PROCESOS DE MANUFACTURACurso de la carrera de Ingeniería Industrial.

EL PETROLEO

LOGRO ESPERADO

• Al finalizar la sesión el estudiante,

−Al finalizar la sesión el estudiante

enuncia las operaciones y procesos del

petróleo, demostrando creatividad y

precisión en los resultados.

ORIGEN

• Etimológicamente, petróleo significa

aceite (Oleum) de piedra (Petro).

• Es una sustancia líquida, aceitosa de

color cercano al negro, que se

encuentra normalmente en

yacimientos subterráneos, tanto bajo

la superficie de la tierra como bajo el

fondo marino.

• El ser humano utiliza el petróleo para

fabricar muchísimos compuestos de

uso diario.

• La composición elemental del petróleo normalmente está

comprendida dentro de los siguientes intervalos:

Elementos Masa (como porcentaje)

Carbono 84 – 87

Hidrógeno 11 – 14

Azufre 0 - 2

Nitrógeno 0,2

• En los yacimientos, esta sustancia

puede estar en estado líquido o en

estado gaseoso.

• En el primer caso, es un aceite y se le

llama "crudo" o "petróleo crudo". En el

segundo se le conoce como gas

natural.

TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DEL PETRÓLEO

• Origen volcánico

−Se habrían originado a partir de la actividad volcánica, hace miles de

años.

• Origen químico

−El petróleo y el gas natural serían producto de la mezcla y reacción de

una o varias sustancias minerales con el agua marina.

• Origen orgánico

−Petróleo y gas natural son combustibles fósiles que se habrían formado

millones de años atrás, por la acumulación de restos de animales y

vegetales que se fueron depositando en el fondo del océano.

ORIGEN ORGÁNICO

• Las bacterias presentes habrían descompuesto esta materia muy

lentamente, por la escasa cantidad de oxígeno presente a esas

profundidades.

• Con el paso del tiempo, se incrementó la capa de fango y sedimento

sobre esta materia orgánica, aumentando la presión sobre ella.

• Las condiciones de presión, temperatura y ausencia de oxígeno,

habrían ocasionado una serie de reacciones químicas cuyo

resultado habría sido el petróleo y el gas natural.

• Los investigadores, J.W. Jurg y E. Eisma, lograron obtener petróleo

a partir de materia orgánica en descomposición, entregando

evidencia que favorece esta teoría.

CLASIFICACIÓN

Petróleos Livianos Petróleos Pesados

Muy fluidos Viscosos

Menos pesados que el agua Espesos

Fácil de evaporar Fáciles de solidificar

Incoloros Dejan como residuos, asfalto y materias similares

INDUSTRIA PETROQUÍMICA

• La industria petroquímica es la que se encarga de obtener nuevos

productos a partir de los derivados del petróleo y el gas natural.

Algunos de ellos son:

−Solventes

−Plásticos

−Pinturas y barnices

− Insecticidas

−Fertilizantes

−Caucho sintético

COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL PETRÓLEO

• El petróleo está principalmente

compuesto por hidrocarburos.

• Un hidrocarburo es un compuesto

químico cuyas moléculas están

constituidas solo por átomos de

carbono y de hidrógeno, en distintas

combinaciones.

EL METANO

• El hidrocarburo más sencillo que se conoce es el metano, que se

encuentra en forma gaseosa a la temperatura ambiente y cuyas

moléculas están constituidas por 5 átomos, 1 de carbono y cuatro de

hidrógeno (CH4).

• Representación de una molécula de metano.

EL PROPANO

• El propano, por su parte, está compuesto por moléculas de la

fórmula C3H8. La fórmula nos indica que el propano se compone de

3 átomos de carbono y 8 átomos de hidrógeno.

• Esta es la fórmula molecular.

• Pero la fórmula estructural omite un dato muy importante: la

disposición tridimensional (en el espacio) de los átomos en la

molécula:

DESTILACIÓN DEL PETRÓLEO

• ¿Qué es la destilación?

−Es un proceso que permite

separar una mezcla de líquidos,

de acuerdo a la facilidad con

que cada líquido puede

evaporarse.

−Al comparar, por ejemplo, el

agua y el alcohol, observamos

que a la misma temperatura el

alcohol se evapora con mayor

facilidad que el agua.

• Entonces, si aplicamos temperatura a

dos líquidos diferentes que están

mezclados, obtenemos una mezcla

que queda enriquecida en el

componente que tiene menos

capacidad de evaporarse.

• El proceso de separar una mezcla de

líquidos de esta manera se denomina

destilación.

• El petróleo se separa por medio de la

destilación de sus componentes.

• Como está constituido de una

mezcla de muchísimos

compuestos, se realiza un

proceso denominado destilación

fraccionada, también se conoce

como el proceso de refinado del

petróleo.

• A los componentes que se

obtienen de este proceso se les

llama derivados del petróleo.

PRINCIPALES DERIVADOS DEL PETRÓLEO

• El Gas natural está formado por metano,

etano, propano y butano; los dos primeros se

queman en la refinería, mientras que los otros

dos son separados, licuados y comprimidos

para ser utilizados posteriormente como

combustibles.

• Gasolina: se usa como carburante para los

motores de vehículos y aviones.

• Querosén: se usa como combustible para

algunos motores de aviones.

• Gasoil: combustible empleado en motores

diesel y para calentar máquinas y

locomotoras de vapor.

• Aceites lubricantes: se usan para engrasar

piezas de máquinas.

• Fuel & oil: se emplea como combustible en

hornos, locomotoras, embarcaciones en

lugar de carbón.

• Asfalto: utilizado en la pavimentación de las

calles y carreteras.

• Parafinas: utilizado en diversos productos

caseros, como las velas.