viernes, 17 de junio de 2011

Origen del petróleo.


                Algunos científicos creen que el petróleo se formó por la actividad volcánica, otros sugieren que se debió a la mezcla de varios minerales con agua, la teoría más aceptada es la de origen orgánico, según la cual el petróleo se formó hace millones de años, a partir de restos de animales y plantas que se depositaron en el fondo marino y sufrieron descomposición. Durante ese tiempo, se formaron capas de sedimentos sobre los restos orgánicos. Debido al aumento de la temperatura y la presión, estos restos orgánicos se convirtieron en petróleo y gas natural.
Desde los tiempos antiguos el petróleo ha sido utilizado por la población americana. Los incas y los aztecas, por ejemplo, empleaban el aceite depositado en la superficie de los pozos para cubrir las entradas de los templos.
            En Venezuela, los indígenas recubrían con este producto sus embarcaciones y encendían sus antorchas. En la actualidad el petróleo se utiliza como materia prima para obtener derivados como la gasolina y el gasoil (combustibles), y productos como los plásticos, pinturas y fertilizantes.
Desde la antigüedad el petróleo aparecía de forma natural en ciertas regiones terrestres como son los países de Oriente Medio. Hace 6.000 años en Asiria y en Babilonia se usaba para pegar ladrillos y piedras, en medicina y en el calafateo de embarcaciones; en Egipto, para engrasar pieles; las culturas precolombinas de México pintaron esculturas con él; y los chinos ya lo utilizaban como combustible.
La primera destilación de petróleo se atribuye al sabio árabe de origen persa Al-Razi en el siglo IX, inventor del alambique, con el cual obtenía queroseno y otros destilados, para usos médicos y militares. Los árabes a través del Califato de Córdoba, actual España, difundieron estas técnicas por toda Europa.
Durante la Edad Media continuó usándose únicamente con fines curativos.
En el siglo XVIII y gracias a los trabajos de G. A. Hirn, empiezan a perfeccionarse los métodos de refinado, obteniéndose productos derivados que se utilizarán principalmente para el engrasado de máquinas.
En el siglo XIX se logran obtener aceites fluidos que empezaran pronto a usarse para el alumbrado. En 1846 el canadiense A. Gesnerse obtuvo queroseno, lo que incrementó la importancia del petróleo aplicado al alumbrado. En 1859 Edwin Drake perforó el primer pozo de petróleo en Pensilvania.
La aparición de los motores de combustión interna abrió nuevas e importantes perspectivas en la utilización del petróleo, sobre todo en uno de los productos derivados, la gasolina, que hasta entonces había sido desechada por completo al no encontrarle ninguna aplicación práctica.
El 14 de septiembre de 1960 en Bagdad, (Irak) se constituye la Organización de Países Exportadores de Petróleo (OPEP), fundada por el Ministro de Energías venezolano Juan Pablo Pérez Alfonso, junto con un grupo de ministros árabes.
Las principales empresas estatales son Aramco (Arabia Saudita), National Iranian Oil Company (Irán), Petróleos de Venezuela Sociedad Anónima PDVSA (Venezuela), China National Petroleum Corporation, Kuwait Petroleum Company, Sonatrach, Nigerian National Petroleum Corporation, Libya National Oil Co, Petróleos Mexicanos (PEMEX) (México) y Abu Dhabi National Oil Co. En el caso de la mayor empresa rusa, Lukoil, la propiedad gubernamental es parcial.

Hace unos 600 millones de años el mar cubría casi toda la tierra, en sus aguas vivían seres pequeñísimos: gusanos, caracoles, y plantas marinas como las algas. Estos animales pequeños eran el alimento de animales más grandes que para aquel entonces poblaban la tierra. Había exuberantes bosques, a medida que se extinguían y se iban descomponiendo, se fueron depositando  en el fondo de los mares y ríos.
Estos depósitos formaron capas de tierra sedimentarias, que, al pasar los años se convirtieran en rocas. Con el aumento de la temperatura y la presión se transformó muy lentamente en un líquido espeso y aceitoso al que se le dio el nombre de petróleo.
Como la tierra estaba en proceso de formación se daban constantemente movimientos bruscos, (terremotos, temblores) los que fueron dando origen a las montañas, mesetas, valles. Así, el petróleo fue quedando bajo varias capas de la corteza terrestre. Este migró a lo largo de fracturas para acumularse en gruesas capas de arenas del período, formándose los yacimientos de donde el petróleo es extraído actualmente, dando origen a la mayor parte del petróleo venezolano.
            Como su nombre lo indican los hidrocarburos son compuestos de carbono e hidrógeno, los cuales a temperatura ambiente y presión normal, pueden encontrarse en estado gaseoso, líquido o sólido. Comercialmente, el término petróleo crudo se refiere a los hidrocarburos líquidos, a los hidrocarburos gaseosos se les denomina gas natural, y los hidrocarburos sólidos reciben el nombre de asfalto (bitumen) o cera (parafina). La mayoría de los petróleos crudos, aun cuando son líquidos, contienen gases y sólidos en solución.
Desde siempre el petróleo ha sido conocido gracias a los afloramientos de betún sobre la superficie del suelo o por las emanaciones de gas natural, fuegos eternos descritos por autores bíblicos y por Herodoto. Los antiguos chinos lo descubrieron fortuitamente practicando pozos, bastante profundos por la época, en busca de sal gema. Los pueblos de la antigüedad aprovechaban el alquitrán para calafatear sus naves, engrasar los ejes de sus carros, cimentar o impermeabilizar sus habitaciones.
 En China se sabía transportar el gas mediante canalizaciones de bambú a fin de poder calentar y alumbrar las casas, así como para alimentar hornos y hogares. En la Edad Media se le adjudicaron usos medicinales y farmacéuticos, que estuvieron muy en boga hasta el siglo XIX. Tradicionalmente, se sitúa en 1859 el origen de la industria petrolífera como la perforación del famoso pozo Edwin Laurentine Prake (1819- 1880), que reveló los ricos yacimientos de Pennsylvania y abrió la era del petróleo para lámparas (1860-1900); le sucedió la de las gasolinas y aceites para automóviles y aviación, después de la de los combustibles líquidos, a partir de 1910 se introdujo en el mundo de la marina, sobre todo desde 1950 domina el de la petroquímica y se halla a las puertas de la biología.
El petróleo se origina de una materia prima formada principalmente por detrito de organismos vivos acuáticos, vegetales y animales, que vivían en los mares, las lagunas o las desembocaduras de los ríos, en las cercanías del mar. El petróleo se encuentra únicamente en los medios de origen sedimentario. La materia orgánica se deposita y se va cubriendo por sedimentos; al quedar cada vez a mayor profundidad, se transforma en hidrocarburos, proceso que según las recientes teorías, es una degradación producida por bacterias aerobias primero y anaerobias luego.
Estas reacciones desprenden oxígeno, nitrógeno y azufre, que forma parte de los compuestos volátiles de los hidrocarburos. A medida que los sedimentos se hacen compactos por efectos de presión, se forma la "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 migración hasta la superficie donde se oxida y volatiliza.

Teorías Sobre el origen inorgánico


Algunos geólogos apoyan la hipótesis del origen abiogenético del petróleo y sostienen que al interior de la tierra existen hidrocarburos de origen estrictamente abiogenético. Los químicos Marcellin Berthelot y Dmitri Mendeleev, así como el astrónomo Thomas Gold llevaron adelante esta teoría en el mundo occidental al apoyar el trabajo de Nikolai Kudryavtsev en la década de 1950. Actualmente, esta teoría es apoyada principalmente por Kenney y Krayushkin.
La hipótesis del origen abiogenético del petróleo es muy minoritaria entre los geólogos. Sus defensores consideran que se trata de "una cuestión todavía abierta". La extensiva investigación de la estructura química del querógeno ha identificado a las algas como la fuente principal del petróleo. La hipótesis del origen abiogenético no puede explicar la presencia de estos marcadores en el querógeno y el petróleo, así como no puede explicar su origen inorgánico a presiones y temperaturas suficientemente altas para convertir el querógeno en grafito.
La hipótesis tampoco ha tenido mucho éxito ayudando a los geólogos a descubrir depósitos de petróleo, debido a que carece de cualquier mecanismo para predecir dónde podría ocurrir el proceso. Más recientemente, los científicos del Carnegie Institution for Science han descubierto que el etano y otros hidrocarburos más pesados pueden ser sintetizados bajo las condiciones del manto superior.

Petróleo.


La palabra “petróleo” se deriva  del latín y significa “aceite de piedra”. También recibe el nombre de crudo y se refiere a la muestra natural. El petróleo es un recurso natural no renovable de gran importancia económica.
El petróleo es una mezcla natural de hidrocarburos que se encuentra en el subsuelo. Entre los principales componentes de esta mezcla encontramos al carbono y al hidrogeno, aunque también contiene impurezas, como azufre, oxigeno, cinc, nitrógeno, entre otros.
El petróleo (del griego: πετρέλαιον, "aceite de roca")´ es una mezcla heterogénea de compuestos orgánicos, principalmente hidrocarburos insolubles en agua. También es conocido como petróleo crudo o simplemente crudo.
Es de origen fósil, fruto de la transformación de materia orgánica procedente de zooplancton y algas que, depositados en grandes cantidades en fondos anóxicos de mares o zonas lacustres del pasado geológico, fueron posteriormente enterrados bajo pesadas capas de sedimentos. La transformación química (craqueo natural) debida al calor y a la presión durante la diagénesis produce, en sucesivas etapas, desde betún a hidrocarburos cada vez más ligeros (líquidos y gaseosos). Estos productos ascienden hacia la superficie, por su menor densidad, gracias a la porosidad de las rocas sedimentarias. Cuando se dan las circunstancias geológicas que impiden dicho ascenso (trampas petrolíferas como rocas impermeables, estructuras anticlinales, márgenes de diapiros salinos, etc.) se forman entonces los yacimientos petrolíferos.
En condiciones normales es un líquido bituminoso que puede presentar gran variación en diversos parámetros como color y viscosidad (desde amarillentos y poco viscosos como la gasolina hasta líquidos negros tan viscosos que apenas fluyen), densidad (entre 0,75 g/ml y 0,95 g/ml), capacidad calorífica, etc. Estas variaciones se deben a la diversidad de concentraciones de los hidrocarburos que componen la mezcla.
Es un recurso natural no renovable y actualmente también es la principal fuente de energía en los países desarrollados. El petróleo líquido puede presentarse asociado a capas de gas natural, en yacimientos que han estado enterrados durante millones de años, cubiertos por los estratos superiores de la corteza terrestre.
Es un material de origen biológico, oscuro, aceitoso, pegajoso y no se pudre. El petróleo es la fuente de energía más importante en la actualidad; además es materia prima en numerosos procesos de la industria química. El origen del petróleo es similar al del carbón. En ambos casos, se hallan en las rocas sedimentarias, pero el petróleo procede de la descomposición de materia orgánica (especialmente restos de animales u grandes masa de placton en un medio marino). Su explotación es un proceso costoso que sólo está al alcance de grandes empresas.
El petróleo es un recurso fósil que se emplea como energía primaria; sustituyó al carbón que era la fuente principal de energía a finales del siglo XIX. El porcentaje respecto del total de la energía primaria consumida, en un país industrializado, ha ido aumentando desde principios de siglo hasta hace poco años. La crisis del petróleo, en 1973, motivada por la alarmante subida del precio del petróleo decretada por la OPEP (Organización de Países Exportadores de Petróleo), ha estabilizado el consumo, consiguiendo incluso que varios países diversifiquen su dependencia energética y hagan descender las cifras de las importaciones de petróleo.
El petróleo es un líquido de color oscuro, aspecto aceitoso, olor fuerte y densidad comprendida entre 0´8 y 0´95. Está formado por una mezcla de hidrocarburos.

Naturaleza del petróleo


Cada yacimiento de petróleo está constituido por una mezcla de miles de hidrocarburos diferentes, formados por la asociación de átomos de carbono e hidrógeno, cuyo origen todavía es mal conocido; a esta mezcla se agregan cantidades variables de sustancias que contienen azufre, nitrógeno y oxígeno: de los más de 1.500 campos petrolíferos conocidos, no se han encontrado aún dos crudos exactamente iguales.

El petróleo y sus propiedades.


Entre las propiedades del petróleo se destacan las siguientes: es un líquido natural aceitoso, viscoso y de color penetrante; puede presentar colores que van desde amarillo claro hasta negro intenso; es inflamable, es decir, que arde con facilidad, y es soluble en agua. Su densidad varía³ entre 0,8 y 0,9 g/cm³, esto significa que cada centímetro cúbico de petróleo tiene una masa de 0,8 o 0,9 gramos.

Derivados del petróleo.


El petróleo está formado principalmente por hidrocarburos, que son compuestos de hidrógeno y carbono, en su mayoría parafinas, naftenos y aromáticos. Junto con cantidades variables de derivados saturados homólogos del metano (CH4). Su fórmula general es CnH2n+2.
  • Cicloalcanos o cicloparafinas-naftenos: hidrocarburos cíclicos saturados, derivados del ciclopropano (C3H6) y del ciclohexano (C6H12). Muchos de estos hidrocarburos contienen grupos metilo en contacto con cadenas parafínicas ramificadas. Su fórmula general es CnH2n.
  • Hidrocarburos aromáticos: hidrocarburos cíclicos insaturados constituidos por el benceno (C6H6) y sus homólogos. Su fórmula general es CnHn.
  • Alquenos u olefinas: moléculas lineales o ramificadas que contienen un enlace doble de carbono (-C=C-). Su fórmula general es CnH2n. Tienen terminación -"eno".
    • Dienos: Son moléculas lineales o ramificadas que contienen dos enlaces dobles de carbono. Su fórmula general es CnH2n-2.
  • Alquinos: moléculas lineales o ramificadas que contienen un enlace triple de carbono. Su fórmula general es: CnH2n-2. Tienen terminación -"ino".
Además de hidrocarburos, el petróleo contiene otros compuestos orgánicos, entre los que destacan sulfuros orgánicos, compuestos de nitrógeno y de oxígeno. También hay trazas de compuestos metálicos, tales como sodio (Na), hierro (Fe), níquel (Ni), vanadio (V) o plomo (Pb). Asimismo, se pueden encontrar trazas de porfirinas.
Del petróleo se sacan derivados muy importantes como el gas, la gasolina, gasoil, nafta, fueloil, diesel, lubricantes, disolventes, plásticos, nailon, kerosén, asfalto y cientos de productos más.

Los gases licuados (propano y butano)
Para estos hidrocarburos comercializados en esta líquido en botellas a presión, empleados en forma gaseosa para cocina, calefacción doméstica, iluminación de camping y uso industriales tales como el oxicorte al propano, se verifica sobre todo que su composición y su volatilidad son correctas : ensayo de evaporación, que mide el residuo "fondo de botella", y tensión de vapor, que mide la presión relativa en el recipiente a la temperatura límite de utilización (50ºC), son los dos criterios básicos. 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.
Las gasolinas
La gasolina, sometida 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 a la detonación y al autoencendido. La gasolina es de natural incolora, pero el aspecto amarillo, rojo o azul de un carburante, conseguido por adición de un colorante artificial, facilita el control de los fraudes.
Los querosenos (petróleo lampante y carburorreactores)
Producto básico de la industria petrolífera desde hace cien años, el aceite para lámparas representa aún hoy en día una cierta solución para el alumbrado, la calefacción o las incubadoras.
 A fin de limitar los riesgos inherentes a la manipulación de un producto fácilmente inflamable, su volatibilidad 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 sufridas por el queroseno en los motores de reacción.
Los gas-oils
Este tipo de productos, intermedios entre los ligeros y los pesados, representa en Europa un importante porcentaje de los destinos del petróleo, en su doble función de carburante diesel (motor de gas-oil) y de combustible (fuel-oil doméstico).
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).
El fuel - oil doméstico es un gas-oil desgravado de impuestos por lo que su empleo está prohibido a los motores de vehículos. A este efecto es desnaturalizado por agentes trazadores y artificialmente coloreado de rojo . Como para todos los derivados del petróleo, se mide cuidadosamente su contenido en azufre con el fin de limitar la corrosión del aparato utilizador y la polución atmosférica.
Los fuel oils
Estos combustibles líquidos son utilizados en la industria y la marina para el calentamiento de hornos y de calderas, así como para ciertos motores Diesel pesados. El control de sus características afecta principalmente a:
-La viscosidad, que se determina midiendo, a la temperatura de utilización, en el tiempo de flujo de una determinada cantidad de aceite a través de un orificio calibrado, verificando así que el producto podrá ser bombeado fácilmente.
-La potencia calorífica, se evalúa en el calorímetro mediante la combustión en oxígeno de una cantidad pequeña de fuel-oil situada en una bomba metálica:
-El contenido del azufre, que se obtiene igualmente con una bomba de oxígeno midiendo la cantidad de anhídrido sulfuroso producido:
-El punto de encendido.
-El contenido de agua y sedimentos.
Los lubricantes (aceites de engrase)
Extremadamente diversos según su destino, estos productos nobles de refino sufren primero los controles clásicos de inflamabilidad (punto de encendido) y de fluidez (viscosidad, punto de derrame), pero importa por encima de todo probarlos en las condiciones reales o simuladas de su utilización futura. Su estabilidad al calor y la oxidación, por ejemplo verifica 200ºC haciéndolo barbotear en corriente de aire durante doce horas: la viscosidad de un aceite mineral bien refinado es aproximadamente doblada a la salida de este tratamiento, mientras que la de una vegetal será dividida en dos.
Las parafinas (ceras de petróleo)
La característica capital de estos derivados sólidos a temperatura normal, en su punto de fusión, que debe ser suficiente elevado para evitar el reblandecimiento de las bujías y el pegado intempestivo de los embalajes parafinados: se mide en el laboratorio anotando la palidez al enfriarse la parafina fundida que corresponde a los primeros síntomas de la solidificación.
Los betunes (asfalto o brea de petróleo)
Hasta hace poco, especialidad de algunas refinerías que los extraían de petróleos brutos particulares, actualmente son productos de gran consumo exigidos en tonelaje creciente para la construcción de carreteras, autopistas, para uniones de inmuebles y otros trabajos de obras públicas, para la industria eléctrica, etc.Son objeto de ensayo de viscosidad, de penetración, de reblandecimiento y de ductibilidad (alargamiento).
Los avances científicos y técnicos han hecho posible obtener cientos de derivados del petróleo, mediante el uso de métodos de refinación, que comprenden una serie de procesos, como lo es la destilación fraccionada. Cada uno de ellos se emplea según el producto que se desee obtener. La refinación es el procesamiento del petróleo para obtener sus derivados.
Como resultado del proceso de refinación del petróleo, se obtienen diversos derivados; entre los más comunes tenemos:
·         La gasolina: es un combustible que se utiliza en automóviles y aviones. Se clasifica según su octanaje; en Venezuela se vende la de 91 octanos y la gasolina sin plomo, conocida también como gasolina ecológica, ya que es menos contaminante que la convencional.
·         El querosén: se emplea como solvente para pinturas y como combustible de algunos motores de avión.
·         El gasoil: es un combustible que se utiliza en vehículos de motores diesel.
·         El asfalto: es una mezcla espesa, que se emplea para pavimentar carreteras y autopistas, recubrir los techos y proteger las tuberías.
·         Los lubricantes: son una mezcla aceitosa que se emplea para engrasar maquinarias industriales, vehículos y aviones.
·         El coche: es un material solido empleado en la industria para la obtención de acero.