6.1.- LA QUIMICA ORGANICA EN LA INDUSTRIA PETROLERA

La importancia de la química orgánica en la industria petrolera, es que al ser el petróleo un compuesto es de origen orgánico, la química orgánica es necesaria para llevar a cabo todo proceso relacionado con el mismo.Podemos ver que la química orgánica mediante sus compuestos se encuentra interactuando a diario con todas las especies vivientes por lo que se hace clave para la vida y por ello es importante estudiarla. Además que el carbono debidamente procesado se puede utilizar para fabricar plásticos, cauchos, asfaltos y también combustibles, lubricantes y aceites. También cubre gran parte de la industria farmacéutica porque en su gran mayoría los compuestos orgánicos sirven de base para la fabricación de medicamentos.

además para la industria petrolera es de gran importancia porque el átomo de carbono está presente principalmente en el petróleo, el carbón mineral en su estado natural y para poder procesar el petróleo y obtener algunos productos como la gasolina, los aceites lubricantes y algunos otros como los hidrocarburos aromáticos es necesario saber los procedimientos que se deben realizar para cada proceso por ejemplo un aceite lubricante para autos de nombre x debe tener una cadena de al menos 16 carbonos para que le dé una viscosidad ideal si llegase a tener menos sería muy volátil y no serviría para ser lubricante(entonces es necesario saber qué tipo de petróleo se puede utilizar que cumpla con las características que debe tener el petróleo y además para poder procesarlo debe mezclarse con algunos otros compuestos orgánicos y se debe saber cuáles son y cuáles son sus características y para poder deducir todos estos interrogantes es necesario saber química orgánica)

PRINCIPALES COMPUESTOS PETROQUIMICOS BASICOS Y SU IMPORTANCIA EN OTRAS INDUSTRAS

La elaboración, transporte, almacenamiento, distribución y las ventas de primera mano de aquellos derivados del petróleo y del gas, que sean susceptibles de servir como materias primas industriales básicas y que constituyen petroquímicos básicos, que a continuación se enumeran: * Etano * Propano * Butano * Pentanos * Hexano * Heptano * Materia prima para negro de humo * Naftas * Metano(cuando provenga de carburos de hidrógeno, obtenidos de yacimientos ubicados en el territorio nacional y se utilice como materia prima en procesos industriales petroquímicos)

Pemex está a cargo del procesamiento, almacenamiento, distribución y comercialización de estos productos, así como de los derivados  que sean susceptibles de servir como materias primas industriales, tales como el Solvente de absorción y los Solventes K y L.

¿CÓMO SE OBTIENEN LAS MATERIAS PRIMAS PETROQUÍMICAS?

La industria petroquímica emplea ante todo como materias primas básicas las olefinas y los aromáticos obtenidos a partir del gas natural y de los productos de refinación del petróleo: el etileno, propileno, butilenos, y algunos pentenos entre las olefinas, y el benceno, tolueno y xilenos como hidrocarburos aromáticos. Sin embargo, en algunos casos, la escasa disponibilidad de estos hidrocarburos debido al uso alterno que tienen en la fabricación de gasolina de alto octano ha obligado a la industria a usar procesos especiales para producirlos.  Por lo tanto, si se desea producir petroquímicos a partir de los hidrocarburos vírgenes contenidos en el petróleo, es necesario someterlos a una serie de reacciones, según las etapas siguientes: 1. Transformar los hidrocarburos vírgenes en productos con una reactividad química más elevada, como por ejemplo el etano, propano, butanos, pentanos, hexanos etc., que son las parafinas que contiene el petróleo, y convertirlos a etileno, propileno, butilenos, butadieno, isopropeno, y a los aromáticos ya mencionados.2. Incorporar a las olefinas y a los aromáticos obtenidos en la primera etapa otros heteroátomos tales como el cloro, el oxígeno, el nitrógeno, etc., obteniéndose así productos intermedios de segunda generación. Es el caso del etileno, que al reaccionar con oxígeno produce acetaldehído y ácido acético.3. Efectuar en esta etapa las operaciones finales que forman los productos de consumo. Para ello se precisan las formaciones particulares de modo que sus propiedades correspondan a los usos que prevén. Algunos ejemplos de esta tercera etapa son los poliuretanos, los cuales, dependiendo de las formulaciones específicas, pueden usarse para hacer colchones de cama, salvavidas, o corazones artificiales. Las resinas acrílicas pueden servir para hacer alfombras, plafones para las lámparas, prótesis dentales y pinturas. Otro caso típico es el del acetaldehído que se produce oxidando etileno y que encuentra aplicación como solvente de lacas y resinas sintéticas, en la fabricación de saborizantes y perfumes, en la manufactura de pieles artificiales de tintas, cementos, películas fotográficas y fibras como el acetato de celulosa y el acetato de vinilo. Esta clasificación tiene numerosas excepciones, a veces, por ejemplo, se reduce el número de etapas para hacer el producto final. Es necesario mencionar otros productos que se consideran petroquímicos básicos sin ser hidrocarburos, como el negro de humo y el azufre. Éstos se pueden obtener del gas natural y del petróleo.

El mundo de la química Petróleo: Química e industria

Origen de un maravilloso recurso

Nadie conoce el origen preciso del petróleo. Para explicarlo D. Mendeleiev propuso la hipótesis inorgánica, la cual sostiene que el petróleo se originó por la reacción del agua sobre alquinuros metálicos. La presión y la temperatura ocasionaron otras reacciones y polimerizaciones formando los demás componentes del petróleo. Sin embargo, la presencia de restos fósiles de animales y vegetales en los reservorios petroleros ha hecho que esta teoría sea descartada casi completamente. La más aceptada es la hipótesis orgánica que establece que el petróleo se produjo por los restos de plantas (hipótesis vegetal formulada por Kramer) o de animales (hipótesis animal presentada por Engler) que vivieron en los mares o lagos hace unos 500 millones de años, o por la combinación de ambos. Estos organismos murieron y con el tiempo quedaron cubiertos por sedimentos. La presión, el calor, el contacto con su entorno, la presencia de algunos microorganismos y, sobre todo, el paso del tiempo, fueron transformando muy lentamente las estructuras químicas orgánicas originales en otras menos complejas que pasaron a acumularse en las rocas porosas cercanas. Es a este conjunto bien diverso de compuestos orgánicos derivados de entidades vivas al que genéricamente llamamos petróleo. Es un hecho que este ciclo se sigue produciendo en la actualidad, sin embargo, la velocidad de su formación es tan lenta que, a todo efecto práctico que nos concierna como sociedad actual, el petróleo representa un recurso natural no renovable. La roca que dio origen a los hidrocarburos se conoce como Roca madre. Esta masa esponjosa es producto de los depósitos de mantos de arcillas, arenas, limos y sedimentos en general, con la deposición de fósiles se convirtió en el ambiente propicio para que se que originara el petróleo y el gas natural.

Petróleos de Venezuela S.A. (PDVSA)El primer día del año 1976 nace Petróleos de Venezuela S.A. (PDVSA) como la empresa estatal responsable de la planificación, coordinación y supervisión de la industria petrolera nacional. Tuvo su origen en el vencimiento de las concesiones de hidrocarburos de las compañías extranjeras que operaban en nuestro territorio (este proceso es llamado reversión). Su gestación quedó plasmada en el decreto número 1 123 del 30 de agosto de 1975. Su primer presidente fue Rafael Alfonzo Ravard. PDVSA inició sus operaciones con 14 empresas filiales que luego del primer año se condensan en tres: Lagoven, Maraven y Corpoven, las cuales asumieron las actividades de las concesionarias después de la nacionalización. A mediados de los años 80, la corporación venezolana inicia su expansión a nivel nacional y mundial, con la compra de refinerías y la participación en otras ubicadas en Alemania, Bélgica, Curaçao, Estados Unidos y Suecia. En los 90, la compañía estatal enfoca parte de sus esfuerzos sobre la Faja del Orinoco, la cual contiene importantes reservas de crudo pesado y extrapesado. La importancia estratégica de la faja queda plasmada en sus números oficiales: las reservas probadas están por el orden de los 60 000 a 200 000 millones de barriles. Para tener una comparación que permita apreciar este dato, es importante destacar que desde 1917 hasta 1994 se han producido en el país 46 421 millones de barriles de crudo de todo tipo. Sin embargo, por su naturaleza, la extracción y conversión en productos comerciales de estas reservas de crudo no es tan simple como la de los crudos livianos.

Organización de Países Exportadores de PetróleoConsiderando la significación que estas siglas tienen dentro del contexto energético mundial, no cabe duda de que su importancia es bien trascendente. La Organización de Países Exportadores de Petróleo (OPEP) agrupa a un conjunto de países que actualmente genera entre un 30 y un 40 % de la producción mundial de petróleo, por tanto, sus decisiones afectan a la sociedad moderna de una forma bien significativa. Sus siglas en inglés son OPEC: Organization of the Petroleum Exporting Countries. La organización fue creada en 1960 por iniciativa de Venezuela y Arabia Saudita, a los que se unieron progresivamente otros países. Hoy la conforman Arabia Saudita, Argelia, Emiratos Árabes Unidos, Indonesia, Kuwait, Irak, Irán, Libia, Nigeria, Qatar y Venezuela. Para el año 1999 la OPEP tenía 803 mil millones de barriles de reservas probadas de petróleo, es decir, el 78 % de las reservas probadas del mundo. Producía, en ese mismo año, el equivalente al 40 % de la producción diaria de petróleo del mundo que era de 72 mil millones de barriles.

Procesos involucrados en la actividad petrolera

En la industria petrolera, en general, se realizan cuatro grandes procesos: exploración, producción, refinación y, finalmente, comercio y suministro. Estos últimos son fundamentalmente del área económica y no serán de interés en este capítulo. Exploración Para encontrar zonas con petróleo se realizan estudios en la superficie tales como: geología de campo y topografía del terreno. Luego, si hay indicios de un reservorio de hidrocarburos, se realizan análisis geofísicos mediante métodos magnéticos, gravimétricos y sísmicos. Esas zonas delimitadas que contienen reservas de petróleo son llamadas yacimientos. Se encuentran generalmente en terrenos pertenecientes a épocas que se extienden desde la era primaria (Cámbrico hace 500 millones de años) hasta la terciaria (Mioceno más joven hace 7 millones de años). En los yacimientos, el petróleo comúnmente se encuentra confinado en el subsuelo dentro de capas porosas (arenas) acompañado con otros fluidos como agua y gas. Las rocas en estas zonas son llamadas rocas almacén y su característica más importante es su porosidad y permeabilidad. Para que haya más acumulación petrolífera es necesario que ocurra lo que en términos geológicos se denomina un entrampamiento o formación de una trampa, que sea capaz de detener la migración del crudo.

Producción

La producción comprende, al menos, tres fases: la perforación del pozo, la producción y la explotación. La perforación consiste en atravesar la roca para extraer el petróleo del subsuelo. El método de perforación rotatorio es el más usado en la actualidad y consiste en bajar una barrena por medio de tubos y hacer girar la tubería para penetrar la roca. Hoy día se han desarrollado nuevas técnicas para adaptar los equipos de perforación a cada situación particular, lo cual depende del lugar donde se llevará a cabo la operación de producción, es decir, si será en zonas terrestres, aguas profundas o áreas pantanosas. Una vez perforado el pozo se procede a instalar en tres etapas el equipo de producción: primero se pone en contacto la arena productora con el pozo propiamente dicho llamado cañoneo, en segundo lugar se realiza una prueba de evaluación de la arena productora y, por último, se efectúa la complementación del pozo. Otros métodos de producción son el flujo natural, el levantamiento artificial por gas y el levantamiento artificial por bombeo mecánico. En el flujo natural se aprovecha la presión del yacimiento la cual es capaz de hacer fluir el crudo del pozo. Cuando la producción por flujo natural no es rentable se usan otros métodos como, por ejemplo, el del levantamiento artificial por gas que consiste en inyectar gas a alta presión en el espacio entre la tubería y el revestidor de producción, o el método de levantamiento artificial por bombeo mecánico que utiliza la unidad llamada balancín. La explotación de un pozo es el último paso que se realiza para la recuperación exhaustiva del crudo, añadiendo fluidos como agua, gas o aire. Los crudos, tal como son extraídos en los campos de producción no pueden satisfacer los estándares de calidad y variedad de productos de los hidrocarburos. Debido a las diferencias en las propiedades de sus constituyentes, el crudo es susceptible de separarse en diferentes fracciones, cada una con características definidas. De aquí surge la refinación, conjunto de procedimientos y operaciones que permite elaborar derivados de mayor valor económico a partir del material crudo.

Refinación

Los procesos de refinación pueden clasificarse en: procesos de separación, donde se aprovechan las propiedades fisicoquímicas de las materias primas para separarlas en diferentes fracciones sin producir cambios en la estructura química original del compuesto, y procesos de conversión, donde se realizan cambios en la estructura química de los componentes para luego efectuar un proceso de separación a fin de obtener las fracciones de los “nuevos” componentes. Algunos procesos típicos en una refinería son: destilación de crudos, de desintegración catalítica, reformación de naftas, reducción de viscosidad de residuales, alquilación, hidrotratamiento y refinación con solventes.

6.4.- COMPOSICION, CLASIFICACION Y PROPIEDADES DE LOS PETROLEOS EN MEXICO

TIPOS DE PETRÓLEO

Son miles los compuestos químicos que constituyen el petróleo, y, entre muchas otras propiedades, estos compuestos se diferencian por su volatilidad (dependiendo de la temperatura de ebullición). Al calentarse el petróleo, se evaporan preferentemente los compuestos ligeros (de estructura química sencilla y bajo peso molecular), de tal manera que conforme aumenta la temperatura, los componentes más pesados van incorporándose al vapor.

Las curvas de destilación TBP (del inglés “true boiling point”, temperatura de ebullición real) distinguen a los diferentes tipos de petróleo y definen los rendimientos que se pueden obtener de los productos por separación directa. Por ejemplo, mientras que en el crudo Istmo se obtiene un rendimiento directo de 26% volumétrico de gasolina, en el Maya sólo se obtiene 15.7%.

La industria mundial de hidrocarburos líquidos clasifica el petróleo de acuerdo con su densidad API (parámetro internacional del Instituto Americano del Petróleo, que diferencia las calidades del crudo).

Aceite crudoDensidad( g/ cm3)

Densidad grados API

Extrapesado >1.0 10.0Pesado 1.0 - 0.92 10.0 - 22.3

Mediano 0.92 - 0.87 22.3 - 31.1Ligero 0.87 - 0.83 31.1 - 39

Superligero < 0.83 > 39

Para exportación, en México se preparan  tres variedades de petróleo crudo:

Itsmo:Ligero con densidad  de 33.6 grados API y 1.3% de azufre en peso.Maya:Pesado con densidad  de 22 grados API y 3.3% de azufre en peso.OlmecaSuperligero con densidad de 39.3 grados API  y 0.8% de azufre en peso.

El petróleo mexicano es materia prima de calidad que se encuentra presente en toda la industria nacional e internacional como lo es en transporte, alimentos, fármacos, fertilizantes, pinturas y textiles.

COMPOSICIÓNDependiendo 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.

Las cadenas lineales de carbono asociadas a hidrógeno constituyen las parafinas; cuando las cadenas son ramificadas se tienen las isoparafinas; al presentarse dobles uniones entre los átomos de carbono se forman las olefinas; las moléculas en las que se forman ciclos de carbono son los naftenos, y cuando estos ciclos presentan dobles

uniones alternas (anillo bencénico) se tiene la familia de los aromáticos.

Además hay hidrocarburos con presencia  de azufre, nitrógeno y oxígeno formando familias bien caracterizadas, y un contenido menor de otros elementos. Al aumentar el peso molecular de los hidrocarburos las estructuras se hacen verdaderamente complejas y difíciles de identificar químicamente con precisión. Un ejemplo son los asfaltenos que forman parte del residuo de la destilación al vacío; estos compuestos además están presentes como coloides en una suspensión estable que se genera por el agrupamiento  envolvente de las moléculas grandes por otras cada vez menores para constituir un todo semicontinuo.

Parafinas

Isoparafinas

Olefinas

Naftenos

Aromático

Azufre

Nitrógeno

Oxígeno

Los crudos mexicanos, sus características

La palabra petróleo proviene del latín petroleous, que a su vez se deriva de las voces latinas petra (piedra) y oleous, aceite.

El petróleo se forma de la putrefacción de materias orgánicas sepultadas durante millones de años bajo la superficie terrestre. Los gases formados como consecuencia de la descomposición de la materia orgánica son los que al perforar un pozo presionan el petróleo hacia la superficie. Dichos gases constituyen también una importante fuente de energía.

Mediante la destilación del petróleo se obtienen varios derivados: kerosenas, asfaltos, grasas, parafinas, lubricantes, diesel y gasolinas. Del petróleo y del gas se obtienen, también, amoniaco, azufre, heptano etileno, anhídrido carbónico, vinilo y polietileno, entre otros, que conforman la llamada industria petroquímica y son utilizados como materia prima para la fabricación de disolventes, plásticos, detergentes, colorantes, pinturas, fibras sintéticas, nylon, fertilizantes, pegamentos, fumigantes y medicamentos.

En nuestro país, la existencia de la piedra aceitosa, petróleo de base asfáltica, era ya conocida por los pobladores del México prehispánico; diversas culturas usaban el asfalto como pegamento, como medicina y como sacrificio religioso, ya que lo quemaban delante de sus ídolos. El chapopote, palabra que se deriva de los vocablos popechithi, que quiere decir perfume, y zaucatli, pegamento, era mercancía común en los mercados aztecas.

Aunque ya existían antecedentes de la explotación del petróleo en México, fue hasta 1882 cuando se inician en Tampico trabajos de exploración en forma sistemática. En 1900 se llevaron a cabo las primeras perforaciones en San Luis Potosí y ocho años después inició operaciones la primera refinería, de la casa Pearson, en Minatitlán.

La Revolución Mexicana de 1910 poco afectó al desarrollo de la industria petrolera en nuestro país. En 1916 brotó el que en su tiempo fue considerado el pozo petrolero de mayor producción en el mundo, Cerro azul 4, situado a 237 kilómetros al sur de Tampico. Se calcula en más de un millón y medio de metros cúbicos de gases los que salieron antes de que apareciera el petróleo. La altura del combustible que salió alcanzó 180 metros.

Para 1938, cuando el presidente Lázaro Cárdenas declaró la nacionalización de la industria petrolera, existían casi 400 compañías explotadoras y se habían perforado poco más de 200 pozos en el país. A partir de entonces, Petróleos

Mexicanos (Pemex) ha sido la empresa encargada de administrar todo lo relativo a los hidrocarburos en México. Esta empresa paraestatal se ha constituido como la sexta petrolera en el mundo por su tamaño.

 

La clasificación del petróleo

Una de las desventajas con que se han encontrado los expertos al clasificar los diferentes tipos de petróleo comparado, por ejemplo, con la clasificación de otros combustibles como el carbón, estriba en que su composición elemental no es reportada con la misma extensión o amplitud. Las proporciones de los diferentes elementos en un petróleo varían ligeramente en un intervalo relativamente estrecho independientemente de la amplia variación en las propiedades físicas que van de los crudos más ligeros y con mayor movilidad a los bitumenes, en el otro extremo.

Los métodos de clasificación constituyen elementos indicativos de las características generales de un tipo de crudo. Uno de los sistemas más utilizados es el de gravedad específica o grado API. Por ejemplo, dentro de los crudos de un área específica, un crudo de 40 API (gravedad específica igual a 0.825) tiene, por lo general, un valor mayor que un crudo de 20 API (gravedad específica igual a 0.934) debido a que contiene más fracciones ligeras por ejemplo, gasolinas y menor cantidad de constituyentes pesados tales como los residuos asfalténicos. Así, se pueden encontrar cuatro tipos de crudos:

1. Crudos convencionales o ligeros (más de 20 API)2. Crudos pesados (entre 10 y 20 API)3. Crudos extra pesados (menos de 10 API y viscosidad máxima en el orden de las 10 000 mPas)4. Arenas bituminosas o asfaltos naturales (menos de 10 API y viscosidads mayores de 10 000 mPas).

La valoración de un crudo también depende de su contenido de azufre. Cuanto mayor sea el contenido de azufre, menor será su precio en el mercado.

Por otra parte, el primer corte en las unidades de destilación del crudo también afecta su valor, ya que los crudos que dan lugar a valores intermedios, con menores requerimientos de posterior procesamiento y que satisfagan el uso final que los demanda tendrán, en general, un precio más alto.

Sumario

Los crudos mexicanos

México produce tres tipos de crudo: el Maya-22 pesado, que constituye casi la mitad del total de la producción; el Istmo-34, ligero, bajo en azufre, que representa casi un tercio del total de la producción; y el Olmeca-39, extra ligero, aproximadamente la quinta parte del total de la producción (cuadro 1).

CUADRO 1

Comparación de propiedades entre petróleos mexicanos (Olmeca, Istmo y Maya)

 Propiedades  Olmeca  Istmo  MayaPeso específico a 20/4 °C

 0.8261  0.8535  0.9199

Grado API  39.16  33.74  21.85Viscosidad SSU15.6 °C  43.3  65.6  2156.021.1  40.3  57.8  1054.025.0  39.0  54.5  696.0Factor de caracterización K

 12.00  11.85  11.63

Azufre total, % peso  0.81  1.45  3.70Carbón Ramsbottom, % peso

 1.62  3.92  10.57

Cenizas, % peso  0.006  0.007  0.074Insolubles en nC5, % peso

  /1.0  3.0  15.3

Insolubles en nC7, % peso

 /1.0  2.09  11.2

Aceites, % peso  89.2  89.2  72.0Parafinas, % peso  13.4  8.1  3.6Aceite desparafinado, % peso

 75.8  81.1  68.4

Resinas, % peso  10.8  7.8  12.7

Una importante proporción del petróleo mexicano proviene de la llamada sonda de Campeche, en el Golfo de México, en donde se concentra una capacidad de producción estimada en 15 mil millones de barriles de los 49.8 mil millones de barriles que constituyen la reserva nacional total (la segunda en el hemisferio occidental, después de Venezuela), dada a conocer por el Gobierno Federal en marzo de 1997.

Otros centros de explotación se encuentran en Chiapas, Tabasco y Veracruz.

Aquí cabe señalar que, debido a la edad de los actuales yacimientos de crudo mexicano, especialmente los localizados en la sonda de Campeche, se puede observar cómo se presenta una menor producción de gas natural, dado que la proporción de gas natural asociada al crudo Maya extraído de esa zona es de tan sólo 59 por ciento (muy inferior al que se da con el crudo Istmo, 279 por ciento).

Lo anterior repercute en una reducción gradual en la producción de gas natural que se refleja claramente un los índices de importación del producto en los últimos años, además del aumento de los niveles de inventarios de combustóleos y residuos pesados.

El petróleo que se tiene en México es, en un 60 por ciento, crudo pesado, que da por resultado una alta producción de residuos que empobrecen la calidad y cantidad de los productos petroquímicos (cuadro 2). Por ejemplo, debido a las altas concentraciones de asfaltenos que contiene el crudo Maya (14.5 por ciento del total del residuo), además de cenizas y residuos de carbón (17.2 por ciento), aproximadamente el 32 por ciento de sus residuos extraídos no es útil para los fines de refinación. Es por ello que diversos organismos nacionales y extranjeros han estudiado profundamente diversas vías para el tratamiento y separación de estas fracciones.

CUADRO 2

Propiedades del petróleo mexicano Maya pesado en comparación con otro petróleo pesado estándar

 Propiedades  Maya pesado Petróleo pesado

estándar Análisis elemental (peso %) Carbón  84.7  86.68 Hidrógeno  10.4  11.3 Nitrógeno  0.4  0.35 Sulfuros  3.8  1.0 Contenido de cenizas

 0.05  0.043

 Contenido de asfaltenos

 15  4.69

 Viscosidad (SSF 50 °C)

 376  112

 Grado API  11.5  14.7

 

A estos residuos pesados siempre se les ha utilizado para la preparación de asfalto e impermeabilizantes para inmuebles, pero existe la preocupación por encontrar un mayor número de usos.

Sumario

El combustóleo y la energía eléctrica

El uso de los combustóleos producto de los residuos de la refinación es indispensable para la generación eléctrica. Casi 66 por ciento de la producción nacional de electricidad se realiza en centrales termoeléctricas que usan hidrocarburos para su funcionamiento; entre las termoeléctricas, las que utilizan combustóleo aportan el 58 por ciento de la generación total.

En particular, la composición del combustóleo utilizado depende de dos factores: la naturaleza del crudo y el proceso de refinería del cual proviene. Así, durante la operación de destilación, la composición química no se altera, y la calidad del combustóleo o aceite residual es principalmente determinada por la calidad del petróleo crudo y puede ser expresada por medio de diversos factores (densidad, peso molecular medio, relación carbono/hidrógeno, contenido de metales, entre otros).

El combustóleo producido en nuestro país está constituido por carbón (84 a 87 por ciento), hidrógeno (10 a 14 por ciento), oxígeno y nitrógeno (2.6 por ciento), azufre (2.5 a 4 por ciento) y pequeñas cantidades de vanadio, niquel y sodio (cuadro 3). Pese a su importancia para la generación eléctrica, es un hecho que la evolución histórica del rendimiento del combustóleo, al volverse cada vez más pesado, muestra una disminución consistente pasando de aproximadamente 60 por ciento en 1940 a casi 33 por ciento en la actualidad, lo que supone efectos sobre el medio ambiente en particular relacionados con la emisión de gases contaminantes a la atmósfera durante su combustión.

CUADRO 3

Características del combustóleo pesado.

Análisis típico

 P.c. a 40 °C  0.978/0.995

 Temperatura de inflamación

 66/100

 Temperatura de escurrimiento

 0/+12

 Viscosidad a 50 °C. SSF  450/590 Agua y sedimento, % vol.  0.05/0.3 Carbón Ramsbottom, % peso

 13/16

 Azufre, % peso  2.6/4.0 Insolubles en pentano, % peso

 13/20

 Níquel, ppm.  35/60 Vanadio, ppm.  200/350 Sodio, ppm.  30/90 Valor calorífico bruto, BTU/lb.

 18 000/18 600

 

Aunque los sectores eléctricos de los países más desarrollados han enfrentado la problemática del uso del combustóleo como combustible para la generación de electricidad mediante la inversión en la renovación de la infraestructura de sus termoeléctricas, debido a los altos costos de estas medidas los especialistas mexicanos han enfocado sus investigaciones para enfrentar los problemas de degradación del combustóleo hacia el mejoramiento de la eficiencia de combustión y en la disminución tanto de la contaminación ambiental como de los daños producidos en los generadores de vapor por los efectos corrosivos del vanadio y del sodio. Además, se ha estudiado a fondo la aplicación de mezclados con destilados medios, que aumenten la calidad del combustóleo final.

Los residuos de la destilación a vacío y desintegración catalítica son mucho más pesados que los obtenidos por destilación atmosférica, por lo cual generalmente son mezclados con destilados medios, que determinan la calidad del combustóleo final.

Sumario

Perspectivas y necesidades

En 1996, la producción petrolera del país se incrementó en un 9 por ciento, el más significativo en los últimos 10 años, y durante 1997 se planteó la meta de producir 3.1 millones de barriles diarios, de los cuales 1.7 millones serían para el mercado internacional.

Pese a la inestabilidad del mercado petrolero, cuyos precios cayeron a los niveles más bajos desde 1986, en el primer trimestre de 1998 Pemex logró cumplir con su programa de exportación al colocar hasta 1.96 millones de barriles por día en el exterior, pero la empresa se ha declarado cautelosa en el pronóstico del comportamiento del mercado internacional a corto plazo.

Es un hecho que esta crisis puso de manifiesto la cada vez mayor diferencia entre los precios de los crudos pesados y ligeros, lo que redunda en significativas pérdidas de mercado para el combustible nacional; sin embargo, esta brecha podría modificarse de acuerdo con los desarrollos tecnológicos que aumenten la calidad de los procesos de explotación de los hidrocarburos y, por tanto, les otorguen un valor agregado, redefiniendo su competitividad internacionalmente.

Para el sector eléctrico nacional y la industria en general, contar con combustibles de mayor calidad contribuiría a un mejor uso de los mismos en la generación de calor en calderas y hornos, así como a su empleo en los ciclos de generación para la producción de energía eléctrica. Es por ello que deben apoyarse los esfuerzos para que sea eficiente el tratamiento y procesamiento de crudos y residuos pesados mexicanos.

 

6.7 OBJETIVO Y FUNCION DE LA INDUSTRIA PETROQUIMICA

La industria petroquímica.

La industria petroquímica es la encargada del tratamiento y transformación del petróleo y del gas natural. Las plantas petroquímicas, utilizan procesos químicos y petroquímicos específicos, que permiten obtener una larga lista de productos derivados del petróleo. La industria química transforma las materias primas naturales de la tierra, el agua y el aire, en productos que usamos a diario. Si no fuera por los productos petroquímicos, no existirían las resinas especiales para la manufactura de computadoras, aditivos especiales para el terminado del papel, productos para el control de plagas, preservativos para alimentos, compuestos limpiadores, cosméticos, artículos de aseo, pinturas, ni productos para el tratamiento de aguas.

La función de la industria petroquímica, es transformar el gas natural y algunos derivados del petróleo en materias primas, las cuales representan la base de diversas cadenas productivas.Petroquímicos básicos Petroquímicos no básicos. Es transformar el gas natural y algunos derivados del petróleo en materias primas, las cuales representan la base de diversas cadenas productivas.

La industria petroquímica es una plataforma fundamental para el crecimiento y desarrollo de importantes cadenas industriales como son la textil y del vestido; la automotriz y del transporte; la electrónica; la de construcción; la de los plásticos; la de los alimentos; la de los fertilizantes; la farmacéutica y la química, entre otras. Dado el valor que tiene esta industria como primer eslabón de importantes cadenas productivas, es imprescindible que se fortalezca y pueda así abastecer oportunamente a la industria nacional con los insumos que ésta requiere

Importancia del sector petroquímico.

El sector petroquímico, se ha convertido en unos de los pilares estratégicos del mundo civilizado.

Pese a reconocer las ventajas del uso del petróleo, las variaciones al alza del precio del crudo, y del gas natural, han supuesto un costo importantísimo en el precio de las materias primas, y en los productos derivados de su transformación.

Los productos derivados del petróleo, se han hecho imprescindibles para el transporte de mercancías y pasajeros, y son materias primas indispensables en las cadenas productivas de infinidad de tipos de industrias en España, y en el resto del mundo.

Usos de la industria petroquímica.

Para centrar un poco el artículo se debe empezar por desglosar las etapas principales que constituyen la industria del petróleo.

La primera etapa, corresponde al trabajo de exploración, y estudio del terreno que permite certificar como viable un yacimiento petrolífero.

La segunda etapa, corresponde a la realización de los trabajos necesarios, para permitir la extracción controlada al exterior del petróleo, y gas.

La tercera etapa, consiste en la ingeniería, y la construcción de los oleoductos necesarios para hacer llegar la materia prima a la refinería, y la interconexión con otras plantas, y la red de distribución.

La cuarta etapa, ya se desarrolla por una parte en las refinerías donde se procede al proceso de refino, y por otra en las plantas de tratamiento de gas.

La quinta etapa aprovecha una parte de los productos de refino, que son enviados como materia prima a las plantas petroquímicas adecuadas, que producen los productos petroquímicos.

La sexta etapa corresponde a la distribución, y comercialización de los distintos productos finales.

En este artículo nos movemos en la quinta escala, es decir las empresas petroquímicas.

Dada la brevedad de este artículo no podemos entrar en los procesos de fabricación, y solo reseñar algunos de los productos petroquímicos más importantes.

Utilizando como materia prima el gas natural:

AMONIACO Utilizado para la fabricación de fertilizantes.

METANOL Utilizado para la fabricación de formaldehido.

Utilizando como materia prima el etano:

ETILENO

Derivados del etileno:

Polietilenos de alta densidad Bidones de uso industrial

Polietilenos de baja densidad Bolsas

Cloruro de vinilo Adhesivos para plásticos

Estireno. Láminas de fibra de vidrio

Óxido de etileno

Derivado del óxido de etileno

Glicol de etileno: Se utiliza para fabricar anticongelante y poliester.

Utilizando como materia prima el reformado de naftas:

XILENO Esmaltes y lacas

ORTOXILENO PVC flexible

BENCENO Fabricación de detergentes

TOLUENO

Derivado del tolueno

Diisocianato de tolueno utilizado como materia prima para fabricar poliuretano.