Petr

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Petróleo

• Origen, procesamiento y aplicaciones.

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(No Transcript)
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Origen Y Formación

• El petróleo se formó hace millones de años, a
  partir de organismos vivos que se mineralizaron,
  mezclándose con arenas y limos que cayeron al
  fondo del mar. En las cuencas Estos sedimentos se
  fueron acumulando en las denominadas rocas
  madres o arenas madres.
• Trampas las trampas pueden ser estructurales
  (pliegues, fallas) o estratigráficas,
  (variaciones de permeabilidad en las capas
  sedimentarias) en que han de alternar capas
  porosas o portadoras de petróleo con capas
  impermeables, que obran como barreras. El lugar
  donde existe un depósito de petróleo y/o
  acumulación de gas se denomina yacimiento.
• Sobre las 19 cuencas sedimentarias reconocidas en
  territorio argentino - algunas de las cuales se
  extienden parcial o totalmente por debajo de la
  plataforma submarina -, 5 producen hoy
  hidrocarburos, y de ellas 3 corresponden a la
  Patagonia cuenca Neuquina, del Golfo de San
  Jorge y Austral o Magallánica

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Primeros Antecedentes

• Se lo conoce desde las épocas remotas, por
  ejemplo aparece mencionado en la Biblia.
• Las culturas precolombinas que habitaban en
  América ya lo usaban para impermeabilizar y
  calafatear embarcaciones, los egipcios para
  embalsamamientos (7000 a. C.) y los chinos para
  iluminar desde el siglo III.
• Durante el renacimiento, se utilizaba el petróleo
  de algunos depósitos superficiales para obtener
  lubricantes.

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Antecedentes Históricos

• A pesar de estos usos puntuales, no podemos decir
  que la industria tuvo un verdadero desarrollo
  sino hasta mediados del siglo XIX.
• El primer pozo de petróleo fue perforado en 1859
  (21m), por Ewin Drake, con el objetivo de
  destilarlo y obtener así querosen, o sea un
  aceite que utilizaría para las lámparas,
  sustituyendo el aceite de ballenas que sólo
  podían usar los ricos.
• Sin embargo no fue hasta el año 1895, cuando
  aparece el primer automóvil, que la refinación
  del petróleo se instala definitivamente entre
  nosotros.

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Antecedentes De Explotación En Argentina

• En Argentina, a fines del siglo XVIII se usaron
  betunes naturales de Mendoza, y quizá del norte
  del Neuquén - conocidos por los indígenas - para
  el calafateo de naves, impermeabilización de
  recipientes y afines.
• En 1865 se constituyó la compañía Jujeña de
  Kerosene, y en 1886, la compañía Mendocina de
  Petróleo.
• La presencia de petróleo en acumulaciones
  industrialmente comerciales se detecto por
  primera vez, en 1907, en Comodoro Rivadavia
  (Chubut), en la cuenca del Golfo de San Jorge de
  manera casual, en una perforación para buscar
  agua.

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...///

• En 1910 el Estado Nacional creó, dependiente del
  Ministerio de Agricultura, la Dirección General
  de Explotación de Petróleo en esa área. Su primer
  director fue el ingeniero Luis A. Huergo,
• Aún antes de su creación surgían, con el mismo
  objeto, empresas privadas, las primeras de origen
  inglés. La guerra mundial de 1914-18 generó un
  importante mercado internacional el interno
  comenzó a crecer a partir de 1920.

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...///

• En 1919, el presidente Hipólito Yrigoyen fijaba
  las líneas de la política nacional en materia de
  petróleo, la que partía de la declaración de
  'bienes de la Nación', para los yacimientos y
  proseguía con el incremento de la explotación por
  parte de Estado, aunque con mantenimiento en las
  empresas privadas.
• Entre 1919 y 1923 se presentaron más de treinta
  compañías petroleras, con capitales de origen muy
  diversos, europeos primero y después también
  norteamericanos, y las solicitudes de cateo
  aumentaron al infinito se vivía la llamada '
  fiebre del petróleo'.

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...///

• En 1923, el propio Yrigoyen creó, por decreto, la
  Dirección General de Yacimientos Petrolíferos
  Fiscales (YPF), destinada a ser protagonista
  principal en materia de prospección, perforación
  de pozos y exploración. Su primer director, fue
  el coronel Enrique Mosconi.

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Formación De Petróleo
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Formación De Napas
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Extracción Del Petróleo

• Ubicado un yacimiento, se perfora el terreno
  hasta llegar al mismo. Se monta una torre
  metálica de 40-50 metros de altura que sostendrá
  los equipos, y el subsuelo se taladra con un
  trépano que cumple una doble función avance y
  rotación. Tanto el trépano como la barra que lo
  acciona tienen conductos internos para que
  circule una suspensión acuosa de Bentonita
  -arcilla amarillenta de adhesividad apropiada-.

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Extracción

• Esa suspensión enfría el trépano y arrastra el
  material desmenuzado hacia la superficie.
• En su boca los pozos tienen 50 cm. De diámetro
  pero éste es de menor a mayor profundidad. Antes
  se perforaba verticalmente pero ahora se trabaja
  en cualquier dirección usando barras articuladas.
  
• Estos dispositivos permiten "dirigir" al trépano,
  sorteando obstáculos.
• En Mendoza hay pozos de 1.500 a 1.800 metros de
  profundidad, pero en salta se ha necesitado
  perforar a 4.000 metros.

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• A medida que progresa la perforación se insertan
  caños de acero, adosados al terreno con cemento,
  para impedir desmoronamientos e infiltraciones de
  agua. En la proximidad del yacimiento escapan
  gases. Entonces se extreman las precauciones. En
  algunas oportunidades la gran presión de dichos
  gases origina la surgencia natural, espontánea y
  descontrolada, con riesgos de inflamación.
• Después el petróleo fluye lentamente siendo
  conducido a depósitos. Cuando la presión natural
  disminuye el petróleo se bombea mecánicamente.

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Extracción

• El rendimiento promedio de los pozos argentinos
  no es alto, está comprendido entre 10 y 20
  m3/día. En casos excepcionales se registran hasta
  500 m3/día.
• Los países anglosajones valúan el volumen
  extraído en una unidad convencional "el barril".
  
• Un barril equivale a 36 galones, cada uno de
  ellos de 4 ½ litros o sea que un barril son 162
  litros.

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Extracción
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Características Del Petróleo

• Es un líquido de color oscuro, fluorescente con
  reflejos verdes o verde azulado.
• Su densidad varía entre 0.615 hasta 0.994g/cm3
• Insoluble en agua y soluble en éter, benceno,
  cloroformo, etc.
• Viscosidad variable aumentando con la densidad
  del mismo.

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Refinación del petróleo

• El petróleo extraído del pozo se denomina crudo.
  Como no se lo consume directamente, ya en el
  propio yacimiento sufre algunos tratamientos
• Separación de gases Cuatro gases que se
  encuentran disueltos a presión en el crudo, se
  separan con facilidad.
• El Metano (CH4) y el Etano (C2H6), componen el
  gas seco, así llamado porque no se licua por
  compresión. El gas seco se utiliza como
  combustible en el yacimiento o se inyecta en los
  gasoductos, mezclándolo con el gas natural.
• El Propano (C3H8) y el Butano (C4H10),
  constituyen el gas húmedo que se licua por
  compresión. El gas líquido se envasa en cilindros
  de acero de 42-45 Kg.. La apertura de la válvula,
  que los recoloca a presión atmosférica, lo
  reconvierte en gas.

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• b) Deshidratación Decantado en grandes
  depósitos, el crudo elimina el agua emulsionada.
• c) Transporte
• El crudo se envía de los yacimientos a las
  destilerías que, en nuestro país, están en los
  centros de consumo y no en la región productora.
  Se recurre a varios medios
• Por vía terrestre vagones-tanques del
  ferrocarril o camiones acoplados.
• Por vía marítima buques petroleros, también
  llamados barcos cisternas o buques tanque, con
  bodegas de gran capacidad. Japón a botado
  petroleros gigantescos, "supertanques" de 400
  metros de eslora, que acarrean hasta 500.000 m3.
• Mecánicamente el crudo se transporta por
  oleoductos de 30-60 cm de diámetro con estaciones
  en el trayecto para bombearlo, calentándolo para
  disminuir su viscosidad. Los poliductos se
  destinan al transporte alternativo de los
  diferentes subproductos.

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Destilación Primaria Del Petróleo Crudo.
(Topping)

• En las destilerías se destila fraccionadamente el
  petróleo. Como está compuesto por mas de 1.000
  hidrocarburos, no se intenta la separación
  individual de cada uno de ellos. Es suficiente
  obtener fracciones, de composición y propiedades
  aproximadamente constantes, destilando entre dos
  temperaturas prefijadas.

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Destilación Primaria

• El crudo se calienta a 350C y se envía a una
  torre de fraccionamiento, metálica y de 50 metros
  de altura, en cuyo interior hay numerosos "platos
  de burbujeo".
• Un "plato de burbujeo" es una chapa perforada,
  montada horizontalmente, habiendo en cada
  orificio un pequeño tubo con capuchón.
• De tal modo, los gases calientes que ascienden
  por dentro de la torre atraviesan el líquido mas
  frío retenido por los platos.

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Destilación Primaria

• Tan pronto dicho líquido desborda un plato cae al
  inmediato inferior.
• La temperatura dentro de la torre de
  fraccionamiento queda progresivamente graduada
  desde 350C en su base, hasta menos de 100C en
  su cabeza.
• Como funciona continuamente, se prosigue la
  entrada de crudo caliente mientras que de platos
  ubicados a convenientes alturas se extraen
  diversas fracciones.
• Estas fracciones reciben nombres genéricos y
  responden a características bien definidas, pero
  su proporción relativa depende de la calidad del
  crudo destilado, de las dimensiones de la torre
  de fraccionamiento y de otros detalles técnicos.

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Destilación Primaria
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Fracciones Del Topping

• De la cabeza de las torres emergen gases. Este
  "gas de destilería" recibe el mismo tratamiento
  que el de yacimiento y el gas seco se une al gas
  natural mientras que el licuado se expende como
  "Supergas" o en garrafas.
• Las tres fracciones líquidas mas importantes son
• Naftas Estas fracciones son muy livianas
  (densidad 0,75 g/ml) y de baja temperatura de
  destilación menor de 175C. Están compuestas por
  hidrocarburos de 5 a 12 átomos de carbono.
• Kerosenes Los kerosenes destilan entre 175C y
  275C, siendo de densidad mediana (densidad 0,8
  g/ml). Sus componentes son hidrocarburos de 12 a
  18 átomos de carbono.
• Gas oil El gas oil es un líquido denso (0,9
  g/ml) y aceitoso, que destila entre 275C y
  325C. Sus hidrocarburos poseen mas de 18 átomos
  de carbono..

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Residuos De La Destilación

• Fuel oil, que se extrae de la base de la torre.
  Es un líquido negro y viscoso de excelente poder
  calórico 10.000 cal/g. Una alternativa es
  utilizarlo como combustible en usinas
  termoeléctricas, barcos, fábricas de cemento y
  vidrio.
• La otra es someterlo a una segunda destilación
  fraccionada "La destilación conservativa", o
  destilación al vacío, del orden de pocos
  milímetros de mercurio.
• Con torres de fraccionamiento similares a las
  descriptas se separan nuevas fracciones que, en
  este caso, resultan ser "aceites lubricantes".
• Estos son livianos, medios o pesados según su
  densidad y temperaturas de destilación. El
  residuo final es el asfalto, imposible de
  fraccionar. Este se lo utiliza para pavimentación
  e impermeabilización de techos y cañerías.

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Cracking

• Los petróleos argentinos, en general, producen
  poca cantidad de naftas. El porcentaje promedio
  respecto del crudo destilado es del 10. Para
  aumentarlo se emplea el cracking. Así se aumenta
  el porcentaje a un 50.
• Las fracciones pesadas como el gas oil y el fuel
  oil se calientan a 500C, a altas presiones, en
  presencia de sustancias auxiliares
  catalizadores, que coadyuvan en el proceso. De
  allí que se mencione el "cracking catalítico".
• En esas condiciones la molécula de los
  hidrocarburos con muchos átomos de carbono se
  rompe formando hidrocarburos mas livianos, esto
  es, de menor número de átomos de carbono en su
  molécula.

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Cracking

• La siguiente ecuación ilustra el hecho acaecido
• C18H38 C8H16 C8H18 CH4 C
• La ruptura de la molécula de 18 átomos de carbono
  origina
• dos hidrocarburos de 8 átomos de carbono cada
  uno, iguales a los que componen las naftas.
• Metano CH4.
• Quedando un residuo carbonoso el Coque de
  Petróleo.
• Las fracciones obtenidas mediante el Cracking se
  envían a torres de fraccionamiento para
  separar1) gases. 2) Naftas y eventualmente
  kerosene y 3) residuos incorporables a nuevas
  porciones de gas oil y de fuel oil.
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Reactor de Cracking

• En la figura se observa a la izquerda un reactor
  de craqueo catalítico
• El catalizador, una vez agotado ingresa al horno
  de recuperación donde se queman los restos
  carbonosos
• El catalizador recuperado vuelve al reactor de
  cracking.

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Reactores de reforming

• En estos reactores la nafta de baja calidad,
  formada principalmente por hidrocarburos lineales
  ingresa a 500. Durante la reacción se va
  enfriando.
• El proceso es endotérmico y se repite tres veces.
• El catalizador es platino. Por eso se usan
  pequeñas esferas recubiertas de platino.