El petróleo es una mezcla compleja de muchos compuestos químicos, sobre todo de hidrocarburos, compuestos basados en carbono orgánico y otros compuestos de hidrógeno. La composición puede variar bastante dependiendo donde se encuentra el pozo donde se formó el petróleo. Solo un análisis químico preciso puede determinar la composición exacta de cada punto de extracción de petróleo crudo, pero también se pueden hacer generalizaciones sobre sus principales propiedades y composiciones presentes.
Hidrocarburos presentes en el petróleo crudo
Principalmente, se pueden encontrar cuatro tipos principales de hidrocarburos en el petróleo crudo.
- Parafinas (15-60%)
- Naftenos (30-60%)
- Aromáticos (3-30%)
- Asfálticos (resto)
Los hidrocarburos son principalmente alcanos, cicloalcanos e hidrocarburos aromáticos.
Composición química elemental del petróleo
Como mencionamos, la composición de los compuestos en el petróleo crudo es muy variable, la diversa información recopilada muestra que el carbono y el hidrógeno son los más abundantes, aunque su cantidad puede variar ligeramente entre cada fuente de crudo. Ponemos una variación aproximada general de dichos elementos:
- Carbono: 83 a 97%
- Hidrógeno: 10 a 15%
- Nitrógeno: 0.1 a 2%
- Oxígeno: 0.05 a 1.5%
- Azufre: 0.05 a 6.0%
- Metales: menos del 0.1%
Entre los metales más comunes encontrados son el hierro, níquel, cobre y vanadio.
Dicha composición marcará la diferencia de del producto refinado, es decir, los productos obtenidos en cada pozo de crudo van a ser variables debido a su composición inicial.
Cuando se obtiene una composición de petróleo crudo más liviano y menos denso con un compuesto que contiene mayores porcentajes de hidrocarburos, obtendrá combustibles mucho más rentables. En cambio, composiciones de petróleo más densas que tienen un nivel menos inflamable de hidrocarburos y azufre serán más costosas para refinarse en combustible y, por lo tanto, son más adecuadas para la fabricación de plásticos y otros similares.
La mala noticia es que las reservas mundiales de petróleo ligero (petróleo crudo ligero menos denso) están escasos y las refinerías se ven obligadas a refinar y procesar cada vez más crudo pesado y betún.
En algunos casos, el proceso de refinación tendrá que eliminar el carbono y agregar hidrógeno, esto volverá más costoso el combustible final en dicha refinación. Finalmente, esto puede afectar directamente el precio de la gasolina y alterar el comportamiento de la economía mundial.
Color, densidad y viscosidad del petróleo
El color y la viscosidad del petróleo varían considerablemente en cada lugar de extracción. Por lo general, el petróleo crudo es de color marrón oscuro a negruzco, aunque también se puede encontrar de color verde, rojo o amarillo.
El petróleo es un líquido insoluble en agua y con una densidad más liviana. La densidad de la misma puede oscilar entre 0.75 y 0.95 g/ml.
Fracciones contenidas en el petróleo crudo
Cada fracción de petróleo destilado es una mezcla de productos químicos. Una muestra de gasolina de uso directo (nafta ligera) podría contener alrededor de 30 hidrocarburos alifáticos (sin anillo de benceno), no cíclicos; casi 20 hidrocarburos cicloalifáticos (principalmente ciclopentanos y ciclohexanos), a veces llamados naftenos y 20 compuestos aromáticos (como benceno, tolueno y xileno).
| Punto de ebullición aproximado (° C) | Nombre | Usos |
| <20 ° C | Gases | Similar al gas natural y útil para combustibles y productos químicos |
| 20–150 °C | Nafta ligera (C 5 – C 6 ) | Combustibles y productos químicos, especialmente gasolina. |
| 150–200 °C | Nafta pesada (C 7- C 9 ) | Combustibles y productos químicos. |
| 175–275 °C | Keroseno (C9- C 16 ) | Chorro, tractor y combustible para calefacción. |
| 200–400 °C | Gasóleo (C 15- C 25 ) | Diesel y combustible para calefacción. Catalizado craqueado a nafta y craqueado al vapor a alquenos. |
| > 350 ° C | Aceite lubricante | Lubricación. Puede ser craqueado catalíticamente a fracciones más ligeras. |
| > 350 ° C | Combustible de aceite pesado | Caldera de combustible. Puede ser craqueado catalíticamente a fracciones más ligeras. |
| Asfalto | Pavimentación, revestimiento y usos estructurales. |
Referencias
- Petroleum Composition, 2015. petroleum.co.uk
- Petroleum. chemistryexplained.com
- Petroleum Chemistry. petrocenter.com
