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Petróleo
Contenidos
• El carbono. • El petróleo. • El gas natural.
Objetivos
• Conocer las fuentes naturales de obtención del carbono y sus propiedades químicas. • Explicar las hipótesis acerca del origen del petróleo. • Describir la destilación fraccionada y composición química del petróleo. • Identificar compuestos derivados del petróleo.
El Carbono
C6 1s2 2s2 2p2
2pz
C6 1s2 2s1 2px1 2py
1 2pz1
Tetravalencia del carbono
Mezcla de hidrocarburos
sus moléculas contienen de 2 a 85 átomos de carbono
productos
gasolina
fuel oil
GLP
Cicloalcanos
Aromáticos
Alcanos
El Petróleo
Fuente: elproyectomatriz.files.wordpress.com
Origen Abiogénico
Origen Biogénico
CO2 reacciona con hidrógeno
aparece CH4
cadena se alarga al reaccionar entre sí los grupos metano
hidrocarburos provienen de organismos muertos
requiere condiciones específicas
anoxia sedimentos
peso
fricción
kerógeno 160 mill. de años
El Petróleo: su origen
Se clasifican en función de la cantidad de moléculas de interés
índice API
Petróleos Pesados
Petróleos Medios
Petróleos Livianos
5 – 20º API
20 – 25º API
25 – 55º API
son los de mayor relevancia económica
alta calidad baja calidad
Tipos de Petróleo
Gas Natural
Destilación Fraccionada del petróleo
Crudo de petróleo
c-c c-c c-c c-c-c c-c-c c-c-c-c c-c-c-c-c-c-c c-c-c-c-c-c-c-c-c
(85% metano, 15% etano)
Usos: • Combustible • MP de plásticos, solventes, Fertilizantes, etc. • Recuperación de yacimientos petrolíferos.
GLP
Gasolina
Kerosene
Diesel
Asfalto
API
C. Pesados
C. Medianos
C. Livianos
Mezcla de
Hidrocarburos
Crudo de petróleo
REFINACIÓN DEL PETRÓLEO
Petróleo es una mezcla de diferentes tipos de hidrocarburos
deben ser separadas para su utilización
Refinación de Petróleo
Destilación
Fraccionamiento Conversión
Isomerización y alquilación
Cracking Térmico y Catalítico
Mezclado
El Petróleo: su refinación
Busca separar productos en base a distintos puntos de ebullición
petróleo se calienta a 370º C y es incorporado a torre de destilación
> 350º C
240º – 350º C
170º – 250º C
35º – 180º C
< 35º C
Asfalto y Fuel Oil
Diesel y lubricantes
Kerosene y Jet Fuel
Nafta y gasolina
GLP
El Petróleo: Destilación Fraccionada
El Petróleo: Destilación Fraccionada
Fuente: Cepech 2008
Cracking
Térmico Catalítico
el objetivo es atacar a moléculas grandes para permitir su ruptura, obteniendo moléculas de mayor valor
El Petróleo: Procesos de Conversión
producto de los catalizadores, corresponde reorganizar las moléculas pequeñas obtenidas
Alquilación Isomerización
oleofinas + isobutanos
produce el alquilado (aditivo para gasolinas)
ramifica alcanos pequeños
(4 a 6 carbonos)
produce isopentanos e isohexanos
(aditivo para gasolinas)
El Petróleo: Procesos de Conversión
Asfalto
sustancia viscosa con propiedades cementantes
actúa como “pegamento” entre sólidos (e.g. ripio)
El Petróleo: Sus productos
Petroquímicos
útiles en procesos secundarios: materia prima de plásticos
Metanol, etileno, propileno, benceno y tolueno
Fuel Oil
petróleo combustible – usado en hornos y calderas
hidrocarburos de cadena larga con altos niveles de contaminantes
El Petróleo: Sus productos
Diesel
combustible con mayor liberación de energía que gasolina
moléculas aromáticas y alcanos de ± 16 carbonos
Kerosene
usos: calefacción – combustible para aviones a reacción (JET A1)
moléculas aromáticas y alcanos de ± 12 carbonos
Gasolina
principal producto derivado del petróleo (puede llegar al 70%)
moléculas aromáticas y alcanos de ± 8 carbonos
requiere de aditivos para disminuir riesgo de autoignición (knocking)
eficiencia medida en octanaje – isooctanos en la mezcla (%)
GLP
combustible para calefacción y funcionamiento de cocinas
moléculas pequeñas muy volátiles (3 – 4 átomos de carbono)
Fuente: elproyectomatriz.files.wordpress.com
mineral fósil – formación similar al petróleo
organismos (principalmente vegetales) muertos en ambientes terrestres
tipos Turba
Hulla
Antracita
carbón en formación
carbón opaco – el más usado
carbón terminal
Carbón Mineral
Turba
Hulla
Antracita
Carbón Mineral
Metano liberado en el proceso de formación del petróleo y del gas natural
se utiliza para calefacción y generación de electricidad
Ventaja Desventaja
es el combustible con menor tasa de liberación de
contaminantes
su densidad es muy baja, dificultando su transporte y
almacenamiento
Gas Natural
combustibles fósiles
formación
alta temperatura alta presión tiempo
petróleo carbón mineral gas natural
Gasolina Kerosene Diesel GLP
Síntesis de la Clase
