Guia de CVGN AD Capitulo I

GUÍA DE APLICACIÓN DE SP EN LA CADENA DEL VALOR DEL GN

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CAPÍTULO I

LOS HIDROCARBUROS

Indicadores de aprendizaje.

- Defines sobre hidrocarburos.

- Conoces la clasificación de los hidrocarburos.

- Identificas las dos ramas de los subproductos de los hidrocarburos.

- Conoces la aplicación de los hidrocarburos según su clasificación

- Defines la cadena productiva de los hidrocarburos.

1.1. •Definición

1.2. •Clasificación de los hidrocarburos

1.3. •Petroleo (Crudo)

1.4. •Gas Natural

1.5. •Origen

1.6. •Ubicación.

1.7. •Importancia de los hidrocarburos.

1.8. •Aplicacion de los hidrocarburos.

1.9. •Cadena producctiva de los hidrocarburos.

GUÍA DE APLICACIÓN DE SP EN LA CADENA DEL VALOR DEL GN Por: Ing. Edy G. Aspi Quispe

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1.1. Definición.

Según la ANH (ANH Colombia, 2008), “Son recursos naturales que se

encuentran en forma líquida o gaseosa debajo de la tierra; cuando se presentan en estado líquido se llaman Petróleo y en estado gaseoso se llaman Gas”.

Entonces se puede definir los hidrocarburos como: compuestos orgánicos que contienen diferentes combinaciones de carbono e hidrógeno, presentándose en la naturaleza como gases, líquidos, semisólidos y sólidos. El petróleo crudo y el gas natural, son sus principales representantes, que son una combinación de diferentes hidrocarburos.

Figura 1. Algunos componentes de los hidrocarburos (Alcanos), Fuente: Elaboración

propia

1.2. Clasificación de los Hidrocarburos.

Se agrupan en dos grandes clases: alifáticos y aromáticos. Los alifáticos se clasifican en familias conocidas con el nombre de alcanos, alquenos, alquinos y sus análogos cíclicos: cicloalcanos, cicloalquenos y cicloalquinos. Los aromáticos son hidrocarburos en los que interviene generalmente el anillo bencénico (Arias, 2006). Esta clasificación se resume en el siguiente esquema.



Figura 2. Clasificación de los hidrocarburos, Fuente: Elaboración propia

1.3. Petróleo (Crudo).

Según el autor (Giusti, 1997), “La

etimología de la palabra petróleo, petro=roca y óleum=aceite, gramaticalmente significa aceite de roca. Si este aceite se analiza para verificar su constitución química-orgánica, por contener el elemento carbono (C) en sus moléculas, se encontrará una extensa variedad de compuestos formados con el hidrógeno (H) denominados hidrocarburos”.

Figura 3. Crudo, Fuente: http://www.vistaalmar.es/

El petróleo o también denominado crudo, son hidrocarburos que en condición normalizada de temperatura y presión se presentan en estado líquido.



1.4. Gas Natural.

El gas natural es un combustible fósil que formado por un conjunto de hidrocarburos livianos y pesados que, en condiciones de reservorio se encuentra en estado gaseoso o en mezcla con petróleo y agua. Básicamente compuesto de metano, principalmente, y de propano y butano en menor medida.

Figura 4. Gas Natural, Fuente:

http://sipse.com/.

1.5. Origen.

Para el origen del de los hidrocarburos, existen dos teorías más conocidas: inorgánica y orgánica, para este material se explicara desde la teoría orgánica.

“Hace muchos años grandes cantidades de animales y plantas murieron, quedando depositados al interior de la tierra. Su descomposición, por efecto de altas temperaturas y presiones, dio origen a los hidrocarburos” (ANH

Colombia, 2008).

Entonces los hidrocarburos, se formaron por la descomposición y transformación de restos de animales y plantas que habitaron hace millones de años (Era mesozoica en el periodo jurásico 208 a 144 MM de años), quedando depositados al interior de la tierra. Su descomposición a grandes profundidades de la tierra, altas temperaturas y presiones por millones de años, dieron origen a los hidrocarburos, entre los más conocidos el Petróleo (crudo) y gas Natural.

1.6. Ubicación.

Petróleo y gas se encuentran en rocas almacén, pero éstas no suelen ser las rocas en las que se formaron. Los depósitos se encuentran limitados por rocas impermeables que forman barreras o trampas. Los anticlinales que tienen una capa impermeable (A) y las fallas que ponen en contacto una roca almacén con una capa impermeable (B) pueden formar trampas. Se encuentran atrapados en el interior de la tierra, entre capas de materiales que no permiten que los hidrocarburos se desplacen a otro lugar.



Los domos de sal (C) son similares a los anticlinales. Otras trampas se deben a la existencia de capas impermeables discordantes sobre estratos inclinados (D) y al pinzamiento de rocas almacén (E). Cuando no hay agua, el petróleo puede formar bolsadas en las concavi-dades de las rocas del zócalo (F). Arrecifes coralinos fósiles (G) y cauces fosilizados de ríos (H) forman depósitos largos y tortuosos.

Figura 5. Ubicación de los hidrocarburos, Fuente: http://sociedadycultura.com/

1.7. Importancia de los hidrocarburos.

Los hidrocarburos son una fuente importante de generación de energía para las industrias, nuestros hogares y para el desarrollo de nuestra vida diaria. Pero no es sólo un combustible, sino que a través de procesos más avanzados se separan sus elementos y se logra su aprovechamiento a través de la industria petroquímica.

Mediante la aplicación de distintos procesos de transformación (procesamiento, refinación) de los hidrocarburos, se pone a disposición del consumidor una amplia gama de productos, que podemos agrupar en:

Ø Energéticos: que son combustibles específicos para transporte, la industria, la agricultura, la generación de corriente eléctrica y uso doméstico.

Ø Productos especiales: como lubricantes, asfaltos, grasas para vehículos y productos de uso industrial.



Sin duda, la mayor demanda de hidrocarburos se da para la fabricación de los combustibles que usamos a diario en nuestros hogares, en nuestros automóviles y en las industrias. Los combustibles que más se comercializan en nuestro país actualmente es: Gas Natural (GN) dementico, el Gas Natural Vehicular (GNV), y por supuesto en pequeñas cantidades gasolinas, el kerosene y el diesel y otros productos.

Asimismo, la Industria Petroquímica hace uso de los elementos que se encuentran presentes en los hidrocarburos produciendo compuestos más elaborados que sirvan de materia prima para las demás industrias. Estos productos petroquímicos dan vida a muchos productos de uso difundido en el mundo actual: plásticos, acrílicos, nylon, fibras sintéticas, guantes, pinturas, envases diversos, detergentes, cosméticos, insecticidas, adhesivos, colorantes, refrigerantes fertilizantes, llantas, y entre otros.

1.8. Aplicación de los hidrocarburos según su clasificación.

1.8.1. Aplicación de los alcanos.

Los cuatro primeros alcanos son usados principalmente para propósitos de calefacción y cocina (a). El metano y el etano son los principales componentes del gas natural

El propano y el butano pueden ser líquidos a presiones moderadamente bajas y son conocidos como gases licuados. Estos dos alcanos son usados también como propelentes en pulverizadores.

Desde el pentano hasta el octano los alcanos son líquidos razonablemente volátiles. Se usan como combustibles en motores de combustión interna (b). Además de su uso como combustibles, los alcanos medios son buenos solventes para las sustancias no polares.

Los hidrocarburos de 9 a 16 átomos de carbono son líquidos de alta viscosidad y forman parte del diesel y combustible de aviones.

Los alcanos a partir del hexadecano en adelante constituyen los componentes más importantes de los aceites lubricantes (c).

Los alcanos con una longitud de cadena de aproximadamente 35 o más átomos de carbono se encuentran en el betún y tienen poco valor.



a. Consumo domestico

b. Combustibles de Carros

c. Aceites

d. Asfaltos

Figura 6. Aplicación de los alcanos, Fuente: elaboración propia

1.8.2. Aplicación de alquenos.

El uso más importante de los alquenos es como materia prima para la elaboración de plásticos.

El alqueno de mayor uso industrial sea el ETILENO (eteno) que se utiliza entre otras cosas para obtener el plástico POLIETILENO, de gran uso en cañerías, envases, bolsas y aislantes eléctricos. También se utiliza para obtener alcohol etílico, etilen-glicol, cloruro de vinilo y estireno.

El propileno (propeno) es materia prima del POLIPROPILENO, usado en la industria textil y para fabricar tubos y cuerdas.

El ISOBUTILENO se utiliza para obtener tetra etilo de plomo, cuestionado aditivo de las naftas y otros usos que se le dan a los alquenos en general de doble enlace

Figura 7. Aplicación de los Alquenos, Fuente: http://mundoquimica.wordpress.com/.



1.8.3. Aplicación de los alquinos.

El acetileno (etino) es el alquino de mayor uso. Es un gas que cuando se quema en presencia de oxígeno puro produce una llama de alrededor de 2800 ºC por lo que se utiliza en soldaduras. El Acetileno Como agente calorífico es un combustible de alto rendimiento, utilizado en las aplicaciones oxiacetilénicas. Las temperaturas alcanzadas por esta mezcla varían según la relación Acetileno-Oxígeno, pudiendo llegar a más de 3000°C. A partir de él también se sintetizan gran cantidad de compuestos orgánicos, siendo el ácido acético uno de los más importantes junto a otros hidrocarburos insaturados capaces de polimerizarse dando plásticos y caucho.

a. Soldaduras

b. Solventes

c. Cauchos

Figura 8. Aplicación de los Alquinos, Fuente: Elaboración propia.

1.8.4. Aplicación de los bencenos.

El Benceno se utiliza como constituyente de combustibles para motores, disolventes de grasas, aceites, pinturas y nueces en el grabado fotográfico de impresiones, como se muestra en la figura 9. También se utiliza como intermediario químico.

El Benceno también se usa en la manufactura de detergentes, explosivos, productos farmacéuticos y tinturas.

Algunas industrias usan el benceno como punto de partida para manufacturar otros productos químicos usados en la fabricación de plásticos, resinas, nilón y fibras sintéticas como lo es el kevlar y en ciertos polímeros. También se usa benceno para hacer ciertos tipos de gomas, lubricantes, tinturas, detergentes, medicamentos y pesticidas.

La aplicación de los hidrocarburos en su conjunto son muchas, prácticamente estamos diariamente usando derivados de los hidrocarburos en nuestra vida cotidiana, como se mostró algunos productos y subproductos anteriormente, que provienen a través de procesos físicos y químicos, de la cadena productiva de los hidrocarburos.



a. Constituyente de combustible

b. Solventes

c. Aceites

d. Pinturas

e. Nueces en el grabado fotográfico

Figura 9. Aplicación de los bencenos, Fuente: http://artbence.blogspot.com/.

1.9. Cadena productiva de los hidrocarburos.

La cadena del sector hidrocarburos corresponde al conjunto de actividades económicas relacionadas con la exploración, producción, transporte, refinación o procesamiento y comercialización de los recursos naturales no renovables conocidos como hidrocarburos (material orgánico compuesto principalmente por hidrógeno y carbono), dicho conjunto también está conformado por la regulación y administración de estas actividades (ANH Colombia, 2008).

Figura 10. Cadena productiva de los hidrocarburos, Fuente: (ANH Colombia, 2008).

La Cadena de Valor de los hidrocarburos, consta de dos grandes áreas: Upstream y Downstream. Además existe un área intermedia Midstream que es



la que se encarga del transporte de los hidrocarburos, pero no tomamos en cuenta en este material, como se muestra en la figura 10.

1.9.1. Upstream.

También conocido como exploración y producción (E&P) este sector incluye las tareas de búsqueda de potenciales yacimientos de petróleo crudo y de gas natural, tanto subterráneos como submarinos, la perforación de pozos exploratorios, y posteriormente la perforación y explotación de los pozos que llevan el petróleo crudo o el gas natural hasta la superficie.

1.9.2. Downstream.

Se refiere comúnmente a las tareas de refinamiento del petróleo crudo y al procesamiento y purificación del gas natural, así como también la comercialización y distribución de productos derivados del petróleo crudo y gas natural. Downstream no solo se limita a procesamiento y refinación, si no a la obtención de subproductos de los hidrocarburos a través de procesos petroquímicos, según Sánchez, Vicepresidente de administración YPFB, las cuales se detalla en el Capítulo IV.

Figura 11. Cadena productiva de los hidrocarburos, Fuente: (Elaboración propia).



Actividad 1 (Ponderación 7 %)

Nº Preguntas y respuestas

1

Elabore una investigación sobre la cadena productiva de los hidrocarburos, y elabore un informe técnico, en tres páginas como mínimo y cinco como máximo, tamaño carta, presenta la misma con caratula.

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