Petróleo: 2017

lunes, 21 de agosto de 2017

BIBLIOGRAFÍA

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- Ortuño Arzata, Salvador. El mundo del petróleo: origen, usos y escenarios. México, D.F., MX: FCE - Fondo de Cultura Económica, 2009. ProQuest ebrary. Web. 20 August 2017.

TIPOS DE HIDROCARBUROS - PRINCIPALES HIDROCARBUROS

Tipos de hidrocarburos

En términos de composición química, los hidrocarburos se constituyen, grosso modo, por átomos de carbono y de hidrógeno. La proporción es muy variable: de 83 a 87% de carbono y de 11 a 16% de hidrógeno. Otro de los componentes importantes del petróleo es el azufre, que puede alcanzar hasta 4% o más.

a) hidrocarburos saturados, también llamados alcanos o parafinas (del latín parum affinis, que significa poca afinidad)

Cuantitativamente, los hidrocarburos saturados son los más significativos, representando de 50 a 60% del conjunto de los componentes del petróleo. Estos hidrocarburos saturados están constituidos por cadenas de átomos de carbono, desde un carbono (caso del metano CH 4 ) hasta cadenas con 40 átomos de carbono (C 40 ), siendo los más frecuentes en la serie los hidrocarburos de 5 (C 5 ) a 7 (C 7 ) átomos de carbono. Otro tipo de hidrocarburos saturados son los isoalcanos, los cuales están constituidos por cadenas ramificadas de átomos de carbono. Finalmente, en el grupo de los saturados se encuentran los cicloalcanos o hidrocarburos formados por cadenas cíclicas.

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b) hidrocarburos no saturados (alquenos, nafteno-aromáticos y aromáticos)

los hidrocarburos no saturados comprenden esencialmente los hidrocarburos llamados aromáticos, debido a que poseen olor agradable y están constituidos por núcleos aromáticos, generalmente cuatro o cinco, cuyo ejemplo más conocido es el benceno. Los nafteno-aromáticos están constituidos por uno o va rios núcleos aromáticos condensados, asociados a hidrocarburos nafténicos y a hidrocarburos de cadenas alquílicas. Estos hidrocarburos son a menudo compuestos de azufre, por lo que se caracterizan por tener olores desagradables. Finalmente, en este grupo están los hidrocarburos acíclicos, que son muy inestables y raros en los petróleos crudos naturales.

c) resinas y asfaltenos

Respecto a las resinas y los asfaltenos, se puede decir que son compuestos complejos de peso molecular elevado y ricos en otros elementos como nitrógeno, azufre y oxígeno, y en ocasiones níquel y vanadio. Estos hidrocarburos constituyen la fracción de hidrocarburos más pesada de los petróleos crudos. El más sencillo de todos, en cuanto a composición y estructura, es el metano, constituido por un átomo de carbono y cuatro de hidrógeno. Su fórmula química es la más simple de los hidrocarburos: CH 4 . El gas natural está constituido esencialmente por metano y suele encontrarse solo en la naturaleza, es decir, sin la compañía de aceite crudo; por ello se le conoce también, en la terminología petrolera, como gas no asociado.

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Principales hidrocarburos

Por sus manifestaciones y aspectos físicos, los hidrocarburos naturales integran las familias siguientes:

• el gas natural

• los aceites y los productos líquidos

• las arenas asfálticas, los esquistos bituminosos y los hidratos o productos sólidos.

Estas clasificaciones son un poco inexactas, ya que en la naturaleza, según el número de los átomos de carbono contenidos, los hidrocarburos en realidad forman una cadena continua. Las condiciones de presión y de temperatura reinantes en las producción.

Entre los productos gaseosos se pueden distinguir el gas seco y el gas húmedo; y entre los hidrocarburos líquidos, los aceites ligeros y condensados y los aceites pesados.

El gas seco está constituido esencialmente de metano (cerca de 97%) y de otros constituyentes de C 2 y C 3 , entre otros componentes. Los gases húmedos corresponden principalmente a las categorías de gases condensables C 4 , C 5 , C 6 , etc., y de fracciones líquidas ligeras, o también llamadas de condensados.

Los aceites ligeros están constituidos normalmente de fracciones ligeras de hidrocarburos líquidos y de gas; mientras que los aceites pesados y fracciones pesadas lo están de hidrocarburos líquidos, que contienen en suspensión algunas fracciones sólidas.

En general, los productos más sólidos se suelen llamar bitúmenes o asfaltos; el término parafina se refiere a los hidrocarburos parafínicos de C 17 y mayores. Al gas natural, los aceites y los productos líquidos se los conoce genéricamente como petróleo convencional, mientras que a los hidrocarburos procedentes de las arenas asfálticas, de los esquistos bituminosos, de los hidratos de metano y los productos pesados y sólidos, se los identifica como petróleo no convencional.

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PRODUCCIÓN DE HIDROCARBUROS

la ruta de evolución general de la materia orgánica y sus componentes (lignina, carbohidratos, proteínas y lípidos) a través de sus productos de transformación y derivados, como el kerógeno y los hidrocarburos, y, finalmente, los residuos de carbón. Estas transformaciones tienen lugar entre los sedimentos donde se encuentra atrapada la materia orgánica, siendo causados por los procesos de degradación microbiana, polimerización y condensación. La degradación térmica es un proceso determinante en la transformación y evolución de los materiales orgánicos. Después de ser sepultados o atrapados los restos orgánicos en los sedimentos, aquéllos pasan por diferentes etapas de evolución, condicionadas por la temperatura y la presión; estas etapas sucesivas son diagénesis, catagénesis y metagénesis

1. Durante la última parte de la diagénesis, los enlaces heteroatómicos y los grupos funcionales se eliminan. Se desprende bióxido de carbono, agua y algunos compuestos pesados de nitrógeno, azufre y oxígeno. En términos de la exploración del petróleo, las rocas generadoras se consideran inmaduras en esta etapa; es decir, aún no se ha producido el proceso de generación y expulsión de los hidrocarburos de la roca generadora.

2. Durante la etapa de la catagénesis, las cadenas y ciclos de hidrocarburos se eliminan. De este modo, primordialmente se forman los petróleos crudos o aceites y luego, sucesivamente, el gas. Esta etapa corresponde a la fase principal de la formación de aceite o hidrocarburos líquidos; y también es la etapa primordial de la formación del gas húmedo.

3. Durante la etapa de la metagénesis se presenta una reorganización de los compuestos aromáticos del petróleo, distribuidos previamente de manera aleatoria en el interior del kerógeno; a partir de ahora se agrupan para formar conjuntos más grandes. En esta etapa solamente se genera gas seco. La cantidad y composición de los hidrocarburos presentes en las rocas generadoras —llamadas así porque en su seno se generan los hidrocarburos— cambian progresivamente en función de la evolución geológica creciente. Durante la diagénesis predominan las moléculas de origen biológico, incluyendo algunos alcanos normales e isoalcanos, esteroides y terpenos. Durante la catagénesis, los hidrocarburos de peso molecular intermedio a peso molecular bajo se vuelven predominantes, y particularmente los alcanos normales e isoalcanos. Cuando se alcanzan las condiciones de la metagénesis, el metano constituye prácticamente el único hidrocarburo remanente.

La cantidad y composición de los hidrocarburos presentes en las rocas generadoras —llamadas así porque en su seno se generan los hidrocarburos— cambian progresivamente en función de la evolución geológica creciente. Durante la diagénesis predominan las moléculas de origen biológico, incluyendo algunos alcanos normales e isoalcanos, esteroides y terpenos. Durante la catagénesis, los hidrocarburos de peso molecular intermedio a peso molecular bajo se vuelven predominantes, y particularmente los alcanos normales e isoalcanos. Cuando se alcanzan las condiciones de la metagénesis, el metano constituye prácticamente el único hidrocarburo remanente.

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COMERCIO INTERNACIONAL DE PETRÓLEO Y GAS NATURAL

El comercio internacional de petróleo presenta dos variables íntimamente ligadas: la oferta y la demanda, las cuales se cristalizan en la relación producción-consumo, esto es, países productores versus países consumidores. Los países productores o con superávit son los de Oriente Medio (exportando excedentes de 18.6 Mb/d), los integrantes de la opep (17.5 Mb/d) y algunos otros como la Federación Rusa (4.1 Mb/d), el resto de los países de la ex Unión Soviética (4.6 Mb/d), Noruega (3.2 Mb/d), los Emiratos Árabes Unidos (2.2 Mb/d), América Central y del Sur (2.2 Mb/d) y México (1.6 Mb/d), entre los más importantes;

Entre los países consumidores o deficitarios de petróleo se encuentran los países de la ocde (con importaciones o déficits de –24.8 Mb/d), de la región Asia-Pacífico (–12.7 Mb/d), Europa (–9.0 Mb/d), América del Norte (–8.5 Mb/d) y países como Estados Unidos (–11.0 Mb/d), Japón (–5.5 Mb/d), Alemania (–2.8 Mb/d), Corea del Sur (–2.2 Mb/d), Francia (–2.0 Mb/d) entre los más importantes deficitarios durante el año 2000. 35 Estas relaciones entre productores y consumidores definen importantes montos de petróleo crudo que circulan en el mercado internacional: cerca de 42.7 Mb/d en 2002, representando 60% de la producción mundial. 36 Para los años 2007-2008, estos montos guardan proporciones similares. Un análisis rápido de los flujos internacionales de petróleo muestra que éstos van, grosso modo, de los países no desarrollados (productores), como los de Oriente Medio y los integrantes de la opep, hacia los grandes centros de consumo en los países desarrollados. Este hecho es muy importante, pues define las características de los marcos económicos y políticos, y hasta militares, en los que se desenvuelven las relaciones internacionales actuales, y permite vislumbrar cómo podrían evolucionar hacia las próximas décadas. Actualmente parecería clara la estrategia, no sólo comercial, sino política y militar que algunos países han seguido —los Estados Unidos, Inglaterra o Francia, por ejemplo— para asegurar su presencia y control en las áreas productoras clave de petróleo y gas natural. Las regiones productoras estratégicas en el ámbito mundial, como ya se ha mencionado, son el Oriente Medio, el Cáucaso y el Caspio, por ahora. En este contexto del comercio internacional, es importante mencionar la capacidad de refinación de los países productores y los consumidores de petróleo crudo y sus productos. Los países productores, en particular, han asegurado su abastecimiento en productos del petróleo a través de la construcción de un Entre los países consumidores o deficitarios de petróleo se encuentran los países de la ocde (con importaciones o déficits de –24.8 Mb/d), de la región Asia-Pacífico (–12.7 Mb/d), Europa (–9.0 Mb/d), América del Norte (–8.5 Mb/d) y países como Estados Unidos (–11.0 Mb/d), Japón (–5.5 Mb/d), Alemania (–2.8 Mb/d), Corea del Sur (–2.2 Mb/d), Francia (–2.0 Mb/d) entre los más importantes deficitarios durante el año 2000. 35 Estas relaciones entre productores y consumidores definen importantes montos de petróleo crudo que circulan en el mercado internacional: cerca de 42.7 Mb/d en 2002, representando 60% de la producción mundial. 36 Para los años 2007-2008, estos montos guardan proporciones similares. Un análisis rápido de los flujos internacionales de petróleo muestra que éstos van, grosso modo, de los países no desarrollados (productores), como los de Oriente Medio y los integrantes de la opep, hacia los grandes centros de consumo en los países desarrollados. Este hecho es muy importante, pues define las características de los marcos económicos y políticos, y hasta militares, en los que se desenvuelven las relaciones internacionales actuales, y permite vislumbrar cómo podrían evolucionar hacia las próximas décadas. Actualmente parecería clara la estrategia, no sólo comercial, sino política y militar que algunos países han seguido —los Estados Unidos, Inglaterra o Francia, por ejemplo— para asegurar su presencia y control en las áreas productoras clave de petróleo y gas natural. Las regiones productoras estratégicas en el ámbito mundial, como ya se ha mencionado, son el Oriente Medio, el Cáucaso y el Caspio, por ahora. En este contexto del comercio internacional, es importante mencionar la capacidad de refinación de los países productores y los consumidores de petróleo crudo y sus productos. Los países productores, en particular, han asegurado su abastecimiento en productos del petróleo a través de la construcción de nu35.

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CONSUMO DE PETRÓLEO Y GAS NATURAL

El consumo de petróleo en el mundo era de 77.028 Mb/d en 2004, mientras que en 2007 se incrementó hasta 85.220 Mb/d, según los datos de British Petroleum ya citados. La tendencia histórica en ascenso en los años anteriores indica que esta inercia podría mantenerse en los años por venir. La comparación entre los productores y los consumidores permite visualizar las características y la dinámica del mercado internacional, además de poder prever algunas tendencias y comportamientos. En el cuadro iii. 8 se presenta el consumo de petróleo registrado durante 2007, por zonas geográficas. Esta tabla se puede comparar con la correspondiente a la de producción mundial. Tales comparaciones son más significativas cuando se confrontan con las proyecciones de producción y demanda de petróleo para las próximas décadas,

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RESERVA DE PETRÓLEO Y GAS NATURAL

El concepto de reservas de hidrocarburos es el elemento central en la comprensión de la economía del petróleo, así como en la exploración, explotación y producción de este recurso en el ámbito mundial o nacional de un país productor.

La reserva, lato sensu, es la cantidad de hidrocarburos que existe en los yacimientos en el subsuelo; esta reserva se puede clasificar como probada, probable o posible. Las nociones de estas clases de reservas son las siguientes:

1. Reservas probadas. La cantidad de petróleo y gas que se estima recuperable de campos conocidos, bajo condiciones económicas y operativas existentes (90% de probabilidad, o sea, P 90

2. Reservas probables. Estimación de las reservas de petróleo y/o gas en estructuras ya penetradas, pero que requieren confirmación más avanzada para ser clasificadas como reservas probadas (50% de probabilidad, o bien, P 50 )

3. Reservas posibles. Estimación de reservas de petróleo o gas a partir de los datos geológicos o de ingeniería, de áreas La reserva, lato sensu, es la cantidad de hidrocarburos que existe en los yacimientos en el subsuelo; esta reserva se puede clasificar como probada, probable o posible. Las nociones de estas clases de reservas son las siguientes: 74

1. Reservas probadas. La cantidad de petróleo y gas que se estima recuperable de campos conocidos, bajo condiciones económicas y operativas existentes (90% de probabilidad, o sea, P 90 ); 2. Reservas probables. Estimación de las reservas de petróleo y/o gas en estructuras ya penetradas, pero que requieren confirmación más avanzada para ser clasificadas como reservas probadas (50% de probabilidad, o bien, P 50 ); 3. Reservas posibles. Estimación de reservas de petróleo o gas a partir de los datos geológicos o de ingeniería, de áreas

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DEMANDA Y CONSUMO DE ENERGÍA

Demanda y consumo de energía

La importancia del petróleo es fundamental entre las fuentes de energía que el mundo demanda en la actualidad. Por ejemplo, del total de energía utilizado en el mundo en 2001, los combustibles fósiles representaron 90%, de los cuales 40% correspondió al petróleo y 25% al gas natural; 1 al carbón correspondió 25%. Para la energía nuclear 6% y a la electricidad y otras fuentes 4%. Este panorama no ha variado, en cuanto a sus porcentajes globales para las energías fósiles, para 2007-2008, manteniendo 90%; sin embargo, sus proporciones relativas sí manifiestan cambios: para el aceite 36.3%, el gas 24.7% y para el carbón 29%. 2 El complementario 10% es para las demás energías. El porcentaje de participación en la demanda de energía de las diferentes fuentes ha variado a lo largo de los años. La participación del petróleo llegó a situarse cerca de 50% antes de la primera crisis de precios del petróleo de 1973-1974, y hasta cerca de 84% en el año 1980. Después, se ha mantenido casi sin variación en 40%. Por otro lado, el uso del gas natural ha tenido un ascenso como fuente de energía, desde 17% en 1965-1966 hasta 25% actual. El carbón, por su parte, ha descendido desde cerca de 40%, en los años sesenta, hasta los niveles actuales, re1

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domingo, 20 de agosto de 2017

MAPA CONCEPTUAL PETRÓLEO

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INDUSTRIA PETROQUÍMICA

En la industria petrolera se reconocen tres grandes procesos que representan la primera parte de la cadena de valor:

a) la exploración y producción

b) el transporte

c) la refinación y la comercialización de los productos del petróleo.

La exploración y la producción es la parte dedicada a la búsqueda de nuevos yacimientos petroleros, para el desarrollo de nuevos campos y la explotación de los mismos. El transporte es el proceso siguiente a la explotación, por medio del cual se lleva el petróleo crudo a las refinerías o el gas hacia los centros de tratamiento, almacenamiento o

distribución. Finalmente, los procesos de refinación y comercialización hacen posible la obtención de los productos del petróleo crudo y la disponibilidad en los centros de distribución y consumo.

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PRODUCTOS DERIVADOS DEL PETRÓLEO

Los productos principales de los petróleos crudos son

a) El gas de síntesis o de refinería. El cual es utilizado en la propia refinería como combustible en los diferentes procesos que conllevan la producción de los derivados del petróleo crudo.

b) Los gases licuados del petróleo (GLP o LPG, por sus siglas en inglés). Corresponden a los gases propano y butano que se emplean como insumos en los procesos de refinación. En México y otros países se han comercializado para consumo doméstico e industrial, después de algunos acondicionamientos realizados en ellos.

c) Las gasolinas. Comprenden una gama de productos destinados a los motores de combustión interna del transporte vehicular. Actualmente en México se utilizan las variedades Magna y Premium.

d) Las naftas. Algunos productos del petróleo crudo que han sido tratados para su acondicionamiento y uso posterior en la industria petroquímica.

e) Los querosenos. Que se utilizan principalmente como combustible en las turbinas a reacción de aviones.

f) Los gasóleos. Productos de amplio uso como combustible en motores de vehículos pesados y trenes o como energético para uso industrial y doméstico en algunos países. Se conocen por el término genérico “diesel” en algunas regiones.

g) Los fuelóleos. Productos utilizados como energéticos para generar energía eléctrica o en el sector industrial.

h) Los lubricantes. De los cuales existe una amplia gama, los cuales son utilizados en la industria automotriz y en el sector de la maquinaria industrial.

i) Los asfaltos. Productos residuales de la refinación que se usan para la pavimentación de caminos y carreteras o como impermeabilizantes.

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PRODUCCIÓN Y TIPOS DE PETRÓLEO

Producción del petróleo

Tipos de petróleo

Existen diferentes criterios para clasificar los petróleos crudos. Uno de estos criterios es clasificarlos por sus características químicas 9 en crudos de tipo:

Parafínicos (los constituidos por más de 50% de hidrocarburos saturados y más de 40% de hidrocarburos parafínicos). Son h drocarburos ligeros con densidad cercana a 0.85 y fuerte viscosidad; contienen muy poco azufre

Nafteno-parafínicos (constituidos por más de 50% de hidrocarburos saturados y menos de 40% de parafínicos y de nafténicos). Contienen poco azufre y pueden presentar de 5 a 15% de resinas y asfaltenos, y de 25 a 40% de aromáticos

Nafténicos (con menos de 50% de saturados y más de 40% de hidrocarburos nafténicos); Aromáticos (con menos de 50% de hidrocarburos saturados, más de 50% de aromáticos de resinas y asfaltenos). Son aceites pesados y con más de 1% de azufre. De acuerdo con su contenido de azufre, los petróleos crudos se pueden diferenciar en “amargos” y “dulces”. Son amargos cuando su contenido de azufre es mayor de 1.5% y son dulces cuando tienen menos de 0.5% de ese elemento. Las principales características físicas de los petróleos crudos son la densidad, la viscosidad, la solubilidad, la fluorescencia, la resistividad, la constante dieléctrica y el índice de refracción, el contenido de impurezas, entre las más importantes. De acuerdo con su densidad, la cual también es una clasificación de su calidad, los petróleos pueden ser ligeros o pesados. Esta densidad se mide con relación al agua, a la cual se ha asignado el 10 como valor de referencia y los valores numéricos se identifican como grados api (iniciales del American Petroleum Institute). Los petróleos con mayor densidad que el agua poseen un nivel api menor que 10, mientras que los de menor densidad ostentan valores de api mayores a 10. Basados en estos criterios, los crudos “pesados” se encuentran entre 22 y 10°api, los “medios” entre 22 y 29°api y los crudos ligeros.

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EL ORIGEN Y LA FORMACIÓN DEL PETRÓLEO

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Desde el final del siglo xix y principios del siglo xx se pensaba que los hidrocarburos eran de origen inorgánico y que se formaban en las profundidades de la corteza terrestre por la acción del agua sobre los carburos metálicos a partir de hidruros metálicos, idea sustentada por el químico Dmitri Ivánovich.

Por su parte, Marcellin Berthelot consideraba que el petróleo era el producto de la acción del agua y del bióxido de carbono sobre los metales alcalinos. Sin embargo, las abundantes pruebas acumuladas por los estudios de la química y la geología, así como de los materiales orgánicos asociados, han hecho evidente el origen orgánico de los hidrocarburos.

Posteriormente, gracias al desarrollo de la geología del petróleo y particularmente al de la química orgánica y la geoquímica del carbón y del petróleo durante la segunda parte del siglo xx, se ha establecido formalmente el origen orgánico y evolución de los hidrocarburos en las rocas sedimentarias de la corteza terrestre. La materia orgánica fósil que se encuentra en los sedimentos y en las rocas, es la precursora del petróleo. Éste se origina a partir de la materia orgánica que ha sido transformada durante millones de años, a causa de las altas presiones y el aumento de temperatura que ocurren cuando los sedimentos son sepultados y evolucionados mineralmente en el interior de los estratos de la corteza terrestre. La materia orgánica que se encuentra en los sedimentos está constituida por todos aquellos materiales que proceden de los organismos vivos, plantas y animales que han vivido en las épocas geológicas pasadas. Todos los seres vivos nacen, se desarrollan y mueren en la parte de la Tierra que constituye la biosfera. Todos estos materiales orgánicos o materia orgánica son acarreados, junto con los sedimentos, hacia las cuencas sedimentarias marinas o lacustres donde se depositan, o son paulatinamente desintegrados o transformados.

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