación con el tubo de perforación, el cual baja por en medio de este ultimo.

¿A qué se denomina destilación fraccionada y que productos se obtienen , señalar de estos el punto de ebullición, la cantidad de átomos de carbono de la cadena y sus aplicaciones?

Proceso de destilación en donde los compuestos que tienen diferentes temperaturas de ebullición pueden ser separados. La destilación se efectúa calentando la mezcla en un recipiente (retorta) para provocar la ebullición del componente más volátil, y obligando a los vapores a pasar por un refrigerante, donde se enfríen y se condensan. Progresivamente se modifican tanto la composición de la mezcla contenida en el recipiente, como la del vapor que está en equilibrio con ella. Es, pues, posible recoger el destilado en fracciones de diferente composición; la más volátil y la menos volátil se recogen separadamente y las fracciones intermedias se destilan de nuevo, hasta lograr la separación en los diversos componentes de la mezcla. Pues bien, por destilación fraccionada se obtienen entre otros los siguientes productos: gases, éter de petróleo, gasolina, kerosene, gas-oil, aceite combustible, aceites lubricantes, vaselina y parafina. Como residuo de la destilación quedan el alquitrán o pez y el coque.

¿ Qué es el cracking del petróleo?

Cracking es proveniente de una palabra en inglés “to crack” (romper), consta en que por medio del calor y la presión, los hidrocarburos se rompan formando moléculas mas pequeñas, por esto se obtienen hidrocarburos alquenos y alcanos de bajo punto de ebullición.

¿ Qué es la gasolina y que significa el octanaje o índice de octano? ¿Qué sustancias se emplean para evitar la detonación de los motores?

La gasolina es la mezcla de los hidrocarburos líquidos más ligeros que se usa como combustible en motores de combustión interna.

Este índice indica el rendimiento de un combustible cualquiera comparándolo con el de un combustible que contiene un porcentaje determinado de isooctano (2,2,4 - trimetílpentano) y heptano. Cuanto mayor sea este índice, menor es la probabilidad de que el combustible produzca detonaciones. La gasolina obtenida mediante craqueo tiene mejores propiedades antidetonantes que la de destilación, y cualquier gasolina puede mejorarse mediante la adición de sustancias como el tetraetilplomo. Sin embargo, desde que se descubrió que las emisiones de plomo de muchas gasolinas son peligrosas se ha intensificado la investigación de nuevas formas de reducir su detonación.

¿Cuáles son las aplicaciones de los derivados del petróleo ?

los productos químicos, muchos derivan del petróleo. 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

También ofrece productos 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.

Haz un mapa del Perú y señala las zonas de petrolíferas y refinerías existentes.

BIBLIOGRAFIA:

- Enciclopedia Encarta 97 Microsoft.

- Química Inorgánica y Orgánica Edt. Santillana

- Diccionario Rances Edt. Sopena

- Nueva Enciclopedia Temática “Tomo 2” Edt. Richards.

- Internet