UNIDAD III QUÍMICA ORGÁNICA Tema 1. El petróleo PPTCINCBQMA06008V1 UNIDAD III QUÍMICA ORGÁNICA Tema 1. El petróleo

1. Combustibles fósiles. 2. Refinación del petróleo. 3. Producción y consumo de petróleo.

COMBUSTIBLES FÓSILES Materias primas con gran contenido energético, formadas a lo largo de millones de años a partir de la descomposición de restos orgánicos animales y vegetales. Son recursos no renovables. Los más importantes son el carbón mineral, el petróleo y el gas natural.

1. Carbón mineral. Roca sedimentaria de color negro, muy rica en carbono. La mayor parte se formó durante el período Carbonífero (hace 359 a 299 millones de años) por la descomposición de restos vegetales. Existen diferentes tipos de carbonos en función del grado de evolución. Algunos de ellos, ordenados de menor a mayor contenido en carbono son: Turba Lignito Hulla Antracita

2. Gas natural. Mezcla de gases ligeros que se encuentra generalmente en los yacimientos de petróleo. Compuesto principalmente por metano (CH4). Su combustión produce menos contaminantes que la de otros combustibles fósiles. Utilizado también como materia prima en la industria petroquímica. Su empleo ha sido posterior al del petróleo debido a las dificultades en su transporte y almacenamiento.

3. Petróleo. Mezcla de hidrocarburos (compuestos de carbono e hidrógeno insolubles en agua) con pequeñas cantidades de oxígeno, azufre, nitrógeno y trazas de algunos metales. Líquido viscoso, oscuro y de menor densidad que el agua. Actualmente es la principal fuente de energía en los países desarrollados. Su combustión libera al ambiente grandes cantidades de agentes contaminantes, como CO2, CO, óxidos de azufre y óxidos de nitrógeno. Los derrames de petróleo representan una de las mayores causas de la contaminación oceánica.

3.1. Destilación fraccionada. Mediante destilación, se extrae del petróleo un conjunto de fracciones. Nº de átomos de carbono Fracción C1 – C4 Gas combustible. C5 – C12 Gasolina, combustible de automóviles. C12 – C16 Keroseno o parafina líquida. C15 – C18 Gas oil o fuel oil. Combustible de calderas o plantas termoeléctricas. Diesel. C18 – C20 Aceites lubricantes. C20 o más Parafina, ceras, asfalto o bitumen.

3.2. Conversión del petróleo. Cracking: consiste en romper las grandes moléculas en otras más pequeñas, calentando las sustancias iniciales en presencia de un catalizador. Isomerización: convierte la cadena recta de los hidrocarburos parafínicos en una cadena ramificada gracias a la acción de un catalizador metálico (platino). Alquilación: proceso para la producción de un componente de gasolinas de alto octanaje por síntesis de butilenos con isobutano. Requiere de un catalizador de naturaleza ácida fuerte (HF o H2SO4). La refinación del petróleo incluye el fraccionamiento por destilación y las transformaciones químicas del petróleo (conversión) para producir derivados comercializables.

3.3. Octanaje o índice de octano. Es una escala que mide la resistencia que presenta un combustible (como la gasolina) a detonar prematuramente cuando se comprime dentro del cilindro de un motor. Se relaciona con la estructura de las moléculas de los hidrocarburos que forman la mezcla. Moléculas no ramificada como el heptano producen detonaciones indeseadas (ignición). Las moléculas más ramificadas se queman de manera más uniforme. Así, al heptano se le atribuye un índice de octano IO = 0 y al isooctano (2,2,4-trimetilpentano) un IO = 100.

La OPEP (Organización de Países Exportadores de Petróleo) es una organización intergubernamental cuyos fines son son la unificación y coordinación de las políticas petroleras de los países miembros.

Los productos de mayor volumen en la industria del petróleo son combustibles (principalmente gasolina). Pero el petróleo es también la materia prima de muchos productos químicos (industria petroquímica) incluyendo productos farmacéuticos, disolventes, fertilizantes, pesticidas, asfalto, plásticos y fibras textiles. En Chile, la ENAP (Empresa Nacional del Petróleo) está dedicada a la exploración, producción y comercialización de hidrocarburos y sus derivados. Sus últimos proyectos de extracción fueron en Magallanes.