Actividad 1 Petroquímica

 COMBUSTIBLES

 

Un combustible es cualquier sustancia que se quema y que al hacerlo, liberar energía, principalmente en forma de calor. Los combustibles de uso doméstico como el carbón vegetal, la gasolina, el gas, el petróleo o el alcohol, tienen en común que poseen un contenido muy alto de átomos de carbono. Debido a la gran variedad y abundancia de los compuestos que contienen este elemento; estos se estudian como una rama de la química denominada como orgánica o como química del carbono.

Como sabes, uno de los usos más importantes de los combustibles lo constituye su empleo en los motores de combustión interna. Según las características del motor, los combustibles líquidos como la gasolina o el diesel, se mezclan con el aire y se les hace estallar para que generen energía calorífica que impulsará los pistones.

Uno de los productos más importantes del petróleo es la gasolina. La gasolina es una mezcla de hidrocarburos entre 6 y 8 carbonos. Cuando esta mezcla se quema en el motor, la combustión no es pareja y genera golpeteo que deteriora la máquina y reduce su potencia.

Este efecto se cuantifica a través de lo que se conoce como índice de octano u octanaje. Se le llama octanaje o índice de octano, a la medida de la calidad de una gasolina como combustible.

Convencionalmente se ha establecido una escala arbitraria en la cual el heptano (hidrocarburo de explosión fuerte) se le ha asignado un índice de octano de cero. y al 2,2,4 trimetil pentano (hidrocarburo de explosión suave conocido como iso octano) un índice de 100

Como se puede observar, los hidrocarburos de cadena lineal tienen un índice de octanaje bajo y provocan un golpeteo fuerte en el motor; el efecto de las ramificaciones es suavizar la explosión con el consiguiente aumento de índice de octano.

El golpeteo provocado en el motor se podría reducir considerablemente (aumento del índice de octano.

1. al agregar a las gasolinas compuestos antidetonantes como el tetraetilo de plomo el cual se empleaba en la gasolina conocida como Nova.
2. seleccionando los hidrocarburos de la gasolina
3. por medio de la adición de aromáticos, alquenos y alcoholes
4. y adicionando isómeros como ocurre en las gasolinas conocida como Magna sin y Premium

Los combustibles antes mencionados son distintos tipos derivados del petróleo. La palabra petróleo proviene del griego πετρέλαιον, que significa "aceite de roca". También es conocido como petróleo crudo o simplemente crudo, es una mezcla homogénea de compuestos orgánicos, principalmente hidrocarburos insolubles en agua, que son compuestos de hidrógeno y carbono, en su mayoría cicloalcanos o cicloparafinas-naftenos, parafinas, alquenos u olefinas, naftenos y aromáticos. Además de hidrocarburos (85% carbono, 13% hidrogeno), el petróleo contiene otros compuestos orgánicos, entre los que destacan sulfuros orgánicos, compuestos de nitrógeno y de oxígeno y trazas de compuestos metálicos, tales como sodio (Na), hierro (Fe), níquel (Ni), vanadio (V), plomo (Pb) y distintos tipos de porfirinas

Existen varias teorías sobre su origen, pero todas coinciden en señalar que proviene de la descomposición de organismos muy antiguos, por eso se dice que es un combustible fósil. Se cree que el petróleo es consecuencia de la transformación de materia orgánica, en un principio procedente de zooplancton y algas, y más adelante de bosques de helechos y otros vegetales de gran altura que crecían, morían y se pudrían depositándose en grandes cantidades en fondos anóxicos (sin oxígeno) de mares o zonas lacustres del pasado geológico, y que posteriormente fueron enterrados bajo pesadas capas de sedimentos.

Este proceso se repitió durante milenios y se reforzó con los cadáveres de los animales, en particular de los grandes herbívoros de la era de los dinosaurios, mezclándose con enormes cantidades de lodo, arena y grava. Los restos enterrados y casi sin contacto directo con el aire facilitaron un proceso de descomposición de la materia vegetal y animal, misma que se fue transformando en complejas moléculas de carbono como la antracita, la hulla, el lignito, la turba, el grafito, el coque, el carbón mineral y por supuesto, el petróleo.

El petróleo se extrae mediante la perforación de un pozo sobre el yacimiento. 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.

La calidad del petróleo crudo depende en gran medida de su origen. En función de dicho origen sus características varían: color, viscosidad, contenido, por ello, el crudo a pie de pozo no puede ser utilizado tal cual 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 que es el inicio de la refinación del petróleo.

El petróleo natural herviente (a unos 400 grados Celsius) se introduce a la parte baja de una torre, donde 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. 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

Actividad 1. Petroquímica

Forma equipos de cuatro personas. Contesta las siguientes preguntas. Puedes consultar la siguiente página

http://cuentame.inegi.org.mx/economia/petroleo/tipos.aspx?tema=E

¿Qué es el índice de octano u octanaje?
¿Para qué te sirve el índice de octano?
¿De qué forma puedes modificar el índice de octano?
¿Cuál es el índice de octano de la gasolina Magna y de la Premium? ¿Cuál es la mejor?
¿Cómo se llaman las nuevas gasolinas que existen en México?
¿Por qué el carbón y el petróleo son considerados combustibles fósiles?
1. ¿Como se llaman los diferentes tipos de petróleo que se produce en México?
2. En un mapa de México, localiza los principales mantos petrolíferos de crudo y gas natural
3. ¿Cual fue el estado con mayor producción de petroleo crudo y gas natural en México?
4. ¿Que lugar ocupa México en el mundo en la producción de petroleo crudo?
5. ¿El petroleo crudo a donde se lleva?
6. Describe como se realiaza la destilación fraccionaria
7. Indica en que orden se extraen en la destilación fraccionaria los componenetes del petroleo crudo
8. En un mapa de la República Mexicana indica donde están localizadas las refinerias que existen en el pais
9. Menciona tres productos diferentes que se obtienen de la petroquímica y sus usos
Investiga cual es la importancia política y económica del petróleo en México.