El Petróleo

Introducción

El petróleo es considerado por unos como la bendición de los pueblos y por otros como su maldición, por no haberle dado buen uso a este recurso natural no renovable; como parte de la asignatura de química se me ha designado la tarea de hacer un informe tipo monografía sobre el petróleo, en el que se detalla de forma general sus procesos, derivados e impacto, de esta manera podremos comprender la importancia de este recurso en el mundo. Son variadas las teorías acerca de la formación del petróleo, así como los tipos que existen en nuestro territorio; es enorme el uso y aplicaciones que se le encontró al "oro negro", fundamentalmente como fuente de energía, que poco a poco fue haciendo de lado el carbón que imperaba hasta el siglo XIX.

Las grandes compañías transnacionales han buscado fuentes de petróleo por todo el mundo y en el Ecuador también se encontraron grandes yacimientos que han sido explotados y vaciados e invirtiendo muy poco en nuestro país, hasta tanto es nuestro deber procurar el mejor uso en beneficio de la humanidad; el petróleo es el recurso energético más importante en la historia de la humanidad, hasta se puede decir que es el motor de la economía alrededor del mundo; un recurso natural no renovable que aporta el mayor porcentaje del total de la energía que se consume en el planeta. En la actualidad, es muy fácil encontrar algún producto o aplicación que utilice petróleo o uno de sus derivados, los encontramos como combustible para muchos medios de transporte, como asfalto para pavimentar calles, inclusive es base en muchos productos de belleza, etc; lo que ha permitido el desarrollo del mundo.

Por todas estas utilidades que tiene el petróleo, se ha estado en la constante búsqueda de otros recursos energéticos que puedan reemplazarlo o sustituirlo, pero hasta ahora los pasos que se han dado para esa nueva opción energética, ninguna a tenido el suficiente éxito para poder sustituir al crudo; entre los principales países que tratan de encontrar nuevas fuentes se encuentran el Reino Unido, Noruega, México, Rusia y Estados Unidos, este último país es el mayor consumidor de petróleo. En síntesis la importancia del petróleo en el mundo es primordial ya que la utilización de sus derivados son los que nos han facilitado la vida pero ¿a qué costo?, tomaran muchos años hasta que el mundo haga una verdadera consciencia y podamos ver los cambios.

OBJETIVO GENERAL

• Analizar el impacto de la explotación petrolera, tomando en cuenta las teorías, estructura, métodos de explotación; para así poder saber más sobre la producción nacional de crudo.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Indagar sobre las teorías de origen, estructura, importancia y métodos de explotación del petróleo.

• Recopilar datos sobre la producción petrolera de Ecuador y el beneficio económico del mismo.

Concepto de petróleo

El petróleo etimológicamente es "petrae = piedra" y "óleum = aceite". Es una mezcla muy compleja de sustancias orgánicas especialmente hidrocarburos, es una sustancia combustible negra, viscosa y líquida. Se origina con la descomposición de las sustancias orgánicas; también se lo llama aceite mineral. Su color puede ser amarillo, verde o casi negro, por lo que se encuentra en el interior de la tierra.

Teorías sobre el origen del petróleo

2.1. TEORÍA INORGÁNICA

Según los trabajos de Mendeleiev y Moissan se explica que en el momento de la formación de la corteza terrestre, el carbono se combinó con los metales y formó carburos metálicos que quedaron aprisionados en el corazón de la tierra a elevadísimas temperaturas, el agua de lluvia entró en contacto con éstos carburos formando el metano y con él los demás hidrocarburos.

2.2. TEORÍA ORGÁNICA VEGETAL

Kramer sostiene que, el petróleo proviene de la descomposición lenta de la materia vegetal; bosques habrían sido sepultados en el corazón de la tierra y la celulosa habría sufrido una descomposición anaeróbica, perdiendo CO2 y formando petróleo.

2.3. TEORÍA ORGÁNICA ANIMAL

Engler nos plantea que, en el fondo del mar o en el corazón de la tierra ha quedado sepultados la fauna marina, organismos que por la alta temperatura de la tierra han sufrido una lenta descomposición, terminando en ácidos grasos, los que pierden el CO2 y forman petróleo.

Importancia del petróleo

El petróleo es la fuente más importante de energía del planeta gracias al petróleo obtenemos gasolina y muchos otros combustibles que permiten mover una serie de maquinas como los automóviles, plantas eléctricas, etc; también podemos producir asfaltos para las carreteras y una y una serie de derivados como los plásticos y productos medianiles.

El petróleo es el motor del mundo, gracias a este importante recurso se han podido desarrollar múltiples productos y casi todas las cosas que utilizamos en la vida diaria provienen del petróleo por lo que es el recurso no renovable más importante del mundo, aún más para nuestro país el cual basa su economía en el petróleo y que su mayor fuente de ingresos es el petróleo, por estas razones debemos cuidar este preciado recurso y buscar la manera de que este no se extinga ya que d e o contrario el país entraría en una gran crisis económica la cual sería muy difícil de superarla.

Composición química 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".

• 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.

Propiedades del petróleo

5.1. VISCOSIDAD

Los petróleos crudos tienen diferentes viscosidades; algunos son muy fluidos y otros muy viscosos; los aceites compuestos de hidrocarburos de las series CnH2n-2 y CnH2n-4 son viscosos. Los petróleos pesados en general están compuestos por gran cantidad de estos hidrocarburos. Viscosidad cinemática a 50°C: 1013 cSt. la viscosidad aumenta con el peso específico; la viscosidad de los aceites del mismo peso específico pero de diferente origen, no es la misma, esto se debe a su diferente composición química.

5.2. SOLUBILIDAD

Es insoluble en agua, sobre la cual sobrenada por su peso específico menor; a esto se debe su peligrosidad cuando se derrama en los puertos, o cuando es necesario combatir incendios en los tanques de almacenaje. Es soluble en benceno, éter, cloroformo, y otros solventes orgánicos.

5.3. PUNTO DE EBULLICIÓN

Puede variar de acuerdo a la clase de petróleo que se trate y la concentración de hidrocarburos que posean.

5.4. PUNTO DE INFLAMACIÓN

El punto de inflamación es de 93ºC.

5.5. PUNTO DE COMBUSTIÓN

Siempre en mayor la inflamación entre 20 y 30° C.

5.6. DENSIDAD

Los crudos (livianos y medianos) pueden pesar menos que el agua o tanto o más que el agua (pesados y extrapesados); de allí que la densidad pueda tener un valor de 0,75 a 1,1. Estos dos rangos equivalen a 57,2 y -3 ºAPI.

5.7. ARRASTRE DE VAPOR DE AGUA

Es importante para su refinación y destilación; los componentes se dejan arrastrar por el vapor de agua.

5.8. CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

Pequeña en hidrocarburos líquidos

Clases de petróleo

6.1. PETRÓLEOS ASFALTICOS

Contienen exactamente el doble de átomos de hidrógeno que de carbono, son petróleos negros, viscosos y de elevada densidad: 0,95 g/ml. En la destilación primaria producen poca nafta y abundante fuel oil, quedando asfalto como residuo.

6.2. PETRÓLEOS PARAFINICOS

Está compuesto por moléculas en las que el número de átomos de hidrógeno es siempre superior en dos unidades al doble del número de átomos de carbono, es de color claro, fluidos y de baja densidad: 0,75-0,85 g/ml. Rinden más nafta que los asfálticos, cuando se refina sus aceites lubricantes se separa parafina.

6.3. PETRÓLEOS MIXTOS

Tienen características y rendimientos comprendidos entre las otras dos variedades principales aunque sin ser iguales entre sí.

Prospección

7.1. MÉTODO GEOLÓGICO Y GEOFÍSICO

Se buscan los afloramientos de las formaciones y se miden las direcciones o rumbos y las inclinaciones. Se recogen muestras de las piedras para que los paleontólogos procuren determinar la edad de la roca mediante las fósiles y otras sustancias encontradas en ella. Cuando el terreno no presenta una estructura igual en su superficie que en el subsuelo (por ejemplo, en desiertos, en selvas o en zonas pantanosas), los métodos geológicos de estudio de la superficie no resultan útiles, por lo cual hay que emplear la Geofísica, ciencia que estudia las características del subsuelo sin tener en cuenta las de la superficie.

7.2. MÉTODO MAGNETICO

Consiste en que las rocas tienen su propio valor magnético que se lo mide con un aparato llamado barómetro que puede detectar desde un avión, permitiendo explorar varias zonas para ver si existe petróleo, este método es muy frecuentemente en exploraciones preliminares de las posibilidades petrolíferas de la región; se funda en la medición de las anomalías del campo magnético de la Tierra, provocadas por la falta de homogeneidad de la corteza, se mide con magnetómetros y en ocasiones las investigaciones magnéticas se sustituyen por las gravimétricas

7.3. MÉTODO GRAVIMÉTRICO

El método consiste en registrar distintos valores de la gravedad, dentro del área a explorarse mediante estaciones distantes de 800 a 1600 metros entre sí, los valores obtenidos en cada estación son registrados más tarde en el mapa de la zona y en base a los mismos, se trazan líneas o contornos, estos contornos suelen reflejar la existencia de estructuras profundas. Así, por ejemplo, la obtención de curvas o contornos cerrados de un elevado valor, indicarán la existencia de un anticlinal de una extensión aproximada a la del área, cubierta por dichas curvas o contornos.

Este método aproveche las diferencias de la gravedad en distintos sectores, la gravitación es la aceleración (m/s2) de un objeto qué está cayendo a la superficie, la gravitación normal (promedia) en la tierra es 9,80665 m/s2. Grandes cuerpos mineralizados pueden aumentar la gravitación en una región determinada porque rocas de mayor densidad aumentan la aceleración; el gravímetro es un equipo que puede medir diferencias muy finas en la gravedad. Principalmente cada balanza es un "gravímetro" porque una balanza mide el peso de un objeto.

7.4. MÉTODO SISMOGRÁFICO

Se aplica este método haciendo estallar cargas de dinamita en pozos de poca profundidad, normalmente entre 10 y 30 pies, registrando las ondas reflejadas en las napas profundas por medio de sismógrafos combinados con máquinas fotográficas, toda la información obtenida a lo largo del proceso exploratorio es objeto de interpretación en los centros geológicos y geofísicos de las empresas petroleras. Allí es donde se establece qué áreas pueden contener mantos con depósitos de hidrocarburos, cuál es su potencial contenido de hidrocarburos y dónde se deben perforar los pozos exploratorios para confirmarlo, de aquí sale lo que se llama "prospectos" petroleros.

Métodos de extracción de petróleo

8.1. MÉTODO DIRECTO

Cuando los métodos indirectos de exploración no pueden ser empleados o fallan los resultados, se recurre a la perforación de pozos destinados a determinar la posición de ciertos horizontes importantes, o sea, que se puede llevar a localizar estructuras favorables; en igual forma la presencia de una napa porosa en ciertos pozos y su ausencia en otros, puede ser indicio de la posible existencia de una acumulación de origen costero en el área intermedia. Asimismo y muy a menudo, las fallas son visibles en la superficie.

En otros casos una mancha de terrenos oscura rodeada por tierras de otra coloración, sin relieve apreciable, puede ser el resultado de la erosión de capas superiores que han dejado al descubierto otras inferiores de distinto color; esto puede ser indicio de la existencia de una probable estructura anticlinal. Otras veces los estratos muestran poca variación en el aspecto aparente pero se los distingue por el examen de los fósiles que contienen, aunque estos sean a veces de dimensiones microscópicas y por este medio se puede llegar a determinar la estructura de los mismos.

8.2. MÉTODO INDIRECTO

Los trabajos geológicos del campo completan las informaciones obtenidas con las fotografías aéreas, los geólogos buscan los afloramientos de las formaciones, asimismo miden las direcciones o rumbos y las inclinaciones; en aquellos casos en que los estudios superficiales, llamados métodos indirectos de exploración, no permiten obtener una información completa o parcial de la estructura, la apertura de zanjas o la extracción de testigos de terrenos por perforaciones poco profundas, pueden suministrar datos útiles; este procedimiento se emplea con frecuencia en las regiones tropicales en las que los estratos están recubiertos en general por gruesas capas de tierra vegetal.

Pozos petrolíferos de Ecuador

Actualmente Petroecuador es la empresa estatal ecuatoriana encargada de la explotación del crudo ecuatoriano, fue creada el 26 de septiembre de 1989, el directorio está conformado por el Ministro de Energía y Minas quien lo preside; un representante personal del presidente de la república, que tiene función de presidente alterno; el ministro de finanzas y crédito público; el ministro de comercio exterior, el jefe del comando conjunto de las fuerzas armadas; el secretario general de planificación del CONADE; un representante de los trabajadores y el presidente ejecutivo de Petroecuador. Nuestro país es el miembro más pequeño de la OPEP, prevé producir un promedio de 502.000 barriles diarios de petróleo durante el presente año 2011, dijo el ministro ecuatoriano de recursos naturales no renovables, Wilson Pástor.

9.1. ZONAS DEL PAÍS CON MÁS PETRÓLEO

• Provincia de Sucumbíos

• Provincia de Pastaza

• Provincia de Morona Santiago

• Provincia del Napo.

• Provincia de Santa Elena

• Golfo de Guayaquil

Transportación del petróleo

Aunque todos los medios de transporte son buenos para conducir este producto (el mar, la carretera, el ferrocarril o tubería), el petróleo crudo utiliza sobretodo dos medios de transporte masivo: los oleoductos de caudal continuo y los barcos petroleros de gran capacidad. Los otros medios de transporte (barcos de cabotaje, gabarras, vagones cisterna o camiones cisterna, entre otros) se utilizan, salvo casos excepcionales como vehículos de distribución de productos terminados derivados del petróleo.

Almacenamiento del petróleo

Las compañías petroleras están obligadas a poseer en todo momento una cantidad de producto que garantice el consumo del mercado interno durante un tiempo mínimo determinado, el stock debe encontrarse en todos los tramos para evitar cortes y la reserva mínima exigida en condiciones normales normalmente debe superar los 90 días. Podemos considerar el crudo y su almacenamiento en varias etapas:

Almacenamiento del crudo

Una refinería no se abastece normalmente directamente a partir del yacimiento de petróleo, dado que en entre uno y otro punto suele producirse un transporte intermedio por buque cisterna (petroleros) o por oleoducto. Por ello, el crudo (petróleo bruto) se almacena tanto en el punto de embarque como en el del desembarque.

Almacenamiento en la refinería

Las refinerías disponen de numerosos depósitos al comienzo y al final de cada unidad de proceso para absorber las paradas de mantenimiento y los tratamientos alternativos y sucesivos de materias primas diferentes. Asimismo, para almacenar las bases componentes de otros productos terminados que se obtienen a continuación por mezcla, y para disponer de una reserva de trabajo suficiente con el fin de hacer frente a los pedidos y cargamentos de materia prima que les llegan.

Almacenamiento de distribución

Solamente una pequeña parte de los consumidores puede ser abastecida directamente por un medio de transporte que una de forma directa al usuario con la refinería, por este motivo es más eficaz y económico construir un depósito-pulmón, una terminal de distribución o un surtidor masivo; y se necesita de algo que lo conecte con la refinería como los oleoductos de productos terminados, buques (para depósitos costeros), barcazas fluviales, vagones cisterna o camiones cisterna. Estos depósitos suelen estar ubicados cerca de los grandes centros de consumo (ciudades, polígonos industriales, etc.) desde estos depósitos salen los camiones de distribución que llevan el producto al consumidor final.

Oleoducto transecuatoriano

Es un sistema de tuberías e instalaciones conexas, utilizadas para el transporte del petróleo nacional a grandes distancias, la construcción del Oleoducto Transecuatoriano es una de las más grandes obras de la ingeniería más grande de la industria petrolera del país, por lo que concibe acciones integrales donde se sincronizan actividades de diferente orden.

12.1. TRAYECTORIA Y LONGITUD

El Sistema de Oleoducto Transecuatoriano, constituye la línea de transporte de 503 kilómetros de extensión; la tubería tiene un diámetro de 26 pulgadas en 429,4 kilómetros (desde lago Agrio hasta San Juan y desde Santo Domingo hasta Balao) y en una tramo de 68,2 kilómetros (desde la Estación San Juan hasta Santo Domingo) tiene una tubería de 20 pulgadas. Atraviesa tres regiones naturales del país Amazonía, Sierra y Costa. El ducto de acero cruza la cordillera de los Andes y llega hasta una altura máxima de 4.064 metros, cerca de Virgen en Papallacta.

12.2. UBICACIÓN DE ESTACIONES DE BOMBEO

Consta de cinco estaciones: Lago Agrio, Lumbaquí, El Salado, Baeza y Papallacta; el petróleo asciende desde la región oriental hasta Papallacta gracias al bombeo de las cinco estaciones.

12.3. UBICACIÓN DE ESTACIONES DE REDUCCIÓN DE PRESIÓN

En la vertiente occidental de los Andes, el ducto tiene cuatro estaciones reductoras de presión que controlan la velocidad de bajada del crudo desde la cordillera de los Andes hasta el puerto petrolero de Balao, en Esmeraldas: San Juan, Chiriboga, La Palma y Santo Domingo.

Productos derivados del petróleo y sus aplicaciones

– Gasolina bruta: Bencina o éter de petróleo compuesto de hidrocarburos del C3 al C8 y ciclo parafinas, destila a una temperatura media de 140° C. Se lo emplea como disolvente.

– Gasolinas pesadas: Contiene hidrocarburos del C8 al C9, destila a una temperatura media de 160° C, se usa para el lavado de la ropa en seco, disolventes de pinturas, también se lo usa como combustible de motores pero luego de una nueva refinación.

– Kerex: Se utiliza en estufas domésticas y en equipos industriales. Es el que comúnmente se llama "petróleo".

– Gas oil: El gas oil tiene diferentes usos. Principalmente se lo usa para aportar energía en la producción de electricidad de manera que funciona como combustible en los motores Diesel, siendo este capaz de hacer funcionar camiones de carga, autos, autobuses, embarcaciones y todo tipo de maquinarias

– Fuel oil: Es un combustible pesado para hornos y calderas industriales

– Aditivos: Son compuestos químicos que, cuando se agregan a los aceites base, mejoran el rendimiento de los lubricantes, protegiéndolos del envejecimiento y permitiéndoles responder a todas las demandas del motor moderno

– Gas licuado: El Gas LP (gas licuado de petróleo) es un combustible limpio, eficiente y multipropósito. Actualmente, millones de personas en el mundo se sirven y dependen del Gas LP que brinda un amplio abanico de servicios de producción -no tan sólo en relación con sus hogares sino también para miles de aplicaciones en el campo de ganadería y la agricultura, en la industria y el transporte y en las actividades comerciales.

– Diesel: De uso común en camiones y buses.

– Asfalto: Se utilizan para la producción de asfalto y como material sellante en la industria de la construcción.

– Gasolina de aviación: Para uso en aviones con motores de combustión interna.

Índice de octanaje

Es una escala que mide la capacidad antidetonante del combustible a detonar cuando se comprime dentro del cilindro de un motor, el mejor ejemplo que podemos poner es el de la gasolina, el octanaje es el índice de calidad de la gasolina cuantos más registre, menos plomo contiene. El Instituto Ecuatoriano de Normalización (INEN) establece que el mínimo para la gasolina extra es 80 octanos y el recomendado de 83 a 86; para la gasolina súper se determina un mínimo de 88 octanos y para el diesel un punto de inflamación de por lo menos, 51 grados centígrados.

Producción petrolera en el país actualmente

Ecuador es el quinto extractor de crudo en América y dos terceras partes de su producción sale de las compañías públicas, mientras que el resto se lo reparte una decena de compañías privadas que operan en la Amazonía del país; se pretende aumentar este año la producción petrolero hasta alcanzar un promedio anual de 502 000 barriles diarios, frente a los 486 000 barriles de 2010.

El aumento de la producción petrolera es uno de los retos impuestos por el Gobierno, que en los próximos tres años quiere alcanzar una extracción de 600 000 barriles diarios, una cifra histórica para el país y que quiere pulverizar la marca de 530 000 barriles impuesta en 2003; hasta el día de hoy Petroecuador es la empresa estatal encargada de la explotación petrolera en nuestro país.

Daños ecológicos que provoca la extracción petrolera al país y el mundo

El petróleo tiene el problema de ser insoluble en agua y por lo tanto, difícil de limpiar. Además, la combustión de sus derivados produce productos residuales: partículas, CO2, SOx (óxidos de azufre), NOx (óxidos nitrosos), etc. En general los derrames de hidrocarburos afectan profundamente a la fauna y vida del lugar, razón por la cual la industria petrolera mundial debe cumplir normas y procedimientos estrictos en materia de protección ambiental; casi la mitad del petróleo y derivados industriales que se vierten en el mar, son residuos que vuelcan las ciudades costeras, el mar es empleado como un accesible y barato depósito de sustancias contaminantes.

Otros derrames se deben a accidentes que sufren los grandes barcos contenedores de petróleo, que por negligencia transportan el combustible en condiciones inadecuadas, de cualquier manera, los derrames de petróleo representan una de las mayores causas de la contaminación oceánica ocasionan gran mortandad de aves acuáticas, peces y otros seres vivos de los océanos, alterando el equilibrio del ecosistema: en las zonas afectadas se vuelven imposibles la pesca, la navegación y el aprovechamiento de las playas con fines recreativos, la combustión de los derivados del petróleo es una de las principales causas de emisión de CO2, cuya acumulación en la atmósfera genera el cambio climático; el control del petróleo se ha vinculado a diversos conflictos bélicos desde la segunda guerra mundial hasta los más recientes en Iraq (1991 y 2004).

Conclusiones

• Realizar una investigación sobre el petróleo es un tema muy amplio, sin embargo a través de esta monografía se ha tratado de dar un enfoque muy general sobre su formación, explotación, sitios de perforación y derivados.

• Su utilidad en el mundo actual, es de vital importancia pues muchos países entre ellos el nuestro, basa su economía y presupuestos del estado en este preciado mineral.

• El descubrimiento del petróleo allá por el siglo XIX, transformó el modo de vida de la humanidad, en esa época la principal fuente de combustible era el carbón y poco a poco fue siendo desplazado por el petróleo, con los aportes de los científicos se sintetizaron derivados a los que se le encontró múltiples aplicaciones.

• Entre las principales aplicaciones del petróleo podemos mencionar: el diesel para la navegación marítima y fluvial; la gasolina para la movilización terrestre y el fuel-oil para las naves aéreas, sin dejar de mencionar que también se los utiliza en variados productos de belleza para aumentar el encanto femenino e incluso para generar energía termoeléctrica.

Bibliografía

• http://es.wikipedia.org/wiki/Petr%C3%B3leo

• ARMENDARIS, Química Orgánica.

• www.menergia.gov.ec/php/whole_art.php?whole=CAP0000749

• http://www.azeler.es/GasolinaPlus.html

• http://es.wikipedia.org/wiki/Gasolina

• www.sote.com.ec/indice.php – 2k

• http://www.eppetroecuador.ec

Autor:

Daniel Calva