Petroleo y sus transformaciones Flashcards
Características principales del petróleo
- Mezcla líquida de hidrocarburos.
- Composición varía de unos yacimientos a otros.
- Color varia de rojo, negro, pardo y verde oscuro.
- Muy viscoso.
Menciona otros de los otros elementos que contiene el petróleo en menor proporción
Oxigeno Nitrógeno Níquel Hierro Azufre
Que determina la aplicación del petróleo
El número de átomos de carbono y de la estructura de los hidrocarburos
Hidrocarburos
son compuestos que contienen en su estructura molecular, carbono e hidrógeno.
Sus moléculas contienen desde 6 hasta más de 136 átomos de carbono y pueden incluir en su estructura átomos de nitrógeno, oxígeno y azufre.
Petróleo
Aplicaciones del petróleo
combustibles
lubricantes
ceras
solventes
Cómo se forma el petróleo
De restos de animales y plantas, cubiertos por arcilla y tierra durante muchos millones de años sometidos a grandes presiones y altas temperaturas, junto con la acción de bacterias anaerobias (viven en ausencia de aire)
Factores que influyen en la formación del petroleo
Restos de plantas, animales y peces Océanos cálidos Ausencia de aire Gran presión de las capas de tierra Altas temperaturas 90 - 160 °C Acción de bacterias
Cuales son las 3 fases en las que se divide la industria del petróleo
Upstream
Midstream
Downstream
Explica la fase Upstream
Exploración y producción
Es el principio de todo exploración y producción de petróleo y gas
Explica la fase Midstream
Transporte, procesos y almacenamiento
Transportación de los hidrocarburos desde el yacimiento hasta donde es procesado
Explica la fase Downstream
Refino, venta y distribución
Es el proceso de refinado del crudo o el tratamiento del gas natural
para que puedas emplearlo en tu vida cotidiana.
Cuantos tipos de crudo existen
161
Son los crudos más demandados ya que su refino es menos costoso.
Los crudos más ligeros
Que le pasa al crudo entre menos cantidad de Azufre contenga
Es más caro y deseado.
Determina el valor comercial del petróleo
La presencia de azufre
Características del petróleo dulce
Contiene menos de 1% de azufre.
Alta calidad
Usado para ser procesado como gasolina
Características del petróleo amargo
Contiene al menos 1% de azufre.
Mayor costo de refinamiento
Usado en productos destilados (diesel) dado su menor costo de tratamiento.
Que son los grados API
Es la medida de densidad que precisa cuán pesado o liviano es el petróleo.
También se usa para comparar densidades de fracciones extraídas del petróleo.
Que significa indices superiores a 10 en grados API
Son más livianos que el agua y flotarán en ésta.
Que significan las siglas API
American Petroleum Institute
Cuales son los crudos extraidos en Mexico
Maya (55%)
Istmo (33%)
Olmeca (12%)
Crudo pesado con densidad de 22 grados API
3.3% en contenido de azufre
Maya
Crudo ligero con 33.6 grados API
contenido de azufre de 1.3%
Istmo
Crudo superligero al tener una densidad de 39.3 grados API,
Contenido de azufre se ubica en 0.8%
Olmeca
Propiedades de hidrocarburos
Poco solubles en agua Moléculas no polarizadas Poca estabilidad térmica Reacciona lentamente Uso de catalizadores
Composición química del petróleo
Parafinas Isoparafinas Naftenos Aromáticos Olefinas Alquenos Compuestos con oxígeno Compuestos con Nitrogeno
Hidrocarburos alcanos
CnH2n+2 (n=átomos de carbono)
Nombre técnico de los alcanos
Alcano lineal/normal
Parafinas
Hidrocarburos alcanos con ramificaciones
CnH2n+2 (n=átomos de carbono)
Isoparafinas
Hidrocarburos saturados constituidos por uno o más anillos de átomos de carbono
Conocidos como cicloparafinas (anestésico en cirugía y intermediario
en algunas síntesis químicas)
Conocidos como parafinas de cadenas cerradas
Naftenos
Conocido como anillo bencénico
Poseen aromas característicos.
Posee un anillo de benceno en su estructura
Se emplean como medicamentos, colorantes, disolventes, explosivos insecticidas, catalizadores,
Aromatico
Para que se utiliza el compuesto aromatico anilina
Es utilizado como colorante de ropa
Para que se utiliza el compuesto aromatico Ácido benzoico
Es utilizado como pasta dental, intermediario en resinas y plastificantes
Para que se utiliza el compuesto aromatico Benzoato de sodio
Es utilizado como preservante de alimentos
Para que se utiliza el compuesto aromatico Naftaleno
Es utilizado como repelente de polillas
Para que se utiliza el compuesto aromatico Benzopireno
Es utilizado como componente de cigarrillos (cancerígeno)
Para que se utiliza el compuesto aromatico Bisfenol A
Es utilizado como Precursor para síntesis de resinas epoxi
Alquenos
Compuestos que contienen por lo menos un doble enlace carbono-carbono C=C.
Olefinas
Sustancia muy importante que se utiliza en grandes cantidades en la manufactura de polímeros orgánicos.
Etileno
Contienen algunos aceites esenciales, se pueden sintetizar en el laboratorio a partir de unidades de isopreno (responsables del aroma a menta, clavo, limón, canela, los perfumes de rosas y lavanda)
Compuestos insaturados
Tienen seis y nueve átomos de carbono, están en el rango de la fracción de gasolinas –> se usan en las mezclas de este combustible.
Hexenos y nonenos
Cuales son algunos compuestos con oxigeno
Alcoholes Éteres Aldehídos y cetonas Ácidos orgánicos (ácidos carboxílicos) Ésteres
Procedentes de los hidrocarburos alifáticos y con un grupo funcional hidroxilo [-OH]
Alcoholes
Compuestos en los que un átomo de oxígeno está enlazado
a dos grupos alquilo o arilo [R-O-R o Ar-O-Ar o R-O-Ar]
Éteres
Presencia del grupo funcional carbonilo [–C=O]
Aldehídos y cetonas
Presencia del grupo funcional carboxilo [-COOH]
Ácidos orgánicos (ácidos carboxílicos)
Compuestos derivados de los ácidos carboxílicos en los que el [-OH] se sustituyen por el grupo [-OR]. Estructura general [R-COOR]
Ésteres
Cuales son algunos compuestos con nitrogeno
Aminas
Amidas
Nitrilos
Derivadas del amoníaco (NH3) por sustitución de átomos de H por grupos alquilo o arilo
Aminas
Derivadas de los ácidos carboxílicos por sustitución del grupo [-OH] del carboxilo por [-NH2]
Amidas
Está presente el grupo funcional ciano, [-CN] unido a un grupo alquilo o arilo: [R-CN]
Nitrilos
Describe el proceso de refinación
Proceso de conversión del crudo en productos más utilizables (gasolina) y cómo corriente para otros productos químicos
El crudo se alimenta a una columna de destilación y se separan las distintas fracciones a varias alturas de la columna.
Describe el proceso de destilación
Operación fundamental
Separa por medio de calor los distintos componentes del crudo
Se divide en destilación atmosférica/primaria y destilación vació/secundaria
Describe el proceso de conversión
Cracking/desintegración
Reformado
Describe el proceso de tratamiento
Los productos obtenidos de los procesos anteriores son sometidos a diferentes tratamientos para eliminar o transformar los compuestos no deseados que llevan consigo.
El crudo es bombeado al horno, donde se le transfiere la energía necesaria para lograr la vaporización requerida.
Destilación fraccionada atmosférica
Que se lleva a cabo en la columna de Destilación fraccionada atmosférica
El fraccionamiento de los hidrocarburos
Cuales son las condiciones típicas de la zona de carga de la destilación fraccionada atmosférica
370 °C
El horno se calienta a 390 °C y cuando alcanza la temperatura, pasa a la unidad de vacío, que se encuentra aproximadamente a 80 mm de Hg.
Destilación a vacío
Los compuestos de gasoil liviano, salen a 170 °C, el gasoil pesado a 305 y los residuos (carga de asfalto) pasan a unidades de crackeo.
Destilación a vacío
Ejemplos de derivados de combustibles
Gasolina de motor y extra Turbocombustible o turbosina Gasolina de aviación Diesel Queroseno Gas propano Combustoleo o Fuel Oil Gas natural
Para consumo en los vehículos automotores de combustión interna, entre otros usos
C5-C10
Gasolina de motor y extra
Para uso en aviones con motores de combustión interna.
Turbocombustible o turbosina
Gasolina similar a la automotriz,
Utilizada en aviones con motores con ignición por chispa eléctrica y especificaciones más estrictas.
El rango de destilación es más estrecho que el de la gasolina automotriz.
Gasolina de aviación
Se obtiene del gasóleo (15 a 18 C).
Tiene hidrocarburos más livianos.
Es más pesado y aceitoso
A veces se le denomina aceite diesel
Diesel
C12-C16
Segunda fracción de la destilación del petróleo crudo
Su color, contenido de azufre y características de ignición varían según
las propiedades del crudo que provienen
También es llamado“petróleo” en su uso doméstico.
Queroseno
Se utiliza como combustible doméstico e industrial
C1-C4
Gas propano
C15-C18.
Es un combustible pesado para hornos y calderas industriales.
Residuo no destilable de petróleo
obtenido mediante destilación atmosférica, destilación al vacío o determinación térmica.
Combustoleo o Fuel Oil
Ejemplos de NO combustibles de petroleo
Disolventes Alifáticos Ceras Alquitrán Benceno Ciclohexano Xilenos mezclados Ortoxilenos Alquilbenceno Aceites lubricantes Vaselina o petrolato Parafina Asfalto Coque de petróleo
Material de cementación sólido o semisólido de color oscuro
Destilado arriba de 430ºC
Se encuentra en grandes depósitos naturales como betunes
Presente en la mayoría de los petróleos crudos
Se separa por varios procedimientos
Se puede tratar para dar lugar a numerosos tipos y grados de
asfalto.
Asfalto
Producto sólido, poroso, de color negruzco
Densidad aprox. 1.2 g/cm2
Se obtiene de la descomposición térmica de los hidrocarburos de alto peso molecular que se encuentran en las fracciones más pesadas o residuo, del proceso de refinación del petróleo.
Coque de petróleo
C20-C30
Sólido untuoso
Se funde rápidamente
Poseen cierto brillo, plasticidad y resbalosidad
Se destilan arriba de 330°C
Se obtienen como un coproducto en la fabricación de aceites lubricante
Parafina
Tipos de destilacion
destilación atmosférica/primaria y destilación vació/secundaria
