|
Índice
1. Introducción
2. Composición química
y propiedades del petróleo
3. Origen geológico del
petróleo
4. Extracción de petróleo
5. Naftas
6. Producción mundial y
argentina de petróleo
7. Naftas
sintéticas y carburantes
1.
Introducción
Las
investigaciones históricas han comprobado
que
el petróleo, o aceite mineral (petrae =
piedra y oleum = aceite,
en latín) fue conocido desde la remota antigüedad. Con betún, asfalto
derivado del
petróleo, se asentaron los ladrillos
de la torre de Babel y se calafateó el arca de Noé. Los egipcios lo
utilizaron en embalsamamientos por lo menos desde el 7 000 a. C. En el siglo
III los chinos excavaron pozos y lo aprovecharon como iluminante. Sin
embargo, la primera explotación moderna se concreta en 1854 cuando DRAKE,
auxiliado por un herrero, perfora un pozo de 21 metros de profundidad en
Titusville (Pennsylvania, EE.UU. ).
2. Composición
química y propiedades del petróleo
El
análisis químico revela que
el petróleo está casi exclusivamente
constituido por
hidrocarburos, compuestos formados por dos
elementos:
carbono e hidrógeno. Esta simplicidad es
aparente porque, como el
petróleo es una mezcla, y no una sustancia
pura, el número de
hidrocarburos presentes y sus respectivas
proporciones varían dentro de un
límites muy amplios. Es químicamente
incorrecto referirse al "petróleo", en singular; existen muchos "petróleos",
cada uno con su composición
química y sus propiedades
características. En efecto:
Son líquidos insolubles en
agua y de menor
densidad que ella. Dicha
densidad está comprendida entre 0,75 y 0,95
g/ml.
Sus
colores varían del amarillo pardusco hasta
el negro.
Algunas variedades son extremadamente viscosas mientras que otras son
bastante fluidas.
Es habitual clasificar a los petróleos dentro de tres grandes tipos
considerando sus atributos específicos y los subproductos que suministran:
1) Petróleos asfálticos
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. Petróleos asfálticos se extraen del flanco sur de San
Jorge (Chubut y Santa Cruz).
2) Petróleos parafínicos
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. Mendoza y Salta poseen
yacimientos de petróleos parafínicos.
3) Petróleos mixtos
Tienen
características y rendimientos comprendidos
entre las otras dos variedades principales. Aunque sin ser iguales entre sí,
petróleos de Comodoro Rivadavia (Chubut) y de Plaza Huincul (Neuquén) son de
base mixta.
3. Origen geológico del
petróleo
Durante la era terciaria en el fondo de los mares se
acumularon restos de
peces, invertebrados y, probablemente,
algas, quedando sepultadas por la arena y las arcillas sedimentadas. Las
descomposiciones provocadas por microorganismos, acentuadas por altas
presiones y elevadas temperaturas posteriores, dieron origen a
hidrocarburos. Al comenzar la era cuaternaria los movimientos orogénicos
convulsionaron la corteza terrestre y configuraron nuevas montañas, la
cordillera de los Andes entre ellas. Los estratos sedimentarios se plegaron
y el petróleo migró a través de las
rocas porosas, como las areniscas, hasta
ser detenido por anticlinales, pliegues con forma de A mayúscula, y por
fallas que interrumpieron la continuidad de los estratos.
El yacimiento no debe imaginarse como un gran "lago" subterráneo. El
petróleo ocupa los intersticios de
rocas sedimentarias muy porosas, acompañado
habitualmente de
gas natural y de
agua salada.
Corresponde señalar semejanzas entre carbones y petróleos:
-
ambos combustibles tuvieron origen orgánico pero se
formaron en épocas geológicas distintas,
-
y, como
recursos naturales no renovables, el
consumo humano los agotará
indefectiblemente.
Localización de cuencas petrolíferos
El hallazgo de yacimientos de petróleo no es obra librada al azar y obedece
a una tarea científicamente organizada, que se planifica con mucha
antelación. Instrumental de alta precisión y técnicos especializados deben
ser trasladados a regiones a menudo deshabitadas, en el desierto o en la
selva, obligando a construir caminos y
sistemas de
comunicación, disponer de helicópteros,
instalar campamentos y laboratorios, etc. Los estudios realizados se
desarrollan según el siguiente ordenamiento:
-
Relevamiento geográfico, que incluye la aerofotografía.
-
Relevamiento geológico para identificar terrenos
sedimentarios con posibilidad de contener petróleo.
-
Aplicación de
métodos geofísicos: Con gravitómetros se
mide la aceleración de gravedad terrestre: g, que disminuye ligeramente
donde hay petróleo de menor densidad que las rocas que le rodean. Con
magnetómetros se aprecian variaciones de l
campo magnético. También hay
determinaciones de conductividad eléctrica del terreno. Y, finalmente, se
detecta con sismógrafos
las
ondas sísmicas provocadas por la
detonación de cargas explosivas. Todos estos
procedimientos son concurrentes y
permiten determinar la
dirección, extensión e inclinación de los
estratos presuntivamente petrolíferos.
-
Perforaciones de prueba: Las muestras de rocas tomadas
a distintas profundidades son analizadas química y geológicamente. La
Argentina no solamente explora su
territorio sino que gracias a una plataforma móvil semisumergible, cuyo
costo fue de 200 millones de dólares, ha
iniciado el estudio del lecho marino en la desembocadura del río de la
Plata y en el golfo de San Jorge (Chubut). En promedio se demora diez años
y se invierte un ingente
capital antes de decidir si la
explotación puede ser afrontada con relativo
éxito.
4. Extracción de petróleo
Ubicado un yacimiento, se perfora el terreno hasta llegar
al mismo. Se monta una torre metálica de 40-50 metros de altura que
sostendrá los equipos y el subsuelo se taladra con un trépano que cumple un
doble
movimiento: avance y rotación. Tanto el
trépano como la barra que lo acciona tienen conductos internos para que
circule una suspensión acuosa de bentonita, arcilla amarillenta de
adhesividad apropiada. Esa suspensión enfría al trépano y arrastra el
material desmenuzado hacia la superficie.
En su boca los pozos tiene 50 cm de diámetro pero éste es de menor a mayor
profundidad. Antes se perforaba verticalmente pero ahora se trabaja en
cualquier
dirección usando barras articuladas. Estos
dispositivos permiten "dirigir" el trépano, sorteando obstáculos. Así, en
Comodoro Rivadavia, se extrae petróleo de yacimientos situados bajo la
ciudad sin necesidad de erigir torres en el núcleo urbano.
En Mendoza hay pozos de 1 500 a 1 800 metros pero en Salta
se ha necesitado 4 000 metros de profundidad. a medida que progresa la
perforación se insertan caños de
acero, adosados al terreno con
cemento, para impedir desmoronamientos e
infiltración de agua. En la proximidad del yacimiento escapan
gases. Entonces se extreman las
precauciones. En algunas oportunidades la gran
presión de dichos
gases origina la surgencia natural,
espontánea y descontrolada, con
riesgos de inflamación. Después el petróleo
fluye lentamente siendo conducido a depósitos. Cuando la
presión natural disminuye el petróleo se
bombea mecánicamente.
El rendimiento promedio de los pozos argentinos no es alto, está comprendido
entre 10 y 20 m3/día. En casos excepcionales se registran hasta 500 m3/día.
Los países anglosajones valúan el
volumen extraído en una unidad
convencional: el barril. Un barril equivale a 36 galones, cada uno de ellos
de 4,5 litros, de donde:
1 barril = 36 x 4,5 litros = 162 litros = 0,162 m3.
Tratamiento y
transporte del petróleo crudo
El petróleo extraído del pozo se denomina crudo. Como no se lo consume
directamente, ya en el propio yacimiento sufre algunos tratamientos:
El metano: CH4, y el etano: C2H6, componen el
gas seco, así llamado porque no se licua
por compresión. El
gas seco se utiliza como combustible en el
yacimiento o se inyecta en los gasoductos, mezclándolo con el
gas natural.
Otros dos hidrocarburos, el propano: C3H8, y el butano: C4H10, constituyen
el gas húmedo que se licua por compresión. El gas líquido se envasa en
cilindros de
acero de 42-45 kg., comercializados como "Supergás"
y también en garrafas de 10-15 kg. La apertura de la válvula, que los
recoloca a presión atmosférica, lo reconvierte en gas.
El crudo se envía de los yacimientos a las destilerías
que, en nuestro país, están en los centros de
consumo y no en la región productora. se
recurre a diversos
medios:
-
Por vía terrestre: vagones-tanque del ferrocarril o
camiones con acoplado.
-
Por vía marítima: buques petroleros, también llamados
barcos cisterna o buques-tanque, con bodegas de gran capacidad.
Japón ha botado petroleros gigantescos,
"supertanques" con 400 metros de eslora, que acarrean hasta 500 000 m3.
-
Mecánicamente el crudo se transporta por oleoductos de
30-60 cm de diámetro con estaciones en el trayecto para bombearlo,
calentándolo para disminuir su
viscosidad. Los poliductos se destinan al
transporte alternativo de los diferentes
subproductos.
Destilación primaria del petróleo crudo
En las destilerías se destila fraccionadamente al petróleo. Como está
compuesto por más de 1 000 hidrocarburos, no se intenta la separación de
cada uno de ellos. Es suficiente obtener fracciones, de composición y
propiedades aproximadamente constantes, destilando entre dos temperaturas
prefijadas. La operación requiere varias etapas; la primera de ellas es la
destilación primaria, o topping.
El crudo se calienta a 350ºC y se envía a una torre de
fraccionamiento, metálica y de 50 metros de altura, en cuyo interior hay
numerosos "platos de burbujeo". Un plato de burbujeo es una chapa perforada,
montada horizontalmente, habiendo en cada orificio un pequeño tubo con
capuchón. De tal modo, los gases calientes que ascienden por dentro de la
torre atraviesan al líquido más frío retenido por los platos. Tan pronto
dicho líquido desborda un plato cae al inmediato inferior.
La
temperatura dentro de la torre de
fraccionamiento queda progresivamente graduada desde 350ºC en su base, hasta
menos de 100ºC en su cabeza. Como funciona continuamente, se prosigue la
entrada de crudo caliente mientras que de platos ubicados a convenientes
alturas se extraen diversas fracciones. Estas fracciones reciben nombres
genéricos y responden a características bien definidas, pero su proporción
relativa depende de la
calidad del crudo destilado, de las
dimensiones de la torre de fraccionamiento y de otros detalles técnicos.
De la cabeza de las torres emergen gases. Este "gas de
destilería" recibe el mismo tratamiento que el de yacimiento y el gas seco
se une al gas natural mientras que el licuado se expende como Supergás o en
garrafas.
Las tres fracciones líquidas más importantes son, de
arriba hacia abajo, es decir, de menor a mayor
temperatura de destilación:
-
Naftas: Estas fracciones son muy livianas (densidad =
0,75 g/ml) y de baja temperatura de destilación: menor de 175ºC. Están
compuestas por hidrocarburos de 5 a 12 átomos de
carbono.
-
Kerosenes: Los kerosenes destilan entre 175ºC y 275ºC,
siendo de densidad mediana (densidad = 0,8 g/ml). Sus componentes son
hidrocarburos de 12 18 átomos de carbono.
Gas oil: El gas oil es un líquido denso (0,9 g/ml) y
aceitoso, que destila entre 275ºC y 325ºC. Queda un residuo que no destila:
el fuel oil, que se extrae de la base de la torre. Es un líquido negro y
viscoso de excelente
poder
calorífico: 10 000 cal/g. Una alternativa
es utilizarlo como combustible en usinas termoeléctricas, barcos, fábricas
de
cemento y de
vidrio, etc. La otra, es someterlo a una
segunda destilación fraccionada: la destilación conservativa, o destilación
al vacío, que se practica a presión muy reducida, del orden de pocos
milímetros de mercurio. Con torres de fraccionamiento similares a las
descriptas se separan nuevas fracciones que, en este caso, resultan ser
aceites lubricantes, livianos,
medios y pesados, según su densidad y
temperaturas de destilación. El residuo final es asfalto, imposible de
fraccionar. En la
Argentina se dispone de casi un millón de
metros cúbicos anuales de asfalto, utilizado para pavimentación e
impermeabilización de techos y cañerías.
Destilación secundaria, o cracking
Los petróleos argentinos, en general, producen poca cantidad de naftas. El
porcentaje promedio respecto del crudo destilado es del 10%. Para aumentarlo
se emplea un tercer
procedimiento: la destilación secundaria,
destilación destructiva o cracking. Las fracciones "pesadas" como el gas oil
y el fuel oil se calientan a 500ºC, a presiones del orden de 500
atm, en presencia de sustancias auxiliares:
catalizadores, que coadyuvan en el
proceso. De allí que se mencione el "cracking
catalítico". En esas condiciones la molécula de los hidrocarburos con muchos
átomos de carbono se rompe formando hidrocarburos más "livianos", esto es,
de menor número de átomos de carbono en su molécula. La siguiente ecuación
ilustra el hecho acaecido:
C18H36 = C8H16 + C8H18 + CH4 + C
La ruptura de la molécula de 18 átomos de carbono origina nuevos
hidrocarburos, dos de ellos de 8 átomos de carbono cada uno, iguales a los
que componen las naftas. Otro hidrocarburo formado es el metano: CH4. Y
queda un residuo carbonoso: el coque de petróleo.
Las fracciones obtenidas mediante el cracking se envían a
torres de fraccionamiento para separar:
-
gases,
-
naftas y eventualmente kerosene,
-
y residuos incorporables a nuevas porciones de gas oil
y de fuel oil.
Gracias al cracking se eleva el rendimiento de las naftas
hasta el 40-50%.
5. Naftas
Las fracciones obtenidas en las destilaciones son
refinadas sufriendo tratamientos físicos y químicos que ajustan su
composición, eliminan componentes perjudiciales y mejoran las
características
técnicas de cada subproducto. Así, por
ejemplo, la refinación de naftas consiste en:
-
Redestilaciones para separar variedades de distinta
densidad y temperatura de destilación, relacionada con la volatilidad.
-
Tratamiento con ácido sulfúrico y subsiguiente
neutralización con
soluciones alcalinas.
-
Filtración a través de arcillas absorbentes.
Uno de los
objetivos de la refinación es liberar a la
nafta de compuestos de azufre, que comunican mal olor y producen gases
corrosivos. Otro es evitar que se depositen "gomas" semisólidas originadas
por la acción del
aire y la
luz sobre algunos hidrocarburos, que
obturan filtros y carburadores.
En nuestro país se elaboran dos tipos de nafta para
automotores: nafta común y nafta especial. La diferencia reside en la
antidetonancia,
propiedad vinculada con el funcionamiento
de los
motores a explosión.
Estos
motores cumplen un ciclo de cuatro etapas
sucesivas:
-
Admisión: El carburador suministra una mezcla de
vapores de nafta y de
aire con las proporciones exactas para su
combustión total. Esta mezcla penetra en
los cilindros del
motor.
-
Compresión: El pistón comprime la mezcla combustible.
-
Explosión: En el momento de máxima compresión la bujía,
conectada a un
sistema eléctrico sincronizado, hace
estallar una chispa que inicia la
combustión.
-
Expulsión: Los gases de la combustión provocan el
retroceso del pistón y salen por el escape. El cilindro queda en
condiciones para reiniciar el ciclo.
Una nafta "detona" cuando su combustión es prematura y
comienza durante el período de compresión, antes de que el pistón complete
su recorrido. El conductor percibe un "golpeteo" porque, frenado el
movimiento del pistón, el
motor vibra innecesariamente. Este defecto
se agudiza en motores de alta compresión alimentados con nafta común: se
rebajan su
potencia y su
velocidad.
La detonación por sola compresión se vincula con la
estructura molecular de los hidrocarburos
presentes en las naftas. Dos de ellos interesan particularmente:
El heptano: C7H16, tiene 7 átomos de carbono alineados, uno a continuación
de otro. Es muy detonante y explota fácilmente por compresión.
Y el isooctano: C8H18, sus 8 átomos de carbono forman una cadena corta, con
ramificaciones laterales. No explota por compresión y, por consiguiente, es
antidetonante.
Se mide la antidetonancia con una
escala convencional: los grados octanos. Al
heptano puro se le asigna antidetonancia nula: 0 grados octano. Mientras que
el mayor
valor de la
escala: 100 grados octano, corresponde al
isooctano, buen antidetonante. El porcentaje de isooctano en una mezcla de
ambos hidrocarburos expresa los grados octano de la misma.
Las naftas comunes tienen 80-82 grados octano. Las naftas
especiales elevan su antidetonancia a 90-92 grados octano. Las aeronaftas,
de composición química ligeramente distinta de las comunes, alcanzan los
120-130 grados octano. El octanaje se mejora sensiblemente con el agregado
de plomo-tetra-etilo. Una ínfima cantidad de este aditivo: 0,03%, transforma
una nafta común en nafta especial. Ofrece, sin embargo, un inconveniente: se
deposita plomo metálico dentro del cilindro. Para obviar este problema, se
incorpora un segundo aditivo: dibromo-etileno, encargado de convertir al
plomo en bromuro de plomo, sustancia volátil que sale del cilindro disuelta
en los gases de combustión. Los automotores contribuyen notablemente a la
contaminación ambiental:
-
evaporan naftas de los depósitos y de los derrames,
durante cargas y descargas;
-
los gases expulsados, cuando la combustión es
incompleta, contienen monóxido de carbono, gas tóxico,
Éter de petróleo, solvente nafta y "bencina" son
variedades de naftas consumidas en la
industria y en tintorerías, por su
poder disolvente. En particular, disuelven
bien aceites y grasas, tanto comestibles como lubricantes, y cacho.
Otros subproductos del petróleo
Con la refinación de kerosenes se logra que quemen sin humo y sin olor,
siendo aptos para cocinas, estufas y faroles. Se reduce convenientemente su
volatilidad para que inflamen después de ser calentados. La temperatura de
inflamación ha sido reglamentada y siempre será mayor de 40ºC. Algunas
variedades son consumidas por aviones a reacción y tractores agrícolas.
El gas oil es utilizado en los motores DIESEL, o de
combustión interna. El fuel oil, por su parte, es el combustible "pesado" de
la
industria: usinas termoeléctricas y
fábricas. Su poder
calorífico es muy alto: 10 000-11 000
cal/g. Anualmente son despachados en el país 12 millones de m3 de fuel oil y
6 millones de m3 de gas oil.
Los aceites lubricantes interponen una delgadísima capa
líquida entre dos superficies metálicas en movimiento atenuando el desgaste
por frotamiento. Su refinación es complicada debido a la diversidad de
calidades preparadas que se identifican mediante el número SAE (sigla tomada
de Society of Automotive Engineers). Este número, que varía de 10 en 10,
desde 10 a 250, se establece según la densidad, la
viscosidad, las temperaturas de inflamación
y de congelación y otras propiedades físicas y químicas. El motor de
automóvil requiere aceite de 40 SAE. Para engranajes de maquinarias se usará
de 80 SAE, más denso y más viscoso.
Las grasas lubricantes son semisólidas. Se preparan
empastando aceites lubricantes con jabones, resina, glicerina, grafito,
etcétera.
Todos los aceites lubricantes son desparafinados durante
su refinación. Para ello se enfrían a -30ºC, filtrando después. Se separa la
parafina, semisólida y de bajo punto de
fusión. Es empleada en fósforos, velas,
cartón impermeabilizado, aislante eléctrico y otros usos menores. La
vaselina es semejante pero blanda y untuosa al tacto.
6.
Producción
mundial y argentina de petróleo
De acuerdo con las reservas conocidas y el ritmo de
extracción, los expertos predicen que hacia el 2030 se agotaría el petróleo
natural. Un primer síntoma de la
crisis energética se manifestó en 1973
cuando
la Organización de Países Exportadores de
Petróleo -O.P.E.P.- decidió regularla
producción y cuadriplicar el
precio en el término de un año, conmoviendo
la
economía mundial. Numerosas son las
propuestas para encarar la situación:
-
Intensificar la búsqueda de yacimientos, no descartando
ni la Antártida ni el lecho de los mares.
-
Reactivar con mejores
técnicas los pozos cerrados por bajo
rendimiento.
-
Racionalizar el consumo, retornando al carbón en
instalaciones fijas y sustituyendo hidrocarburos gaseosos por hidrógeno y
monóxido de carbono.
-
Incrementar la explotación de la energía hidroeléctrica
y acelerar los estudios referidos a
energía solar, energía geotérmica y
energía derivada de las mareas, por tratarse de
fuentes renovables.
-
Renovar la elaboración de nafta sintética, intentada
durante
la segunda Guerra mundial.
Entre tanto, la producción se ha estabilizado en los 3100
millones de metros cúbicos anuales. La ex-Unión Soviética, con el 20% de
dicho total, y los EE.UU., con otro 15%, encabezan la
nómina de productores. Pero este último
país necesita de la
importación para satisfacer sus
necesidades. El tercer productor, Arabia Saudita, aunque sólo extrae un 10%,
es el mayor exportador mundial, dado su pequeño consumo interno. Una
situación semejante se observa en sus vecinos del Medio Oriente: Irán,
Irak, Kuwait y los emiratos árabes.
La Argentina extrae anualmente alrededor de 30 millones de
m3 de petróleo. No es gran producción puesto que no llega al 1% del total
mundial pero ha bastado para el autoabastecimiento. Desde 1984 no se
importan crudos y se registra una incipiente
exportación de fuel oil y otros derivados.
El factor decisivo para este logro ha sido la suplantación de combustibles
líquidos por gas natural.
Desde fines del siglo pasado se tenía
conocimiento de la existencia de petróleo
en el subsuelo argentino. Incipientes trabajos en Mendoza y Salta
fracasaron. En 1907, mientras se buscaba agua potable para Comodoro
Rivadavia (Chubut), surgió accidentalmente petróleo. Subsiguientemente se
descubrieron otras cuencas obligando a la creación de una repartición
estatal: Yacimientos Petrolíferos Fiscales (YPF).
En la Actualidad, con 60 000 técnicos, empleados y
obreros, se ha convertido en la primera industria nacional de índole no
agropecuaria. Entre las múltiples
funciones que desempeña figuran:
-
La exploración sistemática del territorio.
-
La extracción, transporte y
almacenamiento, construyendo oleoductos y
poliductos y administrando una flota petrolera de 500 000 tn de capacidad.
-
La obtención y
distribución de subproductos.
-
La
investigación científica contando con un
gran
laboratorio en Florencio Varela (Buenos
Aires).
-
Las negociaciones y el
control de
empresas privadas, nacionales y
extranjeras, que extraen y destilan petróleo para sí o para YPF. La
participación privada abarca el 30% de la producción y ha sido regida por
diferentes legislaciones.
-
La
promoción social, económica y cultural de
las áreas bajo su dependencia. Un índice elocuente es la transformación de
Comodoro Rivadavia (Chubut), un caserío insignificante en 1907, en una
progresista ciudad de 100 000 habitantes el día de hoy.
-
En su oportunidad inició la extracción de carbón en Río
Turbio (Santa Cruz) y se encargó del gas natural.
Las cuencas petrolíferas actuales son cinco:
-
Cuenca patagónica: Se extiende alrededor de Comodoro
Rivadavia (Chubut) y comprende Pico Truncado y Cañadón Seco, en el norte
de Santa Cruz. Produce el 45% del total.
-
Cuenca mendocina: Principalmente en Barrancas y La
Ventana pues el distrito inicial: Tupungato, esta casi agotado. Aporta el
25% del total pero con los yacimientos de Malargüe supera dicho
porcentaje. Como provincia, Mendoza, es la primera productora del país.
-
Cuenca neuquina: El 20% se reparte entre Plaza Huincul
(Neuquén) y en otra zona más al norte, que llega a Catriel (Río Negro) y
Medanito (La Pampa).
-
Cuenca salteña: Promisorios hace treinta años, Tartagal,
Madrejones y Campo Durán se han estancado y Caimancito (Jujuy) está en
vías de extinción.
-
Cuenca austral: Situada a ambas márgenes del estrecho
de Magallanes: El Cóndor y Cerro Redondo, en Santa Cruz, y la bahía de San
Sebastián, en
Tierra del Fuego y probablemente en las
inmediaciones de las
islas Malvinas.
Las reservas cubicadas se estiman en 500 millones de
metros cúbicos, suficientes para los próximos 15 años. Pero el futuro no es
desalentador puesto que:
-
todavía no se ha revelado íntegramente el territorio
continental,
-
y la plataforma submarina del Atlántico Sur y,
eventualmente, de la Antártida podrían contener 20 000 millones de m3.
7. Naftas sintéticas y
carburantes
Resolver la escasez de combustibles líquidos no es
novedad. Desde la década del '30 se estudió la posibilidad de fabricar
naftas "artificialmente" por medio de la
síntesis, combinando carbono e hidrógeno.
Se perfeccionaron
métodos que parten de carbón y lignito
dispersados en alquitranes de hulla. Bajo el efecto de altas temperaturas,
grandes presiones y en presencia de catalizadores, se obtienen
productos que, destilados fraccionadamente,
dan naftas, gas oil y aceites lubricantes.
Alemania aplicó masivamente estos
procedimientos durante la
segunda Guerra mundial, siendo después
abandonados por razones económicas: el
costo de la nafta sintética es varias veces
mayor que el de la nafta natural. El progresivo encarecimiento de esta
última ha hecho renacer las perspectivas de esta industria.
Otra experiencia, ya ensayada anteriormente, que ha sido
propuesta en Tucumán. Para aumentar el
volumen de nafta se le adiciona hasta un
10% de
alcohol absoluto, libre de agua. El
contenido de
alcohol y el grado de humedad son
esenciales en estas "mezclas
carburantes" pues, sobrepasando cierto límite, el combustible líquido se
segrega en dos capas distintas. Desde luego, para que este carburante sea
redituable debe producirse alcohol abundante y barato, gracias a la
fermentación de melazas azucareras.
Preguntas adicionales:
1) ¿Qué entiende por refinación de petróleo?
Se entiende por refinación de petróleo a los tratamientos físicos y químicos
que ajustan su composición, eliminan componentes perjudiciales y mejoran las
características de los subproductos. En la nafta, por ejemplo, se utiliza la
refinación para liberarla de compuestos de azufre, que comunican mal olor y
producen gases corrosivos; también se la utiliza para evitar que depositen
"gomas" semisólidas originadas por la acción del aire y la
luz sobre algunos hidrocarburos, que
obturan filtros y carburadores.
2) Confeccione una tabla en la que figure el nombre de las
distintas fracciones, el intervalo de ebullición, el número de carbonos de
los hidrocarburos que los constituye y sus aplicaciones.
|
Nombre de la fracción |
Intervalo de ebullición |
Nº de Carbonos en sus
hidrocarburos |
Aplicaciones |
|
Naftas |
Menor de 175ºC |
De 5 a 12 átomos de Carbono |
Se lo utiliza como
combustible |
|
Kerosenes |
Entre 175º y 275ºC |
De 12 a 18 átomos de Carbono |
Se usa en cocinas, estufas y
faroles |
|
Gas oil |
Entre 275º y 325ºC |
Más de 18 átomos de Carbono |
Es utilizado en los motores
de combustión interna |
3) Explique en que consiste el craqueo térmico y
catalítico.
Este es un
proceso por el cual fracciones pesadas como
el gas oil y el fuel oil se calientan a 500ºC, a presiones del orden de 500
atm, en presencia de sustancias auxiliares
llamadas catalizadores. Esto se utiliza para romper los hidrocarburos del
gas oil y del fuel oil y formar hidrocarburos más livianos para obtener
naftas, gases y kerosenes.
4) ¿Qué significa que el índice de octano es de 85?
Esto significa que la antidetonancia de la nafta es de 85. Esto se da al
haber un 85% de isooctano y un 15% de heptano en la mezcla de la nafta.
5) ¿Qué compuesto se agrega para aumentar el octanaje en
una nafta?
Para aumentar el octanaje de una nafta se le puede agregar plomo-tetra-etilo,
aunque con inconvenientes: se deposita plomo metálico dentro del cilindro.
Para solucionar este problema se incorpora dibromo-etileno, el cual
convierte al plomo en bromuro de plomo, sustancia que sale junto con los
gases de combustión. Esta sustancia es tóxica.
6) ¿Qué es la industria
petroquímica?
La industria
petroquímica es la que se basa en la
transformación química de
productos del petróleo, dada la gran
diversidad e importancia de las materias primas que de ellas se obtienen
para otras
industrias.
7) ¿En qué consiste el proceso "Fisher Tops"?
El proceso, conocido como TOPS ( basado en la Oxidación Térmica y
Gasificación de Residuos) es un
método puntero en la reducción de residuos
médicos, industriales y municipales desde su forma original de depósito
hasta conseguir un pequeño volumen (aproximadamente un 5%) de
metales reciclables y
aluminio,
vidrio y cenizas finas e inertes. Ello
representa una reducción de volumen del orden del 95%, y en la mayoría de
aplicaciones, donde se produce el reciclado de vidrio,
metales y cenizas, no necesitará enviar
nada al vertedero. El
sistema TOPS no necesita separación previa
de los residuos entrantes. Los residuos municipales, neumáticos de coches y
camiones, aceites, residuos médicos, papeles industriales y
plásticos etc pueden depositarse
directamente en el sistema.
Las emisiones a la atmósfera producidas por el proceso, han sido
repetidamente comprobadas en un amplio espectro de parámetros desde 1988.
Los resultados han sido extraordinarios: Las Partículas en suspensión,
Monóxido de Carbono, Oxidos nitrosos Azufre y otras emisiones químicas, han
resultado mucho menores que los nuevos y restrictivos requerimientos de la
Unión Europea referentes a la
calidad del aire. Prácticamente no existen
emisiones de metales pesados.
El sistema TOPS reduce cualquier tipo de residuos
incluyendo:
-
Residuos médicos/Residuos Patógenos
-
Residuos sólidos municipales.
-
Neumáticos · Restos de embalajes.
-
Polipropileno contaminado por aceites y absorbentes
naturales.
-
Filtros diesel de embarcaciones, vehículos y
locomotoras.
-
Residuos Industriales.
-
Papel y Pulpa.
-
Polímeros de Caucho.
-
Residuos de Pinturas.
-
Traviesas de Ferrocarril
-
Tuberías de PVC.
-
Al final del proceso solamente queda una ceniza fina e
inerte, metales, vidrio, polvo y gravillas. Estos
materiales serán separados y reciclados
después del proceso.
Es importante tener en cuenta que no se trata de una "tecnología
experimental". El sistema TOPS ha
estado bajo
investigaciones científicas y ha sido
desarrollado por parte de sus descubridores durante mas de diez años, y
probado mediante
evaluación de laboratorios científicos al
igual que experimentado comercial e industrialmente desde 1992.
|