Petroleo
El petróleo, también llamado crudo, es un combustible fósil. Al igual que el carbón y el gas natural, el petróleo se formó a partir de los restos de organismos marinos antiguos, como plantas, algas y bacterias.
Durante millones de años de intenso calor y presión, estos restos orgánicos se transforman en sustancias ricas en carbono. De las cuales dependemos, como, por ejemplo, materias primas para el combustible y una amplia variedad de productos.
El petróleo es uno de los productos básicos más importantes del mundo. Cuando se transforma, es una fuente de energía clave que se utiliza en vehículos, aviones, calefacción, asfalto y electricidad. Además de ser una fuente de energía crucial, el petróleo se utiliza en plásticos, pinturas, productos químicos, cintas y mucho más.
¿Cómo se formó el petróleo?
Este oro negro, denominado petróleo, se formó hace millones de años, gracias a diversas condiciones geológicas que dieron pie a este hecho. Específicamente, cuando las plantas, las algas y el plancton se desplazaron a la deriva en océanos y mares poco profundos.
Estos organismos se hundieron en el lecho marino al final de su ciclo de vida. Con el tiempo, fueron enterrados y aplastados bajo millones de toneladas de sedimentos e incluso más capas de desechos vegetales. Finalmente, los mares antiguos se secaron y quedaron cuencas secas, a éstas las conocemos como cuencas sedimentarias.
En las profundidades del suelo de la cuenca, el material orgánico se comprimió entre el manto de la Tierra y millones de toneladas de rocas y sedimentos por encima. El oxígeno estaba casi completamente ausente en estas condiciones y la materia orgánica comenzó a transformarse en una sustancia cerosa llamada kerógeno.
Con más calor, tiempo y presión, el kerógeno pasó por un proceso llamado catagénesis y se transformó en hidrocarburo. Los hidrocarburos son simplemente sustancias químicas compuestas por hidrógeno y carbono. Diferentes combinaciones de calor y presión pueden crear diferentes formas de hidrocarburos.
Petróleo: también llamado crudo
El petróleo crudo suele ser negro o marrón oscuro, pero también puede ser amarillento, rojizo, en tono bronce e incluso verdoso. Las variaciones de color indican las distintas composiciones químicas de diferentes suministros de petróleo crudo. El petróleo que tiene pocos metales o azufre, por ejemplo, tiende a ser más liviano, y a veces casi transparente.
Lo que todos sabemos es que el petróleo se utiliza para fabricar gasolina, un producto importante en nuestra vida diaria. Pero, ¿Sabías que también se procesa y forma parte de miles de artículos diferentes? Entre ellos neumáticos o llantas, refrigeradores, chalecos salvavidas y anestésicos. Pero aún no hablamos del petróleo y sus derivados, continuemos aprendiendo y conozcamos su clasificación.
La clasificación del petróleo
El petróleo se perfora en todo el mundo. Sin embargo, hay tres fuentes primarias de petróleo crudo que establecen puntos de referencia para clasificarlo. A través de estas clasificaciones se pueden establecer la calidad y hasta los precios de los mismos. Dicha clasificación se divide en tres: Brent Crude, West Texas Intermediate y Dubai – Omán.
Brent Crude
Es una mezcla que proviene de 15 campos petrolíferos diferentes entre Escocia y Noruega en el Mar del Norte. Estos campos abastecen de petróleo a la mayor parte de Europa.
West Texas Intermediate (WTI)
Es un aceite más liviano que se produce principalmente en el estado estadounidense de Texas. Es “dulce” y “ligero”, considerado de muy alta calidad. WTI abastece de petróleo a gran parte de América del Norte.
Dubai-Omán
También conocido como Fateh, es un aceite ligero y ácido que se produce en Dubai, parte de los Emiratos Árabes Unidos. El vecino país de Omán ha comenzado recientemente a producir petróleo. Los crudos de Dubai y Omán se utilizan como punto de referencia para fijar el precio de los petróleos del Golfo Pérsico que se exportan principalmente a Asia.
Reservorios de petróleo
El petróleo se encuentra en bolsas subterráneas llamadas reservorios. En las profundidades de la Tierra, la presión es extremadamente alta. El petróleo se filtra lentamente hacia la superficie, donde hay menor presión. Continúa este movimiento de alta a baja presión hasta que encuentra una capa de roca impermeable. Luego, el petróleo se acumula en depósitos, que pueden estar a varios cientos de metros por debajo de la superficie de la Tierra.
La cantidad de petróleo en un depósito se mide en barriles o toneladas. Un barril de petróleo tiene unos 42 galones. Esta medida suele ser utilizada por los productores de petróleo en los Estados Unidos. Los productores de petróleo en Europa y Asia tienden a medir en toneladas métricas. Hay alrededor de 6 a 8 barriles de petróleo en una tonelada métrica. La conversión es imprecisa porque las diferentes variedades de aceite pesan diferentes cantidades, dependiendo de la cantidad de impurezas.
El petróleo no siempre fue extraído, refinado y utilizado por millones de personas como lo es hoy. Sin embargo, siempre ha sido una parte importante de muchas culturas.
Industria petrolera y su historia
Como ya sabemos, la industria petrolera es una de las más importantes en el mercado de la energía. La misma desempeña un papel influyente en la economía mundial, siendo la fuente principal de combustible en el mundo.
¿Sabías que los primeros pozos de petróleo conocidos se perforaron en China, aproximadamente en el año 350 EC? Dichos pozos se perforaron a casi 244 metros de profundidad utilizando fuertes trozos de bambú.
El petróleo se extrajo y transportó a través de tuberías de bambú. Asimismo, se quemó como combustible de calefacción y componente industrial. También se sabe que ingenieros chinos quemaron petróleo para evaporar la salmuera y producir sal.
Por otra parte, en la costa oeste de América del Norte, los indígenas usaban betún como adhesivo para hacer que las canoas y cestas fueran impermeables, y como aglutinante para crear decoraciones y herramientas ceremoniales.
En el siglo VII, ingenieros japoneses descubrieron que el petróleo se podía quemar para obtener luz. Otro dato interesante es que, durante la década de 1800, el petróleo reemplazó al aceite de ballena en las lámparas de queroseno, produciendo una disminución radical en la caza de ballenas.
La industria petrolera moderna se estableció en la década de 1850. El primer pozo se perforó en Polonia en 1853 y la tecnología se fue extendiendo y mejorando de a poco en otros países.
El petróleo y su cadena de valor
La industria petrolera cubre una variedad de actividades que transforman el petróleo crudo en productos utilizables para los consumidores en el mundo. Su cadena de valor consta de tres sectores principales o áreas. Estas son conocidas como Upstream, Midstream y Downstream, conozcamos un poco más sobre ellas.
Sector Upstream
Producción: El proceso de producción incluye la extracción de petróleo de debajo de la superficie terrestre y se lleva a cabo tanto en tierra como en el mar. Los pozos de petróleo subsiguientes se crean perforando un agujero profundo en la tierra con una plataforma. Se coloca una tubería en el orificio y se coloca un grupo de válvulas en la parte superior para regular la presión y controlar el flujo de aceite.
Exploración: Los geólogos identifican reservorios potenciales de petróleo. Una forma de hacerlo es examinando rocas en la superficie de la tierra con la ayuda de imágenes de satélite y haciendo una suposición razonable de si se podría encontrar petróleo debajo de ellas.
El método más común para la detección de hidrocarburos es el levantamiento sísmico. En esencia, consiste en generar una onda, mediante maquinaria o explosivos, para atravesar diferentes capas de roca. El tiempo que tarda la ola en volver a la superficie proporciona información valiosa sobre las propiedades de la roca.
Una vez que se ha identificado un campo, se perfora un pozo de exploración para determinar finalmente la presencia o ausencia de petróleo. Si hay petróleo presente, se cavan más pozos, se determina el tamaño del campo y la producción está lista para comenzar.
Sector Midstream
Sector Downstream
Transporte: El almacenamiento y transporte de petróleo representa el segmento intermedio de la cadena de valor. Una vez extraído en el sitio de producción, el petróleo crudo debe transportarse a las instalaciones de procesamiento adecuadas. Los principales medios de transporte son los oleoductos, barcos, camiones y trenes.
Refinación: Antes de llegar a los consumidores, el petróleo crudo suele pasar por algunos procedimientos, que se llevan a cabo en las refinerías. En esencia, el proceso de refinación consta de tres etapas: separación, conversión y tratamiento.
Separación, conversión y tratamiento
En la etapa de la separación, las moléculas se separan según su peso, este procedimiento tiene por nombre, destilación atmosférica o fraccionada. El aceite se calienta en columnas de destilación, de unos 60 metros de profundidad, a temperaturas lo suficientemente altas como para hacer que se vaporice y llegue a la parte superior de la columna.
Las moléculas más pesadas, es decir, aquellas con alta viscosidad, conocidas como residuales permanecen en su parte inferior. Una parte del vapor se convierte en líquido y solo los gases más livianos llegan a la parte superior del dispositivo. Una vez que se completa la destilación atmosférica, los residuos pesados pasan por una destilación adicional en otras columnas para convertirse en diesel o combustible pesado.
En la etapa de la conversión se crean los productos más ligeros. Esto se logra calentando y “rompiendo” algunas moléculas pesadas en otras más ligeras y pequeñas, convirtiendo así una parte sustancial de los productos pesados en gasolina y diesel, por ejemplo.
El tratamiento consiste en la eliminación de moléculas corrosivas y contaminantes de la estructura del aceite procesado.
Los productos finales del petróleo a menudo se clasifican en ligeros, medianos o pesados:
Ligero: Gasolina, nafta
Medio: Queroseno, combustible para aviones, diesel.
Pesado: Asfalto, aceite lubricante y ceras
Comercialización
El último paso de la cadena de valor incluye la distribución y venta de productos petrolíferos refinados a empresas, industrias, gobiernos y población en general. Las ventas se realizan a través de mayoristas o minoristas.
En términos del canal mayorista, se pueden distinguir dos tipos de usuarios: Finales, como, por ejemplo, aerolíneas y plantas químicas y revendedores. Por otro lado, los minoristas venden productos derivados del petróleo directamente a los clientes finales.
La importancia de los gases en la industria del petróleo
Durante más de 100 años, la industria de los gases industriales ha abastecido a sectores que son esenciales para la economía a nivel mundial. En la industria del petróleo y sus derivados, el nitrógeno ha jugado un papel importante.
Nitrógeno: Máxima seguridad para la industria petrolera
El nitrógeno tiene la máxima prioridad cuando hablamos de seguridad en la industria del petróleo y el gas. Este gas garantiza la seguridad cuando se limpia y cuando se necesita una atmósfera inerte.
El nitrógeno tiene varias aplicaciones en la industria del petróleo y el gas, a continuación, conoce alguna de estas:
Cobertura de nitrógeno
El manto de nitrógeno, también conocido como manto de tanque o acolchado de tanque, es un proceso que implica la aplicación de nitrógeno a un contenedor de almacenamiento que consta de productos químicos e hidrocarburos que son volátiles y reactivos con el oxígeno.
Cuando un tanque se purga con nitrógeno, el material, que generalmente es un líquido, no entra en contacto con el oxígeno. La manta permite que se reduzca la vida prolongada del producto y el riesgo potencial de explosión.
Purga de nitrógeno
Para reemplazar cualquier atmósfera indeseable o peligrosa con una atmósfera seca inerte, se usa la purga de nitrógeno. Es decir, para limitar el contenido de oxígeno para que no reaccione con otras mezclas explosivas e hidrocarburos.
El desplazamiento y la dilución son los dos métodos más comunes de purga. El método se utilizará para qué sistema, depende de su geometría. El desplazamiento es más efectivo para sistemas simples y la dilución se usa para sistemas complejos.
Nitrógeno para enfriar el catalizador en una refinería.
En el momento en que se va a cerrar una refinería, es preferible minimizar la temperatura del catalizador asociado con el procedimiento lo antes posible. Por esta razón, el nitrógeno, en grandes volúmenes, puede introducirse en el catalizador utilizando un equipo de bombeo para enfriar el catalizador rápidamente y ahorrar tiempo de apagado.
