El Petroleo Crudo- Ing. Celestino Arenas

7/17/2019 El Petroleo Crudo- Ing. Celestino Arenas

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EL PETROLEO CRUDO

Ing. Celestino Arenas Martinez MBA

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EL PETROLEO CRUDO

• El petróleo es una mezcla de hidrocarburos,conformados por átomos de carbono e hidrógeno yotros hetero-compuestos como ser átomos denitrógeno, azufre oxígeno y metales como níquel y

vanadio

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EL PETROLEO CRUDO

• Se presenta en 3 fases:• Se ubica en depósitos de roca

sedimentaria.

•

Es un compuesto de origenorgánico, menos denso que elagua y de un olor fuerte ycaracterístico.

• Se extrae de la tierra ydespués se almacena engrandes depósitos



EL PETROLEO CRUDO

•

En las refinerías se convierte elpetróleo crudo en productosterminados derivados delpetróleo.

• Por lo tanto, a fin de comprenderlos aspectos fundamentales de la

refinación del petróleo, se debeempezar con el petróleo crudo.

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EL PETROLEO CRUDO

• "Líquido oleoso, más ligero que el agua, de color oscuro y olor fuerte, que se encuentra nativo en el interior de la tierra y a

veces forma grandes manantiales".

• Se sabe que las manifestaciones superficiales del petróleo,

como los betunes asfálticos, fueron utilizadas como fuente deluz y calor, tanto para calafatear embarcaciones o momificarcadáveres.



EL PETROLEO CRUDO

• El uso intensivo es relativamente moderno.• El primer pozo de petróleo fue perforado por Edwin L.

Drake, en 1859 en Oil Creek, Pensilvania, EstadosUnidos, el era un guarda de ferrocarriles americanoretirado. Fue este el comienzo de la industriapetrolera moderna, y hoy el lugar se conoce Titusville

y tiene un parque público dedicado al hombre que lainició.

• Antes de esa época el aceite simplemente rezumabade un arroyo y las gentes del pueblo lo recogían parautilizarlo como medicamento. conocido como aceite

de piedra, pasó algún tiempo antes de que seadvirtiera su verdadero valor. Fue algo después deque se descubriera que el petróleo refinado se podíautilizar como aceite de lámpara, Drake comenzó superforación para encontrar petróleo a unaprofundidad de 21 metros.



EL PETROLEO CRUDO

• En el principio del siglo XX irrumpe en la vida del hombre el motor de combustióninterna, dando comienzo a la era de la nafta, que si bien se puede considerar queperdura hasta nuestro tiempo, presenta una inflexión en el año 1973, donde la crisisdel petróleo hizo reflexionar sobre la necesidad de una utilización más racional deeste recurso.

• Desde entonces comenzó en los países desarrollados el estudio y aplicación de

planes de ahorro de energía, con la mira puesta en la necesidad de incrementar lautilización del petróleo como materia prima petroquímica.

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EL PETROLEO CRUDO

ANTECEDENTES:• En términos legales el petróleo ha sido considerado un mineral (aceite de

piedra). Evidentemente se trata de una mezcla compleja, formadaprincipalmente por hidrocarburos, con contaminantes de distintacomposición química que le dan características especiales.

• Intentando elaborar teorías sobre su formación, su origen, debemos tomaren cuenta los algunos hechos observables:

1.- Algún mecanismo fisicoquímico llevó a su formación a partir de algunamateria prima.

2.- Que algún mecanismo permitió que se concentrara en un reservoriosubterráneo, yacimiento.

3.- Que esa acumulación ha quedado por siglos a resguardo de pérdidas ydestrucción.



EL PETROLEO CRUDOANTECEDENTES:•

Por la procedencia de la materia prima han competido dos grupos de teorías.• Origen inorgánico del petróleo se basaron en la hipótesis de Mendéleiev (1877), quién

trabajando sobre algunos carburos metálicos observó la formación de hidrocarburos alagregarles agua.

• Las modernas teorías sobre el origen del petróleo son de carácter orgánico, pero combinan nosolo la procedencia de la materia prima, sino las formaciones de cuencas sedimentarias

contenedoras y las propiedades migratorias del aceite resultante.



EL PETROLEO CRUDO

ANTECEDENTES:• La forma en que se buscan y evalúan las

posibles disponibilidades de petróleo sepueden simplificar como sigue.

1.- Estudios geológicos de superficie.

2.- Estudios geofísicos sobre la estructurasubterránea de las zonas aptas.

3.- Perforar un "pozo de exploración"... Siresulta positivo:

4.- Perforar los "pozos de desarrollo“.



EL PETROLEO CRUDO

ANTECEDENTES:• Las reservas de petróleo deben distinguirse de los denominados "recursos

petroleros“ de un país. Como recursos se suman a las reservas comprobadas los

restos de material petrolífero remanente en yacimientos ya explotados, yacimientosno cubicados, yacimientos potenciales no perforados y depósitos de materialesalquitranosos aflorantes.

• Las posibilidades de refino de cada recurso están ligadas a la economía de laoperación, considerando los precios alternativos tanto del material involucradocomo de la tecnología necesaria para extraerlo y procesarlo según su calidad.



TEORIA INORGÁNICA

Según los trabajos de Mendeleiev y Moissan se

explica que en el momento de la formación de la

corteza terrestre, el carbono se combinó con

los metales y formó carburos metálicos quequedaron aprisionados en el corazón de la tierra a

elevadísimas temperaturas, el agua de lluvia entró

en contacto con éstos carburos formando

el metano y con él los demás hidrocarburos.



TEORÍA ORGÁNICA VEGETALKramer sostiene que, el petróleo proviene de la

descomposición lenta de la materia vegetal

TEORÍA ORGÁNICA ANIMAL

Engler nos plantea que, en el fondo del mar o en el

corazón de la tierra ha quedado sepultados la fauna

marina, organismos que por la alta temperatura de latierra han sufrido una lenta descomposición



COMPONENTES QUÍMICOS DEL PETRÓLEO CRUDO

El petróleo crudo se presenta en la naturaleza como

un líquido móvil de color amarillento, pudiendo llegar

hasta tener el aspecto de un material semisólido de

color negro.



IMPUREZAS OLEOFOBICAS RANGO DE CONTENIDO

Sales 10 – 2000 gr/m3

Agua 0,1 – 5Vol.%

Sedimientos 1 – 1000 gra/m3

Como impurezas se define todo aquel material contenido en el

petróleo que no esté constituido solo por carbono e hidrógeno. En la

actualidad se consideran dos clases de impurezas: oleofóbicas yoleofílicas. Las principales impurezas oleofóbicas son:



La influencia de las impurezas oleofóbicas en el proceso tiene quever con la corrosión de los equipos y el ensuciamiento de los

mismos, no afectando mayormente la calidad de los productosobtenidos, salvo los no destilados.



• La composición elemental del petróleo normalmente varía entre estosintervalos:

Elemento Peso %

Carbono 84-87

Hidrógeno 11-14

Azufre 0-2

Nitrógeno 0,2



• La composición varía con la procedencia. Se los clasifica segúnel tipo de hidrocarburos que predominan en el:

-Petróleo a base parafínica (fluidos);

-Petróleo a base asfáltica (viscosos);

-Petróleo a base mixta.



PETRÓLEO A BASE PARAFÍNICA

Características:• Predominan los hidrocarburos saturados o parafinicos

(75%).• Son muy fluidos de colores claros y bajo peso

específico (aprox. 0.85kg/Lt).• Elevados rendimientos de naftas, bajo contenido de

azufre y poseen altos puntos de congelación.• Por destilación producen abundante parafina y poco

asfalto.• Útiles para obtener gasolina, solventes para pinturas

entre otros.



PETRÓLEO A BASE PARAFÍNICA



PETRÓLEO A BASE ASFÁLTICA

Características:

• Elevado rendimiento de residuos.

•

Alto contenido de azufre y metales.• Alta viscosidad.

• Por destilación producen un abundante

residuo de asfalto.



PETRÓLEO A BASE ASFÁLTICA



Los de base mixta tienen características y rendimientos comprendidos entre lasotras dos variedades principales. Después de destilar sus porciones más volátilesabandonan nafta y asfalto.

3.3 PETRÓLEO A BASE MIXTA



Cuánto más pesado (más denso) es el crudo, más alta es su proporción de C/H.Debido a los procesos químicos de la refinación, cuánto mayor es la proporción deC/H del crudo, más intenso y costoso es el proceso de refinación que se requiere

para producir determinados volúmenes de gasolina y combustibles destilados.



Las proporciones de los diferentes tipos de hidrocarburos, su distribución de lacantidad de carbono y la concentración de heteroelementos en un tipo de crudodetermina el rendimiento y la calidad delos productos refinados que se puedenproducir en la refinería a partir de dicho crudo y, por lo tanto, el valor económico del

crudo. Los diferentes tipos de crudo requieren distintas refinerías y operaciones paramaximizar el valor de la gama de productos que producen.



El petróleo crudo estácompuesto, por unamezcla de

hidrocarburos yalgunos compuestosorganicos de oxigeno,azufre y nitrógeno.Los distintoscompuestos se

separan mediantedestilaciónfraccionada.



PRODUCTOS DEL CRUDO



PRODUCTOS DEL CRUDO

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



CARACTERISTICAS DEL PETROLEO CRUDO

La valoración de los costos de refinación del petróleo crudo requiere una

descripción completa del crudo y sus componentes, incluida la calificación desus propiedades. Sin embargo, existen dos propiedades que son especialmenteútiles para clasificar y comparar rápidamente los petróleos crudos: la gravedad

API (medida de densidad) y el contenido de azufre.



4.1 GRAVEDAD API (DENSIDAD)La densidad de un crudo indica qué tan liviano o pesado es

en su totalidad. Los crudos más livianos tienen una mayor proporción de pequeñas moléculas, que las refineríaspueden convertir en gasolina, combustible pesado y diésel(cuya demanda está en aumento).

Í Ó



TÍPICA PRODUCCIÓN NATURAL DE CRUDOS LIVIANOS Y PESADOS

Los crudos más pesados tienen proporciones más altas de moléculas grandes, quelas refinerías pueden (1) utilizar en combustibles industriales pesados, asfalto y otrosproductos pesados (cuyos mercados son menos dinámicos y, en algunos casos, seestán reduciendo), o (2) procesarlas en moléculas más pequeñas que se pueden

utilizar en combustibles para transporte.



CONTENIDO DE AZUFRE:

El azufre del diesel contribuye significativamente a las emisiones departículas(PMÕs). La correlación del contenido de azufre en el diesel con las

emisiones de partículas y el S02 está claramente establecida.

El dióxido de azufre es un gas tóxico incoloro con un olor irritantecaracterístico. La oxidación del dióxido de azufre produce trióxido deazufre que es el precursor del ácido sulfúrico, el cual es elresponsable de las emisiones de partículas.



Los óxidos de azufre tienen un profundoimpacto en el ambiente, siendo la causaprincipal de las lluvias ácidas.



Los niveles suficientemente altos de azufre en el flujo de

refinación pueden:

(1) desactivar(“contaminar”) los catalizadores que aceleran las

reacciones químicas deseadas en ciertosprocesos de refinación.(2) provocar la corrosión en el equipo de refinería.(3) generar laemisión a la atmósfera de compuestos de azufre, que noson agradables y pueden estar sujetosa estrictos controles

reglamentarios.



El azufre de los combustibles paravehículos automotores ocasiona laemisión de compuestos deazufreindeseables e interfiere con lossistemas de control de emisiones deeste tipo que estándestinados aregular las emisiones perjudiciales,como los compuestos orgánicosvolátiles,óxidos de nitrógeno y

particulados.

Cuánto más alto sea el contenido deazufre del crudo, más alto es el gradode control de azufreque se necesita yel costo que insume esteprocedimiento.



El contenido de azufre del crudo y los flujos de refinaciónse mide generalmente en tanto por ciento(%) en peso o enpartes por millón por peso (ppmw). En la industria de larefinería, el petróleocrudo se denomina con poco azufre

(bajo nivel de azufre), si su nivel de azufre es inferior al

valorumbral (por ejemplo, 0,5 % (5.000 ppmw)) y sulfuroso(alto nivel de azufre), si el nivel de azufresupera el umbralmás alto. La mayoría de los crudos sulfurosos registranniveles de azufre de entre1,0 y 2,0 %, pero en algunoscasos se registran niveles de azufre de > 4%.

CLASIFICACIÓN DE LOS TIPOS DE



CLASIFICACIÓN DE LOS TIPOS DEPETRÓLEO CRUDO SEGÚN SU GRAVEDADAPI Y CONTENIDO DE AZUFRE



LA CALIDAD PROMEDIO DEL CRUDO:

La gravedad API promedio y el contenido de azufre del total de tipos de crudopara refinación quese procesa en las refinerías varían según la región.

En algunas regiones el tipo de crudo que seprocesa es más liviano o con pocoazufre que en otras regiones. Sin embargo, con el tiempo, lacalidad promedio

de los tipos mundiales de crudo para refinación ha idodecayendopaulatinamente.

La gravedad API promedio ha disminuido lentamente. El contenido promediodeazufre ha aumentado más rápidamente y esta tendencia probablementecontinuará en un futuroinmediato.



• Producción en boca de pozo

• Tratamiento – Separación de Gases – Deshidratación

• Transporte – Oleoducto – Barco – Terrestre

• Refinación



Instalaciones de superficie

Oil/GasSeparation

Water/GasSeparator

GasSweetening

Gas Drying( TEG, DEG)

Gas

Fractionation

Ethylene Plant

Petrochemical

Industrial use

Power plants

Heating

Motor Vehicle

Gas

Oil

Crude oil

Crude OilStabilization

Condensate REFINERYGas



Clasificación de los Tipos de Petróleo

• Por su composición

• Por su densidad

• Por el contenido de azufre



Tipos de Petróleo

• Por Composición(Factor Kuop)

–

Parafínicos – Mixtos

– Nafténicos

– Aromáticos

• Por densidad (ºAPI)

– Extrapesado

– Pesado

– Mediano

– Liviano

– Muy liviano

• Por contenido de S

– Dulces

– Agrios

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Tipos de Refinería

• Alta Conversión

• Media Conversión

• Baja Conversión

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Procesos de Refinación

• Destilación – Atmosférica y al Vacío

• Conversión – Cracking Catalítico – Craqueo Térmico – Visbreaking – Hydrocracking

• Upgrading – Reforming de naftas – Isomerización – Alkylación – Hidrotratamiento de naftas y gasoil



DESTILACION ATMOSFERICA



Productos típicos de una Refinería

• Propano / propileno• Butano / butilenos• Naftas (Premium, súper, normal, regular)• Kerosene, JP• Gasoil• Fuel oil• Asfalto

• Carbón de coque• Bases lubricantes• Parafinas• Azufre líquido



Otras propiedades de los productos

• Naftas – Número de octanos (RON y MON) – Tensión de vapor – Contenido de benceno y aromáticos –

Contenido de azufre• Kerosene

– Punto de inflamación – Punto de congelamiento – Contenido de agua (para JP)

• Gasoil – Índice de cetanos – Contenido de azufre – Punto de inflamación – Punto de enturbiamiento – POFF

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