UNIVERSIDAD AUTONOMA JUAN MISAEL SARACHO DOCENTE: LIC. BERNABEL QUIÑONES LOZANO ORIGEN Y USO DE LOS HIDROCARBUROS INTRODUCCION Los combustibles fósiles, que incluyen el petróleo, el carbón y el gas natural, proporcionan la mayor parte de la energía que mueve la moderna sociedad industrial. La gasolina o el gasóleo que utilizan nuestros automóviles, el carbón que mueve muchas plantas eléctricas y el gas natural que calienta nuestras casas son todos combustibles fósiles. Los combustibles fósiles consisten en hidrocarburos, que son compuestos formados por hidrogeno, algunos contienen también pequeñas cantidades de otros componentes. Los hidrocarburos se forman a partir de antiguos organismos vivos que fueron enterrados bajo capas de sedimentos hace millones de años. Debido al calor y la presión creciente que ejercen las capas de sedimentos acumulados, los restos de los órganos por el transcurso del tiempo, se transformaron gradualmente en hidrocarburos. Los combustibles fósiles mas utilizados son el petróleo, el carbón y el gas natural. Estas sustancias son extraídas de la corteza terrestre y si es necesario refinadas para convertirse en productos adecuados, como la gasolina el gasóleo y el kerosene, algunos de estos hidrocarburos pueden ser transformados en plásticos, sustancias químicas, lubricantes y otros productos no combustibles. La mayoría de los combustibles fósiles se utilizan en el transporte, las fábricas, la calefacción y las industrias de generaciones de energía eléctrica. El petróleo crudo es refinado en gasolina, gasóleo y combustible s para reactores, que mueven el sistema de transporte mundial. El carbón es el más utilizado en la calefacción comercial, la generación de agua caliente y el aire acondicionado de edificios comerciales y residenciales. FORMACION DE LOS COMBUSTIBLES FOSILES MATERIA: CONTABILIDAD MINERA Y PETROLERA UNIVERSIDAD AUTONOMA JUAN MISAEL SARACHO DOCENTE: LIC. BERNABEL QUIÑONES LOZANO El petróleo se formó principalmente a partir de antiguas plantas y bacterias microscópicas que vivieron en el océano y mares de agua salada. Cuando estos microorganismos murieron y cayeron al fondo marino, se mezclaron con arena y sedimentos se iban acumulando sobre ese fango orgánico, el barro se iba calentando y poco a poco se iba comprimiendo en un esquisto o lodolito, transformándose químicamente el material orgánico orgánico en petróleo y gas natural. En ocasiones, el petróleo y el gas natural podían llenar lentamente los pequeños agujeros de las rocas porosas cercanas, que los geólogos llaman rocas almacén. Como esas rocas por lo general, estaban llenas de agua, el líquido y los hidrocarburos gaseosos (que son menos densos y más ligeros que el agua) ascendían a través de la corteza de la tierra, recorriendo a veces largas distancias. Una parte de esos hidrocarburos podían encontrar una capa impermeable (no porosa) de roca en un anticlinal, un domo de sal, una trampa de falla o una trampa estratigráfica. La roca impermeable puede aprisionar los hidrocarburos, creando un depósito de petróleo y gas natural. Los geólogos buscan esas formaciones subterráneas, ya que suelen contener depósitos recuperables de petróleo. Los fluidos y los gases capturados en esas trampas geológicas suelen estar separados en tres capas: agua (densidad mas alta, capa inferior), petróleo ( capa media) y gas natural(densidad baja, capa superior). OTROS COMBUSTIBLES FOSILES Las prospecciones geológicas han identificado depósito de otros hidrocarburos, como gases hidratados (metano y agua), arenas alquitranadas y esquistos petrolíferos. Se encuentran vastos depósitos de gases hidratadas en sedimentos oceánicos y en suelos polares poco profundos .en esos ambientes marinos y polares, las moléculas de metano están encerradas en una estructura cristalina con moléculas de agua. Ese solido cristalino es conocido como gas hidratado. Como la tecnología para la extracción comercial de estos gases no se ha desarrollado aun, este tipo de combustible fósil no se incluye en la mayoría de las estimaciones sobre las fuentes de energía mundial. Las arenas alquitranadas son hidrocarburos pesados parecidos al asfalto, que se encuentran en la arenisca. Se forman donde emigra el petróleo, en depósitos de arena o arenisca consolidada. MATERIA: CONTABILIDAD MINERA Y PETROLERA UNIVERSIDAD AUTONOMA JUAN MISAEL SARACHO DOCENTE: LIC. BERNABEL QUIÑONES LOZANO Cuando el petróleo se expone al agua y las bacterias presentes en la piedra arenisca, los hidrocarburos suelen degradarse en un betún más pesado, con aspecto de asfalto Los esquistos petrolíferos son rocas de grano fino que contienen altas concentraciones de un material orgánico y cerúleo conocido como kerosene. Se forman en el fondo de lagos y océanos, donde en barros y lodos. El aumento de temperatura y de presión creados por la acumulación de sedimentos transforma el material orgánico en kerosene y compactan el barro y el lodo en esquistos petrolíferos. No obstante es presión y esa temperatura fueron insuficientes para descomponer químicamente el kerosene en petróleo. Como los hidrocarburos contenidos en las arenas alquitranadas y en los esquistos petrolíferos no son fluidos, su recuperación es más costosa y difícil que la del petróleo. ENERGÍA FÓSIL .- es aquella que procede de la biomasa obtenida hace millones de años y que ha sufrido grandes procesos de transformación hasta la formación de sustancias de gran contenido energético como el carbón, el petróleo, o el gas natural, etc. No es un tipo de energía renovable, por lo que no se considera como energía de la biomasa, sino que se incluye entre las energías fósiles. La mayor parte de la energía empleada actualmente en el mundo proviene de los combustibles fósiles.-Se utilizan en el transporte, para generar electricidad, para calentar ambientes, para cocinar, etc. Los combustibles fósiles son tres petróleo, carbón y gas natural, y se formaron hace millones de años, a partir de restos orgánicos de plantas y animales muertos. Durante miles de años de evolución del planeta, los restos de seres que lo poblaron en sus distintas etapas se fueron depositando en el fondo de mares, lagos y otros cuerpos de agua. Allí fueron cubiertos por capa tras capa de sedimento. Fueron necesarios millones de años para que las reacciones químicas de descomposición y la presión ejercida por el peso de esas capas transformasen a esos restos orgánicos en gas, petróleo o carbón. MATERIA: CONTABILIDAD MINERA Y PETROLERA UNIVERSIDAD AUTONOMA JUAN MISAEL SARACHO DOCENTE: LIC. BERNABEL QUIÑONES LOZANO Los combustibles fósiles son recursos no renovables ya que no se reponen por procesos biológicos como por ejemplo la madera. En algún momento, se acabarán, y tal vez sea necesario disponer de millones de años de una evolución y descomposición similar para que vuelvan a aparecer. Petróleo El petróleo es un líquido oleoso compuesto de carbono e hidrógeno en distintas proporciones. Se encuentra en profundidades que varían entre los 600 y los 5.000 metros. Este recurso ha sido usado por el ser humano desde la Antigüedad: los egipcios usaban petróleo en la conservación de las momias, y los romanos, de combustible para el alumbrado. El petróleo y sus derivados tienen múltiples y variadas aplicaciones. Además de ser un combustible de primer orden, también constituye una materia prima fundamental en la industria, pues a partir del petróleo se pueden elaborar fibras, caucho artificial, plásticos, jabones, asfalto, tintas de imprenta, caucho para la fabricación de neumáticos, nafta, gasoil y un sin número de productos que abarcan casi todos los productos del campo. MATERIA: CONTABILIDAD MINERA Y PETROLERA UNIVERSIDAD AUTONOMA JUAN MISAEL SARACHO DOCENTE: LIC. BERNABEL QUIÑONES LOZANO Carbón El carbón se utiliza como combustible en las centrales termoeléctricas. El carbón es un mineral que se formó a partir de los restos vegetales prehistóricos, principalmente de los helechos arborescentes. Esos restos sepultados por el fango y bajo los efectos del calor, la presión y la falta de oxígeno, tomaron la estructura mineral que hoy presentan. La importancia del carbón radica en su poder energético como combustible y en el hecho de constituir la materia prima fundamental en la elaboración de infinidad de artículos. Las primeras máquinas de vapor, como barcos, trenes y maquinaria industrial se movieron gracias a la energía que suministraba a este material. Posteriormente fue desplazado por el petróleo; sin embargo, hoy en día el carbón parece recuperar su posición privilegiada, pues éste es materia prima para la elaboración de plástico, colorantes, perfumes y aceites. Gas natural El gas natural está compuesto principalmente por metano, un compuesto químico hecho de átomos de carbono e hidrógeno. Se encuentra bajo tierra, habitualmente en compañía de petróleo. Se extrae mediante tuberías, y se almacena directamente en grandes contenedores de aluminio. Luego se distribuye a los usuarios a través de gasoductos. Como es inodoro e incoloro, al extraerlo se mezcla con una sustancia que le da un fuerte y desagradable olor. De este modo, las personas pueden darse cuenta de que existe una filtración o escape de gas. El metano (CH4) es fácilmente el hidrocarburo domínate en el gas natural y está presente en una proporciones del 90% ó más. Es un elemento que existe en diferentes MATERIA: CONTABILIDAD MINERA Y PETROLERA UNIVERSIDAD AUTONOMA JUAN MISAEL SARACHO DOCENTE: LIC. BERNABEL QUIÑONES LOZANO ambientes; en el sistema solar (atmósferas de planetas y colas de meteoros), en pantanos y lagos estancados, en minas de carbón, disuelto en los océanos, en sedimentos nuevos y antiguos. El metano está también presente en los yacimientos de petrolero, disuelto en este y en algunos casos formando un casquete de gas separado. Wallace Pratt tuvo mucha razón cuando en el año 1942 dijo: “Mientras nosotros buscamos campos petroleros, lo que realmente encontramos es gas, al que está asociada o subordinada una cantidad de petróleo”. Ventajas y desventajas del combustible fósil Ventajas Son fáciles de extraer(sólo si es una extracción a cielo abierto, sí es una extracción en galería es muy costosa) Su gran disponibilidad, dependiendo del país. Son baratas, en comparación con otras fuentes de energía. Desventajas Su uso produce la emisión de gases que resultan tóxicos para la vida. Se produce un agotamiento de las reservas a corto o mediano plazo. Al ser utilizados contaminan más que otros productos que podrían haberse utilizado en su lugar. EVOLUCION DEL USO DEL Petróleo Los seres seres humanos conocen estos depósitos superficiales de petróleo crudo desde hace miles de años. Durante mucho tiempo se emplearon para fines limitados, como el calafateado de barcos, la impermeabilización de tejidos a la fabricación de antorchas. En la época del renacimiento, el petróleo de algunos depósitos superficiales MATERIA: CONTABILIDAD MINERA Y PETROLERA UNIVERSIDAD AUTONOMA JUAN MISAEL SARACHO DOCENTE: LIC. BERNABEL QUIÑONES LOZANO se destilaba para obtener lubricantes y productos medicinales, pero la autentica explotación del petróleo no comenzó hasta el siglo XIX. Para entonces la revolución industrial había desencadenado una búsqueda de nuevos combustibles y los cambios sociales hacían necesarios un aceite bueno y barato para las lámparas. El aceite de ballena solo se los podían permitir los ricos, las velas de cebo tenían un olor desagradable y el gas del alumbrado solo llegaba a los edificios de construcción reciente situación en zonas metropolitanas. La búsqueda de un combustible mejor para las lámparas llevo a una gran demanda de “aceite de piedra “o petróleo y a mediados del siglo XIX varios científicos desarrollaron procesos para su uso comercial .por ejemplo, el británico James Young y otros comenzaron a fabricar diversos productos a partir del petróleo, aunque Young centro sus actividades en la destilación del carbón y la explotación de esquistos petrolíferos. En 1852 el físico y geólogo canadiense Abraham Gessner obtuvo una patente para producir a partir del petróleo crudo un combustible para lámparas relativamente limpio y barato, el queroseno. Tres años más tarde, el químico estadounidense Benjamín Silliman público un informe que indicaba la amplia gama de productos útiles que se podían obtener mediante destilación del petróleo. Con ello empezó la búsqueda de mayores suministros de petróleo. Hacia años que la gente sabia que en los pozos perforados para obtener agua o sal se producían en ocasiones filtraciones de petróleo .Hacia años que la gente sabia que en los pozos perforados para obtener agua o sal se producían en ocasiones filtraciones de petróleo, por lo que pronto surgió la idea de realizar perforaciones para obtenerlo. Los primeros pozos de este tipo se perforaron en Alemania entre 1857 y 1859, pero el acontecimiento que tuvo fama mundial fue la perforación de un pozo petrolífero cerca de Oil Creek, en Pennsylvania (EEUU), llevada a cabo por Edwin L. Drave, el Coronel, en 1859, Drake contratado por el industrial estadounidense George H.Bissell- que también proporciono a Sillimar muestras de rocas petrolíferas para su informe perforo en busca del supuesto “deposito matriz”. Del que parece que surgían las filtraciones de petróleo de Pennsylvania Occidental científica no tardo en prestar atención al petróleo, y se desarrollaron hipótesis coherentes para explicar su formación, su movimiento ascendente y su confinamiento en depósitos. Con la invención del automóvil y las necesidades energéticas surgidas en la I Guerra Mundial, la industria del petróleo se convirtió en uno de los cimientos de la sociedad industria. Origen del petróleo MATERIA: CONTABILIDAD MINERA Y PETROLERA UNIVERSIDAD AUTONOMA JUAN MISAEL SARACHO DOCENTE: LIC. BERNABEL QUIÑONES LOZANO Es de origen fósil, fruto de la transformación de materia orgánica procedente de zooplancton y algas que, depositados en grandes cantidades en fondos anóxicos de mares o zonas lacustres del pasado geológico, fueron posteriormente enterrados bajo pesadas capas de sedimentos. Se originaron a partir de restos de plantas y microorganismos enterrados por millones de años y sujetos a distintos procesos físicos y químicos. La transformación química (craqueo natural) debida al calor y a la presión durante la diagénesis produce, en sucesivas etapas, desde betún a hidrocarburos cada vez más ligeros (líquidos y gaseosos). Estos productos ascienden hacia la superficie, por su menor densidad, gracias a la porosidad de las rocas sedimentarias. Cuando se dan las circunstancias geológicas que impiden dicho ascenso (trampas petrolíferas como rocas impermeables, estructuras anticlinales, márgenes de diapiros salinos, etc.) se forman entonces los yacimientos petrolíferos. El proceso de perforación El proceso de perforación de pozos petroleros y de gas natural se realiza en las etapas de exploración y desarrollo, de lo que la industria petrolera se conoce como upstream. La extracción es una actividad de la última etapa del upstream, denominada producción. Si la presión de los fluidos es suficiente, forzará la salida natural del petróleo a través del pozo que se conecta mediante una red de oleoductos hacia su tratamiento primario, donde se deshidrata y estabiliza eliminando los compuestos más volátiles. Posteriormente se transporta a refinerías o plantas de mejoramiento. Durante la vida del yacimiento, la presión descenderá y será necesario usar otras técnicas para la extracción del petróleo. Esas técnicas incluyen la extracción mediante bombas, la inyección de agua o la inyección de gas, entre otras. El refinado de petróleo MATERIA: CONTABILIDAD MINERA Y PETROLERA UNIVERSIDAD AUTONOMA JUAN MISAEL SARACHO DOCENTE: LIC. BERNABEL QUIÑONES LOZANO El petróleo es una mezcla de productos que para poder ser utilizado en las diferentes industrias y en los motores de combustión debe sufrir una serie de tratamientos diversos, el crudo a pie de pozo no puede ser utilizado tal cual. Se hace, por tanto, indispensable la utilización de diferentes procesos de tratamiento y transformación para la obtención del mayor número de productos de alto valor comercial. El conjunto de estos tratamientos constituyen el proceso de refino o refinación del petróleo. Destilación fraccionada del petróleo El petróleo natural no se usa como se extrae de la naturaleza, sino que se separa en mezclas más simples de hidrocarburos que tienen usos específicos, a este proceso se le conoce como destilación fraccionada. El petróleo natural hirviente (unos 400 grados Celsius) se introduce a la parte baja de la torre, todas las sustancias que se evaporan a esa temperatura pasan como vapores a la cámara superior algo más fría y en ella se condensan las fracciones más pesadas que corresponden a los aceites lubricantes. Los componentes químicos del petróleo se separan y obtienen por destilación mediante un proceso de refinamiento. De él se extraen diferentes productos, entre otros: propano, butano, gasolina, queroseno, gasóleo, aceites lubricantes, asfaltos, carbón de coque, etc. Todos estos productos, de baja solubilidad, se obtienen en el orden indicado, de arriba abajo, en las torres de fraccionamiento. La industria petroquímica elabora a partir del petróleo varios productos derivados, además de combustibles, como plásticos, derivados del etileno, pesticidas, herbicidas, fertilizantes o fibras sintéticas MATERIA: CONTABILIDAD MINERA Y PETROLERA UNIVERSIDAD AUTONOMA JUAN MISAEL SARACHO DOCENTE: LIC. BERNABEL QUIÑONES LOZANO MATERIA: CONTABILIDAD MINERA Y PETROLERA
