El Gas Natural

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 El gas natural es una de las varias e importantes  fuentes de energía no renovables  formada por una mezcla de gases ligeros que se encuentra en yacimientos de petróleo, disuelto o asociado con el petróleo (acumulación de plancton marino) o en depósitos de carbón.  Aunque su composición varía en función del yacimiento del que se saca, está compuesto principalmente por  metano en cantidades que comúnmente pueden superar el 90 ó 95 % (p. ej., el gas no-asociado del pozo West Sole en el Mar del Norte), y suele contener otros gases como nitrógeno, -ácido sulfhídrico, helio y mercaptanos. Como ejemplo de contaminantes cabe mencionar el gas no-asociado de Kapuni (NZ) que contiene hasta 49 % de CO 2 . Como fuentes adicionales de este recurso natural, se están investigando los yacimientos de hidratos de metano que, según estimaciones, pueden suponer una reserva energética muy superiores a las actuales de gas natural. Puede obtenerse también con procesos de descomposición de restos orgánicos (basuras, vegetales - gas de pantanos) en las plantas de tratamiento de estos restos (depuradoras de aguas residuales urbanas, plantas de procesado de basuras, de desechos orgánicos animales, etc.). El gas obtenido así se llama biogás.  Algunos de los gases que forman parte del gas natural cuando es extraído se separa de la mezcla porque no tienen capacidad energética (nitrógeno o CO 2 ) o porque pueden depositarse en las tuberías usadas para su distribución debido a su alto  punto de ebullición. Si el gas fuese criogénicamente licuado para su almacenamiento, el dióxido de carbono (CO 2 ) solidificaría interfiriendo con el proceso criogénico. El CO 2  puede ser determinado por los procedimientos  ASTM D 1137 o ASTM D 1945. El propano, butano e hidrocarburos más pesados en comparación con el gas natural son extraídos, puesto que su presencia puede causar accidentes durante la  combustión del gas natural. Elvapor de agua también se elimina por estos motivos y porque a temperaturas cercanas a la temperatura ambiente y presiones altas forma  hidratos de metano que pueden obstruir losgasoductos. Los compuestos de azufre son eliminados hasta niveles muy bajos para evitar  corrosión y olores perniciosos, así como para reducir las emisiones de compuestos causantes delluvia ácida. La detección y la medición de H 2 S se puede realizar con los métodos  ASTM D2385 o ASTM D 2725. Para uso doméstico, al igual que al butano, se le añaden trazas de compuestos de la familia de los mercaptano entre ellos el  metil-mercaptano, para que sea fácil detectar una fuga de gas y evitar su ignición espontánea. Pregunta 2 Formado mayormente de hidrocarburos, el metano es su principal componente. Cuando sólo contiene metano se denomina Gas Seco. Puede presentarse como gas asociado cuando se obtiene junto al petróleo (Talara); también como gas no asociado cuando se encuentra en yacimientos propios que no tienen petróleo (Aguaytia y Camisea).  Si el gas presenta compuestos más pesados que el etano, a ellos se les denomina condensados del gas natural. En este caso existen los líquidos del gas natural (LGN), y de ellos se puede obtener el GLP, que es una mezcla de propano y butanos, pentanos e hidrocarburos más pesados (gasolina natural).  

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Elgas naturales una de las varias e importantesfuentes de energa no renovablesformada por una mezcla degasesligeros que se encuentra en yacimientos depetrleo,disueltooasociadocon elpetrleo(acumulacin de plancton marino) o en depsitos decarbn.Aunque su composicin vara en funcin del yacimiento del que se saca, est compuesto principalmente pormetanoen cantidades que comnmente pueden superar el 90 95% (p. ej., el gas no-asociado del pozo West Sole en el Mar del Norte), y suele contener otros gases comonitrgeno,-cido sulfhdrico,helioy mercaptanos.Como ejemplo de contaminantes cabe mencionar el gas no-asociado de Kapuni (NZ) que contiene hasta 49% de CO2. Como fuentes adicionales de este recurso natural, se estn investigando los yacimientos dehidratos de metanoque, segn estimaciones, pueden suponer una reserva energtica muy superiores a las actuales de gas natural.Puede obtenerse tambin con procesos dedescomposicinde restos orgnicos (basuras,vegetales- gas de pantanos) en las plantas de tratamiento de estos restos (depuradorasdeaguas residualesurbanas, plantas de procesado de basuras, de desechos orgnicos animales, etc.). El gas obtenido as se llamabiogs.Algunos de los gases que forman parte del gas natural cuando es extrado se separa de la mezcla porque no tienen capacidad energtica (nitrgenoo CO2) o porque pueden depositarse en las tuberas usadas para su distribucin debido a su altopunto de ebullicin. Si el gas fuese criognicamente licuado para su almacenamiento, el dixido de carbono (CO2) solidificara interfiriendo con el proceso criognico. El CO2puede ser determinado por los procedimientos ASTM D 1137 o ASTM D 1945.Elpropano,butanoehidrocarburosms pesados en comparacin con el gas natural son extrados, puesto que su presencia puede causar accidentes durante lacombustindel gas natural. Elvapor de aguatambin se elimina por estos motivos y porque a temperaturas cercanas a la temperatura ambiente y presiones altas formahidratos de metanoque pueden obstruir losgasoductos. Los compuestos de azufre son eliminados hasta niveles muy bajos para evitarcorrosiny olores perniciosos, as como para reducir las emisiones de compuestos causantes delluvia cida. La deteccin y la medicin de H2S se puede realizar con los mtodos ASTM D2385 o ASTM D 2725.Para uso domstico, al igual que al butano, se le aaden trazas de compuestos de la familia de los mercaptano entre ellos elmetil-mercaptano, para que sea fcil detectar una fuga de gas y evitar su ignicin espontnea.Pregunta 2Formado mayormente de hidrocarburos, el metano es su principal componente. Cuando slo contiene metano se denomina Gas Seco.Puede presentarse como gas asociado cuando se obtiene junto al petrleo (Talara); tambin como gas no asociado cuando se encuentra en yacimientos propios que no tienen petrleo (Aguaytia y Camisea).Si el gas presenta compuestos ms pesados que el etano, a ellos se les denomina condensados del gas natural. En este caso existen los lquidos del gas natural (LGN), y de ellos se puede obtener el GLP, que es una mezcla de propano y butanos, pentanos e hidrocarburos ms pesados (gasolina natural).

Usos Gas Natural y sus CondensadosCombustibles alternos a los derivados petrleo:GLP (Condensado gas natural) reemplaza al GLP de CCF.Metanol sustituye parcialmente gasolinas.Metano sustituye a petrleos industriales GLP sustituye al Kerosene Generacin energa elctrica.Combustible menos contaminante.Insumo industrial.-Manufactura hierro esponja. Empleo en Marcona como potencialmente en Cuzco.Materia Prima.-En industria de fertilizantes nitrogenados amoniaco y urea) y en la manufactura de metanol tanto para uso directo como para la manufactura de MTBE. Insumo paraIndustria Petroqumica.-Poliolefinas (PEBD,PEAD, PVC, PP, PS).

Pregunta 3La teora ms aceptada es que elgas naturaly el petrleo son hermanos formados de la misma materia orgnica que al fosilizarse y ser arrastrada por las aguas fluviales al interior de la tierra, fueron cocinados y comprimidos en el interior caliente del planeta.De esta manera mientras el petrleo es la sustancia negra y viscosa, las burbujas que se forman en l debido a milenios de altas temperaturas son gas natural. Sin embargo, la formacin de gas o petrleo depende de la profundidad donde se encuentre la materia orgnica, es decir, si elyacimientose encuentra relativamente cerca de la superficie, su composicin ser mayoritariamente de petrleo, pero si el yacimiento se encuentra a mayor profundidad, todo el petrleo se transforma en gas natural. Todo esto en una franja que los gelogos conocen comola cocina, ya que en caso de que el yacimiento vaya a mayores profundidades el gas natural termina por destruirse.Pregunta 4EXISTENvarias teoras sobre la formacin del petrleo. Sin embargo, la ms aceptada es la teora orgnica que supone que se origin por la descomposicin de los restos de animales y algas microscpicas acumuladas en el fondo de las lagunas y en el curso inferior de los ros.Esta materia orgnica se cubri paulatinamente con capas cada vez ms gruesas de sedimentos, al abrigo de las cuales, en determinadas condiciones de presin, temperatura y tiempo, se transform lentamente en hidrocarburos (compuestos formados de carbn e hidrgeno), con pequeas cantidades de azufre, oxgeno, nitrgeno, y trazas de metales como fierro, cromo, nquel y vanadio, cuya mezcla constituye el petrleo crudo.Estas conclusiones se fundamentan en la localizacin de los mantos petroleros, ya que todos se encuentran en terrenos sedimentarios. Adems los compuestos que forman los elementos antes mencionados son caractersticos de los organismos vivientes.Pregunta 5

Pregunta 6Se aplica este mtodo haciendo estallar cargas de dinamita en pozos de poca profundidad, normalmente entre 10 y 30 pies, registrando lasondasreflejadas en las napas profundas por medio de sismgrafoscombinados conmquinasfotogrficas, toda lainformacinobtenida a lo largo delprocesoexploratorio es objeto deinterpretacinen los centros geolgicos y geofsicos de lasempresaspetroleras. All es donde se establece qu reas pueden contener mantos con depsitos de hidrocarburos, cul es su potencial contenido de hidrocarburos y dnde se deben perforar los pozos exploratorios para confirmarlo, de aqu sale lo que se llama "prospectos" petroleros.

Pregunta 7El petrleo natural no se usa como se extrae de la naturaleza, sino que se separa en mezclas ms simples de hidrocarburos que tienen usos especficos, a este proceso se le conoce comodestilacin fraccionada. El petrleo 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 cmara superior algo ms fra y en ella se condensan las fracciones ms pesadas que corresponden a los aceites lubricantes. De este proceso se obtienen las fracciones: Gases:metano,etanoygases licuados del petrleo(propanoybutano) Nafta,ligronao ter de petrleo Gasolina Queroseno Gasleo(ligero y pesado) Fuelleo Aceiteslubricantes Asfalto AlquitrnLos componentes qumicos del petrleo se separan y obtienen pordestilacinmediante un proceso derefinamiento. De l se extraen diferentes productos, entre otros:propano,butano,gasolina,queroseno,gasleo,aceites lubricantes,asfaltos,carbn de coque, etc. Todos estos productos, de baja solubilidad, se obtienen en el orden indicado, de arriba abajo, en las torres de fraccionamiento.

Pregunta 8El cracking cataltico es un proceso en el cual un catalizador en forma de microesferas craquea molculas pesadas de hidrocarburo cuyo punto de ebullicin es igual o superior a los 315C a hidrocarburos livianos de cadena corta cuyo punto de ebullicin se encuentra por debajo de los 221C. Su finalidad no es otra que la de obtener la mayor cantidad de hidrocarburos livianos de gran aprecio para la industria, la mayora de las cargas a las unidades de ruptura catalitca la constituyen gasleos, aceites pesados como el DMOH y el DMO (Aceite demetalizado hidrogenado y Aceite Demetalizado, respectivamente.)

El cracking produce naftas de muy alta calidad. Las naftas de menor grado que se obtienen por destilacin tambin pueden mejorarse por el proceso de reformacin. Mediante este proceso, se modifica la estructura molecular por calentamiento bajo presin generalmente en presencia de un catalizador.

El cracking y la reforma hacen que la refinera pueda responder a los cambios que se producen en la demanda. Las personas a cargo de la programacin de la produccin se encargan de definir el ruteo de las distintas corrientes obtenidas en la destilacin a travs de los diversos procesos de conversin, para adecuar la cantidad y calidad de los productos finales, segn la demanda.AlquilacinProceso para la produccin de un componente de gasolinas de altooctanajepor sntesis de butilenos con isobutano. El proceso de alquilacin es una sntesis qumica por medio de la cual se une un alcano ramificado al doble enlace de un alqueno, extrado del craking o segunda destilacin. Al resultado de la sntesis se le denomina alquilado o gasolina alquilada, producto constituido por componentes isoparafnicos. Su objetivo es producir una fraccin cuyas caractersticas tanto tcnicas (alto octano) como ambientales (bajas presin de vapor y reactividad fotoqumica) la hacen hoy en da, uno de los componentes ms importantes de la gasolina reformulada. La alquilacin es un proceso cataltico que requiere de un catalizador de naturaleza cida fuerte, y se utilizan para este propsito ya sea cido fluorhdrico o cido sulfrico.IsomerizacinConvierte la cadena recta de los hidrocarburos parafnicos en una cadena ramificada. Se hace sin aumentar o disminuir ninguno de sus componentes. Las parafinas, son hidrocarburos constituidos por cadenas de tomos de carbono asociados a hidrgeno, que poseen una gran variedad de estructuras; cuando la cadena de tomos de carbono es lineal, el compuesto se denomina parafina normal, y si la cadena es ramificada, el compuesto es una isoparafina. Las isoparafinas tienen nmero de octano superior a las parafinas normales, de tal manera que para mejorar la calidad del producto se utiliza un proceso en el que las parafinas normales se convierten en isoparafinas a travs de reacciones de isomerizacin. La prctica es separar por destilacin la corriente de nafta en dos cortes, ligero y pesado; el ligero que corresponde a molculas de cinco y seis tomos de carbono se alimenta al proceso de isomerizacin, mientras que el pesado, con molculas de siete a once tomos de carbono, es la carga al proceso de reformacin antes descrito. Las reacciones de isomerizacin son promovidas por catalizador de platino.

Pregunta 9Petroqumica es la extraccin de cualquier sustancia qumica o decombustiblesfsiles. Estos incluyen combustibles fsiles purificados como elmetano, elbutano, elpropano, lagasolina, elqueroseno, elgasoil, el combustible de aviacin, as comopesticidas,herbicidas,fertilizantesy otros artculos como losplsticos, elasfaltoo las fibras sintticas.La petroqumica es la industria dedicada a obtener derivados qumicos del petrleo y de los gases asociados. Los productos petroqumicos incluyen todas las sustancias qumicas que de ah se derivan. La industria petroqumica moderna data de finales delsiglo XIX. La mayor parte de los productos petroqumicos se fabrican a partir de un nmero relativamente pequeo de hidrocarburos, entre ellos el metano, el etano, propano, butano y los aromticos que derivan del benceno, entre otros.La petroqumica, por lo tanto, aporta los conocimientos y mecanismos para la extraccin de sustancias qumicas a partir de los combustibles fsiles. La gasolina, el gasoil, el querosn, el propano, el metano y el butano son algunos de los combustibles fsiles que permiten el desarrollo de productos de la petroqumica.Esta ciencia tambin posibilita la produccin de fertilizantes, pesticidas y herbicidas, la obtencin de asfalto y fibras sintticas y la fabricacin de distintos plsticos. Los guantes, los borradores y las pinturas, entre muchos otros artculos de uso cotidiano, forman parte de la produccin petroqumica.Los procesos para la obtencin de los productos petroqumicos se llevan a cabo en refineras e implican cambios fsicos y qumicos de los hidrocarburos. El proceso bsico, que divide al petrleo y al gas natural en diversos compuestos ms ligeros, se conoce como cracking (se desdoblan las molculas).La combinacin entre los petroqumicos bsicos y distintos insumos qumicos permiten obtener petroqumicos intermedios como las resinas en base al metanol (utilizadas para la fabricacin de gomas, plsticos, detergentes y lubricantes), los poliuretanos (empleados en la fabricacin de colchones y plsticos) y los acetaldehidos (que derivan en perfumes, saborizantes y otros).La industria petroqumica exige importantes medidas de seguridad para evitar los daos ambientales ya que sus procesos son potencialmente contaminantes y de alto impacto medioambiental.

Pregunta 10El petrleo est formado principalmente porhidrocarburos, que son compuestos dehidrgenoycarbono, en su mayoraparafinas,naftenosyaromticos. Junto con cantidades variables de derivados saturados homlogos delmetano(CH4). Su frmula general es CnH2n+2. Cicloalcanoso cicloparafinas-naftenos: hidrocarburos cclicossaturados, derivados delciclopropano(C3H6) y delciclohexano(C6H12). Muchos de estos hidrocarburos contienengrupos metiloen contacto con cadenas parafnicas ramificadas. Su frmula general es CnH2n. Hidrocarburos aromticos: hidrocarburos cclicosinsaturadosconstituidos por elbenceno(C6H6) y sus homlogos. Su frmula general es CnHn. Alquenosuolefinas: molculas lineales o ramificadas que contienen un enlace doble de carbono (-C=C-). Su frmula general es CnH2n. Tienen terminacin -"eno". Dienos: Son molculas lineales o ramificadas que contienen dos enlaces dobles de carbono. Su frmula general es CnH2n-2. Alquinos: molculas lineales o ramificadas que contienen un enlace triple de carbono. Su frmula general es: CnH2n-2. Tienen terminacin -"ino".Adems de hidrocarburos, el petrleo contiene otros compuestos que se encuentran dentro del grupo de orgnicos, entre los que destacansulfurosorgnicos, compuestos denitrgenoy deoxgeno. Tambin hay trazas de compuestos metlicos, tales comosodio(Na),hierro(Fe),nquel(Ni),vanadio(V) oplomo(Pb). Asimismo, se pueden encontrar trazas deporfirinas.