El Petroleo En Pocas Palabras
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Plataforma P-51 frente a la costa brasileña
EL PETROLEO
Ing. Nelson Hernández
Blog: Gerencia y Energia Junio, 2009
Energía
… la causa capaz de transformarse en trabajo mecánico y que lleva implícita la generación de calor…
Uno de los principios básico es el de la conservación de la energía: … EN LA NATURALEZA LA ENERGIA NO SE PIERDE, SOLO SE TRANSFORMA… de allí que todo sistema está en perfecto equilibrio.
energía (del griego en, y ergon, acción).
Etimológicamente, petróleo significa aceite (Oleum) de piedra (Petro).
¿Qué es el petróleo?
En algunos sitios el petróleo aflora a la superficie, los cuales se denominan “menes”, de allí que desde la aparición del hombre esta fuente energética ha sido utilizada.
El Ing. Geol. Tulio Peraza señalando las gotas de petróleo en el Mene Caparo (Edo. Barinas)
El petróleo es una mezcla en la que coexisten en fases sólida, liquida y gaseosa, compuestos denominados hidrocarburos, constituidos por átomos de carbono e hidrogeno y pequeñas proporciones de otros elementos con presencia de nitrógeno, azufre, oxigeno y algunos metales, ocurriendo en forma natural en depósitos de roca sedimentaria. Su color varía entre ámbar y negro.
¿Qué es el petróleo?
La composición elemental del petróleo generalmente está comprendida entre los siguientes rangos porcentuales.
ELEMENTOS PORCENTAJE
Carbono 84 - 87
Hidrógeno 11 - 14
Azufre 0 - 2
Nitrógeno 0,2
Composición básica del petróleo
TEORIA FORMACION DE HIDROCARBUROS
El petróleo y el gas natural son combustibles fósiles que se habrían formado hace millones de años, por la acumulación de restos de animales y vegetales que se fueron acumulando en el fondo del océano.
Las bacterias presentes habrían descompuesto esta materia muy lentamente, por la escasa cantidad de oxígeno presente en esas profundidades.
Con el paso de tiempo, se incremento la capa de fango y sedimento sobre esta materia orgánica, aumentando la presión sobre ella.
Hidrocarburos
GAS
PETROLEO
AGUA
Roca Impermeable
Roca Porosa
Esquema yacimientos de hidrocarburos
Hidrocarburos
AlifáticosAromáticosPresentan anillos
bencénico
InsaturadosSaturados
Alcanos AlquinosAlquenos
Clasificación de los hidrocarburos
Petróleos livianos (parafínicos)
• Muy fluidos
• Menos pesados que el agua
• Fáciles de manejar
Petróleos pesados (alifáticos)
• Viscosos
• Espesos
• Mas pesados que el agua
• Difíciles de transportar
Tipos de petróleos y sus características
Es un líquido de variados colores que van desde el negro hasta amarillo claro , fluorescente con reflejos verdes o verde azulado.
Su densidad varía entre 0.615 hasta 0.994g/cm3
Insoluble en agua y soluble en éter, benceno, cloroformo, etc.
Viscosidad variable aumentando con la densidad del mismo.
El petróleo y sus características
El 27 de agosto de 1859 en un pozo construido por Drake, en Oil Creek, Titusville, Pensilvania, se encontró petróleo en cantidades suficientes para ser utilizado masivamente.
Hay que destacar que lo más importante no es que el pozo de Drake fuera o no el primero, sino que con dicho pozo en Titusville se dio inicio a la espectacular carrera de la industria petrolera, la cual no ha parado desde entonces. Desde ese mismo día, otros hombres construyeron su propios pozos petrolíferos en las cercanías del de Drake.
El primer pozo petrolero
Edwin Drake (1819-1880)
Foto del pozo
Exploración de hidrocarburos
• Geología de superficie
• Líneas sísmicas
• Pozos exploratorios en tierra y mar
• Exploración desde el espacio
Torre de perforación
Transporte de petróleo
El crudo se envía de los yacimientos a las refinerías para obtener los distintos productos derivados.
Por vía terrestre: Por oleoductos de 30-60 cm de diámetro con estaciones en el trayecto para bombearlo y calentarlo para disminuir su viscosidad. Los poliductos se destinan al transporte alternativo de los diferentes productos. Adicionalmente los productos son transportados por vagones-tanques del ferrocarril o camiones cisternas.
Por vía marítima: buques petroleros, también llamados barcos cisternas o buques tanque, con bodegas de gran capacidad. Japón ha construido petroleros gigantescos, "supertanques" de 400 metros de eslora, que acarrean hasta 500.000 m3.
Puerto de embarque de petróleo Guaraguao, edo. Anzoátegui
Refinación de petróleo
Consiste en romper o descomponer hidrocarburos de elevado peso molecular (combustibles como el gas oil y fuel oil), en compuestos de menor peso molecular (naftas).
En el proceso siempre se forma hidrógeno y compuestos del carbono. Es muy importante en las refinerías de petróleo como un medio de aumentar la producción de nafta a expensas de productos más pesados y menos valiosos, como el kerosene y el fuel oil.
Crackeo (rompimiento)
Es el proceso más importante de la refinación, y esta basada en los diferentes puntos de ebullición de los componentes del crudo, que permite separarlos mediante evaporación y condensación.
Destilación
Productos del petróleo
9.9 %
22.5 %
7.6 %
52.4 %
7.6 %
Gasolina Jet fuel Diesel Lubricantes Residuales
15.7Litros 35.712.183.4 12.1
Rendimiento promedio de un barril de petróleo
1 barril = 159 litros
Elaboración: Nelson Hernández
El Negocio del Petróleo
Refinería Pto. La Cruz, edo. Anzoátegui
2007. El petróleo en la matriz energética mundial
Petróleo Carbón GasNuclear Hidroelectricidad
Total Consumo = 223 MMBDPE
6.4 %
5.6 %
28.6 %
23.8 %
35.6 %
Transporte IndustriaEléctrico Resid/Comercial
48 %
29 %
16 %7 %
16 %
15 %69 %
2 %
24 %
38 %36 %
4 %
14 %
72 %10
%
100
%
100
%
3 %
97 %
70 %
10 %20 %
29 %
28 % 43 %
41 % 46 %
13 %
Emisión CO2Total = 23.6
millardos TM
21 %
17 %
22 %
40 %
PETROLEO (36 %)
CARBON (23 %)
GAS (21 %)
BIOMASA (11 %)
NUCLEAR (7 %)
HIDRO (2 %)
ELECTRICIDAD (36 %)
RES/COMERC (24 %)
INDUSTRIAL (22 %)
TRANSPORTE (18 %)
2005. Consumo Mundial de Energía
Total = 198 MMBDPE8 %
29 %
16 %47 %
2007. Disposición “hipotética” del consumo diario de petróleo
H = 1422.3 * S ( - 0.9796 )
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 500 1000
Buenos Aires
Osaka
QuitoKobe
Madrid
Santiago de Chile
Caracas
S = Superficie ( Km2 )
H =
Pro
fun
did
ad
in
un
dació
n
(cm
s)
Consumo = 79.4 millones de barriles
Elaboración: N. Hernández
264
152118
115
10298
794240
Arabia Saudita
Canadá*Irán
Irak
KuwaitEmiratos
ÁrabesRusiaLibia
Kasakastan
Venezuela* 172
(*) Incluye petróleo no convencional
Los 10 Otros
18%
82%
Total = 1447
2007. Los 10 primeros en Reservas de Petróleo (millardos de barriles)
Elaboración: N. Hernández
2007. Los 10 primeros en Producción de Petróleo (millones barriles diarios)
Emiratos Arabes
Venezuela
Kuwait
Canadá
México
China
Irán
Estados Unidos
RusiaArabia
Saudita
2.62.6
2.93.3
3.53.7
4.4
6.99.9
10.4
10 primeros Otros
62 %38 %
Total = 81.5
Elaboración: N. Hernández
2006. Costo de llenar tanque de gasolina de Honda Civic
> 6.0
4.5 - 6.03.0 - 4.5 < 3.0
2007. Consumo de energía per capita (TPE)
OPEP
Arabia Saudita
Irak
Irán
Kuwait
Venezuela
Qatar (1961)
Libia (1962)
Emiratos Árabes (1967)
Argelia (1969)
Nigeria (1971)
Ecuador (1973) (†1992) (* 2007)
Angola (2007)
1960
Los 12 que forman actualmente la OPEP
El uso acelerado e indiscriminado de los combustibles fósiles ha ocasionado un deterioro del hábitat del hombre, teniendo como su principal factor la emisión de gases de efecto invernadero, originando así el fenómeno denominado
cambio climático
Crecimiento Población
Crecimiento Desastres
Crecimiento Emisiones
CO2
Cambio Climático
1975: Vegetación natural
1989: El patrón “espina de pescado” representa campos agricolas
2001: La agricultura continua destruyendo areas forestales
Rondonia, Brazil
Fuente:UNEP
Deforestación Tropical
"Aquel desarrollo que satisface las necesidades de las generaciones presentes sin comprometer las posibilidades de las generaciones futuras para atender sus propias necesidades".
Desarrollo Sustentable
De esta manera se oficializa un enfoque en el que se compatibilicen los aspectos ambientales, con los económicos y los sociales, desde una perspectiva solidaria intergeneracional e internacional
Una visión al futuro de la energía
Renovables Nuclear GasCarbón Petróleo
2005
15 (7.9 %)12 (6.3 %)
45 (23.7 %)
45 (23.7 %)
73 (38.4 %)
190
2030 EIA (a)
88 (27.1 %)
85 (26.2 %)
16 (5.0 %)
28 (8.7 %)
107 (33.0 %)
324
2030 ExxonMobil (b)
105 (33.8 %)
62 (20.0 %)
78 (25.1 %)
25 (8.1 %)
40 (13.0 %)
310
Pronostico Consumo Energías Primarias (MMBDPE)
Fuente: EIA/ExxonMobil Elaboración: N. Hernández
(a) No considera nuevas tendencias (2007) (b) Considera nuevas tendencias (2009)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
65 70 75 80 85 90 95 00 05 10 15 20 25 30
Proyección%
Eólica + solarNuclearBiomasa + HidroGasPetróleoCarbón
Mundo. Consumo y participación energía primaria
Fuente: BP/ExxonMobil Elaboración: N. Hernández
0
50
100
150
200
250
300
350
MMBDPE
Energías renovablesTransporte
Electricidad
Calentamiento
Biomasa
Solar
Eólica
Geotérmica
Maremotriz
Hidráulica
Energía Siglo XXl (otras acciones y tecnologías)
Eficiencia Energética
Automóviles Híbridos
Automóvil de Aire Comprimido
Automóvil a agua
Automóviles eléctricos (Better Place)
Energía Steorn (energía libre) ?
Energía Solar Dirigida Espacial (SSP)
Skysails (Barcos a Vela)
Celdas Solares en rollos
Captura de CO2
Energía genética (LS9 Petroleum™)
Cambio paradigma del motor a combustión interna
La energía alternativa mas barata
¿Qué nos depara el futuro?
… ¿el fin de los combustibles fósiles en el sector transporte?
La energía es el pilar fundamental de la evolución humana
El petróleo es la fuente energética de mayor uso por su facilidad de transporte y sus múltiples usos.
El crecimiento poblacional y el uso indiscriminado de los combustibles fósiles afectan altamente el hábitat del hombre (efecto antropogénico)
Para preservar la humanidad es necesario un desarrollo sustentable
Es necesario descarbonizar el sistema energético mundial.
Las energías renovables jugaran un preponderante rol en el futuro cercano
Lecciones Aprendidas
EL PETROLEO
Ing. Nelson Hernández
Blog: Gerencia y Energia Junio, 2009