Petróleo Y Energía

Programa: Doctorado en agua y energía

Asignatura: Energía

Catedrático: Dr. José Antonio Gómez Reina

Alumno: Saúl Valdez Zepeda

Tema: Los derivados del petróleo y su relación con la energía

Resumen

Los usos energéticos del petróleo van desde los automóviles, aplicaciones industriales y plantas generadoras de energía eléctrica. El petróleo revolucionó la forma de concebir la energía, sin embargo su uso ha producido contaminación de las aguas, las tierras y la atmósfera terrestre. El problema más grave del uso de los llamados combustibles fósiles es el aumento de los gases de efecto invernadero en la atmósfera, que esta ocasionando el calentamiento global del planeta con consecuencias aun indeterminadas para los siguientes años y siglos.

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Energy uses of oil ranging from automobiles, industrial and electric power plants. Oil revolutionized the way of thinking about energy, but its use has water pollution, land and atmosphere. The most serious problem of the use of so-called fossil fuels is increasing greenhouse gases in the atmosphere, which is causing the global warming with undetermined consequences even for the following years and centuries.

Palabras clave: petróleo, energía, contaminación, energía renovable, bióxido de carbono, cambio climático.

Clasificación de los derivados del petróleo

El petróleo es una mezcla compleja de hidrocarburos que puede clasificarse de diferentes maneras: por su composición química, por su densidad y por la presencia de azufre.

De acuerdo a su composición química en el petróleo encontramos compuestos parafínicos, nafténicos y mixtos, como el metano, etano, propano, butano, los cuales son gaseosos a temperatura ambiente, pentano, hexano, heptano, octano, nonano, decano que son líquidos, solo el eicosano N conocido como parafina se encuentra en fase solida.

El Instituto Americano del Petróleo (API) estableció como referencia para la clasificación del petróleo la gravedad API, o grados API, que es una medida de la densidad del fluido en relación a la densidad del agua, a 15.6 ° C. Asi un petróleo de 10 grados API, significa que su densidad es la del agua, y son compuestos extrapesados, entre 10 y 22.3 API, espesado, entre 22.3 y 31.1 es mediano, entre 31.1 y 39 es ligero y mayor a 39 es superligero. Esto nos indica que los grados API es una relación inversa con la densidad en kg/m3, entre mayor los grados API mas ligero es el petróleo o sus derivados. Los petróleos encontrados en los yacimientos Mexicanos que son el Maya andan en el orden de 22 API, el Istmo en 33.6 API y el Olmeca en 39.3.

De acuerdo a su contenido de Azufre el petróleo puede ser dulce, con contenido menor al 0.5 % de compuestos sulfurosos y agrio si la proporción es mayor. Los tres tipos de petróleo que México produce son agrios dado que contienen el Maya 3.3 % en peso de azufre, Istmo 1.3% y el Olmeca 0.8%.

Para todos los petróleos que se extraen en el mundo es valida la proporción de 85% carbono, 12 % hidrogeno, 3% azufre, nitrógeno y oxigeno.

Para la utilización del petróleo es necesario procesarlo por medio de columnas de destilación fraccionarias, primarias y secundarias, de donde obtendremos productos comercializables como el gas licuado, combustibles como las gasolinas, querosén, aceites lubricantes, cremas y productos para pavimentos.

Con el refinamiento del petróleo se persiguen cuatro objetivos: su fraccionamiento (separación de los distintos componentes) mediante un proceso de destilación; la conversión de las fracciones más pesadas, de menor demanda en el mercado, en otras más ligeras, mediante un proceso denominado “craqueo”; la mejora de la calidad de los productos mediante un refinado final; la elevación de la calidad de las gasolinas por “reformado”.

La principal operación que se lleva a cabo en una refinería es la “destilación fraccionada”, que se lleva a cabo en un proceso continuo. El petróleo crudo se calienta haciéndolo pasar por un alambique colocado en un horno caldeado quemando gas o petróleo. De aquí se bombea a lo torre de fraccionamiento o burbujeo, compuesta por diferentes bandejas, a distintas alturas (pero que no abarcan toda la sección de la torre) donde se produce una separación natural de los componentes de acuerdo a sus puntos de ebullición. Los componentes de puntos de ebullición más bajos se convierten en vapor y van atravesando las sucesivas bandejas de la torre, al tiempo que se van enfriando. Cuando la temperatura llega a un nivel se produce su condensación, quedando el líquido retenido en la correspondiente bandeja. De esta manera se encontrarán en la parte alta las fracciones más ligeras, de bajo punto de ebullición y en la parte inferior las más pesadas, de alto punto de ebullición. Por los laterales de la torre se van extrayendo los hidrocarburos condensados en cada bandeja, de manera que la torre de fraccionamiento trabaja en modo continuo.

Usos energéticos del petróleo

Los usos energéticos de los derivados del petróleo son los siguientes:

• Gasolinas: vehículos automotores de combustión interna, Premium, magna.

• Turbosina: gasolina para aviones jet como la 1873 clasificación ONU.

• Gasolinas de aviación

• Querosén: para estufas domesticas y equipos industriales.

• Cocinos: para estufas domesticas.

• Gas propano o LP: combustible domestico e industrial.

• Combustóleo: combustible pesado usado en hornos y calderas industriales.

Gasolinas y el octanaje

El índice de octano es una medida de la resistencia a la detonación de un combustible, con relación a un combustible de referencia. El combustible de referencia es una mezcla de dos: uno muy poco detonante, al que se asigna el índice 100 (2,2,4-trimetil pentano o isooctano) y otro muy detonante al que se asigna el índice 0 (n-heptano).

Un combustible que tuviera índice de octano 75 sería equivalente a una mezcla del 75 por ciento de isooctano y del 25 por ciento de n-heptano.

Por ejemplo, el butano tiene índice de octano 90, la gasolina a la venta en España tiene 95 ó 98 y el alcohol metílico tiene 120.

Al ser un índice experimental y adimensional, la medición depende del método de medida. Los más comunes son dos: el RON (research octane number) y el MON (motor octane number). Cada uno de ellos mide la aparición de la detonación en condiciones distintas. Por tanto, dan índices distintos aunque el motor de prueba es el mismo en ambos casos. Estas son las condiciones de medida de cada método:

La gasolina que consumimos en Europa tiene el índice de octano medido con el método RON; es decir, nuestra gasolina de 95 tiene un indice de octano RON 95.

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