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ACTIVIDAD COLABORATIVA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIAESCUELA: ECBTI

PROGRAMA: INGENIERIA INDUSTRIALMATERIA: HERRAMIENTAS INFORMATICAS

MAGDA CHIQUIZA

TALLER

PROCESO DE PRODUCCION DE LA GASOLINA

EDILMA MORENO ROJASJUAN CAMILO MENDEZ

JAZMIN SOSAEDISON AUGUSTO CAITA

ZIPAQUIRA MAYO 2010

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INTRODUCCION

La producción de combustibles es un proceso mediante el cual se obtienen en una refinería una serie de productos comercializables cuyo principal derivado es la gasolina, fuente de energía para nuestras grandes ciudades, actualmente un elemento muy importante pues es el impulsor del desarrollo de los países y no existen alternativas desarrolladas para reemplazarlo, este trabajo trata sobre el proceso de refinación del petróleo y el futuro del mismo, algo complejo pero interesante.

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TABLA DE CONTENIDO

CONTENIDO PAGINAS

EL PETROLEO Y SU ORIGEN…………………………………………4, 5

HISTORIA………………………………………………………………….5,6

PROCESO DE PRODUCCION …………………………………………7,8,9,10

RELACION DERIVADOS DEL PETROLEO…………………………..11,12

LOS EFECTOS NOCIVOS DEL LA GASOLINA……………………….13

LA GASOLINA HOY………………………………………………………..14

LOS COMBUSTIBLES DEL MAÑANA…………………………………..15

ESTADISTICAS DEL PETROLEO Y SUS DERIVADOS………………16

CONCLUSION…..…………………………………………………………...17

BIBLIGRAFIA………..…………………………………………………….…18

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1. EL PETRÓLEO

Es una mezcla compleja no homogénea de hidrocarburos insolubles en agua. Sustancia aceitosa y negra que se encuentra en depósitos bajo la corteza terrestre, derivada de los restos fósiles de animales prehistóricos.

Composición:

La composición elemental del petróleo normalmente está comprendida dentro de los siguientes intervalos:

Dependiendo del número de átomos de carbono y de la estructura de los hidrocarburos que integran el petróleo, se tienen diferentes propiedades que los caracterizan y determinan su comportamiento como combustibles, lubricantes, ceras o solventes

Elemento Peso(%)

Carbono 84 - 87

Hidrógeno 11 - 14

Azufre 0 - 2

Nitrógeno 0.2

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2. origen del petróleo

El problema de la génesis del petróleo ha sido, por mucho tiempo, un tópico de investigación de interés. Se sabe que la formación del petróleo esta asociada al desarrollo de rocas sedimentarias, depositadas en ambientes marinos o próximos al mar, y que es el resultado de procesos de descomposición de organismos de origen vegetal y animal que en tiempos remotos quedaron incorporados en esos depósitos. Fig. 3- Los factores de presión, temperatura y procesos químicos físicos, ayudados por la carencia de oxígeno, posibilitaron la formación de petróleo líquido y del gas.

Los compuestos no saturados, en presencia de catalizadores naturales, se polimerizan y ciclizan para dar origen a hidrocarburos de tipo nafténico y paranínfico. Los aromáticos se forman, presumiblemente, por reacciones de condensación acompañando al craqueo y ciclización, o durante la descomposición de las proteínas.

Varios meteoritos más de cuarenta (40) productos químicos semejantes al kerógeno, que se supone es el precursor del petróleo. Y como los últimos descubrimientos de la NASA han probado que las atmósferas de los otros planetas tienen un alto contenido de metano, no es de extrañar que esta teoría esté ganando cada día más adeptos

3. HISTORIA DE LA GASOLINA

A partir de los años 20 y como consecuencia de los mayores requerimientos de los motores de explosión, para aumentar su octanaje a base de plomo (Pb) y manganeso (Mn) en las gasolinas. El uso de antidetonantes a base de plomo y manganeso en las gasolinas obedece principalmente a que no hay forma más barata de incrementar el octanaje en las gasolinas que usando compuestos de ellos (Tetraetilo de Plomo-TEP-,Tetrametilo de Plomo -TMP- y a base de manganeso)

A partir de los años 70, el uso de compuestos de plomo en las gasolinas tenia dos razones: la primera, era la comentada de alcanzar el octanaje requerido por los motores con mayor relación de compresión y la segunda proteger los motores contra el fenómeno denominado Recesión del Asiento de las Válvulas de escape.

La primera gasolina comercializada no tuvo ninguna denominación particular. Ésta era con plomo y de 85 octanos.

En los años 80 y con la evolución de los motores se aumentó el octanaje a 91, y a su vez se comenzó a comercializar una gasolina con plomo de mayor octanaje, de 97, que la denominaron Gasolina Super. Así, la anterior gasolina comenzó a denominarse paulatinamente como Gasolina Normal. De este modo las gasolineras

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ofrecieron durante muchos años Gasolina Normal 91 Octanos y Gasolina Super 97 Octanos.

En 1988 se empezaron a comercializar en masa los motores que utilizaban Gasolina Sin Plomo, con lo que comenzó la comercialización de las gasolinas denominadas Sin Plomo 95 y Sin Plomo 98. A mediados y finales de los años 90 el uso de gasolinas sin plomo comenzó a ser notablemente superior que el de las gasolinas con plomo (a finales de 1999 un 40% de todos los coches que circulaban por las carreteras usaban gasolinas con plomo), por lo que lo largo de la década fueron retirando del mercado la Gasolina Normal 91 con menos demanda cada vez, quedando únicamente la Gasolina Super 97 como gasolina con plomo.

Cuando la Unión Europea puso la normativa en la que se retirarían todas las gasolinas con plomo del mercado antes de enero de 2001, a España le concedieron una prórroga dada la cantidad de vehículos que consumían este tipo de combustibles con plomo que aún existían en territorio nacional. A partir de agosto de 2001 comenzaron a retirar paulatinamente la Gasolina Súper 97 con plomo, para finalmente, en enero de 2002, prohibir por ley la comercialización de cualquier tipo de gasolina con plomo.1 En abril de 2001, el consumo de gasolina súper representaba el 28,5% del total de las gasolinas.

Por otra parte, las petroleras, ofrecieron un sustituto a la Gasolina Super 97 con plomo que introdujeron en su mercado a la par que retiraban ésta. Según la petrolera su denominación era distinta: Repsol YPF "Nueva Súper 97"; Cepsa, "Nueva súper"; y BP, "BP Ecosúper 97 con sustitutivo del plomo". Estas nuevas gasolinas, ligeramente más caras, incluían un aditivo basado en potasio (K) que reemplaza el plomo.2 Aun así y pese a ser menos contaminante que el plomo, El Gobierno ordenó su retirada para finales de 2005.3 El objetivo fundamental consistía en la retirada masiva de vehículos que consumen en exceso y producen mucha polución, debido en gran parte por no poseer catalizador (únicamente posible de usar en motores de combustible sin plomo). También el alto precio de este sustitutivo motivó a su retiro. En 2004, el consumo de gasolina súper representaba el 12% del total de las gasolinas.

A partir de 2006 en las gasolineras sólo existían Sin Plomo 95 y Sin plomo 98. Quienes quisieran utilizar motores que no soportan gasolinas sin plomo ni sustitutivos, podrían adquirir el sustitutivo de potasio aparte y mezclarlo con la gasolina, aunque se recomendaba en la medida de lo posible acondicionar el motor para poder usarse con gasolina sin plomo, y dotarle de un catalizador.

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4. PROCESO DE PRODUCCION

Refinación de Petróleo

La estructura de cada refinería debe tener en cuenta todas las diferentes características del crudo. Además, una refinería debe estar concebida para tratar una gama bastante amplia de crudos. Sin embargo existen refinerías concebidas para tratar solamente un único tipo de crudo, pero se trata de casos particulares en los que las reservas estimadas de dicho crudo son consecuentes.

Existen refinerías simples y complejas. Las simples están constituidas solamente por algunas unidades de tratamiento, mientras que las refinerías complejas cuentan con un mayor número de estas unidades.

De la misma manera, en función de las necesidades locales, la refinería puede ser muy simple o muy compleja. A menudo, en Europa, en Estados Unidos y generalmente en las regiones en las que las necesidades de carburantes son elevadas, la estructura de las refinerías es compleja. En cambio, en países menos desarrollados como algunos de África dicha estructura es bastante simple.

El petróleo 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, las refinerías se instalan preferentemente en las costas, para ahorrar gastos de transporte y construcción de oleoductos.

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

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 términos sencillos, el funcionamiento de una refinería de este tipo se cumple de la siguiente manera:

1. 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.

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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.

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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.

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5. Relación de derivados del petróleo

Los siguientes son los diferentes productos derivados del petróleo y su utilización:

1. Gasolina motor corriente y extra - Para consumo en los vehículos automotores de combustión interna, entre otros usos.

DEFINICION GASOLINA

La gasolina es una mezcla de hidrocarburos derivada del petróleo que se utiliza como combustible en motores de combustión interna con encendido a chispa.

Tiene una densidad de 720 g/L (un 15% menos que el gasoil, que tiene 850 g/L). Un litro de gasolina tiene una energía de 34,78 megajulios

La gasolina se obtiene del petróleo en una refinería. En general se obtiene a partir de la nafta de destilación directa, que es la fracción líquida más ligera del petróleo (exceptuando los gases). La nafta también se obtiene a partir de la conversión de fracciones pesadas del petróleo (gasoil de vacío) en unidades de proceso denominadas FCC (craqueo catalítico fluidizado) o hidrocráquer. La gasolina es una mezcla de cientos de hidrocarbonos individuales

CARACTERÍSTICAS

Deben cumplirse una serie de especificaciones requeridas para que el motor funcione bien y otras de tipo ambiental, ambas reguladas por ley en la mayoría de los países. La especificación más característica es el índice de octano ( MON, "motor octane number", RON "research octane number" o el promedio de los anteriores), que indica su resistencia que presenta el combustible a detonar.

El octanaje indica la presión y temperatura a que puede ser sometido un combustible carburado (mezclado con aire) antes de auto-detonarse al alcanzar su temperatura de autoignición debido a la ley de los gases ideales. Hay distintos tipos de gasolinas comerciales, clasificadas en función de su número de octano.

2. Turbo combustible o turbosina - Gasolina para aviones jet, también conocida como Jet-A.

3. Gasolina de aviación - Para uso en aviones con motores de combustión interna.

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4. ACPM o Diesel - De uso común en camiones y buses.

5. Queroseno - Se utiliza en estufas domésticas y en equipos industriales. Es el que comúnmente se llama "petróleo".

6. Cocinol - Especie de gasolina para consumos domésticos. Su producción es mínima.

7. Gas propano o GLP - Se utiliza como combustible doméstico e industrial.

8. Bencina industrial - Se usa como materia prima para la fabricación de disolventes alifáticos o como combustible doméstico

9. Combustóleo o Fuel Oil - Es un combustible pesado para hornos y calderas industriales.

10.Disolventes alifáticos - Sirven para la extracción de aceites, pinturas, pegantes y adhesivos; para la producción de thinner, gas para quemadores industriales, elaboración de tintas, formulación y fabricación de productos agrícolas, de caucho, ceras y betunes, y para limpieza en general.

11.Asfaltos - Se utilizan para la producción de asfalto y como material sellante en la industria de la construcción.

12.Bases lubricantes - Es la materia prima para la producción de los aceites lubricantes.

13.Ceras parafínicas - Es la materia prima para la producción de velas y similares, ceras para pisos, fósforos, papel parafinado, vaselinas, etc.

14.Polietileno - Materia prima para la industria del plástico en general

15.Alquitrán aromático (Arotar) - Materia prima para la elaboración de negro de humo que, a su vez, se usa en la industria de llantas. También es un diluyente

16.Acido nafténico - Sirve para preparar sales metálicas tales como naftenatos de calcio, cobre, zinc, plomo, cobalto, etc., que se aplican en la industria de pinturas, resinas, poliéster, detergentes, tensoactivos y fungicidas

17.Benceno - Sirve para fabricar ciclohexano.

18.Ciclohexano - Es la materia prima para producir caprolactama y ácido adípico con destino al nylon.

19.Tolueno - Se usa como disolvente en la fabricación de pinturas, resinas, adhesivos, pegantes, thinner y tintas, y como materia prima del benceno.

20.Xilenos mezclados - Se utilizan en la industria de pinturas, de insecticidas y de thinner.

21.Ortoxileno - Es la materia prima para la producción de anhídrido ftálico.

22.Alquilbenceno - Se usa en la industria de todo tipo de detergentes, para elaborar plaguicidas, ácidos sulfónicos y en la industria de curtientes.

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6. EFECTOS NOCIVOS DE LA GASOLINA

Qué le sucede a la gasolina cuando entra al medio ambiente?‘Pequeñas cantidades de sustancias químicas presentes en la gasolina se evaporan al aire cuando usted llena el tanque de gasolina de su automóvil o cuando se derrama gasolina en suelos o en aguas superficiales. ‘Otros productos químicos en la gasolina se disuelven en agua cuando se derrama en aguas superficiales o cuando seEscapa de tanques de almacenaje subterráneos a agua subterránea.

‘Cuando se libera en la superficie, la mayoría de los productos químicos en la gasolina probablemente se evaporarán; otros pueden disolverse y así ser transportados a distancias por el agua; unos pocos probablemente se adherirán al suelo.‘Los productos químicos que se evaporan son degradados por la luz solar y por otras sustancias químicas en el aire. ‘Los productos químicos que se disuelven en agua también son degradados rápidamente por procesos naturales.

¿Cómo podría yo estar expuesto a la gasolina?‘La manera más probable de exponerse es respirando vapores en gasolineras cuando llena el tanque de gasolina del automóvil. ‘Trabajando en una gasolinera. ‘Usando equipo que funciona con gasolina, tal como una cortadora de césped. ‘Tomando agua contaminada. ‘Estando cerca de un lugar donde se ha derramado gasolina o se ha escapado gasolina al suelo.

¿Cómo puede afectar mi salud la gasolina?Muchos de los efectos nocivos observados después de la exposición a la gasolina se deben a los productos químicos individuales en la mezcla de gasolina, tales como benceno, y plomo. Inhalar o tragar grandes cantidades de gasolina puede causar la muerte.

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7. LA GASOLINA HOY

Ante el incremento sustantivo del precio de este combustible y la contaminación ambiental es necesario concientizar a la gente sobre utilizar medios de transporte opcionales como la bicicleta y el transporte publico, pero ante la necesidad de utilizar este medio de transporte, se puede reducir el consumo de este y reducir el gasto de dinero y los efectos nocivos sobre el planeta y los seres vivos incluyendo al ser humano.

Cómo ahorrar gasolina:

1. Gasolina más barata: Encuentre la estación de gasolina con la gasolina más barata.

2. Repostar por la mañana: Es mucho más eficiente llenar el depósito o tanque de gasolina por la mañana, ya que el frío hace que la densidad de la gasolina sea mayor. Así podrá ahorrar gasolina. Debido a que la densidad es indirectamente (Inversamente) proporcional al volumen, de esta forma logrará depositar más gasolina.

3. Evite altas velocidades: Por ejemplo, conducir a 100 km/h frente a 130 km/h le permite ahorrar un 15% el consumo de gasolina.

4. No acelere o frene bruscamente: Al acelerar y frenar suavemente le permite ahorrar gasolina hasta un 20%.

5. Neumáticos inflados: Mantenga la presión del aire de los neumáticos, manténgalos bien inflados. Un solo neumático de su coche inflado 2 PSI menos de lo recomendado, puede incrementar un 1% el consumo de gasolina.

6. La afinación y buen mantenimiento del automóvil contribuyen al ahorro de gasolina.

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8. COMBUSTIBLES DEL MAÑANA

Hidrogeno:

La industria automotriz está trabajando duro en introducir células de combustible eficientes que puedan ser utilizadas en coches, como el caso de los japoneses, el tema es que los sistemas con células de combustible pueden ser ecológicos realmente si los investigadores logran producir hidrógeno a partir de fuentes renovables. La fotosíntesis artificial es una forma, ya que esta consiste en dividir el agua en sus componentes, el oxígeno por un lado y el hidrógeno por el otro. Esto con la ayuda de la luz solar. Sin duda sería una forma excelente de resolver el tema del hidrógeno. Pero no es un logro sencillo.

Uno de los más importantes es superar la formación agresiva de sustancias en el proceso de oxidación del agua. Las plantas lo resuelven reparando y reemplazando de forma constante su catalizador verde, o sea las hojas. Una imitación técnica de esto depende de catalizadores más estables. Eso es lo que han logrado científicos del Research Centre Jülich,

Se trata de un grupo de óxidos de metal inorgánico con un centro que consiste de cuatro iones de un raro metal de transición el rutenio, que cataliza de forma rápida y efectiva la oxidación del agua en oxígeno mientras permanece estable. “Nuetro complejo tetrarutenio soluble en agua muestra sus efectos en soluciones acuosas que ya tienen temperatura ambiente “Al contrario de otros catalizadores moleculares para la oxidación del agua, no contiene componentes orgánicos. Esa es la razón de que sea tan estable,Ahora el reto es integrar este complejo de rutenio en un sistema fotoactivo, que convierta de forma eficiente la enegía solar en energía química.

Etanol:

El etanol en el mundo sigue creciendo, siendo actualmente uno de los rubros que más empleo da en el mundo rural estadounidense. Su beneficio ambiental y su menor costo lo hacen una alternativa más que atractiva.

Etanol. El alcohol de vino, alcohol etílico o etanol, de fórmula C2H5OH, es un líquido transparente e incoloro, con sabor a quemado y un olor agradable característico. Es el alcohol que se encuentra en bebidas como la cerveza, el vino y el brandy.

Desde la antigüedad, el etanol se ha obtenido por fermentación de azúcares. Todas las bebidas con etanol y casi la mitad del etanol industrial aún se fabrican mediante este proceso. El almidón de papa, del maíz y de otros cereales constituye una excelente materia prima. La enzima de la levadura, la cimaza, transforma el azúcar simple en dióxido de carbono. La reacción de la fermentación, representada por la ecuación

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ESTADISTICAS DEL PETROLEO Y SUS DERIVADOS

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CONCLUCIONES

En conclusión podemos afirmar que por medio del petróleo y sus derivados es posible asistir a clases , hacer mercado, ir al trabajo , es un gran elemento que interactúa diariamente con el planeta y con los seres que lo habitan , pero cabe recordadar que es una fuente de energía no renovable que deberá ser reemplazada algún día y por esto mientras sea posible debemos ser responsables en su utilización no solo en ahorro sino su manejo , porque ya es un factor determinante el hecho de que el planeta se encuentra contaminado, para esto fomentar las campañas que incentiven a la gente sobre el uso de transportes alternativos como la bicicleta. El proceso de producción de los productos derivados del petróleo es complejo y muy interesante, ya que por ejemplo del petróleo se pueden obtener mas de 2000 productos como los combustibles, lubricantes, plásticos, solventes, etc.

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BIBLIOGRAFIA

http://iquimica.blogspot.com/2005/10/origen-del-petrleo.html

http://www.monografias.com/trabajos11/cuadun/cuadun.shtmlc

http://www,wikipedia.com/trabajos21/ciberzony/hscml