PETRÓLEO • Es un combustible natural formado por una mezcla de hidrocarburos y, en menor proporción, por otros elementos como azufre, oxigeno y nitrógeno • Su color es pardo oscuro y su densidad varía entre 0,8 y 0.95 Kg/dm3, no disolviéndose en agua.

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Formación del petróleo Su formación es debida a la acumulación de detritos(son residuos, generalmente sólidos, que provienen de la descomposición de fuentes orgánicas y minerales) de organismos vivos, animales y vegetales, que vivían en mares, lagunas, etc., y fueron cubiertos por sedimentos, produciendo una degradación que en principio fue por bacterias anaerobias y luego aerobias. A medida que los sedimentos se van acumulando, se produce un fuerte aumento de la presión (170 -180 kg/cm2) y temperatura (hasta 150 0C) y el petróleo va fluyendo por las capas permeables hasta encontrar otras impermeables (margas y arcillas), alojándose en anticlinales, fallas, etc., llamadas trampas geológicas, a profundidades que oscilan entre los 7.000 y los 15.000 metros. Las bolsas de petróleo formadas suelen estar flotando en agua salada y sobre él, una capa de hidrocarburos gaseosos, cuya capacidad es muy variable, siendo este parámetro, junto con la profundidad del yacimiento, los factores que determinan la posible explotación industrial. La distribución territorial del petróleo es muy irregular, aunque la mayoría de las reservas, del orden del 60%, se encuentran en Oriente Medio.

Localización y extracción • El petróleo se halla distribuido en muchos lugares del mundo, pero siempre en aquellos en los cuales existieron sedimentos marinos. • Existen ciertas zonas de nuestro planeta especialmente favorecidas, tales como las que bordean al Mar de las Antillas o Caribe, la sección meridional de los Estados Unidos, las zonas Arábigas y Iránica del Golfo Pérsico, la costa occidental del Mar Caspio, la oriental y suboriental de Rusia Europea y el Sahara en el norte de Africa: lo son así mismo algunas islas de la República de Indonesia y zonas restringidas de las costas pacíficas del Ecuador y el nPerú. También existen zonas petrolíferas en Europa (Sur de Francia, norte de Alemania, Holanda, centro y sur de Italia, Austria y Polonia

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Los métodos de extracción son:

• a) El de persecución.- se dejaba caer una pesada herramienta cortante que se hacía subir y bajar dentro del suelo mediante un balancín; a medida que la barra perforante profundizaba, se le adicionaba otra barra, la cual se fijaba sólidamente a su extremo libre.

• b) El de la sonda rotativa.- consiste en una mesa giratoria y horizontal en cuyo centro se fija la sonda, constituida por un fuerte tubo de acero (taladro), que lleva en su extremo inferior o perforante una pieza de acero muy dura de bordes o cabeza cortante, a veces provista de diamantes industriales, cuyo fin es perforar las rocas. A medida que la sonda penetra en el terreno, se le adiciona nuevos tubos de la misma sección que se atornilla en el extremo libre del tubo perforante, hasta que la cabeza de éste llegue a yacimientos de petróleo. Cuando la presión de los gases y del agua no es suficiente, hay que bombear el petróleo. • La localización de un yacimiento de éste importante combustible ya no se realiza de modo empírico como se hacía al principio de la industria petrolífera. Actualmente se emplean como auxiliares aparatos muy sensibles como son el magnetómetro, el gravímetro, el sismógrafo y otros.

Esquema

Localización Gravimétricos, que estudian las pequeñas alteraciones de la gravedad, producidas por la vecindad de grandes masas de rocas densas. Por medio de un instrumento especial llamado gravímetro se pueden registrar las variaciones de la aceleración de la gravedad en distintos puntos de la corteza terrestre. Se determina la aceleración de la gravedad (g) en puntos del terreno explorando lugares distantes 1.000 ó 5.000 metros entre sí.

Magnetométricos, que denuncian las pequeñas alteraciones magnéticas, producidas por las distintas permiabilidades magnéticas de las rocas cristalinas próximas

Sismográficos, este método consiste en hacer estallar cargas de dinamita en pozos de poca profundidad, normalmente entre 10 y 30 pies, registrando las ondas reflejadas en las napas profundas por medio de sismógrafos combinados con máquinas fotográficas. Es el más empleado Una vez localizado el pozo ( que nunca se conoce con certeza) se procede a la perforación

Procesos de refinación del petróleo •

Una refinería es una instalación industrial en la que se transforma el petróleo crudo en productos útiles para las personas. El conjunto de operaciones que se realizan en las refinerías para conseguir estos productos son denominados procesos de refino. La industria del refino tiene como finalidad obtener del petróleo la mayor cantidad posible de productos de calidad bien determinada, que van desde los gases ligeros, como el propano y el butano, hasta las fracciones más pesadas, fuelóleo y asfaltos. El petróleo bruto contiene todos estos productos en potencia porque está compuesto casi exclusivamente de hidrocarburos

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Proceso de Refino: Los procesos de refino dentro de una refinería se pueden clasificar, por orden de realización y de forma general, en destilación, conversión y tratamiento.

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a) Destilación: es la operación principal para el refino del petróleo. Su objetivo es conseguir separar los diversos componentes del crudo mediante el calor. Cuando el crudo llega a la refinería es sometido a un proceso denominado “destilación fraccionada”. En éste, el petróleo calentado es alimentado a una columna, llamado también “torre de fraccionamiento o de destilación”. La destilación es continua: el crudo calentado entra en la torre y las fracciones separadas salen a los diferentes niveles. Esta operación, no obstante, sólo suministra productos en bruto que deberán ser mejorados para su comercialización, dado que los procesos de destilación no rinden productos en la cantidad ni calidad

• b) Conversión: Para hacer más rentable el proceso de refino y adecuar la producción a la demanda, es necesario transformar los productos, utilizando técnicas de conversión. Los principales procedimientos de conversión son el “cracking”.Los procedimientos de “cracking” o craqueo consisten en un ruptura molecular y se pueden realizar, en general, con dos técnicas: el craqueo térmico, que rompe las moléculas mediante calor, o el craqueo catalítico, que realiza la misma operación mediante un catalizador, que es una sustancia que causa cambios químicos sin que ella misma sufra modificaciones en el proceso. • c) Tratamiento: Antes de su comercialización deben ser sometidos a diferentes tratamientos para eliminar o transformar los compuestos no deseados que llevan consigo. Estos compuestos son, principalmente, derivados del azufre.

Esquema de destilación

Refineria de Cartagena • Es la primera refinería de la península, su construcción se inició en los años cuarenta bajo la denominación de Refinería de Petróleo de Escombreras, SA (REPESA).

Cartagena

Refineria puertollano

Incendio Puertollano

Escombreras

Explosión refinería Puertollano

PROCESO DE REFINO DE PRODUCTOS DERIVADOS DEL PETRÓLEO • •

Principales productos derivados del petróleo

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Gases del petróleo (butano, propano) Gasolinas para automóviles (sin plomo, de 98 octanos) Combustibles para aviones (alto octanaje, querosenos) Gasóleos (para automóviles, para calefacción) Fuelóleos (combustible para buques, para la industria)

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Otros derivados Aceites (lubricantes, grasas) Asfaltos (para carreteras, pistas deportivas) Aditivos (para mejorar combustibles líquidos y lubricantes)

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Usos y aplicaciones de los derivados del petróleo

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Gases: Utilizados para combustible doméstico y de locomoción. Gasolinas: Utilizadas como combustible para motores industriales y automóviles. Queroseno: Utilizado como combustible de aviación. Gas-oil: Utilizado como combustible en motores diesel. Aceites lubricantes: Utilizados en industria química como engrasado de máquinas o explosivos. Asfaltos: Utilizados en la pavimentación de carreteras. Parafinas y carbón de coque: Utilizados en altos hornos. Vaselina: Utilizada para pomadas y ungüentos.

Transporte del petroleo • El petróleo crudo utiliza sobretodo dos medios de transporte masivo: los oleoductos de caudal continuo y los petroleros de gran capacidad. • La ventaja del petróleo es que su fluidez permite el transporte a granel, lo que reduce los gastos al mínimo y permite una automatización casi completa del proceso. Gracias a los adelantos técnicos de hoy en día, basta en muchos casos con hacer la conexión de tuberías y proceder a la apertura o cierre de válvulas, muchas veces de forma automática y a distancia con telecontrol.

Oleoducto • Los oleoductos son el conjunto de instalaciones que sirve de transporte por tubería de los productos petrolíferos líquidos, en bruto o refinados. El término oleoducto comprende no sólo la tubería en sí misma, sino también las instalaciones necesarias para su explotación: depósitos de almacenamiento, estaciones de bombeo, red de transmisiones, conexiones y distribuidores, equipos de limpieza, control medioambiental, etc. Los oleoductos tienen distintas capacidades de transporte, dependiendo del tamaño de la tubería. En líneas generales, el diámetro de los oleoductos varía entre 150 mm y 915 mm. Además pueden ser tanto de superficie como subterráneos, donde alcanzan los 2 m de profundidad. • Los oleoductos de petróleo crudo comunican los depósitos de almacenamiento de los campos de extracción con los depósitos costeros o, directamente, con los depósitos de las refinerías.

Los petroleros son los mayores navíos de transporte que existen hoy en día en el mundo. Son inmensos depósitos flotantes que pueden llegar a medir 350 metros de largo (eslora) y alcanzar las 250.000 toneladas de peso muerto (TPM). Actualmente casi todos los petroleros en construcción son del tipo de doble casco en detrimento de los más antiguos diseños de un solo casco (monocasco) debido a que son menos sensibles a sufrir daños y provocar vertidos en accidentes de colisión con otros buques o embarrancamiento. Actualmente se transportan por mar más de mil millones de toneladas de crudo al año en todo el mundo. El petrolero es el medio más económico para transportar petróleo a grandes distancias y tiene la ventaja de una gran flexibilidad de utilización. Su principal característica es la división de su espacio interior en cisternas individuales, lo que permite separar los diferentes tipos de petróleo o sus productos derivados.

Aplicaciones •

Industria: Plásticos, fabricación de aceros y electrodos, aislamiento material eléctrico, cable comunicación y fibra óptica. aceites y lubricantes, etc. Alimentación: Colorantes, antioxidantes, conservantes, envasado de alimentos, latas, botellas, etc. Textil: fibras sintéticas, nailon, tratamiento de pieles, suelas zapatos, etc. Limpieza: Champú, Fabricación de detergentes, productos de limpieza, etc. Agricultura: Insecticidas, herbicidas, fertilizantes, etc. Medicina: Prótesis, implantes de odontología, gafas, pomadas, ungüentos, etc. Combustible: Calefacción, automóviles, aviones, centrales térmicas, etc Construcción: Carreteras, pavimentos, cementos, hormigón, pinturas, etc. Muebles: Aglomerados, productos laminados. Papel: Libros, tratamiento de papel y cartones. Otros productos de uso cotidiano: alfombras, cortinas para baño, bolsas de basura, fósforos, mangueras, chalecos salvavidas, tiendas de campaña, raquetas de tenis, juguetes, bolígrafos, pegamento, etc.

Almacenamiento • El almacenaje de líquidos tales como petróleo, nafta, fuel oil, diesel oil, kerosene u otros derivados petroquímicos que se pueden conservar a presión y temperatura ambiente, se efectúa normalmente en tanques cilíndricos de fondo plano, techo abovedado, esférico o elipsoidal, y algunas veces flotante, a fín de evitar la acumulación de gases inflamables dentro de los mismos, que pueden o no tener incorporado algún sistema de calefacción. Para la construcción de los mismos se emplean láminas de acero de distintos espesores conforme su posición relativa en la estructura del tanque. Estas piezas se sueldan entre sí de acuerdo a normas de construcción que garantizan la integridad y posterior funcionamiento del almacenaje.

Combustibles gaseosos • Gas natural • Al igual que el carbón y el petróleo, se origina como consecuencia de la descomposición de la materia orgánica en el interior de la Tierra. • Los yacimientos de gas natural son grandes embolsamientos bloqueados por rocas impermeables. Suelen acompañar, como ya hemos visto, a los yacimientos de petróleo. • Según el tipo de yacimiento distinguimos el gas seco y el gas húmedo.

Se denomina gas húmedo al que aparece junto apequeñas cantidades de petróleo. Está formado en su mayor parte por los hidrocarburos gaseosos: metano (CH4); etano (C2H6), propano (C3H8) y butano (C4H10). Cuando la ausencia de petróleo es total, se le denomina gas seco y está formado por metano y etano junto a pequeñas cantidades de hidrógeno y nitrógeno. El gas natural que se extrae de los yacimientos tiene un poder calorífico que llega a alcanzar las 11.500 kcal/m3 y puede aprovecharse directamente como combustible, ya que apenas presenta impurezas. Tan solo contiene algo de sulfuro de hidrógeno (H2S), que se elimina fácilmente antes de que llegue al consumidor. Después de su extracción, el gas se almacena en grandes depósitos denominados gasómetros. De ahí se distribuye mediante canalizaciones denominadas gasoductos o en forma de gas licuado, utilizando tecnología criogenética. Cada vez se utiliza más como combustible doméstico o industrial.

Gasoducto • El gasoducto está formado por tubos de acero muy elásticos y unidos entre sí por medio de soldaduras. Discurre por una zanja que permite que la parte superior del conducto permanezca enterrada al menos a un metro del suelo. Se evita el contacto directo con el terreno por medio de un recubrimiento de polietileno. El diámetro de la canalización se decide en función de la cantidad de gas que vaya a fluir por ella; por ejemplo, el gasoducto de Reganosa tiene tramos de dieciséis pulgadas, de veinticuatro y de treinta. • La principal ventaja del gasoducto sobre transportes alternativos es su economía y su seguridad. Su impacto ambiental es mínimo, puesto que la zona por la que discurre se restaura y, al cabo de pocas semanas, salvo por la señalización correspondiente, no se distingue su trazado. Antes de tenderlo, se realiza un estudio medioambiental y otro arqueológico.

• Gas de hulla • Se obtiene de la destilación seca de la hulla, como ya indicábamos en el tema del carbón. También se denomina gas ciudad o gas de alumbrado, ya que durante mucho tiempo fue el utilizado como combustible doméstico en los hogares y en elalumbrado público de las calles. • Está compuesto básicamente por una mezcla de hidrógeno (H2),metano (CH4) y monóxido de carbono (CO) y tiene un poder calorífico de 4.200 kcal/m3. • Debido a su composición, se trata de un gas muy • inflamable y fuertemente tóxico. Dejó de utilizarse como gas de • alumbrado con la aparición de la electricidad. En la actualidad, • está siendo sustituido como combustible doméstico por el gas • natural, de menor toxicidad y mayor poder calorífico

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Gases licuados del petróleo Industrialmente se les conoce como GLP (Gases Licuados del Petróleo} ya que se comercializan envasados recipientes de alta presión, a la que son líquidos. Entre estos productos se encuentran el propano y el butano. El gas propano (C3H8) tiene un poder calorífico de 24.000 kcal/m3. Se comercializa en bombonas de acero de dos tamaños, que pueden contener 11 kg o 35 kg También se almacenan en grandes tanques fijos que suministran el gas a viviendas o industrias. Estos tanques se recargan periódicamente mediante camiones cisterna. ? El gas butano (C4H10) tiene un poder calorífico algo mayor que el propano 20.500 kcal/m3. se comercializa en bombonas de 12,5 kg, exclusivamente para su uso como combustible doméstico.

Ventajas e inconvenientes de C.T • • •

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Ventajas Son las centrales más baratas de construir (teniendo en cuenta el precio por megavatio instalado), especialmente las de carbón, debido a la simplicidad (comparativamente hablando) de construcción y la energía generada de forma masiva. Las centrales de ciclo combinado de gas natural son mucho más baratas (alcanzan el 50%) que una termoeléctrica convencional, aumentando la energía termica generada (y por tanto, las ganancias) con la misma cantidad de combustible, y rebajando las emisiones citadas más arriba en un 120%, 0,35 kg de CO2, por kWh producido.

Inconvenientes El uso de combustibles fósiles genera emisiones de gases de efecto invernadero y de lluvia ácida a la atmósfera, junto a partículas volantes (en el caso del carbón) que pueden contener metales pesados. Al ser los combustibles fósiles una fuente deenergía finita, su uso está limitado a la duración de las reservas y/o su rentabilidad económica. Sus emisiones térmicas y de vapor pueden alterar el microclimalocal. Afectan negativamente a los ecosistemas fluviales debido a los vertidos de agua caliente en estos. Su rendimiento (en muchos casos) es nulo (comparado con el rendimiento ideal), a pesar de haberse realizado grandes mejoras en la eficiencia (un 90-91% de la energía liberada en la combustión se convierte en electricidad, de media).