PETRLEO: EL ORO NEGRO QUE NOS RODEA

La mayora de los hidrocarburos utilizados industrialmente provienen de combustible fsil, tales como el petrleo y el gas natural.El petrleo es una mezcla compleja de hidrocarburos de color oscuro y viscoso que se encuentra generalmente en depsitos junto a gas natural ubicados entre 1500 y 3000 metros debajo de la superficie marina. Estos depsitos son comunes en los ocanos, porque los organismos marinos microscpicos, incluyendo algas, bacterias y plancton, murieron y se depositaron en el fondo marino, donde sus restos fueron cubiertos por capas de material slido y alterados por altas temperaturas y presin, transformndose en petrleo o gas natural. Los depsitos de petrleo adems se encuentran en tierra firme porque parte de la superficie terrestre estuvo debajo del mar, tambin hace millones de aos.Gracias a los conocimientos generados por las ciencias qumicas, del petrleo se pueden obtener numerosas y variadas sustancias; por ejemplo, gasolina, diesel y parafina domestica. Los derivados del petrleo los utilizamos en la vida diaria para movilizar automviles o para calefaccionar nuestros hogares. La separacin y la transformacin de los componentes del petrleo se realizan en una refinera de petrleo.

Extraccin del Petrleo Destilacin fraccionada del petrleo

Los principales componentes del petrleo son alcanos y cicloalcanos y adems contiene pequeas proporciones de nitrgeno, azufre, oxgeno y algunos metales. Los hidrocarburos del petrleo pueden ser separados gracias a los diferentes puntos de ebullicin que poseen, utilizando una tcnica llamada destilacin fraccionada.En esta tcnica se emplean grandes estructuras, llamadas torres de fraccionamiento, para separar los componentes del petrleo y puedan as ser usados comercialmente. Dentro de la torre hay muchas secciones, denominadas platos, que proporcionan mltiples superficies en que se llevarn a cabo ciclos repetidos de evaporacin condensacin. Los ciclos repetidos establecen separaciones ms eficientes y permiten fracciones que contienen solo un componente que puede ser aislado para su comercializacin.La temperatura de la torre es controlada, de modo de que la zona ms caliente se encuentra en la parte inferior y la zona ms fra se ubica en la zona superior. Debido a que el punto de ebullicin aumenta con la masa molar, el componente ms pesado, y de menor punto de ebullicin, se condensa en la parte inferior, y el componente ms ligero, y de menor punto de ebullicin, se condensa en la parte superior. Una serie de tuberas conectadas a los diversos puntos y alturas de la torre de fraccionamiento permiten extraer cada fraccin.Los productos que se pueden obtener del petrleo incluyen a la gasolina, queroseno, combustible diesel, parafina, aceites lubricantes y asfalto Depsitos de petrleo bruto y gas natural que se encuentran debajo de capas de sedimento: material slido acumulado durante millones de aos. Se observan las estructuras que extraen el petrleo y el gas natural desde la profundidad de la tierra.

Chile no es un pas petrolero; sin embargo, la ENAP, Empresa Nacional de Petrleo, explota un yacimiento en la Regin de Magallanes. Este petrleo viaja cientos de kilmetros hasta refineras en las regiones del Biobo y de Valparaso, en donde se obtienen productos derivados del petrleo que son comercializados en nuestro pas.Gas natural. El gas natural contiene grandes cantidades de metano junto con pequeas cantidades de hidrocarburos livianos de baja masa molar y con no ms de cinco carbonos en su cadena carbonada. El gas natural puede almacenarse y luego transportarse a travs de tuberas a industrias y a nuestros hogares para utilizarse como combustibles. Es un gas inodoro que para su uso domstico es mezclado con mercaptano, un gas sulfurado de fuerte olor. As es posible percibir fugas y prevenir accidentes.

Cracking

El proceso de destilacin fraccionada del petrleo no produce cantidades de hidrocarburos en las proporciones necesaria para la industria. Por ejemplo, la gasolina suele ser la fraccin de petrleo de mayor demanda, pero esta fraccin representa menos de la mitad del petrleo crudo. Cmo se puede aumentar la cantidad de hidrocarburos de alta demanda?Los hidrocarburos en las fracciones procedentes de las partes ms bajas de la torre son alcanos de gran tamao. Estos alcanos se pueden convertir en alcanos ms pequeos y ms tiles para la industria utilizando un proceso industrial denominado cracking. El cracking emplea catalizadores y/o altas temperaturas, en ausencia de aire, para transformar a los hidrocarburos de gran tamao en hidrocarburos de menor tamao. El cracking tambin se usa para aumentar la produccin de gas natural mediante la produccin de alquenos ms pequeos a partir de molculas ms grandes. Por ejemplo, el cracking del propano produce algo de metano y etileno, adems de propeno e hidrgeno, como se representa en la siguiente ecuacin:

Componentes de la gasolina y el ndice de octano

Las gasolinas se clasifican con una escala conocida como ndice de octano. Esta se basa en la forma en que se quema la gasolina en un motor, la que puede detonar generando golpes bruscos o quemarse de manera uniforme, que es lo necesario para el funcionamiento ptimo del motor. Para describir las propiedades detonantes de una gasolina se han seleccionado dos hidrocarburos como patrn: el heptano normal, que detona ms que cualquier componente de las gasolinas corrientes, al que se le asigna ndice de octano cero, y el 2,2,4- trimetilheptano (isooctano), que por su poder antidetonante se le da un ndice de octano cien. Por ejemplo, si el ndice de octano de una gasolina es 95, quiere decir que esta se quema como si fuese una mezcla de 95% de isooctano con 5% de heptano, o sea, su capacidad antidetonante es alta y se quema de manera uniforme permitiendo el buen funcionamiento del motor.

Elementos Derivados del Petrleo