ORIGEN DEL PETROLEO

 

Teoría Inorgánica

Según los trabajos de Berthelot (1866), Mendeleiev (1897), Moissan (1902), la formación de los aceites minerales se deberían a la descomposición de carburos metálicos por la acción del agua. Las aguas de infiltración, en contacto con los carburos metálicos contenidos en las profundidades del suelo, darían hidrocarburos acetilénicos de cadena corta, que se transformarían en hidrocarburos saturados, cada vez más complejos, polimerización y condensación.

Así es como una hipótesis, emitida por Sabatier y Senderens, hace intervenir una reacción catalítica con fijación de hidrógeno, en presencia de metales como el níquel, en estado muy dividido.

Algunos geólogos han pensado vincular la formación de aceites minerales a fenómenos volcánicos: en efecto, los restos de terrenos eruptivos a menudo contienen hidrocarburos, y el azufre, producto volcánico por excelencia, constituye casi constantemente las tierras petrolíferas. Se comprueba también, en el curso de las erupciones, un desarrollo de hidrocarburos gaseosos que podrían polimerizarse en el curso de los fenómenos posvolcánicos. Pero esta Hipótesis no encara la posibilidad de descomposición de los petróleos a la temperatura de las bocas de erosión es muy elevado, y aunque se ha verificado en algunos yacimientos (Caúcaso, Rumanía, Galitzia), no ha sucedido lo mismo en las regiones petrolíferas del Canadá, Texas y Rusia del Norte.

Teoría Orgánica

Según el naturalista Alemán Hunt, los petróleos se habrían formado en el curso de los siglos por descomposición de plantas y de animales marinos. En apoyo de esta hipótesis se invoca generalmente la presencia de tal gema y restos orgánicos en los sondajes petrolíferos. La destilación bajo presión del aceite de hígado de Bacalao o de cuerpos grasos provenientes de animales marinos mostraría, según el químico Egler, que los petróleos se originan por la acción del calor central, ejercido bajo fuertes presiones, sobre los cadáveres fósiles de esos animales.

Apoyaría la hipótesis del origen animal de estos aceites el poder rotatorio que posee la mayor parte de ellos, que probablemente se debe a la presencia de colesterina. Desgraciadamente, los yacimientos de petróleo se encuentran en terrenos antiguos donde la geología nos enseña que la vida se hallaba muy poco desarrollada.

Teoría Microorgánica

Sería muy posible que la génesis de los petróleos derivasen, al menos en parte, de formas animales y vegetales de organización muy primitiva como las algas, diatomeas, los protozoarios (foraminíferas). La descomposición por el agua del plancton marino, y sobre el Faulschlamn, de las profundidades constituido por plantas y animales microscópicos, podría proporcionar petróleo en ciertas condiciones. Lo que parece confirmar esta idea es la coexistencia de antiguas líneas costeras o de formaciones marinas, con ciertos yacimientos.

En la actualidad se da más crédito a la hipótesis orgánica para explicar la enorme cantidad de sustancias madres necesarias para la producción de miles de millones de petróleo extraídas hasta el presente, a sido menester como en cierta época, un hundimiento o una brusca modificación de las condiciones de vida que provoco la muerte de numerosos animales marinos. Para el químico marino Mrazec, no sería extraña a la transformación de los restos orgánicos, una acción microbiana anaerobia, y el biólogo francés Laigret a demostrado que el bacillus Perfringens puede producir fermentaciones, dando metano y hidrocarburos análogos a los petróleos.

Teoría Convencionalmente aceptada

La composición química del petróleo (con 95 a 99 por ciento de carbono o hidrogeno) no implica forzosamente un origen orgánico. No obstante, generalmente se le considera así por dos razones:

1.- El petróleo tiene ciertas propiedades ópticas.

2.- El petróleo contiene nitrógeno y ciertos compuestos (porfirinas) que únicamente pueden proceder de materiales orgánicos.

Por otra parte, el petróleo casi siempre se encuentra en rocas sedimentarias marinas. En efecto el muestreo realizado en algunos del fondo de los mares sobre las plataformas continentales ha revelado que los sedimentados de grano fino que están acumulándose hoy día contienen hasta 7 por ciento de materia orgánica que es potencialmente apta desde el punto de vista químico para transformarse en petróleo. En este hecho vemos una aplicación mas del principio de uniformidad.

Aunque las etapas de formación del petróleo apenas si se conocen, la teoría que se expone a continuación esta ampliamente difundida y apoyada por superficies hechas como para estar, al menos un tanto cerca de la verdad.

La materia original consiste en organismos marinos simples, principalmente plantas que viven en abundancia en la superficie y cerca de la misma. Ciertamente no falta tal material: la observación y las medidas practicadas indican que el mar producen cuando menos 400 kilogramos de materia proteica por hectárea cada año y en las aguas más productivas cerca de la orilla crecen hasta 2.5 toneladas por hectárea al año. Esta última cifra representa mas de lo que podría cosechar el rancho o la granja más productiva.

La materia orgánica se acumula en el fondo, sobre todo en cuencas donde el agua está estancadas y es pobre en oxigeno y en consecuencia los animales necrófagos no devoran la sustancia orgánica ni esta se destruye por oxidación. En cambio sufre el ataque y la descomposición por bacterias, que separan y eliminan el oxigeno, nitrógeno y otros elementos, dejando el carbono y el hidrogeno residuales. Los sedimentos ricos en materia orgánica actualmente en proceso de acumulación, están llenos de bacterias.

Al sepultarse profundamente bajo sedimentos más finos que se depositan posteriormente, se destruyen las bacterias y se aportan presión, calor y tiempo para que puedan verificarse los cambios químicos posteriores que convierten las sustancia orgánica en gotitas de petróleo líquido y en minúsculas burbujas de gas.

La compactación gradual de los sedimentos que las contienen a consecuencia de su peso cada vez mayor, reduce el espacio entre las partículas de roca y expulsa el petróleo y gas hacia las capas cercanas de arena o arenisca, donde los poros son más grandes.

Ayudados por su menor peso especifico que les permite flotar y quizá por la circulación de las aguas subterráneas, el aceite y el gas generalmente se mueven hacia arriba a través de la arena hasta que alcanza la superficie se disipan o bien, hasta que se detiene y acumulan una trampa y forman un yacimiento.

TIPOS DE PETROLEO

 

El petróleo, también conocido como crudo, es una mezcla de compuestos orgánicos, principalmente hidrocarburo, formado por la descomposición y transformación de restos de animales y plantas que han estado enterrados a grandes profundidades durante varios siglos. Es un recurso no renovable. El petróleo que se utiliza hoy en día, se produjo a lo largo de millones de años. No es posible producir petróleo en un período de tiempo corto.

Este preciado hidrocarburo contiene mucha energía del cual pueden obtenerse diferentes tipos de combustible, como la gasolina, el kerosén y el carburante que se usa para producir calor. La mayoría de los productos plásticos  también contienen derivados del petróleo. El petróleo, es la fuente más importante en la producción de energía a nivel mundial. Prácticamente casi toda la industria productiva, así como el transporte mundial, dependen del petróleo.

El petróleo se clasifica de diferentes maneras según su densidad, composición química y lugar de origen.

Tipos de petróleo por la densidad:

• Extrapesado
• Pesado
• Medio
• Ligero
• Extraligero

Tipos de petróleo por la composición química:

• Parafínico: compuesto principalmente de parafina. Es fluido y de color claro. Proporciona más cantidad de nafta que los otros tipos de petróleo en el proceso de refinación. Se usa para obtener productos de lavado al seco, solventes de pintura, gasolinas y lubricantes

• Nafténico: su composición principal son naftenos y los hidrocarburos aromáticos. Es muy viscoso y de coloración oscura. Generan una gran cantidad de residuos tras el proceso de refinación.

• Mixtos: compuesto de ambos ingredientes, el del parafínico y el nafténico.

Tipos de petróleo por la cantidad de azufre:

• Petróleo Dulce: este tipo de petróleo contiene menos de 0.5% de contenido sulfuroso, es decir, con presencia de azufre. Es de alta calidad y ampliamente utilizado para ser procesado como gasolina.

• Petróleo Agrio: este contiene al menos 1% de contenido sulfuroso en su composición. Dada la mayor presencia de azufre, su costo de refinamiento es mayor, por lo que es usado mayormente en productos destilados como el diesel.

Los tres tipos generales de categorización antes señalados permiten establecer criterios básicos para determinar la calidad del petróleo, los cuales influyen finalmente en la determinación de los precios de cada uno de ellos. La industria petrolera clasifica los precios del petróleo crudo según su lugar de origen.

Tipos de petróleo por lugar de origen o de referencia:

Los dos petróleos referenciales más conocidos y de uso difundido en el mundo son el West Texas Intermediate (WTI) y el Brent Blend (o Brent), el primero es producido en Norteamérica y el otro en el Mar del Norte.

• El West Texas Intermediate (WTI), es un promedio en cuanto a calidad se refiere del petróleo producido en los campos occidentales de Texas (EE.UU.). Es ligero (39.6ºde gravedad API) y dulce (0.24% de contenido sulfuroso). Su alta calidad lo hace ideal para la producción de gasolinas y es usado como valor de referencia sobre todo en el mercado norteamericano (por ejemplo en los mercados de New York).

• El Brent Blend (o Brent), calificado como petróleo dulce, es una combinación de crudos de 19 diferentes campos de explotación petrolera ubicados en el Mar del Norte, cuyas producciones se envían hacia la terminal de Sullom Voe (Escocia) para su posterior comercialización. Su gravedad API es de 38.3º y contiene alrededor de 0.37% de contenido sulfuroso, lo cual lo hace un petróleo ligero y dulce, pero en menor escala que el WTI, siendo ideal para la producción de gasolinas y destilados intermedios. Es usado como precio de referencia en los mercados de Europa (por ejemplo, en el Internacional Petroleum Exchange – IPE – de Londres), en África y Oriente Medio.

Otros petróleos referenciales son: Dubái se usa como referencia para la producción del crudo de la regiónAsia-Pacífico; Tapis de Malasia, referencia para el crudo ligero del Lejano Oriente; Minas de Indonesia, referencia para el crudo pesado del Lejano Oriente; Arabia Ligero de Arabia Saudita; Bonny Ligero de Nigeria; Fateh de Dubái; Istmo de México (no-OPEP); Minas de Indonesia; Saharan Blend de Argelia; Merey de Venezuela.

 Es importante recalcar que no todos los petróleos tienen el mismo valor en el mercado mundial, las características propias del producto, determinan la calidad y el precio.

Exploración

La tarea de exploración y prospección debe iniciarse por la búsqueda de una         roca cuya formación se haya realizado en medio propicio, dicha roca debe ser lo suficientemente porosa para almacenar una cantidad rentable de líquido, el tercer requisito es la localización de las trampas que hayan permitido la concentración de petróleo en puntos determinados de ella. Los procedimientos de investigación se inician con el estudio de bibliografía y cartografía del sector, seguido luego por sondeos geológicos.

Los pozos petrolíferos son perforados por rotación de una herramienta llamada "trépano" que se asemeja a una gran broca, este método ha reemplazado casi completamente al de percusión. En las explotaciones submarinas el método de perforación es el mismo pero éste se instala en grandes barcazas o en plataformas si los fondos no son muy profundos. En cualquier caso aunque es un proceso muy costoso, éste se ve enormemente encarecido cuando la explotación es en el mar. Para obtener productos de características precisas y utilizar de la manera más rentable posible las diversas fracciones presentes en el petróleo necesario efectuar una serie de operaciones de tratamiento y transformación que, en conjunto, constituyen el proceso de refino o refinación de petróleos crudos.

Primeramente se realiza un análisis en laboratorio del petróleo a refinar -puesto que no todos los petróleos son iguales, ni de todos pueden extraerse las mismas sustancias-, a continuación se realizan una serie de refinaciones "piloto" donde se realizan a pequeña escala todas las operaciones de refino. Después de estudiar convenientemente los pasos a realizar, se inicia el proceso.

EXTRACCIÓN

Proceso de extracción del petróleo. Una vez elegida el área con mayor posibilidad, se realiza la perforación en el yacimiento hasta llegar al mismo, a veces se llega a considerables profundidades como 6000m.

Se comienza por construir altas torres metálicas de sección cuadrada, con refuerzos transversales, de 40 m a 50 m de altura, para facilitar el manejo de los pesados equipos de perforación y  el subsuelo se taladra con un trépano que cumple un doble movimiento: avance y rotación.

Si la presión de los fluidos es suficiente, forzará la salida natural del petróleo a través del pozo que se conecta mediante una red de oleoductos hacia su tratamiento primario, donde se deshidrata y estabiliza eliminando los compuestos más volátiles.

Los componentes químicos del petróleo se separan y obtienen por destilación mediante un proceso de refinamiento. De él se extraen diferentes productos, entre otros: propano, butano, gasolina, keroseno, gasóleo, aceites lubricantes, asfaltos, carbón de coque, etc.

Como está compuesto por más de 1 000 hidrocarburos, no se intenta la separación de cada uno de ellos. Es suficiente obtener fracciones, de composición y propiedades aproximadamente constantes, destilando entre dos temperaturas prefijadas, la operación requiere varias etapas.

El proceso de craqueo térmico, o pirolisis a presión, se desarrolló en un esfuerzo para aumentar el rendimiento de la destilación, las partes más pesadas del crudo se calientan a altas temperaturas bajo presión. Esto divide las moléculas grandes de hidrocarburos en moléculas más pequeñas, lo que aumenta la cantidad de gasolina.

En la alquilación, las moléculas pequeñas producidas por craqueo térmico se recombinan en presencia de un catalizador, esto produce moléculas ramificadas en la zona de ebullición de la gasolina con mejores propiedades.

DESTILACIÓN DEL PETROLEO

La destilación del petróleo se realiza mediante las llamadas, torres de fraccionamiento. En esta, el petróleo asciende por la torre aumentando su temperatura, obteniéndose los derivados de este en el siguiente orden:

1.   Resíduos sólidos

2.   Aceites y lubricantes

3.   Gasóleo y fuel

4.   Querosen

5.   Naftas

6.   Gasolinas

7.   Disolventes

8.   GLP (Gases licuados del petróleo)

Si hay un excedente de un derivado del petróleo de alto peso molecular, pueden romperse las cadenas de hidrocarburos para obtener hidrocarburos mas ligeros mediante un proceso denominado craqueo.

Proceso de refinación del Petróleo

El petróleo finalmente llega a las refinerías en su estado natural para su procesamiento. Aquí prácticamente lo que se hace es cocinarlo. Por tal razón es que al petróleo también se le denomina "crudo".

Una refinería es un enorme complejo donde ese petróleo crudo se somete en primer lugar a un proceso de destilación o separación física y luego a procesos químicos que permiten extraerle buena parte de la gran variedad de componentes que contiene.

El petróleo tiene una gran variedad de compuestos, al punto que de él se pueden obtener por encima de los 2.000 productos.

El petróleo se puede igualmente clasificar en cuatro categorías: parafínico, nafténico, asfáltico o mixto y aromático.

Los productos que se sacan del proceso de refinación se llaman derivados y los hay de dos tipos: los combustibles, como la gasolina, ACPM, etc.; y los petroquímicos, tales como polietileno, benceno, etc.

Las refinerías son muy distintas unas de otras, según las tecnologías y los esquemas de proceso que se utilicen, así como su capacidad.

Las hay para procesar petróleos suaves, petróleos pesados o mezclas de ambos. Por consiguiente, los productos que se obtienen varían de una a otra.

La refinación se cumple en varias etapas. Es por esto que una refinería tiene numerosas torres, unidades, equipos y tuberías. Es algo así como una ciudad de plantas de proceso.

En Colombia hay dos grandes refinerías: el Complejo Industrial de Barrancabermeja y la Refinería de Cartagena. A la primera se le llama complejo porque también posee procesos petroquímicos.

En términos sencillos, el funcionamiento de una refinería de este tipo se cumple de la siguiente manera: El primer paso de la refinación del petróleo crudo se cumple en las torres de "destilación primaria" o "destilación atmosférica". En su interior, estas torres operan a una presión cercana a la atmosférica y están divididas en numerosos compartimientos a los que se denominan "bandejas" o "platos". Cada bandeja tiene una temperatura diferente y cumple la función de fraccionar los componentes del petróleo. El crudo llega a estas torres después de pasar por un horno, donde se "cocina" a temperaturas de hasta 400 grados centígrados que lo convierten en vapor. Esos vapores entran por la parte inferior de la torre de destilación y ascienden por entre las bandejas.

A medida que suben pierden calor y se enfrían. Cuando cada componente vaporizado encuentra su propia temperatura, se condensa y se deposita en su respectiva bandeja, a la cual están conectados ductos por los que se recogen las distintas corrientes que se separaron en esta etapa. Al fondo de la torre cae el "crudo reducido", es decir, aquel que no alcanzó a evaporarse en esta primera etapa. Se cumple así el primer paso de la refinación. De abajo hacia arriba se han obtenido, en su orden: gasóleos, acpm, queroseno, turbosina, nafta y gases ricos en butano y propano. Algunos de estos, como la turbosina, queroseno y acpm, son productos ya finales. Las demás corrientes se envían a otras torres y unidades para someterlas a nuevos procesos, al final de los cuales se obtendrán los demás derivados del petróleo. Así, por ejemplo, la torre de "destilación al vacío" recibe el crudo reducido de la primera etapa y saca gasóleos pesados, bases parafínicas y residuos. La Unidad de Craqueo Catalítico o Cracking recibe gasóleos y crudos reducidos para producir fundamentalmente gasolina y gas propano. Las unidades de Recuperación de Vapores reciben los gases ricos de las demás plantas y sacan gas combustible, gas propano, propileno y butanos.

La planta de mezclas es en últimas la que recibe las distintas corrientes de naftas para obtener la gasolina motor, extra y corriente. La unidad de aromáticos produce a partir de la nafta: tolueno, xilenos, benceno, ciclohexano y otros petroquímicos. La de Parafinas recibe destilados parafínicos y nafténicos para sacar parafinas y bases lubricantes.

De todo este proceso también se obtienen azufre y combustóleo. El combustóleo es lo último que sale del petróleo. Es algo así como el fondo del barril. En resumen, el principal producto que sale de la refinación del petróleo es la gasolina motor. El volumen de gasolina que cada refinería obtiene es el resultado del esquema que utilice. En promedio, por cada barril de petróleo que entra a una refinería se obtiene 40 y 50 por ciento de gasolina. El gas natural rico en gases petroquímicos también se puede procesar en las refinerías para obtener diversos productos de uso en la industria petroquímica.

La destilación del petróleo se realiza mediante las llamadas, torres de fraccionamiento. En esta, el petróleo asciende por la torre aumentando su temperatura, obteniéndose los derivados de este en el siguiente orden: 1. Resíduos sólidos 2. Aceites y lubricantes 3. Gasóleo y fuel 4. Querosen 5. Naftas 6. Gasolinas 7. Disolventes 8. GLP (Gases licuados del petróleo)

 

PRODUCTORES Y EXPORTADORES

PRODUCTORES:

Arabia Saudita, Rusia, EEUU, Irán, China, México, Canadá, Emiratos Árabes Unidos, Venezuela, Noruega, Kuwait, Nigeria, Brasil.

EXPORTADORES:

La Organización de Países Exportadores de Petróleo está forma por 12 miembros:

Países fundadores (1960)

·         Arabia Saudí

·         Irak

·         Irán

·         Kuwait

·         Venezuela

·         Argelia – 1969

·         Angola – 2007

·         Ecuador – fue miembro de 1973 a 1993 y volvió a la organización en el año 2007.

·         Nigeria – 1971

·         Emiratos Árabes Unidos – 1967

·         Libia – 1962

·         Catar – 1961

·         Gabón – de  1975 a 1969

·         Indonesia – de 1962 a 2008

Países miembros

Ex-miembros

Además, cuenta con miembros de hecho bajo algunas circunstancias, por ejemplo, Estados Unidos fue miembro de hecho durante la ocupación de EE.UU. en Irak como Autoridad de Coalición Temporal. También participan en sus reuniones, cómo observadores Sudán, México, Noruega, Rusia, Kazajistán, Omán y Egipto, aunque son países productores de petróleo no pertenecen a la OPEP.

                                              

ECONOMÍA DEL PETROLEO

A NIVEL MUNDIAL: Todo el mundo necesita del petróleo. En una u otra de sus muchas formas lo usamos cada día de nuestra vida. Proporciona fuerza, calor y luz; lubrica la maquinaria y produce alquitrán para asfaltar la superficie de las carreteras; y de él se fabrica una gran variedad de productos químicos.

El petróleo es la fuente de energía más importante de la sociedad actual. Pensar en qué pasaría si se acabara repentinamente hace llegar a la conclusión de que se trataría de una verdadera catástrofe: los aviones, los automóviles y autobuses, gran parte de los ferrocarriles, los barcos, centrales térmicas, muchas calefacciones... dejarían de funcionar.

A NIVEL NACIONAL: El incremento de la renta externa petrolera real estará detrás del crecimiento del consumo y, por tanto, del PIB en 2011. Cuánto crecerá el PIB, entonces, dependerá esencialmente de cuánto aumente el precio del petróleo, que en lo que va de año ha subido en un 29%. Por dar un ejemplo, si el precio del petróleo promediase el 2011 en unos 87$/barril, el crecimiento del PIB podría alcanzar un 2,9%; si promediase los 100$/barril un 3,8%; y si promediase 75$/barril un 1,5% (lo anterior en base a un conjunto de supuestos)

En todo caso, tal y como he indicado anteriormente, tal crecimiento no será sostenible, pues depende de una recuperación del precio del petróleo mayor al de la caída de las exportaciones en volumen (número de barriles exportados), por un lado, y, por el otro, también del incremento del endeudamiento, particularmente, asociado al préstamo chino (los desembolsos del préstamo chino serán mucho mayores este año que el anterior). Cuando los chinos dejen de prestarnos, o el precio del crudo deje de crecer lo suficiente, nuevamente los desbalances siempre presentes (i.e. la alta inflación y sobrevaluación) volverán a percibirse. 

A NIVEL LOCAL: Tras varios meses de perforación y pruebas, las petroleras Canacol Energy, Exxon Mobil y Vetra lograron el flujo de hidrocarburos en el campo VMM-2, ubicado en el sur del departamento del Cesar.   Según Canacol Energy, en el pozo exploratorio denominado Mono Araña 1, cuyas actividades iniciaron en septiembre del 2012, se obtuvo el flujo de 1.242 barriles por día en la formación Lisama, tras haber realizado pruebas en dos intervalos.

VENTAJAS DEL PETROLEO

practica mente todo lo que ves a tu alrededor son derivados  del petróleo a través de uno de sus subproductos que son los plásticos así encuentras los cd´s, gran parte de los autos, ropa, trastes, el teclado sobre el que escribes, mangueras para conducción de cables o agua, en general casi todo tipo de polímero.

-un muy alto porcentaje de los fertilizantes sintéticos provienen del petróleo.  obviamente todos los combustibles de uso masivo, como la gasolina, diesel, turbosina, queroseno, gas.

- muchos tipos de colorantes, aditivos y cps para las medicinas también deben su presencia al petróleo. -textiles y de ahí chamarras, playeras, tenis, etc.

    

DESVENTAJAS DEL PETROLEO

- Es muy difícil su reprocesamiento ya que el fabricar un producto no solo implica usar un 100% del producto virgen sino siempre son utilizadas mezclas que posteriormente es muy difícil separar (o energéticamente es muy costoso)  así el muy usado polietileno (bolsas de plástico comunes y corrientes) cuando químicamente se fracciona te da metano, etileno, benceno, xilenos, toluenos, parafinas, etc.

- Cuando son termoplásticos se pueden re-fundir y usar para otros propósitos, pero muchas veces son termoestables y es muy difícil su descomposición a esto añádele lo costoso.

- La mayoría de los polímeros no son fotodegradables es decir no se degradan al estar en presencia de la luz solar… si bien muchos plásticos se resquebrajan continúan siendo plastiquitos que contaminan mucho.

         

EL PETROLEO