PETRÓLEO. E&P (Exploración y Producción) ---- upstream. Refinación/Distribución/Comercialización ---- downstream

Tamaño: px

Comenzar la demostración a partir de la página:

Download "PETRÓLEO. E&P (Exploración y Producción) ---- upstream. Refinación/Distribución/Comercialización ---- downstream"

Eva Ojeda Ortíz
hace 6 años
Vistas:

1 PETRÓLEO Commodity de mayor comercio mundial Grandes áreas: E&P (Exploración y Producción) ---- upstream Refinación/Distribución/Comercialización ---- downstream Petroquímica Carlos Boschetti UNR FCBF Procesos Industriales 1

2 PETRÓLEO - INTRODUCCIÓN Materiales no derivados del petróleo: Piedra, madera, hueso, fibras vegetales o animales (algodón, lino, lana), vidrio, metales Productos petroquímicos: todo lo demás Utilización: Materia prima para productos petroquímicos (5%) Combustibles (95%) Consumo de energía (transporte/industrias/residencial): Petróleo y gas (60%) En Argentina 87% (Sec. de Energía, 2004) Carbón, nuclear, hidráulica, etc (40%) Carlos Boschetti UNR FCBF Procesos Industriales 2

PETRÓLEO - INTRODUCCIÓN Consumo de energía

3 PETRÓLEO - INTRODUCCIÓN Consumo de energía (transporte/industrias/residencial/comercial): Origen: Petróleo + Gas > 87% Hidráulica, nuclear, carbón, aceite vegetal, etc (23 %) (Balance energético nacional 2014, Min. de Energía y Minería, Carlos Boschetti UNR FCBF Procesos Industriales 3

Composición Mezcla de hidrocarburos, entre 1 y 60 átomos de carbono (de metano a asfalto). Consistencia variable (desde acuosos hasta alquitranosos).

4 Composición Mezcla de hidrocarburos, entre 1 y 60 átomos de carbono (de metano a asfalto). Consistencia variable (desde acuosos hasta alquitranosos). Color de casi transparente a negro. C (84%), H (14%), S (1-3%), O (hasta 3.5%), N (hasta 0.5%), metales y sales (menos de 1%) Da lugar a una clasificación Carlos Boschetti UNR FCBF Procesos Industriales 4

(gas natural licuado) GNC (gas natural comprimido) GLP (gas

5 Composición Yacimiento petróleo + gas Natural Primer derivado útil: Kerosene Luego (motores de combustión interna): naftas GNL (gas natural licuado) GNC (gas natural comprimido) GLP (gas licuado de petróleo) Carlos Boschetti UNR FCBF Procesos Industriales 5

6 Fracciones de Crudo: Ensayo SARA Carlos Boschetti UNR FCBF Procesos Industriales 6

7 Clasificación De acuerdo a diferentes tipos de análisis: -Curva de destilación Rango de destilación -Densidad API -Crudos pesados: baja densidad API -Punto de inflamabilidad (constituyentes más volátiles) -Tensión de Vapor Reid (100 F = 37.8 C) -Contenido de compuestos de azufre (por fluorescencia de Rx o de UV) -Agrios: cantidades apreciables de azufre reactivo. -Dulces: menor contenido de azufre. Carlos Boschetti UNR FCBF Procesos Industriales 7

8 Gas natural 90 a 99% de hidrocarburos Principalmente metano; también etano, propano, butano. Trazas Nitrógeno, vapor de agua, CO 2, SH 2, inertes (Ar, He). N 2 Fuente: Sec de Energía Carlos Boschetti UNR FCBF Procesos Industriales 8

9 0% % % % % % % % % % ASTM Densidad D API D TVR (psi) D De 0 a 150 C D % a 250 C D % a 350 C D % Sup a 350 C D % Azufre (g %) D Sedimentos (g %) D Sales (g/m 3 ) D Agua D % Mercurio Destilación ASTM D 86 Met, Int, (PGSM) Análisis de crudos Densidad: fundamental para los cálculos másicos, es un parámetro muy importante porque da una idea de los destilados medios que se van a obtener. Mientras más pesado es el crudo, menor proporción de cortes medios (Nafta, Kerosen y Gasoil). API: se obtiene por conversión de la densidad Los % en masa surgen de la destilación atmosférica. En un crudo liviano se puede realizar directamente a partir de la curva de destilación, ya que no se produce Cracking térmico. Temperatura Destilación de Crudos 0.0 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% % destilado Carlos Boschetti UNR FCBF Procesos Industriales 9

10 Análisis de crudos -Destilación fraccionada -Permite conocer cantidad y calidad de productos a obtener -Permite cálculos de balance de masa -Se pueden recuperar entre 4 y 24 fracciones; típicamente son 10 fracciones en una columna de 15 platos teóricos -Punto de escurrimiento (menor temperatura a la que fluye el crudo) -A mayor punto de escurrimiento, mayor el contenido de parafinas -Viscosidad (medición de tiempo en un viscosímetro capilar) -A mayor viscosidad, mayor el contenido de parafinas -Determinación de cloruro orgánico (ASTM D 4929) -Proveniente de contaminaciones del proceso de extracción, producción, almacenaje -Pueden dar lugar a HCl y ácidos con cloruros orgánicos, peligrosos para procesos posteriores de refinación y reforma, por corrosión o envenenamiento de catalizadores -Cenizas (sólidos extraños no combustibles como óxidos, arcillas) -Si el crudo se utiliza como combustible se relaciona con la emisión de material particulado. Carlos Boschetti UNR FCBF Procesos Industriales 10

11 -Elementos (determinación por AA) Análisis de crudos -Efectos adversos en procesos de refinación, en la calidad del combustible y como contaminantes ambientales -Mayor abundancia: V, Ni; producen daños en material refractario de hornos. -Otros provenientes de contaminación en pozo de producción: Cd, Zn, Cu -Acidez (método potenciométrico) -Indica presencia de ácidos nafténicos o inorgánicos. Incrementan velocidad de corrosión, deben agregarse neutralizantes en el proceso de refinación -Determinación de N total -Compuestos orgánicos de N contaminan catalizadores en procesos de refinación. Presentan mayor resistencia a la hidrogenación -Residuo carbonoso. -Permite conocer materia depositada luego de procesos de destilación y pirólisis del crudo. Indicación de la tendencia del crudo a formar coque. -Alto contenido de carbono y baja densidad API: crudo rico en aromáticos. -Bajo contenido de carbono y alta densidad API: crudo rico en parafinas. Carlos Boschetti UNR FCBF Procesos Industriales 11

Análisis de crudos En función del peso molecular de los hidrocarburos constituyentes 180 C 300 C En función del tipo de producto: Productos terminados: directo para el mercado (naftas,

12 Análisis de crudos En función del peso molecular de los hidrocarburos constituyentes 180 C 300 C En función del tipo de producto: Productos terminados: directo para el mercado (naftas, gasoil, kerosene) Productos semi-elaborados: para mezclas posteriores (cortes lubricantes) Materias primas para la industria petroquímica Carlos Boschetti UNR FCBF Procesos Industriales 12

13 Origen biológico del petróleo Crudos: se originan por descomposición de materiales orgánicos de la biomasa Sedimento orgánico: plankton, benthos, bacterias (>> peces) Proteínas, péptidos Carbohidratos Lípidos, triglicéridos Terpenos Politerpenos, esteroides Fosfolípidos Porfirinas presencia de compuestos de N presencia de compuestos de O HC de cadena larga HC ramificados cadena larga ramificada, naftenos, PAHs presencia de compuestos de P PAHs Carlos Boschetti UNR FCBF Procesos Industriales 13

Diagénesis y catagénesis Diagénesis de materia orgánica: desde biopolímeros hasta geopolímeros (Kerógeno). 1. Degradación por microorganismos a sus bloques constitutivos (azúcares, AA). 2.

14 Diagénesis y catagénesis Diagénesis de materia orgánica: desde biopolímeros hasta geopolímeros (Kerógeno). 1. Degradación por microorganismos a sus bloques constitutivos (azúcares, AA). 2. Policondensación y polimerización a ácidos fúlvicos y húmicos. 3. Insolubilización y más polimerización hasta kerógeno. Catagénesis: degradación térmica, ruptura de cadenas. Carlos Boschetti UNR FCBF Procesos Industriales 14

Reservorios El petróleo no se encuentra en cavernas o bolsones. Está embebido en los reservorios, rocas con poros capaces de contener petróleo o gas (como una esponja que contiene agua).

Saturación de hidrocarburos: proporción de espacio de poros ocupado por petróleo o gas.

15 Reservorios El petróleo no se encuentra en cavernas o bolsones. Está embebido en los reservorios, rocas con poros capaces de contener petróleo o gas (como una esponja que contiene agua). Características: Porosidad: porcentaje de espacios vacíos. Permeabilidad: facilidad con que el fluido puede moverse (relacionado con el caudal que puede producir el pozo). Saturación de hidrocarburos: proporción de espacio de poros ocupado por petróleo o gas. Roca generadora: en general arcilloso; es donde se generó el petróleo a partir de la descomposición de los sedimentos orgánicos; sometida a altas presiones y temperaturas en condiciones anaeróbicas Sello: manto de roca impermeable que impide el ascenso del hidrocarburo. Compuesto en general de arcillas, mantos de sal, yeso... Trampa: permite la concentración del petróleo, evitando su derrame ; por ejemplo, rocas impermeables ubicadas a los lados del reservorio, deformación de las rocas formando pliegues que eviten migraciones Carlos Boschetti UNR FCBF Procesos Industriales 15

16 Reservas Volumen de hidrocarburo que será posible extraer de un yacimiento, en condiciones rentables, a lo largo de su vida útil. Depende de: Volumen de roca productora. Porosidad de la roca. Saturación de agua (% de poros ocupados por agua). Profundidad, presión y temperatura de la capa productiva. La reserva es un fracción del petróleo original in situ, nunca se recupera el total de petróleo existente. Un yacimiento en producción genera gastos; si producir cuesta más de lo que se obtiene por venta, el yacimiento ya no es económico; se detiene su producción. El petróleo remanente no es parte de las reservas. De acuerdo al grado de certeza sobre la existencia del yacimiento las reservas pueden ser: Comprobadas Probables Posibles Carlos Boschetti UNR FCBF Procesos Industriales 16

Reservas comprobadas en Argentina DIC 1998.

Fuente: Instituto Argentino de la Energía, La caída en las reservas de hidrocarburos en Argentina, 2009.

17 Reservas comprobadas en Argentina DIC Fuente: Instituto Argentino del Petróleo y el Gas (IAPG), El ABC del Petróleo y el Gas, 1º ed., DIC Fuente: Instituto Argentino de la Energía, La caída en las reservas de hidrocarburos en Argentina, DIC 2008 Petróleo: Mm 3 Gas: MMm 3 Oleoductos: Bahía Blanca-BsAs Neuquén-Bahía Blanca Neuquén-Luján de Cuyo Poliductos: Campo Durán (Salta)-San Lorenzo Luján de Cuyo-La Plata Carlos Boschetti UNR FCBF Procesos Industriales 17

18 Fracción PROCESOS DE REFINERÍA FRACCIONAMIENTO DE CRUDO Composición Rango de punto de ebullición También Gases C1-C4 < 20ºC Gases de refinería, GLP Nafta liviana C5-C ºC Destilados ligeros, gasolina liviana, éter de petróleo, nafta blanca, bencina Nafta pesada C7-C ºC Naftas, solventes, aguarrás Kerosene C9-C ºC Destilados intermedios Diesel fuel C12-C ºC Gas-oil, destilados intermedios, aceites ligeros Fracciones pesadas < C20 < 370ºC Destilados pesados, aceite lubricante, fuel oil pesado, ceras, asfalto Carlos Boschetti UNR FCBF Procesos Industriales 18

Documentos relacionados

PETRÓLEO. E&P (Exploración y Producción) ---- upstream. Refinación/Distribución/Comercialización ---- downstream

PETRÓLEO. E&P (Exploración y Producción) ---- upstream. Refinación/Distribución/Comercialización ---- downstream PETRÓLEO Commodity de mayor comercio mundial Grandes áreas: E&P (Exploración y Producción) ---- upstream Refinación/Distribución/Comercialización ---- downstream Petroquímica Carlos Boschetti UNR FCBF