Monografias | El petróleo y su proceso de refinaciónEl petróleo y su proceso de refinaciónResumen: Formación del petróleo. Prospección y extracción. Prospección del petróleo. Extracción del petróleo. Variedades de crudo. Producción. Transporte. Almacenamiento. Tipos de almacenamiento (bruto; subterráneos; depósito enterrado; en la sal; etc.). Caverna barrenada. Mina abandonada. Yacimiento en formación. Proceso de refinación del petróleo. Destilación atmosférica y al vacío. Hidrotratamiento. Reformación de nafta. Isomerización. Desintegración catalítica fluida. Producción de éteres. Alquilación. Fondo de barril. Producción de lubricantes. Endulzamiento y recuperación de azufre. Procesamiento de gas natural. Procesos petroquímicos. Derivados del petróleo y sus usos. Fuentes alternas del petróleo. Política de precios de los derivados del petróleo. Índice Introducción I. Definición A. Formación del petróleo B. Prospección y extracción 1. Prospección del petróleo 2. Extracción del petróleo C. Variedades de crudo II. Producción A. Transportación del petróleo B. Almacenamiento del petróleo 1. Tipos de almacenamiento A. Almacenamiento del bruto B. Almacenamiento en la refinería C. Almacenamiento de distribución D. Almacenamiento de reserva 2.Almacenamientos subterráneos A. Depósito enterrado B. Almacenamiento en la sal C. Caverna barrenada D. Mina abandonada E. Yacimiento en formación C. Proceso de refinación del petróleo 1.Destilación atmosférica y al vacío 2. Hidrotratamiento 3.Reformación de nafta 4. Isomerización 5. Desintegración catalítica fluida (fcc) 6. Producción de éteres 7. Alquilación 8. Fondo de barril 9. Producción de lubricantes 10. Endulzamiento y recuperación de azufre 11. Procesamiento de gas natural 12. Procesos petroquímicos D. Derivados del petróleo E. Usos de los derivados del petróleo F. Fuentes alternas del petróleo (sustitutos) G. Distribución 1.Exportación H. Marco legal 1.Política de precios de los derivados del petróleo III. Glosario IV. Conclusiones V. Recomendaciones VI. Bibliografía Introducción El propósito general de
este trabajo es el de darnos cuentade la importancia del petróleo en nuestra
vida. Desde su formación hasta lalegislación que rige en nuestro país acerca
del mismo. En el capítulo I nos
enteramos de qué es el Petróleo ycomo los organismos que dejaron de existir lo
formaron, que el "aceitemineral", otro nombre que se le da al petróleo,
puede estar almacenado,tanto en tierra como en el mar. Además, se explica,
claramente, los métodos de prospecciónmás conocidos y como algunas de las
ciencias que conocemos, y ni sospechamos,nos ayudan a ello. La extracción del Petróleo
es bastante sencilla, aunque unpoco costosa. El método más eficiente es la
perforación rotatoria, la cual esexpuesta brevemente en este informe. Lo que más nos llama la
atención es enterarnos que elcrudo, más bien tendríamos que decir, los
crudos, son totalmente diferentesunos de otros. Mencionamos cinco tipos
diferentes y, no dudamos que existanmuchos más. En el capítulo II vemos en
que se fundamenta su movilizacióny almacenamiento, el cual, también, puede ser
subterráneo. Igualmenteobservamos que el proceso de refinación del crudo es
bastante complejo ybastante delicado, se hacen muchas pruebas antes de poner a
la venta el productofinal. Lo que nos lleva a hablar de sus derivados, estos son
muy extensos y, pormedio de este trabajo nos enteramos de la gran cantidad de
productos queutilizamos en nuestro diario vivir sin preguntarnos, ni sospechar
nunca quetodos ellos son producto del petróleo. Igualmente, mencionamos las
posibles alternativas de energíaen caso de que los yacimientos que hay en el
mundo queden agotados, cosa pocoprobable por ahora. Finalmente mencionamos el régimen
fiscal de nuestro paíshacia éste tan importante producto. Aprovechamos esta
oportunidad, para agradecer a la Lic.Patricia Reid, Gerente del Departamento de
Recursos Humanos de la empresaRefinería Panamá, S.A.; al Ing. Javier De
Gracia, Supervisor de Petroport,S.A. y a la empresa Atlantic Pacific, S.A.,
quienes en compañía de susempleados, nos brindaron toda la información
requerida para la realización deeste trabajo. Este agradecimiento también
lo hacemos extensivo a lasempresas donde laboramos por las facilidades que nos
brindaron en lo referente apermisos y a nuestros familiares quienes tuvieron la
suficiente paciencia y nosapoyaron durante todo el periodo de recopilación de
la información requeridapara la presentación de este trabajo. I. Definición El petróleo es una de las
sustancias más valiosas de quepodemos disponer. También se le conoce como
"aceite mineral". El aceite mineral o petróleo
se encuentra en el interior dela tierra y se compone principalmente de carbono e
hidrógeno; lo que significaque es un hidrocarburo y no un mineral, ya que
procede de sustancias orgánicas.La palabra petróleo, proviene de las voces
latinas petra y oleum, quesignifican piedra y aceite, no porque sea aceite de
piedra, sino por estaraprisionado entre piedras. El petróleo es un fluido
algo espeso cuyo color varíabastante, así como su composición. A veces se
presenta amarillo, otras verde,y otras casi negro. Generalmente tiene un olor
muy desagradable y su densidadestá comprendida entre 0´8 y 0´95. En composición
varía tanto como encolor, y en este sentido nos recuerda al carbón. Según el
Diccionario EnciclopédicoIlustrado Océano Uno, petróleo es un: "líquido
aceitoso, de color oscuro, olor característico, más ligero que el agua,
constituido por una mezcla de hidrocarburos líquidos naturales, que se
encuentra generalmente almacenado en rocas del interior de la corteza
terrestre", mientras que la definición
que encontramos en el DiccionarioHispánico Universal, aunque similar, es un
poco más completa: "Líquido
oleoso más ligero que el agua y de color oscuro y olor fuerte; se encuentra
nativo en lo interior de la Tierra y a veces forma grandes manantiales. Es una
mezcla de carburos de hidrógeno, que arde con facilidad, y después de refinado
tiene diversas aplicaciones". Al igual que el carbón, el
petróleo se encuentra a muydistintas profundidades en la Tierra. En algunos
lugares sólo hay que perforaralgo más de quince metros para encontrarlo,
mientras que en otros es necesariollegar hasta profundidades de dos mil o más
metros. El petróleo está
almacenado en la Tierra en capas oestratos de roca porosa, tal como la piedra
caliza o la arenisca, o en capas dearena o sobre una capa impermeable. Cuando
estos estratos se encuentrancubiertos con rocas más duras, tenemos un campo
petrolífero ideal. A. Formación del petróleo Los técnicos creyeron
durante algún tiempo que el petróleoera de origen inorgánico, es decir, que se había
formado dentro de la Tierra mediantereacciones químicas. Hoy día, los hombres de
ciencia, convienen de manera casigeneral en que el petróleo se origina de una
materia prima formadaprincipalmente por detrito de organismos vivos acuáticos,
vegetales y animales,que vivían en los mares, las lagunas o las desembocaduras
de los ríos, en lascercanías del mar y que han permanecido enterradas por
largos siglos. El petróleo se encuentra únicamente
en los medios de origensedimentario. La materia orgánica se deposita y se va
cubriendo por sedimentos;al quedar cada vez a mayor profundidad, se transforma
en hidrocarburos, procesoque según las recientes teorías, es una degradación
producida por bacteriasaerobias primero y anaerobias luego. Estas reacciones
desprenden oxígeno, nitrógenoy azufre, que forma parte de los compuestos volátiles
de los hidrocarburos. Amedida que los sedimentos se hacen compactos por efectos
de presión, se formala "roca madre". Posteriormente, por fenómenos
de "migración",el petróleo pasa a impregnar arenas o rocas más
porosas y más permeables(areniscas, calizas fisuradas, dolomías), llamadas
"rocas almacén ",y en las cuales el petróleo se concentra, y
permanece en ellas si encuentra alguna
trampa que impida la migraciónhasta la superficie donde se oxida y volatiliza. B. Prospección y extracción Tradicionalmente, se sitúa
en 1859 el origen de la industriapetrolífera con la perforación del famoso
pozo Edwin Laurentine Prake (1819-1880), que reveló los ricos yacimientos de
Pennsylvania y abrió la era delpetróleo para lámparas (1860-1900); le sucedió
la de las gasolinas y aceitespara automóviles y aviación, después de la de
los combustibles líquidos, apartir de 1910 se introdujo en el mundo de la
marina, sobre todo desde 1950domina el de la petroquímica y se halla a las
puertas de la biología. 1. Prospección del petróleo El descubrimiento de
yacimientos puede preverse por técnicasde prospección terrestre y si fue
relativamente fácil encontrar en el sigloXIX los primeros campos petrolíferos
gracias a índices geológicossuperficiales, la exploración del subsuelo a
profundidades que alcanzan casilos 900 m. debe apelar a todos los recursos de la
geofísica. Las técnicas de prospección
terrestre nos ayudan en eldescubrimiento de yacimientos petrolíferos. Encontrar petróleo es difícil,
pero numerosas ramas de laciencia coadyuvan a esta importante tarea. La Sismología
o estudio de losterremotos; la Geología, que se ocupa del conocimiento de la
corteza terrestre;la Paleontología o estudio de la formación de la Tierra; la
Cartografía, quetiene por objeto la construcción de mapas; la Química e
incluso la Bacteriología,que se dedica al estudio de los gérmenes, son
valiosas ciencias auxiliares paralos científicos consagrados a la búsqueda de
nuevos campos de petróleo. La gravimetría y la
magnetometría, que midenrespectivamente la aceleración de la gravedad y el
magnetismo terrestre,permiten en primer lugar trazar mapas subterráneos o
submarinos bastanteprecisos. El estudio de la cartografía reciente del sector
es el primer pasopara iniciar los procedimientos de investigación del área,
luego le siguenestudios de geología de superficie, sondeos, análisis de los
tejidos desondeo, y estudios magnéticos, gravimétricos y sísmicos. Los métodos magnéticos
registran las distorsiones del campodebidas a las variaciones de susceptibilidad
magnética y del magnetismopermanente de las rocas. La prospección magnetométrica
aérea permite detectarcon rapidez las anomalías importantes de la estructura
del zócalo en áreasmuy extensas; se realiza mediante un aparato sujeto al avión,
que se orientaautomáticamente según el vector del campo magnético terrestre y
mide suintensidad total. Así se detectan anomalías magnéticas de carácter
local,que están a menudo relacionadas con accidentes del zócalo; otras veces
sirvenpara determinar el espesor de las sedimentarias (puesto que éstas no son,
porlo general, magnéticas), y delimitar así la cuenca sedimentaria antes
deiniciar los sondeos. Los métodos gravimétricos
miden las fluctuaciones del campode gravedad terrestre. Se utilizan
especialmente para la localización de domosde sal, con frecuencia relacionados
con el petróleo. Ello se debe a que la saltiene una densidad mucho menor que
otros tipos de sedimentos, y lasacumulaciones salinas se señalan con un mínimo
gravimétrico. Los métodos sísmicos se
basan en la creación de un campoartificial de ondas sísmicas mediante cargas
explosivas; dichas ondas sepropagan según la elasticidad de las capas y son
recogidas, tras reflejarse orefractarse, por unos detectores situados en la
superficie. Probablemente, la mayor
contribución de la ciencia a lalocalización de nuevos pozos petrolíferos la
representa un modelo especial desismógrafo. Se hace una pequeña
perforación en el terreno donde sesospecha la existencia de petróleo, se
coloca en ella una pequeña carga deexplosivo y se procede a su voladura. A este
método se le llama prospección sísmicay son verdaderos mini sismos
artificiales provocados por explosiones de cargasdetonantes que, como ya se
dijo, se pueden estudiar después con más precisiónlas formaciones
interesantes cuyos contornos se revelan por la reflexión orefracción de ondas
elásticas. La onda sonora no se desplaza por el interiorde la Tierra a
velocidad uniforme, sino con arreglo a la naturaleza de las capasque atraviesa:
arena, piedra caliza, roca dura, etc. Desde estas diferentescapas parten hacia
la superficie ecos que son registrados por el aparato y quedebidamente
interpretados facilitan la localización de depósitos de aceitemineral o petróleo. Por más perfeccionados que
sean los métodos de prospeccióngeofísica, el único medio de estar
absolutamente seguro de la existencia de unyacimiento de petróleo o de gas es utilizando el método del
sondeo. El sondeo dereconocimiento sigue siendo de gran importancia en la
prospección, a pesar desu elevado coste. La extensión de estos métodos
terrestres a la prospecciónmarina (offshore) supone resueltos los problemas de
posicionamiento en alta mar:los levantamientos visuales deben remplazarse por
cruces, de ondas hertzianasprovenientes de estaciones de tierra o radio satélites. Las zonas submarinas a
explorar son posteriormente balizadasdisponiendo en el fondo del mar emisores de
ultrasonidos que permiten al navíosituarse muy exactamente sobre sus objetivos. Si bien resulta generalmente
más cómodo prospeccionar enmar que en tierra, donde se choca con las
dificultades de movimientos debido ala naturaleza o al hombre, la sísmica
marina exige, sin embargo, la puesta apunto de métodos especiales, pues aunque
sólo sea para no alterar elequilibrio ecológico de la fauna, las cargas de
explosivos están prohibidos enlas zonas pesqueras. La onda necesaria se
obtiene, pues, por medio de unadescarga eléctrica, por emisión brutal de aire
comprimido o vapor de agua omediante detonación de gas. 2. Extracción del petroleo Sacar petróleo de las entrañas
de la Tierra es más fácilque extraer carbón. Se taladra un agujero pequeño y
se bombea, o bien se dejaque la presión natural, si existe, lo eleve hasta la
superficie. En fin, cuando la perforación
ha alcanzado la zona petrolífera,se procede a la puesta en servicio del pozo,
operación delicada si se quiereevitar la erupción y a veces incendio. En la explotación de un
yacimiento se distinguen dosperiodos que son la recuperación primaria y la
recuperación secundaria. En la recuperación
primaria, por el efecto de la presión,el petróleo sube por sí mismo a la
superficie: la emanación se debe aldrenaje por gravedad o al reemplazamiento
del aceite sea por una subida del aguabajo presión (water-drive), sea por la
expansión del gas disuelto(depletion-drive), o incluso por la dilatación del
gas comprimido que sobrenadael aceite (gas capdrive) o una combinación de estos
mecanismos. Porconsiguiente, la presión natural que tiene tendencia a bajar con
rapidez seintenta restablecer por medio de una inyección de gas comprimido
(gas-lift)antes de disolverle en el bombeo con bombas de balancín (cabeza de
caballo)cuyo lento movimiento alternativo es transmitido por un juego de tubos
al pistónsituado en el fondo del pozo. Llegado a la superficie, el petróleo
bruto pasa a una estación de"limpiado", donde se le extrae primero el
metano y los gases licuados(estabilización), electrostática y por fin el
sulfuro de hidrógeno dedesgasificación a contracorriente (stripping). Para luchar contra el
colmatado progresivo de los poros de laroca petrolífera y restablecer la
actividad del yacimiento, es necesario"estimular" periódicamente los
pozos por acidificación (inyecciónde ácido clorhídrico), por torpedeo
(perforación con la ayuda de balastiradas con un fusil especial cuyos
explosivos descienden a la altura de laformación o por fracturación hidráulica
(potentes bombas de superficie hastala ruptura brutal de la roca colmatada). En la recuperación
secundaria los métodos procedentes, nopermiten, por sí solos, llevar a la
superficie más que el 20% aproximadamentedel petróleo contenido en el
yacimiento; de aquí viene la idea de extraer unagran parte del 80% restante
gracias a uno de los artífices siguientes:
Hay diversas formas de efectuar la perforación, pero el
modomás eficiente y moderno es la perforación rotatoria o trepanación
concirculación de barro. Primero se construye un armazón piramidal de acero o
demadera (se suelen hallar muchas en Europa), llamado "torre", de
unosveinte o treinta metros de altura, que sirve para sostener la
maquinarianecesaria para mover un taladro rotatorio que trabaja como el berbiquí
de loscarpinteros, y que va entrando en la roca como éste en la madera. Es muy
rápidoen su trabajo, pues completa la perforación en unas cuantas semanas. Los pedacitos pulverizados de roca que va cortando,
sonarrastrados, según desciende la herramienta, por medio de un chorro de agua
apresión que los saca del agujero. Al salir este fango a la superficie revela
lanaturaleza de la roca a través de la cual está pasando la
herramientacortadora. El agujero que practica el taladro se forra con una tubería
dehierro. Un pozo de petróleo es, por lo tanto, un tubo fino y largo de
hierroque atraviesa la roca hasta llegar al estrato que lo contiene.
Generalmente seencuentran capas intermedias de agua, antes de llegar al petróleo.
Lasperforaciones se hacen mediante trépanos, y las paredes del largo tubo que
seforma son mantenidas en su sitio con caños que se introducen más tarde, y
porlos que salen a la superficie los materiales arrancados del interior de
latierra. La silueta característica del pozo de perforación es un mástilo
estructura piramidal que permite subir y retirar una a una las tuberías delos
pozos a fin de recambiar la punta trepanadora usada y llevar a la superficieuna
muestra de la roca perforada. Las capas subterráneas ricas en petróleo pueden
encontrarsebajo las aguas de los mares o bajo las extensiones yermas de los
desiertos, lomismo que en algunas regiones cubiertas de espesas selvas
tropicales. C. Variedades de crudo Cada yacimiento de petróleo está constituido por una
mezclade miles de hidrocarburos diferentes, formados por la asociación de átomos
decarbono e hidrógeno, cuyo origen todavía es mal conocido; a esta mezcla
seagregan cantidades variables de sustancias que contienen azufre, nitrógeno y
oxígeno:de los más de 1.500 campos petrolíferos conocidos, no se han
encontrado aúndos crudos exactamente iguales. Según la predominación de uno de los compuestos característicos,se
pueden clasificar los petróleos en: n+
particularmente parafinas y ceras naturales (Pennsylvania, Libia); (Borneo); por
la fijación de azufre sobre un hidrocarburo (Oriente Medio); bajo
contenido en azufre, y los crudos polucionados por ácidos, metales (vanadio, níquel,
arsénico), sales, agua salada, etc. Por otro lado, algunos hidrocarburos raros o ausentes en
elpetróleo bruto son sintetizados por cracking o por hidrogenación y
seencuentran en los productos petrolíferos después del refino y en petroquímica;tales
son las olefinas o hidrocarburos etilénicos CnH con doble enlace entrelos átomos
de carbono, los hidrocarburos aromáticos o el acetileno. Para dilucidar la naturaleza compleja del petróleo crudo
ysus derivados, se han tenido que poner a punto procedimientos que
permitendeterminar la composición y las características físico-químicas de
losdiferentes productos, después estudiar su comportamiento, primero por
ensayosde simulación en laboratorio, después en el curso de su utilización
realulterior. En particular métodos de análisis muy rigurosos se han
desarrolladoy normalizado, primero en Estados Unidos, después en el mundo
entero, paraasegurar que la calidad de los derivados del petróleo está
definida de maneraincontestable antes de ser entregados para su consumo. II. Producción Los Estados Unidos de América es el mayor extractor de petróleo,y
hasta tal punto es así, que su producción viene a ser la mitad de lamundial.
Pero esto en algún modo significa que posea la mitad de la existenciamundial de
este producto. La razón es que los Estados Unidos de América hadesarrollado y
está consumiendo con mayor rapidez sus recursos petroleros. No cabe la menor duda de que el resto del mundo posee
unacantidad de petróleo mucho mayor que la poseída por el gran coloso de América.En
todo el mundo se producen alrededor de 6.000 millones de barriles por año
y,como es sabido, cada barril contiene 160 litros. Aparte de Estados Unidos de América, los otros
grandesproductores son: Rusia, Venezuela, Irán, Indonesia, México, Rumania,
Irak,Colombia, Argentina, Trinidad, Perú, India y Birmania. Canadá produce también una considerable cantidad, y se
leabren, en este sentido, magnificas perspectivas. Las mayores reservas de petróleoen
el mundo se encuentran, en efecto, en Athabaska (Alberta, Canadá). Según uncálculo
oficial, se estiman las reservas de Athabaska en 100 billones debarriles, y, según
otra estimación, también oficial, hay más del doble de lacantidad mencionada. A. Transportación del petróleo El papel del transporte en la industria petrolífera
esconsiderable: Europa occidental importa el 97% de sus
necesidades,principalmente de África y de Oriente Medio y Japón el 100%. Pero
los paísesque se autoabastecen están apenas mejor dotados, porque los
yacimientos másimportantes se encuentran a millares de kilómetros de los
centros de consumo,en Estados Unidos como en Rusia, en Canadá como en América
del Sur. El petróleo gigante (superpetrolero), es el medio más económicopara
transportar energía, bajo la forma que sea; tiene asimismo la ventaja deuna
gran flexibilidad de utilización; en conjunto, los mares del mundo estánsurcadas
permanentemente por una flota de un total de 244 M de capacidad,constituida por
millares de unidades radio dirigidas en cada instante según lasexigencias lógicas. Los "buques-tanques", barcos donde el petróleo
estransportado, se construyen generalmente para este fin y son, en
realidad,verdaderos tanques flotantes. Trabajar en ellos resulta muy
desagradable, pues abordo todo huele a petróleo. Por ello, sus tripulaciones
reciben una buenapaga. En Europa, el aprovisionamiento de zonas industrialesalejadas
del mar exige el equipamiento de puertos capaces de recibir lossuperpetroleros
de 300,000 y 500,000 Tm*de
carga, almacenamientos gigantes para la descarga y tuberías de conducción(pipe-lines)
de gran capacidad. La pipe-line de petróleo bruto (oleoducto) es el
complementoindispensable y a veces el competidor del navío de alta mar: en
efecto, conduceel aceite del yacimiento situado a una distancia más o menos
grande de tierraadentro, al puerto de embarque del yacimiento submarino a la
costa más cercana;del yacimiento directamente a la refinería o finalmente, del
puerto dedesembarco a la refinería. La instalación de un nuevo oleoducto requiere gran
cantidadde estudios previos, en los cuales se tiene en cuenta todo lo que puede
acortaro beneficiar el proceso del transporte. El sistema de transporte del petróleopor
tuberías resulta tan eficiente y económico que existen hoy miles de kilómetrosde
ellas, que van desde los pozos de los que surge el preciado líquido hastalos
establecimientos de refinación o hasta las estaciones y puertos de embarquedel
producto. El aceite mineral es bombeado por kilómetros y kilómetros a travésde
las tuberías del oleoducto. Una serie de estaciones de bombeo lo vaempujando
hasta que llega a las refinerías, en donde pasará los procesos dedestilación. Llevado por los buques-tanques, por vagones especiales
omodernos oleoductos, el petróleo llega a la refinería. B. Almacenamiento del petróleo La necesidad de almacenar los recursos energéticos
paracontrolar mejor su producción, su transporte, su distribución y su
utilizaciónes evidente en la medida en que se desea asegurar un abastecimiento
abundante yregular de las industrias y de los consumidores. Ahora bien, la
industria delpetróleo como la del gas, están sometidas a riesgos de toda
especie, cuyoorigen puede ser debido a deficiencias técnicas, como las averías
de las máquinasen las refinerías, a bordo de los buques o en los oleoductos; a
causasnaturales imprevisibles, como la incertidumbre en la prospección de
losyacimientos, las tormentas en el mar y en tierra o los incendios; y también
aproblemas políticos, económicos y comerciales, como las crisis que
afectanperiódicamente las relaciones entre países productores y países
consumidores. El petróleo crudo se deposita en grandes tanques de
acero,cada uno de los cuales tiene cabida para algunos centenares de barriles.
Alcalentarlo, la sustancia más ligera se convierte en un vapor que se recoge y
secondensa. La temperatura permanece fija mientras se está evaporando
dichasustancia, pero tan pronto como toda ella ha sido transformada en vapor,
latemperatura comienza a elevarse hasta alcanzar el punto de ebullición de la siguiente, es decir, de la que hierve
atemperatura más baja entre las que quedan. De esta forma se logra ir
separandolos distintos hidrocarburos que componen el petróleo. 1. Tipos de almacenamiento En realidad, el almacenamiento debe quedar asegurado en
cadaetapa del camino recorrido por el petróleo para ir desde el pozo hasta
elsurtidor o la caldera. Entre los tipos de almacenamientos tenemos: a. Almacenamiento del bruto Es raro que una refinería pueda ser alimentada directamentea
partir del yacimiento, debiendo existir una doble rotura de la continuidad
delcaudal en su trayecto intermedio por buque-cisterna o por
oleoductotranscontinental, lo que obliga a mantener un stock de petróleo bruto
de cincodías como media, tanto en el punto de embarque como en el de
desembarque. Lacapacidad del terminal, o almacenamiento de cabeza de línea,
debe tener encuenta la capacidad unitaria (500.000 Tm) de carga para los más
recientessuperpetroleros. La cadencia irregular de llegada de los buques para
cargar ydescargar, la capacidad y el método de explotación de los oleoductos,
y por últimola necesidad, de almacenar aparte ciertos petróleos brutos menos
sulfurosos. b. Almacenamiento en la refinería Se deben prever numerosos depósitos aguas arriba y abajo
decada unidad de proceso para absorber las discontinuidades de marcha debidas
alos paros de mantenimiento y a los tratamientos alternativos y sucesivos
dematerias primas diferentes, para almacenar las bases, cuyos productos
terminadosserán sacados a continuación por mezcla, y para disponer de una
reserva detrabajo suficiente a fin de hacer frente a las variaciones de envío,
tales comola recogida de un gran cargamento recibido por mar. c. Almacenamiento de distribución Solamente una pequeña parte de la clientela puede
serabastecida directamente, es decir por un medio de transporte que
unadirectamente el usuario con la refinería. En la mayoría de los casos, es máseconómico
construir un depósito-pulmón, terminal de distribución, abastecidomasivamente
por el medio de transporte que viene de la refinería, ya se tratede
conducciones (oleoductos de productos terminados), buques (para los depósitoscosteros),
barcazas fluviales, vagones cisterna o camiones cisterna. A partir deeste depósito-pulmón,
el consumidor será alimentado por un corto trayecto degrandes transportes por
carretera o camiones de distribución. d. Almacenamiento de reserva Tras la crisis de 1956 (segunda guerra árabe-israelí)
quecondujo al racionamiento de la gasolina en ciertos países de Europa
Occidental,la mayoría de ellos, introdujeron en sus legislaciones normas de existencias de
reservaobligatorias. En Francia, por ejemplo, las compañías petroleras deben
poseeren todo momento en los depósitos de las terminales portuarias de las
refineríasy de los almacenes de distribución una cantidad de producto igual a
tres mesesde consumo del mercado interno; sólo una cuarta parte de esta reserva
puedeconservarse en forma de petróleo bruto, no tratado; el resto debe estar
formadopor productos refinados disponibles inmediatamente. Panamá cuenta con instalaciones Portuarias en
Balboa,Roadman, Cristóbal, Charco Azul, Chiriquí Grande y Bahía Las Minas,
lascuales están dotadas de infraestructuras de almacenamiento de combustibles. Cuenta además, con un oleoducto de 131 kilómetros
deLongitud que trasiega de petróleo crudo del Pacífico al Atlántico.
Esteoleoducto tiene una capacidad de bombeo de 800,000 barriles por día y de
2.5millones de barriles de almacenamiento en cada una de sus terminales, en el
Pacífico(Charco Azul) y en el Atlántico (Chiriquí Grande). En Panamá existen actualmente siete (7) Zonas Libres de Petróleoy
una capacidad de almacenamiento de combustibles en el orden de los 14 millonesde
barriles. En el Cuadro No. 1, se muestran las Zonas Libres de Petróleo,sus
terminales y capacidad de almacenamiento. Cuadro No. 1 Sector
Energético. Zonas Libres de Petróleo. Contra- Tista Adminis- Trador Terminal Portuario Calado Principal Producto Capacidad de Almacenamiento Barriles Aeronáutica Civil Odgen aviation services Terrestre - Combustibles de aviación 16,190 Autoridad marítima de panamá Atlantic pacific, s.a. Cristóbal 37-40´ Combustibles marinos 1,540,000 Balboa 31-40´ 1,670,000 Petro-terminales De pmá. Petro-terminales de pmá. Charco azul 70´ Derivados y crudo 2,500,000 Chiriquí grande 49´ 2,500,000 Petroport, s.a. Petroport, s.a. Cristóbal 37-40´ Gas licuado 34,286 Refinería panamá, s.a. Refinería panamá, s.a. Bahía las minas 39´ Crudo y derivados 3,670,000 Atlantic pacific, s.a. Atlantic pacific, s.a. Cristóbal 37-40´ Combustibles marinos 905,000 Alireza movil terminal, s.a. Alireza movil terminal, s.a. Roadman 1 33,5-38´ Combustibles marinos 1,000,000 Roadman 2 30-33,5´ Combustibles Oleoducto - Marinos Arraijan –howard Combustibles de aviación Almacenamiento total de panamá 13,835,476 2. Almacenamientos
subterráneos Los productos petrolíferosse
almacenan en el suelo debido a la preocupación por la seguridad,
siemprepensando en proteger los depósitos de atentados; además, es también
unasolución económica a los problemas de los grandes almacenamientos, que
evitainmovilizar terrenos de valor o desfigurar el paisaje. Esta idea se
presenta,hoy, de formas muy diversas: a. Depósito enterrado En lugar de construir cubas,
cubetas y otros recipientes alras del suelo, es muy fácil, con cierto
suplemento de coste, construirlas enfosas que se rellenan a continuación, o en
cavernas, canteras o minas de sal.Esta técnica no sólo es utilizada por las
pequeñas instalaciones (estacionesde servicio, calefacción doméstica), también
para las reservas militaresestratégicas. b. Almacenamiento en la
sal El subsuelo encierra
inmensos yacimientos de sal gema, en loscuales se pueden crear cavidades
explotables como almacenamiento subterráneo deproductos petrolíferos líquidos.
Es suficiente perforar pozos por los cualesse inyecta agua dulce de lavado, que
disuelve la sal y vuelva a subir a lasuperficie en forma de salmuera; al cabo de
un cierto tiempo, se obtiene en labase de cada pozo una gran bolsa rellena de
esta salmuera, que es agua saturadade sal. El pozo sirve a continuación para el
rellenado de la cavidad pordesplazamiento de la salmuera que es recogida en la
superficie en un estanque asuelo abierto y luego para la recuperación del
producto almacenado, empujadohacia lo alto por una reinyección de agua o de
salmuera. El excedente desalmuera puede ser tratado para recuperar la sal o
echado al mar ya sea con uncurso de agua y respetando el porcentaje de
salinidad, o mediante un oleoducto. c. Caverna barrenada Utilizando la excavación
con explosivos y otras técnicas deperforación de toneles, es posible realizar
galerías subterráneas dealmacenamiento a una profundidad que debe ser tanto
mayor cuanto más volátilsea el producto, a fin de que la presión hidrostática
que reina en el subsuelosea siempre superior a la tensión de vapor de este último. d. Mina abandonada Una antigua mina de hierro
ya abandonada puede ser puesta denuevo en servicio a fin de servir como
almacenamiento, por ejemplo: paragas-oil. e. Yacimiento en formación El gas puede ser almacenado
bajo presión en rocas porosassubterráneas, bien se trate de yacimientos
agotados o estructuras geológicasvacías que presenten las características
requeridas. C. Proceso de refinación
del petróleo El petróleo crudo no es
directamente utilizable, salvo aveces como combustible. Para obtener sus
diversos subproductos es necesariorefinarlo, de donde resultan, por centenares,
los productos acabados y lasmaterias químicas más diversas. El petróleo crudo
es una mezcla de diversassustancias, las cuales tienen diferentes puntos de
ebullición. Su separaciónse logra mediante el proceso llamado "destilación
fraccionada". Estafunción está destinada a las "refinerías",
factorías detransformación y sector clave por definición de la industria
petrolífera,bisagra que articula la actividad primaria y extractiva con la
actividadterciaria. El término de refino, nos
fue heredado en el siglo XIX,cuando se contentaban con refinar el petróleo para
lámparas, se reviste hoy detres operaciones:
obtenidos
bajo el efecto conjugado de la temperatura, la presión y catalizadores
apropiados. En un inicio, el refino se practicaba directamente en
loslugares de producción del petróleo, pero pronto se advirtió que era más
económicotransportar masivamente el crudo hasta las zonas de gran consumo y
construirrefinerías en los países industrializados, adaptando su concepción y
suprograma a las necesidades de cada país. El petróleo crudo es depositado en los tanques
dealmacenamiento, en donde permanece por varios días para sedimentar y drenar
elagua que normalmente contiene. Posteriormente es mezclado con otros crudos
sinagua y es bombeado hacia la planta para su refinación. Una refinería comprende una central termoeléctrica,
unparque de reservas para almacenamiento, bombas para expedición por tubería,
unapeadero para vagones-cisterna, una estación para vehículos de carretera
parala carga de camiones cisterna. Es, pues, una fábrica compleja que funciona
24horas diarias con equipos de técnicos que controlan por turno todos los
datos. Mientras que antes las antiguas refinerías ocupaban
acentenares y a veces a millares de obreros en tareas manuales, sucias
einsalubres, las más modernas están dotadas en la actualidad de
automatismosgeneralizados para el control y la conducción de los procesos y no
exigen másque un efectivo reducido de algunas personas. En la industria de transformación del petróleo, ladestilación
es un proceso fundamental, pues permite hacer una separación delos
hidrocarburos aprovechando sus diferentes puntos de ebullición, que es
latemperatura a la cual hierve una sustancia. 1. Destilación Atmosférica y al Vacío Este es el primer proceso que aparece en una refinería.
Elpetróleo que se recibe por ductos desde las instalaciones de producción,
sealmacena en tanques cilíndricos de gran tamaño, de donde se bombea a
lasinstalaciones de este proceso. El petróleo se calienta en equipos especiales
ypasa a una columna de destilación que opera a presión atmosférica en la
que,aprovechando la diferente volatilidad de los componentes, se logra una
separaciónen diversas fracciones que incluyen gas de refinería, gas licuado de
petróleo(LPG), nafta, queroseno (kerosene), gasóleo, y un residuo que
corresponde a loscompuestos más pesados que no llegaron a evaporarse. En una segunda columna de destilación que opera acondiciones
de vacío, se logra la vaporización adicional de un producto que sedenomina gasóleo
de vacío, y se utiliza como materia prima en otros procesosque forman parte de
las refinerías para lograr la conversión de este productopesado en otros
ligeros de mayor valor. En este proceso, el petróleo se separaen fracciones que
después de procesamientos adicionales, darán origen a losproductos principales
que se venden en el mercado: el gas LP (comúnmenteutilizado en las estufas domésticas),
gasolina para los automóviles, turbosinapara los aviones jet, diesel para los
vehículos pesados y combustóleo para elcalentamiento en las operaciones
industriales. Pero estos productos tienen quecumplir con una serie de
especificaciones que aseguren su comportamientosatisfactorio. Originalmente, las especificaciones tuvieron un
enfoqueeminentemente técnico, como el número de octano de la gasolina, o el de
cetanodel diesel, o el punto de humo del queroseno, o la viscosidad del combustóleo;actualmente,
las consideraciones de protección ambiental han incorporado muchosmás
requerimientos, limitándose, por ejemplo en la gasolina, el contenido delazufre
(este compuesto al quemarse, produce dióxido de azufre que al pasar a laatmósfera
se oxida, y con el agua da origen a la lluvia ácida), el benceno(que es un
hidrocarburo que tiene carácter cancerígeno), las olefinas y losaromáticos
(que son familias de hidrocarburos altamente reactivas en la atmósfera,promotoras
de la formación de ozono); la presión de vapor (que debe limitarsepara reducir
las emisiones evaporativas en los automóviles y gasolineras), einclusive se
requiere la presencia de compuestos oxigenados que no ocurren naturalmente en el petróleo(estos
compuestos favorecen la combustión completa en los motoresautomotrices). Además de la destilación atmosférica y al vacío,
losprocesos de refinación más importantes son los siguientes: 2. Hidrotratamiento En forma generalizada, en los combustibles de hoy día
sereducen los compuestos de azufre, para evitar daños ambientales por lluvia ácida.Al
proceso que se utiliza para este propósito y al cual se someten lasdiferentes
fracciones que se obtienen en la destilación atmosférica y al vacíose le
denomina hidrotratamiento o hidrodesulfuración, por estar basado en eluso de
hidrógeno que reacciona con los compuestos de azufre presentes en
loshidrocarburos para formar ácido sulfhídrico; en un procesamiento
posterior,este compuesto se convierte en azufre elemental sólido que tiene una
importanteaplicación industrial. En el proceso ocurren reacciones adicionales
quepermiten complementar el tratamiento al eliminar también
compuestosnitrogenados, convertir las olefinas en compuestos saturados y reducir
elcontenido de aromáticos. El hidrotratamiento requiere de altas presiones
ytemperaturas, y la conversión se realiza en un reactor químico con
catalizadorsólido constituido por gg-alúmina impregnada con molibdeno, níquel
y cobalto. 3. Reformación de Nafta Los cortes de nafta que se obtienen por destilación
directade cualquier tipo de petróleo presentan un número de octano muy bajo
(45 a55), y serían inaplicables para la gasolina que requieren los automóvilesmodernos
(octanajes de 80 a 100). Es necesario entonces modificar la estructuraquímica
de los compuestos que integran las naftas, y para ello se utiliza elproceso de
reformación en el que a condiciones de presión moderada y altatemperatura, se
promueven reacciones catalíticas conducentes a la generaciónde compuestos de
mayor octano como son los aromáticos y las isoparafinas.Simultáneamente en las
reacciones se produce hidrógeno, que se utiliza en lamisma refinería en los
procesos de hidrotratamiento. Las reacciones sonpromovidas por catalizadores
basados en gg-alúmina como soporte de metalesactivos (platino-renio o
platino-estaño). 4. Isomerización Los isómeros son moléculas que tienen el mismo tipo
ycantidad de átomos, pero con diferente estructura en su conformación. En
elcaso particular de las parafinas, que son hidrocarburos constituidos por
cadenasde átomos de carbono asociados a hidrógeno, se tienen para una misma fórmulageneral
(CnH(2n+2)) una gran variedad de estructuras; cuando la cadena de átomosde
carbono es lineal, el compuesto se denomina parafina normal, y si la cadenaes
ramificada, el compuesto es una isoparafina. En el grupo de parafinas que forman parte de las
gasolinas,las isoparafinas tienen número de octano superior a las parafinas
normales, detal manera que para mejorar la calidad del producto se utiliza un
proceso en elque las parafinas normales se convierten en isoparafinas a través
de reaccionesde isomerización. La práctica es separar por destilación la corriente denafta
en dos cortes, ligero y pesado; el ligero que corresponde a moléculas decinco y
seis átomos de carbono se alimenta al proceso de isomerización,mientras que el
pesado, con moléculas de siete a once átomos de carbono, es lacarga al proceso
de reformación antes descrito. Las reacciones de isomerizaciónson promovidas
por catalizador de platino soportado en gg-alúmina. 5. Desintegración Catalítica Fluida (FCC) Este es un proceso de conversión de hidrocarburos
pesadospresentes en los gasóleos de vacío, que permite producir gasolina, y
enconsecuencia aumentar el rendimiento de este combustible en las refinerías,disminuyendo
la producción de residuales. El proceso FCC se basa en la descomposición o rompimiento
demoléculas de alto peso molecular; esta reacción se promueve por un
catalizadorsólido con base en zeolitas en presentación pulverizada, que se
incorpora alos hidrocarburos de carga en un reactor de tipo tubular con flujo
ascendente. Ala salida del reactor, el catalizador se separa de los productos de
reacción através de ciclones, y el coque que se genera y adhiere al mismo por
las altastemperaturas de reacción, se quema en un equipo especial antes de
recircularseal reactor; la energía liberada en el quemado sirve para dar parte
delcalentamiento de la corriente de carga. En el proceso se producen, además de gasolina, productos másligeros
como gas seco (metano y etano) y fracciones de 3 a 5 átomos de carbono,de carácter
olefínico, que se utilizan como materia prima en la producción deéteres y
gasolina alquilada en procesos subsecuentes de la refinería. Tambiénse genera
un producto pesado rico en aromáticos, conocido como aceite cíclicoligero, que
se procesa en las hidrotratadoras de la fracción diesel, y otrodenominado
aceite decantado que se incorpora al combustóleo. 6. Producción de Éteres Con el propósito de reducir las emisiones de monóxido
decarbono e hidrocarburos no quemados de los vehículos con motor a gasolina,
seagregan a este combustible componentes que contienen oxígeno en su molécula,como
es el caso de los éteres. Estos componentes se dosifican en la gasolina para obtener
uncontenido de oxígeno de 1 a 2% en peso y, en virtud de su alto número
deoctano, contribuyen al buen desempeño de este combustible en los motores.
Loscomponentes oxigenados utilizados en la formulación de gasolinas en México
sonel MTBE (metil tert-butil éter) y en menor grado el TAME (tert-amil metil éter). Estos éteres se obtienen en las refinerías a partir
dealcohol metílico, producido en los complejos petroquímicos, y de las
olefinasligeras producidas en los procesos de desintegración catalítica FCC,
con elbeneficio adicional de reducir el contenido de estas olefinas ligeras (importantes contribuyentes a la formaciónde
ozono en la atmósfera) en la gasolina. 7. Alquilación El proceso de alquilación es una síntesis química pormedio
de la cual se unen olefinas ligeras (propileno y/o butenos producidos enel
proceso FCC antes descrito) con isobutano (proveniente de la fracción de gasLP
recuperada en la destilación atmosférica del petróleo y complementada
concorrientes equivalentes del procesamiento del gas natural). Al resultado de
la síntesisse le denomina alquilado o gasolina alquilada, producto constituido
porcomponentes isoparafínicos cuyos puntos de ebullición se ubican dentro
delintervalo de la gasolina. En sus inicios el proceso tuvo como objetivo obtener
uncombustible aplicable a aviones de turbohélice, y aumentar el rendimiento
degasolina a partir de las diversas corrientes ligeras producidas en la refinería,pero
actualmente su objetivo es producir una fracción cuyas característicastanto técnicas
(alto octano) como ambientales (bajas presión de vapor yreactividad fotoquímica)
la hacen hoy en día, uno de los componentes másimportantes de la gasolina
reformulada. La alquilación es un proceso catalíticoque requiere de un
catalizador de naturaleza ácida fuerte, y se utilizan paraeste propósito ya
sea ácido fluorhídrico o ácido sulfúrico. 8. Fondo de Barril La cada vez mayor disponibilidad relativa de crudo pesado,con
altos contenidos de azufre y metales y bajos rendimientos de destilados,hace
necesario el contar con unidades de proceso que permitan modificar
estosrendimientos en conformidad con las demandas, produciendo combustibles
concalidad ecológica. Esto apunta hacia la introducción de procesos de conversiónque
aumenten la producción de destilados y disminuyan los residuales pesados. Aeste
tipo de procesos se les ha llamado en su conjunto procesos de fondo debarril, y
constituyen ya una sección específica de la mayor parte de lasrefinerías. En México, esta tendencia se justifica por la necesidad
deprocesar cada vez mayores proporciones de crudo tipo Maya. Entre las opciones
deprocesamiento, se tienen las orientadas a la producción de combustóleo de
bajocontenido de azufre, utilizando el proceso de hidrotratamiento de
residuos,aunque se empiezan a generalizar los esquemas de alta conversión,
basados enhidrodesintegración profunda o en coquización, para aumentar el
rendimiento dedestilados a expensas de la desaparición del combustóleo. Los procesos de hidrotratamiento se basan en la reaccióncatalítica
del hidrógeno con los compuestos de azufre a condiciones severas depresión y
temperatura, y con catalizadores de características muy especiales.Los procesos
de hidrodesintegración se diferencian fundamentalmente en el tipode
catalizador, que se diseña para orientar las reacciones a la descomposiciónde
las moléculas para generar productos ligeros; la presencia del hidrógenopermite
que estos productos resulten de carácter no olefínico y bajos enazufre. Por otro lado, los procesos de coquización consisten en
ladesintegración térmica no catalítica de los residuales; la ausencia de hidrógenohace
que los productos del proceso sean ricos en olefinas y azufre,
requiriendoentonces procesamiento ulterior en las unidades de hidrotratamiento
dedestilados. Simultáneamente se produce coque de petróleo,
compuestoconstituido principalmente de carbón. Otro proceso basado en la descomposición térmica,
bastanteantiguo pero aún presente en muchas refinerías, es el de reducción
deviscosidad, orientado a la autogeneración de diluentes del combustóleo
parareducir el uso de destilados valiosos que también se usan para este propósito. 9. Producción de Lubricantes Dentro de la industria en general, los lubricantes juegan
unpapel fundamental, pues evitan que el contacto continuo entre partes móviles
deuna máquina provoque esfuerzos por fricción que puedan llevarla a un
malfuncionamiento e inclusive a su destrucción. Durante la refinación del petróleo es posible, si se
desea,producir bases de lubricantes, las cuales deben cumplir en forma muy
estrictacon el rango de viscosidad que las caracteriza. La materia prima para
obtenerlas bases de lubricantes es el residuo de la destilación atmosférica
del petróleo,el cual se redestila a condiciones de vacío para generar cortes
específicosque se denominan: especialidades, neutro ligero y neutro, generándose
ademásen otro proceso de desasfaltización del residuo de vacío por extracción
consolventes, cortes adicionales que se denominan: neutro pesado, pesado
ycilindros. En su conjunto, los cortes lubricantes requieren de
unprocesamiento posterior que involucra plantas de desaromatización y
dedesparafinación, indispensables para ajustar los índices de viscosidad, o
seala variación de la viscosidad del lubricante con la temperatura, que es
lapropiedad fundamental que define su calidad. Simultáneamente se
produceparafina suave y parafina dura. 10. Endulzamiento y Recuperación de Azufre La eliminación del ácido sulfhídrico (H2S) que acompañaal
gas que se separa en la destilación atmosférica, y que está sobre
todopresente en el gas resultante de los procesos de hidrotratamiento,
esindispensable para evitar emisiones de azufre durante el quemado de
dichoproducto como combustible de la propia refinería. 11. Procesamiento de Gas Natural El gas natural está constituido principalmente por metanocon
proporciones variables de otros hidrocarburos (etano, propano, butanos,pentanos
y gasolina natural) y de contaminantes diversos. El objetivo delprocesamiento
del gas natural es eliminar los contaminantes, incluyendo loscomponentes
corrosivos (agua y ácido sulfhídrico, este último también por sucarácter
contaminante), los que reducen el poder calorífico (dióxido decarbono y nitrógeno)
y los que forman depósitos sólidos a bajas temperaturas(nuevamente agua y dióxido
de carbono), para después separar los hidrocarburosmás pesados que el metano,
que constituyen materias primas básicas para laindustria petroquímica. Las etapas normales en el procesamiento del gas natural sonla
deshidratación (eliminación de agua, usualmente con adsorbentes sólidos,como
alúmina o mallas moleculares), el endulzamiento (eliminación de ácidosulfhídrico
y dióxido de carbono con soluciones absorbentes en un esquemasimilar al
descrito para los procesos de endulzamiento de gas de refinería), yla
recuperación criogénica de etano e hidrocarburos más pesados (condensaciónde
estos componentes a bajas temperaturas, del orden de 100oC, y destilaciónfraccionada
de los líquidos condensados). Otras etapas complementarias son
elfraccionamiento de los hidrocarburos recuperados y la conversión del ácidosulfhídrico
a azufre. 12. Procesos Petroquímicos Además de los combustibles, del petróleo se
obtienenderivados que permiten la producción de compuestos químicos que son la
base dediversas cadenas productivas que terminan en una amplia gama de
productosconocidos genéricamente como productos petroquímicos, que se utilizan
en lasindustrias de fertilizantes, plásticos, alimenticia, farmacéutica, química
ytextil, entre otras. Las principales cadenas petroquímicas son las del
gasnatural, las olefinas ligeras (etileno, propileno y butenos) y la de los aromáticos.La
cadena del gas natural se inicia con el proceso de reformación con vapor
pormedio del cual el metano reacciona catalíticamente con agua para producir
elllamado gas de síntesis, que consiste en una mezcla de hidrógeno y óxidos
decarbono. El descubrimiento de este proceso permitió la producción a
granescala de hidrógeno, haciendo factible la producción posterior de amoníacopor
su reacción con nitrógeno, separado del aire. El amoníaco es la base enla
producción de fertilizantes. También a partir de los componentes del gas de síntesis
seproduce metanol, materia prima en la producción de metil-terbutil-éter
yteramil-metil-éter, componentes de la gasolina; otra aplicación es su uso
comosolvente en la industria de pinturas. La cadena del etileno se inicia a partir del etano
recuperadodel gas natural en las plantas criogénicas, el cual se somete a un
proceso dedescomposición térmica para producir etileno principalmente, aunque
tambiénse forma hidrógeno, propano, propileno, butano, butilenos, butadieno y
gasolinapirolítica. Del etileno se producen un gran número de derivados, como
lasdiferentes clases de polietilenos cuyas características dependen del proceso
depolimerización; su aplicación se encuentra en la producción de plásticos,recubrimientos,
moldes, etc. Por otro lado, el etileno puede reaccionar con cloro
paraproducir dicloroetano y posteriormente monómero de cloruro de vinilo,
uncomponente fundamental en la industria del plástico, y otros
componentesclorados de uso industrial. La oxidación del etileno produce oxido
de etileno yglicoles, componentes básicos para la producción de poliéster, así
como deotros componentes de gran importancia para la industria química,
incluyendo lasresinas PET (poli etilén tereftalato), actualmente usadas en la
fabricación debotellas para refresco, medicinas, etc. El monómero de estireno,
componentefundamental de la industria del plástico y el hule sintético, se
produce tambiéna partir del etileno, cuando éste se somete, primero a su
reacción con bencenopara producir etilbenceno y después a la deshidrogenación
de este compuesto.El acetaldehído, componente básico en la producción de ácido
acético yotros productos químicos, también se produce a partir del etileno. Otra olefina ligera, el propileno, que se produce ya sea
pordeshidrogenación del propano contenido en el gas LP, como subproducto en
lasplantas de etileno o en las plantas de descomposición catalítica fluida FCC
derefinerías, es la base para la producción de polipropileno a través
deplantas de polimerización. Otro producto derivado del propileno y del amoníacoes
el acrilonitrilo, de importancia fundamental en la industria de las fibrassintéticas.
Del propileno se puede producir alcohol isopropílico de granaplicación en la
industria de solventes y pinturas, así como el óxido depropileno; otros
derivados del propileno son el ácido acrílico, la acroleína,compuestos
importantes en la industria del plástico. Como derivado de la deshidrogenación de los butenos o
biencomo subproducto del proceso de fabricación del etileno, se obtiene el
1,3butadieno, que es una materia prima fundamental en la industria de los elastómeros,llantas
para toda clase de vehículos, juntas, sellos, etc. Una cadenafundamental en la
industria petroquímica se basa en los aromáticos (benceno,tolueno y xilenos).
La nafta virgen obtenida del petróleo crudo contieneparafinas, nafténicos y
aromáticos en el intervalo de 6 a 9 átomos decarbono. Esta fracción del petróleo,
después de un hidrotratamiento paraeliminar compuestos de azufre, se somete al
proceso de Reformación BTX, el cualpromueve fundamentalmente las reacciones de
ciclización de parafinas y dedeshidrogenación de nafténicos, con lo cual se
obtiene una mezcla dehidrocarburos rica en aromáticos. Estos componentes se
separan, primero delresto de los hidrocarburos a través de un proceso de
extracción con solvente,y después entre ellos, por medio de diversos esquemas
de separación. Enprocesos ulteriores se ajusta la proporción relativa de los
aromáticos a lademanda del mercado, por ejemplo, convirtiendo tolueno en
benceno porhidrodealquilación, o bien en la isomerización de xilenos, para
aumentar laproducción de orto-xileno. Otro proceso fundamental es la desproporcionalización de
losaromáticos pesados para incrementar la producción de benceno, tolueno
yxilenos. Una vez separados los aromáticos, se inicia la cadena petroquímica
decada uno de ellos. El benceno es la base de producción de ciclohexano y de
laindustria del nylon, así como del cumeno para la producción industrial
deacetona y fenol; el tolueno participa de una forma importante en la industria
delos solventes, explosivos y en la elaboración de poliuretanos. Los xilenos
sonel inicio de diversas cadenas petroquímicas, principalmente la de las
fibrassintéticas. Cuadro No. 2 Procesos de la Industria del petróleo basadosen
la separación física de componentes aprovechando diversos principios comolos
siguientes: Proceso Agente Ejemplos de
aplicaciones Destilación Adición/remoción de
calor Separación del petróleo
crudo en sus destilados. Absorción Solvente Eliminación de CO2 y
H2S hidrocarburos líquidos y gaseosos. Adsorción Absorbente Separación de
parafinas normales e isoparafinas. Cristalización Remoción de calor Eliminación de
parafinas en el proceso de producción de lubricantes. Filtración Material filtrante Remoción de sólidos
en corrientes de carga y en productos refinados. Agotamiento Gas de arrastre Recuperación de
hidrocarburos de catalizador recirculado en plantas FCC. Permeación Membranas Recuperación de hidrógeno
de corrientes gaseosas. Ciclones Fuerza inercial Remoción de finos de
catalizador en el proceso FCC. D. Derivados del petróleo En Panamá el crudo es transformado en productos livianos
yproductos pesados como los siguientes: 1. Los gases licuados Butano y Propano: Se verificaque
su composición y su volatilidad sean correctas a través de los doscriterios básicos:
ensayo de evaporación (que mide el residuo fondo debotella) y tensión de vapor
(que mide la presión relativa en el recipiente ala temperatura límite de
utilización 50°C). Se usa como gas licuado paracocinar, combustión interna,
calentadores, mecheros de laboratorios y lámparasde gas. El análisis
completo de un producto petrolífero ligero se hace por cromatografía en fase
gaseosa, los diversos hidrocarburos, arrastrados sucesivamente por una corriente
de gas portador, son detectados e identificados a la salida del aparato, y
registrado su volumen relativo. 2. Las
Gasolinas: Sometidas a una garantía de utilización particularmente severa
tanto como carburante como disolvente, debe, primeramente, estar compuesta por
hidrocarburos de volatilidad correcta, lo que se verifica por medio de un test
de destilación en alambique automático. Su comportamiento en un motor viene
cifrado en laboratorio por diversos índices de octano que miden la resistencia
de detonación y al autoencendido. La gasolina es de naturaleza incolora, pero
el aspecto amarillo, rojo o azul de un carburante, conseguido por adición de un
colorante artificial, facilita el control de los fraudes. b.
Super: Motores de combustión interna de mediana y alta compresión tales como
automóviles de pasajeros y camiones pequeños. 3.
Queroseno (kerosene): Producto básico de la industria petrolífera desde hace
cien años. A fin de limitar los riesgos inherentes a la manipulación de un
producto fácilmente inflamable, su volatilidad está limitada por un contenido
en gasolina que se mantiene inferior al 10%, verificado en el test de destilación,
mientras que otro aparato mide el punto de encendido, que es la temperatura a la
cual un producto petrolífero calentado suavemente comienza a desprender
suficientes vapores como para provocar su inflamación súbita al contacto con
una llamita. Un petróleo bien depurado debe poder arder durante largas horas
sin humear y sin desprender carbonilla, lo que se verifica empíricamente por
medio de lámparas normalizadas. En el
caso de los carburorreactores, se mide además su resistencia a la corrosión, a
la congelación y a la formación de emulsiones acuosas, así como su
estabilidad térmica: este último test se realiza en el "fuel coker",
aparato que reproduce en el laboratorio las condiciones de alimentación y de
precalentamiento sufrida por el queroseno en los motores de reacción. El
aceite para lámparas representa aún hoy en día una cierta solución para el
alumbrado. Se usa como combustible de aviones a reacción, aviones de pasajeros,
helicópteros de turbina, como combustible para estufas (cocina rural),
refrigeradoras, y la calefacción o las incubadoras. 4.
Diesel Liviano: Este tipo de productos, intermedios entre los ligeros y los
pesados, representa en Europa un importante porcentaje de los destinos del petróleo.
El motor diesel es bastante menos exigente acerca de la calidad de su carburante
que el motor de gasolina; sin embargo, es importante garantizar una gas-oil bien
destilado: ni demasiado ligero e inflamable (ensayo de destilación y de punto
de encendido), ni demasiado pesado (medida de la viscosidad y de la temperatura
de congelación). Un ensayo en un motor especial normalizado verifica por último
la predisposición del producto a inflamarse espontáneamente (índice de
cetano). Utilizado en motores de combustión interna, autos de pasajeros, equipo
pesado, calderas y quemadores industriales. 5.
Diesel Marino: En motores de combustión interna marítimos y en turbinas de gas
para generación eléctrica. También es usado en calderas de barcos
industriales. 6.
Combustóleo (Fuel Oil o Bunker C): Uso industrial de combustible para calderas
para generar vapor o energía eléctrica por ejemplo: plantas termoeléctricas
de energía (como las del I.R.H.E., en su tiempo, en Bahía Las Minas), también
es usado para motores de propulsión marinos. El control de sus características
afecta principalmente a: 7.
Asfalto: Hasta hace poco, especialidad de algunas refinerías que los extraían
de petróleos brutos particulares. Son productos de gran consumo exigidos en
tonelaje creciente para la construcción de carreteras, autopistas, reparación
de calles y caminos, para uniones de inmuebles, construcción de muros, para
techo e impermeabilización, para la industria eléctrica, etc. Son objeto de
ensayo de viscosidad, de penetración, de reblandecimiento y de ductibilidad
(alargamiento). El mercado de naves en tránsito por el Canal requiere tambiéndistintos
grados de mezclas de los dos combustibles: Diesel Marino y Bunkerconocidos también
como IFO’S o Intermedios. Cuadro No. 3 Promedio del rendimiento de un barril de crudo | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||