El+Petróleo

2.- El Petróleo: Propiedades, Refinado y Efectos sobre el Medio Ambiente.



> = = > ============ > >> El petróleo es una mezcla homogénea de compuestos orgánicos, principalmente insolubles en agua. Es de origen fósil, fruto de las transformación de materia orgánica procedente de zooplancton y algas, que depositados en grandes cantidades en fondos anóxicos de mares o zonas lacustres del pasado geológico, fueron posteriormente enterrados bajo pesadas capas de sedimentos. La transformación química (craqueo natural) debida al calor y a la presión durante la diagénesis o proceso de formación de una roca a partir de sedimentos sueltos que sufren un proceso de compactación, produce en sucesivas etapas, desde betún a hidrocarburos cada vez mas ligeros (líquidos y gaseosos). Estos productos ascienden a la superficie debido a su menor densidad gracias a la porosidad de las rocas sedimentarias; y cuando las circunstancias geológicas impiden este ascenso, (rocas impermeables, estructuras anticlinales, márgenes de diapiros salinos) se forman los yacimientos petrolíferos.
 * 1) = ORIGEN DEL PETRÓLEO. =

>> En condiciones normales es un líquido bituminoso que puede presentar gran variación en diversos parámetros como color viscosidad, densidad y capacidad calorífica. Estos se debe a la diversidad de concentraciones en los hidrocarburos que componen la mezcla. El petroleo es un recuros no renovable y actualmente es la principal fuente de energía en los paises desarrollados. En estado líquido puede presentar asociado a capas de gas natural, en yacimientos que han estado enterrados durante millones de años, cubierto por los estratos superiores de la corteza terrestre.

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 * 1) = Refinación. =

> Para obtener productos de características precisas y utilizar de la manera más rentable posible las diversas fracciones presentes en el petróleo necesario efectuar una serie de operaciones de tratamiento y transformación que, en conjunto, constituyen el proceso de refino o refinación de petróleos crudos. Primeramente se realiza un análisis en laboratorio del petróleo a refinar -puesto que no todos los petróleos son iguales, ni de todos pueden extraerse las mismas sustancias-, a continuación se realizan una serie de refinaciones "piloto" donde se realizan a pequeña escala todas las operaciones de refino. Después de estudiar convenientemente los pasos a realizar, se inicia el proceso. La operación fundamental es la destilación fraccionada continua, en la que el petróleo es calentado a 360ºC e introducido en unas columnas de platillos, donde se separan los productos ligeros y los residuos. Esta operación sólo suministra productos en bruto, que deberán ser mejorados para su comercialización. >  Proceso de la Refinación **:** > **A. //Destilación Básica//** 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 X IX, 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. > **B. //Craqueo térmico//** El proceso de craqueo térmico, o pirólisis a presión, se desarrolló en un esfuerzo para aumentar el rendimiento de la destilación. En este proceso, las partes más pesadas del crudo se calientan a altas temperaturas bajo presión. Esto divide (craquea) las moléculas grandes de hidrocarburos en moléculas más pequeñas, lo que aumenta la cantidad de gasolina —compuesta por este tipo de moléculas— producida a partir de un barril de crudo. No obstante, la eficiencia del proceso era limitada, porque debido a las elevadas temperaturas y presiones se depositaba una gran cantidad de coque (combustible sólido y poroso) en los reactores. Esto, a su vez, exigía emplear temperaturas y presiones aún más altas para craquear el crudo. Más tarde se inventó un proceso de coquefacción en el que se recirculaban los fluidos; el proceso funcionaba durante un tiempo m ucho mayor con una acumulación de coque bastante menor. Muchos refinadores adoptaron este proceso de pirólisis a presión. > **C. //Alquilación y craqueo catalítico.//** En la década de 1930 se introdujeron otros dos procesos básicos, la alquilación y el craqueo catalítico, que aumentaron adicionalmente la gasolina producida a partir de un barril de crudo. En la alquilación, las moléculas pequeñas producidas por craqueo térmico se recombinan en presencia de un catalizador. Esto produce moléculas ramificadas en la zona de ebullición de la gasolina con mejores propiedades (por ejemplo, mayores índices de octano) como combustible de motores de alta potencia, como los empleados en los aviones comerciales actuales. En el proceso de craqueo catalítico, el crudo se divide (craquea) en presencia de un catalizador finamente dividido. Esto permite la producción de muchos hidrocarburos diferentes que luego pueden recombinarse mediante alquilación, isomerización o reformación catalítica para fabricar productos químicos y combustibles de elevado octanaje para motores especializados. La fabricación de estos productos ha dado origen a la gigantesca industria petroquímica, que produce alcoholes, detergentes, ca ucho sintético, glicerina, fertilizantes, azufre, disolventes y materias primas para fabricar medicinas, nylon, plásticos, pinturas, poliésteres, aditivos y complementos alimenticios, explosivos, tintes y materiales aislantes.  = Transporte. = > Debido a la desigual distribución de los yacimientos petrolíferos, que no suelen coincidir con los lugares de utilización final, se hace necesario el transporte, tanto del petróleo como de sus derivados, a grandes distancias. Los medios de transporte utilizados pueden clasificarse de la siguiente manera: > > Canalización : oleoductos, gaseoductos, etc >  > Trabajo que consiste en unir tubos de acero a lo largo de un trayecto determinado, desde el campo productor hasta el punto de refinación y/o de embarque. > La capacidad de transporte de los oleoductos varía y depende del tamaño de la tubería. Es decir, entre más grande sea el diámetro, mayor la capacidad. Estas líneas de acero pueden ir sobre la superficie o bajo tierra y atraviesan la más variada topografía. En la parte inicial del oleoducto una "estación de bombeo" impulsa el petróle > o y, dependiendo de la topografía por donde éste pase, se colocan estratégicamente otras estaciones para que le permitan superar sitios de gran altura. Los oleoductos di sponen también de válvulas que permiten controlar el paso del petróleo y atender oportunamente situaciones de emergencia. El gas natural se transporta en idénticas circunstancias, pero en este caso la tubería se denomina "gaseoducto". > Hay ductos similares que cumplen funciones específicas: Poliductos para gasolinas, acpm y otros derivados. Propanoductos para gas propano. Combustoleoductos para combustóleo, etc. >  > <span style="font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 110%;">Buques para petróleo (petroleros). > <span style="font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 110%;">Los buques petroleros tienen su espacio de carga dividido, por medio de tabiques trasversales y longitudinales, en una serie de tanques separados. Por motivos tanto de construcción como de seguridad, las salas de máquinas bombas y camarotes de la tripulación se encuentran ubicados en la popa, donde también > <span style="font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 110%;">se encuentra situada la chimenea. Además la sala de máquinas está separada de la zona de carga por medio de compartimentos vacíos (cofferdam) extendidos transversal y longitudinalmente a lo largo de todo el barco.En la actualidad se construyen super-petroleros del orden de las 500.000 toneladas, que resultan muy económicos en grandes travesias, per <span style="font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 110%;">o que solo pueden hacer escala en algunos puertos especialmente equipado para ello. Para el transporte costero y fluvial se utilizan barcos y buques cisternas más pequeños. > <span style="font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 110%;">Transporte por ferrocarril y carretera. > <span style="font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 110%;">Los centros de consumo situados en el interior y donde no es rentable la instalación de un oleoducto (como en Suiza) se han de abastecer con vagones o camiones cisterna. Los productos para la venta al por menor salen al mercado en envases, como barriles, toneles, bidones y latas. > > <span style="font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 110%;">Distribución del Petróleo. > <span style="font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 110%;">El destino final del petróleo y sus derivados es el consumidor final. En este proceso intervienen distribuidores mayoristas y minoristas y se emplean todos los medios posibles para el transporte y venta: redes de tubería, carro-tanques, barcazas, barcos, estaciones ("bombas") de servicio, etc. > > <span style="font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 110%;"> En 1920, un barril de crudo, que contiene 159 litros, producía 41,5 litros de gasolina, 20 litros de queroseno, 77 litros de gasoil y destilados y 20 litros de destilados más pesados. Hoy, un barril de crudo produce 79,5 litros de gasolina, 11,5 litros de combustible para reactores, 34 litros de gasoil y destilados, 15 litros de lubricantes y 11,5 litros de residuos más pesados.
 * 1) =<span style="color: #ff0000; font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 110%;">Porcentajes de los distintos productos. =

===<span style="font-family: 'Times New Roman',Times,serif; text-align: justify;">El petróleo es la fuente de energía y materia prima más utlilizada en el planeta. Como consecuencia de ello es la mayor fuente de contaminación en la actualidad. ===

===<span style="font-family: 'Times New Roman',Times,serif; text-align: justify;">Los daños que se producen en este tipo de catástrofes medioambientales dependen no sólo del tipo de hidrocarburo que se vierte, si no también del lugar y las condiciones en las que se produce el accidente. Las manchas de petróleo en las playas, las aves teñidas de negro y la indignación de la gente afectada por el vertido nos muestran la "cara negra" de este desastre medioambiental. ===

<span style="display: block; font-family: 'lucida grande',tahoma,arial,verdana,sans-serif;">Efectos sobre el mar y vida marina: <span style="display: block; font-family: 'lucida grande',tahoma,arial,verdana,sans-serif;">En estos desastres las corrientes y los vientos juegan un papel especial, porque dependiendo de ellos el ocupará más o menos superficie, es decir, se verá afectada la velocidad de avance de la marea negra. En el caso del Prestige, las malas condiciones, además de la cantidad de fuel derramado, han hecho que se convierta en la marea negra que más kilómetros de costa ha contaminado. <span style="display: block; font-family: 'lucida grande',tahoma,arial,verdana,sans-serif;">Cuando se produce el vertido, el hidrocarburo forma una mancha negra, una lámina que flota sobre el agua. Esta lámina impide que penetre la luz del sol y que se realice la fotosíntesis. Esto causa que los organismos primarios se vean afectados y con ellos toda la cadena alimenticia. <span style="display: block; font-family: 'lucida grande',tahoma,arial,verdana,sans-serif;">El plancton es la población que se ve afectada de una forma más directa. Estos microorganismos forman parte de la alimentación de muchos otros seres que habitan en el mar, entre ellos se encuentran las grandes ballenas. <span style="display: block; font-family: 'lucida grande',tahoma,arial,verdana,sans-serif;">Los moluscos bivalvos (mejillones, almejas, etc.) no han desarrollado la capacidad de asimilar ni eliminar el hidrocarburo, por lo que a pequeñas concentraciones de hidrocarburo en el agua, estos organismos se ven afectados seriamente. <span style="display: block; font-family: 'lucida grande',tahoma,arial,verdana,sans-serif;">En el caso de los peces, encontramos diferentes comportamientos dependiendo de las especies. Existen peces que a 1000 ppm (partes por millón) no se ven afectados, y sin embargo existen larvas que ha pequeñas concentraciones de hidrocarburos mueren. El hidrocarburo afecta a sus estructuras respiratorias y mueren. Si logran sobrevivir, el petróleo se trasmitirá a las especies que se alimenten de ellos.

[[image:tecnolowikia/ave.jpg align="right"]]
<span style="display: block; font-family: 'lucida grande',tahoma,arial,verdana,sans-serif;">Los cetáceos en principio son capaces de detectar una mancha de petróleo que flota en el agua y desviar su trayectoria. Aunque, las poblaciones de cetáceos más pequeños y costeros, como los delfines, si se han detectado daños, por ejemplo con el derrame del Prestige, se han encontrado delfines muertos con una gran cantidad de petróleo pegado a su piel. Para estos animales también las barreras de contención que se colocan en la costa para detener el avance del petróleo, también son un peligro, puesto que quedan atrapados en ellas como si se tratase de unas redes. <span style="display: block; font-family: 'lucida grande',tahoma,arial,verdana,sans-serif;">Sin embargo lo que siempre hemos visto en los medios de comunicación son las aves impregnadas de hidrocarburo. Estos animales mueren por congelación puesto que el petróleo en sus plumas no permite el aislamiento térmico ni la impermeabilización de su cuerpo. La mayoría de aves que se encuentran "petroleadas" mueren en pocos días debido al mal estado en el que se encuentran. En las grandes catástrofes que han ocurrido en la historia han muerto miles y miles de aves por el derrame. <span style="display: block; font-family: 'lucida grande',tahoma,arial,verdana,sans-serif;">Los daños producidos por un vertido de hidrocarburo son diferentes dependiendo de las condiciones en las que se produzcan, del sitio y del tipo y cantidad de hidrocarburo derramado. Para determinar y cuantificar el desastre es necesario un estudio detallado de cada caso. Para saber el tiempo necesario de recuperación del lugar y de las poblaciones se requiere un seguimiento de la zona dañada y un monitoreo constante. <span style="display: block; font-family: 'lucida grande',tahoma,arial,verdana,sans-serif;"> En el caso de las aguas subterráneas, el mayor deterioro se manifiesta en un aumento de la salinidad, por contaminación de las napas con el agua de producción de petróleo de alto contenido salino.

__<span style="font-family: Tahoma,Geneva,sans-serif;">Efectos sobre el suelo: __
<span style="display: block; font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 110%; text-align: justify;">Los derrames de petróleo y los desechos producen una alteración del sustrato original en que se implantan las especies vegetales dejando suelos inutilizables durante años. Cuando la marea negra llega a las costas las playas se tiñen de negro y las rocas se cubren de una película de hidrocarburo. El crudo se introduce entre los granos de arena y penetra en el suelo, en este momento se produce la contaminación del terreno. Los seres vivos más afectados son los invertebrados que habitan en este ecosistema. Las poblaciones intersticiales que viven en este hábitat mueren. La película de crudo forma una capa que impide el crecimiento de nuevas plantas y animales, dejando suelos inutilizables durante años.

<span style="font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 110%;">Por eso la limpieza de las playas y líneas de costa son necesarias limpiarlas en profundidad para evitar que el hidrocarburo permanezca en el medio.

__<span style="font-family: Tahoma,Geneva,sans-serif;">Efectos en el aire: __


<span style="display: block; font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 110%; text-align: justify;">Por lo general, conjuntamente con el petróleo producido se encuentra gas natural. La captación del gas está determinada por la relación gas/petróleo, si este valor es alto, el gas es captado y si es bajo, es venteado y/o quemado por medio de antorchas. <span style="display: block; font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 110%; text-align: justify;">El gas natural está formado por hidrocarburos livianos y puede contener dióxido de carbono, monóxido de carbono y ácido sulfhídrico. Si el gas producido contiene estos gases, se quema. Si el gas producido es dióxido de carbono, se lo ventea. <span style="display: block; font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 110%; text-align: justify;">La quema de derivados del petróleo como diésel, gasolina, gasoil, queroseno, etc, por medio de vehículos y motores, también es una fuente importante de emisiones contaminantes hacia la atmósfera, contribuyendo al efecto invernadero del planeta. <span style="display: block; font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 110%; text-align: justify;">Efectos sobre la flora y la fauna: la fijación de las pasturas depende de la presencia de arbustos y matorrales, que son los más afectados por la contaminación con hidrocarburos. A su vez estos matorrales proveen refugio y alimento a la fauna adaptada a ese ambiente. Dentro de la fauna, las aves son las más afectadas, por contacto directo con los cuerpos de agua o vegetación contaminada, o por envenenamiento por ingestión. El efecto sobre las aves puede ser letal. <span style="display: block; font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 110%; text-align: justify;">Si la zona de explotación es costera o mar adentro el derrame de hidrocarburos produce daños irreversibles sobre la fauna marina. <span style="display: block; font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 110%; text-align: justify;">Casi la mitad del petróleo y derivados industriales que se vierten en el mar, son residuos que vuelcan las ciudades costeras. El mar es empleado como un accesible y barato depósito de sustancias contaminantes. Otros derrames se deben a accidentes que sufren los grandes barcos contenedores de petróleo, que por negligencia transportan el combustible en condiciones inadecuadas. De cualquier manera, los derrames de petróleo representan una de las mayores causas de la contaminación oceánica. <span style="display: block; font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 110%; text-align: justify;">En general, los derrames de hidrocarburos afectan profundamente a la fauna y vida del lugar, razón por la cual la industria petrolera mundial debe cumplir normas y procedimientos estrictos en materia de protección ambiental.