SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS, QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓNPROCESOS EXTRACTIVOS, QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN SEMANA 3 Procesos extractivos Todos los derechos de autor son de la exclusiva propiedad de IACC o de los otorgantes de sus licencias. No está permitido copiar, reproducir, reeditar, descargar, publicar, emitir, difundir, poner a disposición del público ni utilizar los contenidos para fines comerciales de ninguna clase. IACC-2017 1 SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS, QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN APRENDIZAJE ESPERADO Analizar métodos, aplicación en la industria, equipos y maquinarias, además de diagramas de flujo de los procesos extractivos de gas y petróleo. IACC-2017 2 SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS, QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN APRENDIZAJES ESPERADOS ................................................................................................................. 2 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 4 1. TIPOS DE PROCESOS EXTRACTIVOS II .......................................................................................... 5 1.1 GAS ...................................................................................................................................... 5 1.1.1 CARACTERÍSTICAS........................................................................................................ 5 1.1.2 METODOS DE EXTRACCIÓN ......................................................................................... 6 1.1.3 APLICACIÓN INDUSTRIAL........................................................................................... 12 1.1.4 EQUIPOS Y MAQUINARIAS ........................................................................................ 13 1.1.5 DIAGRAMAS DE FLUJO .............................................................................................. 16 1.2 PETRÓLEO .......................................................................................................................... 18 1.2.1 CARACTERISTICAS...................................................................................................... 18 1.2.2 METODOS DE EXTRACCIÓN ....................................................................................... 19 1.2.3 APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA .................................................................................. 22 1.2.4 EQUIPOS Y MAQUINARIAS ........................................................................................ 24 1.2.5 DIAGRAMAS DE FLUJO .............................................................................................. 26 COMENTARIO FINAL.......................................................................................................................... 29 REFERENCIAS ..................................................................................................................................... 30 IACC-2017 3 como en el caso de natural y del petróleo. como la del gas natural. como la de los utilizados. de características. principios físico-químicos separación. se identificarán las operaciones y el gas natural es que se define su unitarias. En este sentido. sus etapas y los procesos de extracción minera. QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN INTRODUCCIÓN Entre los distintos tipos de procesos encuentra contenida en una mezcla solido- industriales que se pueden encontrar están gas. minerales. De acuerdo a la naturaleza física del petróleo Asimismo. y sólido-gas. aplican los ingenieros para su diseño.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS. aquellos en los cuales el objetivo principal es lograr la separación o extracción de En este documento se describirá en forma sustancias de interés económico contenidas general los procesos extractivos del gas en algún tipo de mezcla. en ambas la sustancia a separar se IACC-2017 4 . Cada etapa será objeto de estudio y se analizarán los métodos que petróleo y gas natural. se encuentran involucrados y los términos químicos las separaciones sólido-sólido. sólido-líquida o sólido-sólido. razón por la cual antes de ser distribuido a los hogares e industrias se le adiciona una sustancia denominada odorante. • No es tóxico.1 GAS 1. • Es inodoro. • Es más amigable con el medioambiente en comparación con otras fuentes de energía. siendo el metano el componente que se encuentra en mayor proporción (70%-97%). derivados del azufre). etano.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS. que se encuentra en estado gaseoso en el interior de la tierra. butano. QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN 1.1. aminorándose el peligro de explosión. una pequeña proporción de nitrógeno. • Es más liviano que el aire.1 CARACTERÍSTICAS El gas natural es una mezcla de hidrocarburos de origen fósil. constituyendo así una fuente de energía no renovable. permitiendo que se reduzca la contaminación del aire. Generalmente. que es el que se distribuye por los gasoductos para ser usado en los hogares y en las industrias. IACC-2017 5 . dando origen al gas natural seco. dióxido de carbono. ya que emite un bajo nivel de partículas. por lo que no se acumula en lugares abiertos o ventilados. Mediante la ruptura de los enlaces que forman sus átomos es posible liberar la energía contenida en ellos. Es importante mencionar que todos sus componentes se someten a un proceso de separación para quedarse solamente con el metano y etano. helio e impurezas (vapor de agua. Sus principales características son: • En cuanto a la composición química. para luego aprovecharla. por lo que no genera envenenamiento en caso de ser inhalado. • Es menos inflamable que otros combustibles que se utilizan tanto en los hogares como en las industrias. ácido sulfúrico. TIPOS DE PROCESOS EXTRACTIVOS II 1. esta varía en función del yacimiento del cual se extrae. está compuesto por metano. en un proceso llamado combustión. propano. pentano. Con toda esta información se evalúa si será o no rentable la explotación del hallazgo.gl/aDcuZi (p. Una vez detectada la presencia del gas natural. Las operaciones o etapas son : Exploración. cuyo objetivo es lograr la extracción del gas desde los yacimientos y procesarlo para su posterior utilización como fuente de energía.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS. Extracción. mediante la construcción de una torre de estructura metálica en la cual se instala una sonda para acceder a la bolsa de gas. 1. IACC-2017 6 . QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN Composición del gas natural.1. magnéticas y sísmicas. volumen aproximado. 1) El proceso de extracción del gas natural está formado por un conjunto de etapas u operaciones.2 METODOS DE EXTRACCIÓN 1. Almacenamiento y distribución. Fuente: https://goo. para concluir con el sondaje exploratorio.2. Tratamiento.1.1 EXPLORACIÓN Las acumulaciones de gas natural se ubican bajo la superficie de la tierra a miles de metros de profundidad y para su localización es necesario aplicar distintas técnicas basadas en propiedades geofísicas y geológicas. características de las rocas ubicadas sobre el yacimiento y su composición química. se recopilan suficientes datos acerca de la profundidad de su ubicación. Esta técnica consiste en generar de manera artificial ondas acústicas.2.2 EXTRACCIÓN Existen dos tipos de yacimientos de gas: 1. genera mejores resultados y es una actividad de bajo impacto para el medioambiente. Luego.1. las cuales se desplazan por las capas del subsuelo y son reflejadas hacia la superficie. Hay dos tipos de perforaciones comunes de donde se extrae el gas natural. La exploración sísmica es una técnica más perfeccionada. se ingresan tubos y. No asociados o independientes: en donde solo se encuentra gas. Fuente: https://goo. 2. puede ser que el gas ascienda por sí solo o requiera un sistema de propulsión (cuando está líquido junto a otros componentes). QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN El actual procedimiento que se utiliza para la detección del yacimiento de gas natural es la exploración sísmica. dependiendo de la necesidad. Asociado o mezclado: ya que aparece en yacimientos de petróleo y con otros gases e hidrocarburos. siendo captadas y registradas mediante detectores denominados geófonos. pudiéndose así detectar la presencia de gas.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS.gl/61oYgs 1. las cuales son: IACC-2017 7 . a través de la cual se obtiene una imagen del subsuelo. El método de extracción de los gases naturales generalmente es por perforación del suelo. Detección de gas natural por exploración sísmica. Para efectuar la separación se utilizan separadores.2. en donde se elimina el agua y demás impurezas hasta obtener una mezcla compuesta únicamente por metano y etano. dando origen así al gas natural seco. El tratamiento que se efectúa es la separación. . Corresponde a la decantación selectiva de los componentes insolubles en una mezcla sometida condiciones de gravedad artificial. Por fuerza electrostática. Consiste en someter la emulsión a un campo eléctrico intenso. que será el que se distribuirá por los gasoductos hasta los hogares y las industrias. Consiste en la separación de partículas sólidas contenidas en gases y líquidos a través de un método que sedimenta aprovechando la gravedad. Consiste en la aplicación de un brusco cambio de dirección sumado a un incremento en la cantidad de movimiento. incrementando la profundidad de la perforación hasta llegar al yacimiento.Perforación terrestre: se aplica cuando el gas natural se encuentra en el continente. Por fuerza de gravedad. Número y tipo de fases a tratar. Las instalaciones y equipos se sitúan en una plataforma sobre el océano (en aguas profundas) que puede estar apoyada sobre flotadores o descansar sobre cimientos anclados en la base submarina. Para este tipo de extracción se utiliza maquinaria semisumergible.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS. Algunos mecanismos de separación son: .1. . Forma y posición del separador. IACC-2017 8 . 2. produciéndose así la separación. se emplea maquinaria pesada que permite penetrar las capas de la corteza terrestre.Perforación submarina: se realiza cuando el yacimiento se encuentra ubicado en el mar. . QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN 1. de los cuales existen diversos tipos que se clasifican según: . Debe tener resistencia a los movimientos de la marea y a las condiciones climáticas de la zona. generado por la aplicación de un alto voltaje entre dos electrodos cuyo efecto produce la atracción entre las gotas de agua que al aumentar de tamaño permiten la sedimentación por gravedad.3 TRATAMIENTO Una vez extraído el gas natural se tiene que tratar para que cumpla con los estándares de calidad y pueda dársele un uso doméstico y comercial. de manera que las partículas de las fases livianas se moverán más rápido que las de la fase pesada. Por fuerza centrífuga. . Por cambio en la cantidad de movimiento. 1. Para este objetivo se utiliza etilenglicol en un proceso de absorción. Diagrama de un separador vertical. . en el cual las gotas del líquido tienden a separarse de la fase gaseosa debido aque la fuerza de gravedad es mayor que la fuerza de arrastre del fluido. tiempo de residencia. Alta eficiencia de absorción. se puede apreciar un separador vertical. IACC-2017 9 . .gl/MGpGih Deshidratación: El agua se debe eliminar. Este método implica la selección de un desecante líquido que cumpla con las siguientes condiciones: . diámetro. Fuente: https://goo. ya que disminuye la capacidad calorífica del gas natural.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS. Procedimiento para iniciar y detener el funcionamiento del separador. El número de etapas necesarias. A continuación. QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN Para su elección. se deben considerar los siguientes factores: . . No debe ser corrosivo ni tóxico. . Diseño del equipo. . Ventajas y desventajas entre separadores y depuradores. longitud. Métodos para seleccionar los separadores. se pone en contacto con el TEG pobre que a su vez desciende desde el tope de la columna (4). inicia su recorrido ascendente (3). entra a la absorbedora justamente a su punto de rocío. donde se desprende de algunas impurezas. Figura Nº1. Fuente: https://es. En el caso del dióxido de carbono. se seca durante el ascenso y deja finalmente la unidad por su parte superior (5). El gas húmedo (1) (ver figura Nº 1) circula a través del separador de entrada (2). Disuelto en agua es corrosivo para el acero. No debe reaccionar con los gases de hidrocarburos. IACC-2017 10 . siendo su temperatura final 108 °F. tuberías y equipos La remoción del ácido sulfúrico se debe a su toxicidad.net/potacis/deshidratacin-con-teg (slide 5) Desulfuración: En esta etapa se eliminan el H2S (ácido sulfúrico) y CO2 (dióxido de carbono). QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN . Esta corriente intercambia calor con el TEG pobre (10). su remoción es para evitar la formación de hielo seco o dióxido de carbono sólido.slideshare. ambos gases ácidos que en presencia de agua pueden formar soluciones corrosivas que dañan válvulas. como gas seco.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS. En la adsorción se utilizan desecantes sólidos y el vapor de agua se adhiere a la superficie sólida. Deshidratación del gas con glicol. El flujo de gas natural a desulfurar se mide con un rotámetro y a la salida de este se conecta un divisor de flujo de tipo Y donde una de las corrientes se dirige al fondo de la columna y la otra hacia un manómetro. El soporte del relleno está construido a partir de una malla de cobre que permite el paso de ambas fases (líquida y gaseosa). La alimentación del lodo residual al sistema se realizó con una bomba peristáltica. midiéndose a partir de un flujómetro. IACC-2017 11 .SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS. Estos procedimientos pueden ser por absorción (proceso húmedo) o adsorción (proceso seco). Absorción refrigerada: separación de los componentes pesados por contacto con un aceite de absorción. Esquema del sistema de biofiltración para desulfuración de gas natural Fuente: https://goo.gl/Sy2en3 Recuperación de hidrocarburos líquidos o condensados: Para la recuperación de hidrocarburos líquidos se aplica: Refrigeración simple: se separan el propano y los hidrocarburos más pesados. Figura Nº 2. QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN Estos procesos pueden desarrollarse en una o varias etapas. incluyendo reciclado de etapas múltiples cuyo objetivo es lograr la mayor separación posible de impurezas. El sistema de biofiltración del esquema (figura Nº 2) consiste en una columna de vidrio de relleno con un empaque de fibra vegetal que cuenta con un distribuidor de líquidos en el tope. Gasoducto con señales de advertencia en carretera. La finalidad de este proceso es además controlar la presión de vapor y asegurar la recuperación de los componentes comerciales. QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN Expansión de Joule Thompson: separación del 45% de hidrocarburos líquidos. es simple y barata.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS. para esto el ingeniero a cargo de las operaciones de producción debe implementar las siguientes acciones. Esto quiere decir que se baja la presión de vapores de los componentes más livianos para así eliminarlos. Fuente: https://goo. Los tipos de productos del gas natural que se obtienen de su procesamiento son: Directos: Metano.1. 100% de butano y más pesados. 1. gasoductos. IACC-2017 12 .4 TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN Puede ser transportado por carreteras a través de camiones con estanques de menor tamaño. Turbo expansión: separación del 98% del propano.gl/6ppJYn 1.1.2. marítimo y fluvial (barcos). Estabilización del condensado: Se separan los hidrocarburos más livianos y el condensado se estabiliza para su almacenamiento.3 APLICACIÓN INDUSTRIAL La habilitación del gas para ser ocupado implica un tratamiento para adaptar sus propiedades a los requerimientos de la industria. QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN Etano. calefacción de casas habitaciones y para las cocinas de estas. por lo que los equipos requieren menor mantención. entre otros. este realiza una combustión más limpia. El gas natural se puede utilizar en las siguientes aplicaciones en la industria: Destaca su uso en el sector residencial. además posee alta potencia calorífica. donde puede sustituir al combustible y la electricidad para ser aplicado en calentamiento del agua para redes sanitarias. Es importante destacar que el gas natural es de las energías más baratas que ofrece el mercado y con gran estabilidad en sus precios. la electricidad y el carbón. Petroquímicos: Etileno. en donde se refrigera el gas natural a -161 °C y a presión atmosférica. Estos tienen doble pared: una de hormigón armado recubierto de acero al carbono y una interna de acero niquelado al 9%. En el sector industrial también sustituye al combustible. el gas natural comparte muchos de los equipamientos y procedimientos para su extracción y tratamiento. 1. Propano. Metanol. cocción de alimentos. Los equipos más importante en donde se diferencia de los hidrocarburos son los estanques de acero que se encuentran en las plantas de almacenamiento. Butano. fundición de metales en hornos. distintos sistemas de calefacción. Además. Gasolina natural.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS. Amoniaco.1. y se utiliza para la generación de vapor. lo cual se describirá con más detalle en la sección del petróleo.4 EQUIPOS Y MAQUINARIAS Junto al petróleo. deben cumplir con normas de seguridad para resistir terremotos y fuertes vientos. En el caso de la aplicación en la industria. IACC-2017 13 . disponer de un volumen menor y utilizar menos acero en la construcción de los estanques. este es impulsado por una bomba de alta capacidad hacia los cilindros de gas o camiones distribuidores.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS. por su parte. Fuente: https://goo. se puede observar un compresor para gas de proceso estacionario. Fuente: https://goo. son las máquinas que aumentan la presión de los gases y se utilizan al inicio del proceso de almacenamiento. Tanque de almacenamiento de gas.gl/qwmjyC Los compresores.gl/HyXuow Luego de que el gas es llevado a los estanques. QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN La refrigeración permite que el producto se mantenga líquido a una mínima presión. A continuación. IACC-2017 14 . gl/qVW9uT (p.1 INSTALACIÓN Y FUNCIONAMIENTO Cuando se desea instalar una planta de gas. QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN Bomba de alta capacidad. Fuente: https://goo. A continuación.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS. 21) IACC-2017 15 . lo primero que se debe revisar es el entorno en donde se va a emplazar.4.gl/vy6zU2 1. el cual debe contar con áreas suficientemente amplias y estar alejado de las zonas urbanas con alta densidad de población.1. se puede apreciar un diagrama de las instalaciones de gas: Fuente: https://goo. 5 DIAGRAMAS DE FLUJO El gas que proviene de los pozos es llevado a la planta mediante tuberías.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS. A continuación. el agua y el condensado liviano son llevados a la estabilización de condensados junto con los líquidos de un colector. https://goo. el gas es traspasado a un compresor para posteriormente bombear el contenido hasta los tanques de gas. el gas proveniente del separador es llevado por un colector de gas para ser deshidratado. Cada una de estas etapas requiere de ciertas condiciones y especificaciones propias. Diagrama de flujo del gas natural. se invita a conocer cómo funciona el reglamento de gas en instalaciones domiciliarias. QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN El funcionamiento de la planta consta de una primera parte que es donde se recibe el gas mediante remolques.gl/QBDcjQ IACC-2017 16 . Fuente: https://goo. Luego. Posteriormente. Luego.gl/k31CgX 1. Después de que el gas es comprimido este va directo a las bombas de llenado para así pasar a suministro de muelle y ser distribuido según lo comprometido en ventas.1. para luego ser separados los líquidos de la fase gaseosa por medio de un separador. las cuales son estudiadas y determinadas previamente por los ingenieros encargados. El siguiente diagrama de flujo grafica la secuencia que siguen las distintas etapas del gas natural para su comercialización: Fuente: https://goo.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS.enap. https://www. Hoy ya ha expandido sus horizontes y se la encuentra además en la Quinta Región. QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN El proceso de gas natural siempre es más fácil mirarlo desde una perspectiva industrial. creada en junio del 1950 en Magallanes para.cl/pag/25/885/enap_en_magallanes IACC-2017 17 . se invita a conocer la empresa ENAP.gl/cqA4Yp A continuación. en primera instancia. extraer petróleo de la zona. IACC-2017 18 . Puede cambiar de estado (líquido. Composición química: se compone principalmente de hidrógeno y carbono (11% a 14% H y 83% a 87% C). Algunas de sus propiedades son: Densidad: su peso específico tiene que ver con agentes físicos y la composición química. nitrógeno. Los hidrocarburos puros son incoloros. que se encuentra colmando la porosidad de las rocas. Es posible encontrar también sales minerales (impurezas). ceras o solventes.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS. es por esto que se le destaca como un componente versátil. El agua al tener más fuerza capilar que el petróleo ocupa los poros pequeños forzando al petróleo a dirigirse a los poros grandes. La tabla a continuación presenta las series representadas con las fórmulas condensadas. Contiene ciertas impurezas naturales en las cuales intervienen elementos como: oxígeno. como combustibles. mercaptanos. gaseoso) dependiendo de las variaciones de temperatura y presión. Color: de amarillo a rojo pardo y negro. Es más liviano que el agua (0.2 PETRÓLEO 1. se obtienen distintas propiedades que caracterizan y determinan su comportamiento. lubricantes. Puede clasificarse mediante las series de hidrocarburos predominantes que lo forman. sólido.1 CARACTERISTICAS El petróleo es un recurso no renovable. y que corresponde a un líquido compuesto por mezclas de hidrocarburos naturales. pero puede que la oxidación cause cierta coloración Volatilidad: depende de los puntos de ebullición de los componentes del petróleo crudo. azufre.95 kg/l). El aceite (crudo) verde por la fluorescencia. Es un combustible que puede ser usado para la manufactura de un sinfín de materiales debido a su variada composición. El aceite mediano tiene un tono ámbar y los de más peso específico (debido al aumento del porcentaje de asfalto) son por lo general más oscuros. De acuerdo al número de átomos de carbono y de la estructura de los hidrocarburos que integran el petróleo. lo que produce una disminución en los efectos de la fuerza capilar en el desplazamiento de petróleo crudo en medios porosos a causa de gases de alta presión.75 – 0. etc. QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN 1. Tensión superficial y fuerza capilar: propiedades físicas con total incidencia en cómo se desplazan los hidrocarburos a través de las rocas.2. La tensión superficial del petróleo (si contiene gas disuelto) es completamente baja. 2 METODOS DE EXTRACCIÓN 1. geológicos y de subsuperficie.2. De los pozos productores puede fluir crudo.gl/YWfb29 1. ya que por lo general estos componentes se encuentran juntos (mezclados o en capas cercanas). QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN Hidrocarburos predominantes Fórmula general Parafinas C n H2n+2 Nafténicos C n H2n+4 Aromáticos C n H2n+6 Asfálticos C n H2n+8 A continuación. Se generan pozos para producir las reservas mediante estudios sísmicos. se detecta un yacimiento y se cuantifican sus reservas de hidrocarburos. El procedimiento es similar al del gas natural.2.1 EXPLORACIÓN En primer lugar. gas y agua.2. se muestra una imagen donde se pueden ver los distintos tipos de petróleos crudos: Clases de petróleos crudos de algunos campos conocidos (según Gruse y Stevens). Fuente: https://goo. IACC-2017 19 . los cuales son aislados en separadores.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS. Water: agua. Impermeable rocks: rocas impermeables. Source of shock waves (air gun): fuente de ondas sísmicas (pistola de aire). 7. 8. 9. 10. IACC-2017 20 . Hydrophones: hidrófono. Path of reflected waves: trayectoria o camino de las ondas reflejadas. los componentes presentes traducidos son: 1. 3. Unconformity: inconformidades de rocas. Sea bed: cama o fondo oceánico. transductor acuático que transforma las ondas sonoras recibidas dentro del agua (en forma de presión) en energía eléctrica (no como un generador tipo represa.2 EXTRACCIÓN El petróleo se extrae luego de las perforaciones del terreno y la instalación de tuberías para facilitar el acceso al hidrocarburo. 5. Porous reservoir rock: reserva de rocas porosas. sino que uno medible por aparatos electrónicos para interpretar los datos). 11.2. Oil: petróleo. Fuente: https://goo. 1. 6. 4. QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN Exploración sísmica en el océano. Sedimentary rock layers: capas de rocas sedimentarias.gl/4jEpz5 De la imagen. Generalmente la propulsión del petróleo desde el subsuelo se realiza a través de bombas mecánicas.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS. 2.2. Survey ship: barco de reconocimiento. La primera etapa de la refinación consiste en separarlo en distintas partes. como por ejemplo el de la bomba que se acciona mediante movimientos oscilatorios para extraer el petróleo hacia la superficie.2. y las partes más ligeras suben con el vapor por la columna. con bombas de gran capacidad y trabajo en serie.2. Sin embargo. para luego proceder a calentarlo en calderas y pasarlo por columna de fraccionamiento. además de tratamiento térmico para eliminar impurezas y separarlo del gas natural. En la torre de fraccionamiento se obtienen distintos resultados según el calor aplicado.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS. existen casos en que no existe presión por lo que se deben emplear otros métodos de extracción. 1. Las fracciones con mayor masa molecular se van a la parte inferior de la columna donde luego serán extraídas.gl/5t2f8f El petróleo es extraído a la superficie de forma mecánica. QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN Extracción y propulsión del petróleo Fuente: https://goo.3 TRATAMIENTO DEL PETRÓLEO El petróleo una vez que se extrae es tratado con diversos productos químicos. IACC-2017 21 . Barriles de petróleo. y no comparte los mismos ductos ni envasado en barriles. QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN 1. 1. Energéticos: se refiere a los combustibles utilizados para transporte.3 APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA Los hidrocarburos son una fuente totalmente relevante al momento de generar energía necesaria para las distintas industrias. Productos especiales: que corresponden a los lubricantes. y en general productos de uso industrial.4 TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN El crudo se transporta por medio de oleoductos o camiones a los puntos de entrega. ya que anteriormente se hizo la separación. Fuente: https://goo. El gas distribuido mediante gasoductos no viaja combinado con el petróleo.2. como la refinación de los hidrocarburos. A causa de la aplicación de diversos procesos de transformación. pero también se carga en grandes barcos para su distribución vía marítima. los hogares y en general para el buen desarrollo de nuestra vida cotidiana. 2. la generación de corriente eléctrica y uso doméstico. en los medios de transporte motorizados y en las industrias. cuando se requiere recorrer grandes distancias (a otros continentes.2. además. el agua se reinyecta ya que no presenta riesgos ambientales. asfaltos.gl/uYw5Zs 1. se propone al consumidor una amplia gama de productos. por ejemplo).2. La mayor demanda de hidrocarburos se concentra en la fabricación de los combustibles que se utilizan en los hogares. la agricultura.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS. Los IACC-2017 22 . Contaminación por combustión: la combustión de petróleo o sus derivados es la principal causante de dióxido de carbono y causante de lluvia ácida debido a partículas de óxido de azufre y óxido nitroso. La industria petroquímica hace uso de los componentes que se encuentran en los hidrocarburos procesando compuestos mucho más elaborados que sirven de materia prima para las demás industrias. además la industria del petróleo está asociada a casi todas las otras industrias manufactureras. ya que el bajo costo de la extracción se contrasta con el alto precio de venta. el petróleo ofrece 42. etc. Recurso no renovable: el ser humano no puede crear este tipo de recurso por lo que se estima que la explotación de este recurso podría acabar en un futuro no muy lejano. seres vivos. acrílicos. productos de uso habitual como son los plásticos. fibras sintéticas. etc. ya sea rocas. 4. Economía: la relación entre el costo del petróleo y la extracción de este genera mucha ganancia. Fácil almacenamiento: al ser una sustancia no corrosiva su transporte es relativamente sencillo. IACC-2017 23 . 2. hoy no existe ningún combustible que provenga de fuentes renovables que ofrezca en su combustión una energía mayor que la que consume su fabricación. Ventajas. Por eso el reemplazo del petróleo como combustible aún no es factible. genera una contaminación a gran escala debido a la lenta (casi ínfima) degradación de este tipo de materiales derivados del petróleo. como el plástico. pudiendo ser fácilmente transportado en barriles. el petróleo como recurso no renovable es blanco de las distintas potencias económicas y políticas del mundo.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS. 1. pinturas. Contaminación por derrames: debido a la insolubilidad del petróleo en el agua es muy difícil de limpiar. 2.000 kilojoules de energía. 1. Conflictos bélicos y basura: como ya se mencionó. Por cada kilogramo. A su vez. Desventajas. lo que desencadena conflictos bélicos por su posesión. Cuando el petróleo líquido se derrama se adhiere a cualquier superficie. Alta densidad energética: a pesar de que actualmente se buscan combustibles alternativos. la producción de materiales a base de este componente. QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN combustibles que más se comercializan en nuestro país corresponden a las gasolinas. el kerosene y el diesel. 3. 3. gl/aJJP6r Plataforma marina de petróleo.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS. Fuente: https://goo.gl/fEcmaz IACC-2017 24 . Para que un pozo comience a producir se introduce un tipo de cañón que comienza a perforar la tubería de revestimiento en los orígenes del yacimiento. A continuación. En la extracción de petróleo en el mar se utiliza una plataforma petrolífera que se caracteriza por poseer grandes dimensiones en su estructura. es posible apreciar los elementos que conforman los tubos de perforación de una plataforma petrolífera.4 EQUIPOS Y MAQUINARIAS La extracción: Se realiza de acuerdo a las características de cada yacimiento.2. conocida como tubing o "tubería de producción". QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN 1. El petróleo mana por esos orificios hacia el pozo para luego ser extraído mediante una tubería de menor grosor. Fuente: https://goo. la que ha sido generada por la presión ejercida en zonas subterráneas y por componentes que van ligados al petróleo. las formaciones que se van a instalar y las condiciones características del subsuelo. el petróleo es enviado a los tanques de almacenamiento y a los oleoductos que lo transportarán con destino a las refinerías o puertos de exportación. Brocas: son los componentes que perforan el subsuelo permitiendo la apertura del pozo. Los componentes principales que conforman un equipo de perforación. formado por un conjunto de válvulas que regulan su paso. El más popular ha sido por mucho tiempo el "balancín" o "machín". y el petróleo será extraído mediante un equipo llamado “árbol de navidad”. como vivienda para trabajadores y como torre de telecomunicación. 2. pero además sirven de soporte para el transporte de material. El petróleo que se extrae habitualmente viene acompañado de gas natural.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS. son estructuras de gran tamaño que trabajan para extraer el petróleo de los yacimientos marinos. Hay algunos yacimientos que poseen energía propia. 3. IACC-2017 25 . ya que deben soportar una cantidad importante de procesos. sedimentos y agua. Torre de perforación o taladro: corresponde a una estructura metálica en donde se concentra la mayoría del trabajo de perforación. se seleccionan las maquinarias y equipos de perforación. por lo que se debe disponer previamente de la infraestructura para separación. son los siguientes: 1. Estos componentes tienen la capacidad de ser liberados por sí solos. producción y almacenamiento. es posible utilizar otros métodos de extracción.4. y sus empleos. Una vez que se han separado estos elementos. Perforación de pozos: Para verificar la presencia de petróleo en un lugar es necesario realizar una perforación directa de un pozo en el sitio de investigación geológica. los cuales pueden ser agua o gas. por ejemplo. Según la profundidad estimada del pozo. Las plataformas petrolíferas. Tubería o "sarta" de perforación: corresponde a los tubos de acero que se unen a medida que la perforación avanza.1 INSTALACIÓN Y FUNCIONAMIENTO Las instalaciones de los yacimientos petrolíferos suelen ser bastante aparatosas. Al no existir presión. el que mediante un constante balanceo activa una bomba en el interior del pozo que succiona el petróleo y lo lleva hacia la superficie. El pozo donde ocurre la primera perforación en el área geológicamente inexplorada se denomina "pozo exploratorio" y en el lenguaje petrolero se clasifica como "A-3". QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN 1.2. Sistema de lodos: corresponde al sistema que prepara.2. Los primeros siete puntos son similares a los de la extracción de gas. ya que la mayoría de las veces se extraen ambos de los yacimientos. 6. por lo que su tratamiento será de suma importancia a la hora de definir su función. 8. al presentarse en forma conjunta. QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN 4. Motores: corresponde al conjunto de unidades que inyectan la fuerza propulsora que requiere todo el proceso de perforación. el cual cumple diversos objetivos: lubricar la broca. como bien se comentó anteriormente. 7. es un compuesto muy versátil. sostener las paredes del pozo y sacar el material sólido que se va perforando a la superficie. Refinación del petróleo: cuando el petróleo es extraído es llevado luego a una refinería. Destilación del petróleo crudo.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS.5 DIAGRAMAS DE FLUJO El petróleo. bombea y circula constantemente el lodo de perforación. Fuente: https://goo. en donde el petróleo crudo es sometido a un proceso de destilación y a distintos procesos químicos que permiten disociar cada elemento compositivo de este recurso para aprovechar al máximo sus componentes. 5. Sistema de cementación: es el que prepara e inyecta un cemento especial con el cual se pegan a las paredes del pozo tubos de acero que componen el revestimiento del mismo. Malacate: unidad que funciona enrollando y desenrollando el cable de acero con el cual se baja y levanta la "sarta" de perforación y que soporta el peso de esta.gl/q5L2AH IACC-2017 26 . 1. Hidrotratamiento Hidro de sulfuración IACC-2017 27 . Destilación atmosférica Destilación al vacío Conversión: se cambia la estructura molecular que en un principio presentaban los hidrocarburos. Viscorreducción Craqueo térmico y catalítico Coquización Hidroconversión. QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN A continuación.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS. Separación: se separa el petróleo crudo en fracciones por diferencia de punto de ebullición. conversión y purificación para llegar a su derivado. se puede apreciar un diagrama de flujo de la refinación petrolera en donde se destacan las etapas separación. Purificación: se eliminan impurezas. gl/EEoxcH IACC-2017 28 .SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS. Fuente: https://goo. QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN Diagrama refinación del petróleo. Al contrario.gl/x6RjaD Se puede decir que además del petróleo y el gas natural existen otras fuentes de energía (no combustibles) que son renovables y que entran en competencia con la energía que provee el petróleo.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS. extracción e incluso la forma de transporte. una vez extraído. Localización típica del gas natural y petróleo en capas cercanas. Sin embargo. QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN COMENTARIO FINAL Como se verificó en el documento. tanto el gas como el petróleo comparten muchos aspectos en cuanto a su tratamiento. como es el caso del proceso de exploración. debido a que en la naturaleza pueden aparecen combinados en el mismo yacimiento o en capas cercanas. y el viento puede detenerse con frecuencia. Fuente: https://goo. el sol deja de ofrecer su energía de noche o en días nublados. por lo que se hace sumamente importante el mantener una política ambiental de país y de largo plazo frente a los desechos y emanaciones producto de la extracción y tratamiento del gas natural y el petróleo. IACC-2017 29 . Es importante además recalcar que estas fuentes de energía no son renovables y producen muchos desperdicios que impactan en el medioambiente. por ejemplo la energía solar y la energía eólica. el petróleo es una fuente constante y confiable de energía. Procesos extractivos. (1965). CONSIDERE: IACC (2017). Químicos y de la Construcción. Yacimientos y criaderos: un estudio sucinto de los tesoros del subsuelo. Barcelona: Ediciones Omega. y Castells. C. IACC-2017 30 . PARA REFERENCIAR ESTE DOCUMENTO. Procesos Extractivos.SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS. Ph. QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN REFERENCIAS Petrascheck. Semana 3. W. QUÍMICOS Y DE LA CONSTRUCCIÓN IACC-2017 31 .SEMANA 3 – PROCESOS EXTRACTIVOS.