Petroquímica para niños
La petroquímica es una rama de la química que se encarga de transformar el petróleo crudo y el gas natural en productos muy útiles. Estos productos, llamados petroquímicos, son esenciales en muchas industrias hoy en día.
La industria petroquímica se dedica a obtener diferentes sustancias químicas del petróleo y de los gases que lo acompañan. Los productos petroquímicos son todas las sustancias que se derivan de ellos. Esta industria moderna comenzó a finales del siglo XIX. La mayoría de los productos petroquímicos se hacen a partir de unos pocos hidrocarburos, como el metano, etano, propano, butano, y otros como el benceno, tolueno y xileno.
La petroquímica nos da el conocimiento y las herramientas para producir muchos productos. Entre ellos están los combustibles fósiles como la gasolina, el gasóleo, el queroseno y el gas licuado de petróleo (GLP). También ayuda a fabricar fertilizantes, pesticidas, herbicidas, asfaltos, fibras sintéticas y diferentes tipos de plásticos. Cosas que usamos a diario como guantes, borradores y pinturas, son ejemplos de productos petroquímicos.
Los procesos para obtener estos productos se realizan en refinerías. En ellos, los hidrocarburos sufren cambios físicos y químicos. Un proceso fundamental es el cracking, que divide el petróleo y el gas natural en compuestos más ligeros al romper sus moléculas.
Al combinar los petroquímicos básicos con otras sustancias químicas, se obtienen productos intermedios. Por ejemplo, las resinas a base de metanol se usan para hacer gomas, plásticos, detergentes y lubricantes. Los poliuretanos se emplean en colchones y plásticos, y los acetaldehídos se usan en perfumes y saborizantes.
La industria petroquímica debe tener mucho cuidado con la seguridad para proteger el medio ambiente, ya que sus procesos pueden generar un impacto importante.
Contenido
¿Cómo se originó la petroquímica?
El petróleo se forma a partir de materia orgánica bajo ciertas condiciones, a lo largo de millones de años. Esta materia orgánica se acumula en grandes cantidades bajo la tierra.
El primer pozo de petróleo comercial se abrió en 1859, y la primera refinería de petróleo se estableció dos años después. La industria creció mucho a finales de los años cuarenta. La demanda de productos petroquímicos aumentó durante la Segunda Guerra Mundial. La necesidad de materiales sintéticos creció, y estos materiales reemplazaron a otros que eran más caros o menos eficientes. Esto hizo que el procesamiento petroquímico se convirtiera en una industria muy importante.
Antes de esto, la industria petroquímica era un campo donde se hacían muchos experimentos. Se usaban materiales básicos como cauchos sintéticos en la década de 1900, la bakelita (el primer plástico derivado del petróleo) en 1907, los primeros solventes petroquímicos en la década de 1920, y el poliestireno en la década de 1930. Después de ese período, la industria empezó a producir materiales para muchas áreas, desde artículos para el hogar (electrodomésticos, textiles, muebles) hasta la medicina (marcapasos, bolsas de transfusión), y desde artículos de ocio (zapatillas, computadoras) hasta campos especializados como la arqueología.
¿Qué es el petróleo crudo?
Características del petróleo crudo
Los aceites crudos son mezclas que contienen principalmente muchos compuestos de hidrocarburos diferentes. Su apariencia y composición pueden variar. En promedio, el petróleo crudo está compuesto por un 84% de carbono, 14% de hidrógeno, entre 1% y 3% de azufre, y menos del 1% de nitrógeno, oxígeno, metales y sales.
Los aceites crudos se clasifican como dulces o ácidos, según la cantidad de azufre que contengan. Los aceites crudos con mucho azufre, que puede estar en forma de sulfuro de hidrógeno, se llaman ácidos. Los que tienen menos azufre se llaman dulces.
¿Cómo se usa el petróleo crudo?
Un proceso llamado destilación fraccionada separa el petróleo crudo en varias partes. Las partes que se obtienen en la parte superior de la torre de destilación tienen puntos de ebullición más bajos que las de la parte inferior. Las partes más pesadas del fondo se "rompen" para obtener productos más ligeros y útiles.
Directamente del pozo, el petróleo crudo no es útil. Aunque el aceite dulce ligero se ha usado como combustible para quemadores, las partes más ligeras forman vapores explosivos en los tanques de combustible, lo que los hace peligrosos. El petróleo debe separarse en varias partes y refinarse antes de usarse en combustibles y lubricantes, y antes de que algunos de sus subproductos se conviertan en materiales como plásticos, detergentes, solventes, elastómeros y fibras como el nylon y los poliésteres.
¿Cómo se procesa el petróleo?
El petróleo crudo y el gas natural se extraen del suelo, ya sea en tierra o bajo los océanos, usando pozos petroleros. Luego, barcos, trenes y tuberías transportan estos aceites y gases a las refinerías.
En las refinerías, se realizan procesos que causan diversos cambios físicos y químicos en el petróleo crudo y el gas natural. Esto implica operaciones de fabricación muy especializadas. Uno de los procesos importantes es la destilación, que separa el petróleo pesado en grupos más ligeros de hidrocarburos, llamados fracciones. Hay dos procesos de destilación: el proceso CDU y el proceso VDU. El objetivo del proceso CDU es destilar y separar productos valiosos como la nafta, el queroseno y el diésel, así como el gasóleo atmosférico (AGO), de la materia prima cruda. La técnica para esto se llama destilación compleja. Por otro lado, el proceso VDU busca recuperar gasóleos valiosos del petróleo reducido mediante destilación al vacío. Dos de las fracciones obtenidas son el fuel oil y la nafta. El fuel oil se usa como combustible diésel en vehículos y para calefacción. La nafta se usa en la gasolina y es la fuente principal de productos petroquímicos.
La refinación es el proceso de transformar una mezcla compleja de hidrocarburos en otras mezclas complejas. La refinación es donde termina el trabajo de la industria petrolera y comienza el de la industria petroquímica. Las materias primas que usa la industria petroquímica se obtienen de la refinería: nafta, componentes del gas natural como el butano, y algunos subproductos de la refinación del petróleo, como el etano y el propileno. Estas materias primas se procesan luego mediante una operación llamada craqueo. El craqueo es el proceso de romper las moléculas de petróleo pesado en fracciones más ligeras y valiosas. Hay dos tipos: craqueo térmico (usa altas temperaturas) y craqueo catalítico (usa un catalizador). La planta donde se hacen estas operaciones se llama "cracker". Una vez que se completan, se obtienen nuevos productos que son los bloques de construcción de la industria petroquímica: olefinas (principalmente etileno, propileno y derivados C4 como el butadieno) y aromáticos (llamados así por su olor distintivo), como el benceno, el tolueno y los xilenos.
Luego, los productos petroquímicos pasan por varios procesos que finalmente contribuyen a la producción de artículos como plásticos, jabones y detergentes, productos para el cuidado de la salud (como la aspirina), fibras sintéticas para ropa y muebles, gomas, pinturas y materiales aislantes.
Galería de imágenes
-
Vista de una planta petroquímica en Singapur
Véase también
En inglés: Petrochemical Facts for Kids
