PRODUCCION

PETROLERA I

ING. LUCIO DANIEL PERAMAS EYZAGUIRRE

¿ QUE SON LOS HIDROCARBUROS ?

Los hidrocarburos son compuestos

orgánicos que contienen diferentes
combinaciones de carbono e
hidrógeno, presentándose en la
naturaleza como gases, líquidos,
grasas y, a veces, sólidos. El
petróleo crudo, en cualquiera de
sus formas, y el gas natural, que
son una combinación de diferentes
hidrocarburos, son sus principales
representantes.
ORIGEN DEL PETRÓLEO Y GAS

1.- TEORÍA ORGÁNICA

Existen dos teorías, las cuales

ambas son completamente
valederas:

2.- TEORÍA INORGÁNICA

DEFINICIÓN DE YACIMIENTO

1.- Fuente

Se entiende por yacimiento una 2.- Camino Migratorio

unidad geológica de volumen
limitado, poroso y permeable que
3.- Trampa Geológica
contiene hidrocarburos en estado
líquido y/o gaseoso. Los cinco
ingredientes básicos que deben 4.- Porosidad
estar presentes para tener un
yacimiento de hidrocarburos son: 5.- Permeabilidad
INTRODUCCIÓN A LA PRODUCCION DE HIDROCARBUROS

Los Hidrocarburos se encuentran por debajo de

la superficie de la tierra, y se ubican mediante la
Exploración, incluyendo la perforación de pozos
exploratorios que confirman si hay o no hay
Hidrocarburos en un determinado en un lugar.
Posteriormente, el pozo exploratorio sirve de
primer pozo de producción, luego de hacerle
varios arreglos para que pueda producir durante
muchos años, sin contaminar el agua y subsuelo,
y de acuerdo con las autorizaciones que
correspondan. En algunos casos, hay suficiente
presión interna como para que el Hidrocarburo
salga solo del yacimiento. En otros casos, hay
que utilizar diferentes métodos de recuperación
secundaria o terciaria.
EXPLOTACIÓN

La Explotación o Producción, es la extracción

del petróleo y gas natural mediante
perforaciones de pozos a través de tuberías
que sacan los hidrocarburos a la superficie
desde alrededor de 5 kilómetros bajo tierra.
Existen dos métodos para la perforacion de
pozos: percusión y rotación.
En la actualidad se utiliza la rotación por ser
una nueva tecnología que permite llegar a
mayor profundidad.
EXPLOTACIÓN
El primer punto para dar paso a la producción
de gas o petróleo es tener un pozo productor,
que previamente a tenido una confirmación de
reservas. La perforacion en si se realiza con
tubos especiales instalados en llamadas torres
de perforacion. Después de concluida la
perforacion del pozo se procede al bajado y
cementado de la tubería de revestimiento o
entubado del pozo conocida con el nombre de
Casing, este revestimiento permite la
estabilización del pozo y la fijación de la
tubería en su interior, a través de la cual fluiría
el hidrocarburo.
EXPLOTACIÓN

Un campo esta compuesto de varios pozos

productores ubicados en áreas cercanas entre
si, algunos kilómetros a la redonda. La
producción de cada pozo es enviada en
tuberías a una planta de procesamiento, donde
se separa el agua, el barro (en caso del
petróleo) u otro hidrocarburo como el
condensado y gasolinas, para ser entregados,
sea gas o petróleo, al ducto de
comercialización. Por lo tanto, la explotación
es sinónimo de producción, separación,
procesamiento y almacenaje, que son pasos
necesarios para que el hidrocarburo este listo
para su entrega a los mercados.
EXPLOTACIÓN

Es necesario tener varios pozos productores

para que la explotación sea comercial y
rentable en el tiempo.
Para que un pozo produzca volúmenes
normales, es necesario hacer mantenimiento
constante a los equipos y herramientas, costos
que se los denomina “inversión en
producción”.
PRODUCCION DE HIDROCARBUROS

Esta se define como el proceso

que se concentra en la
explotación racional de petróleo
y gas natural de los
yacimientos, cumpliendo con
las leyes y normas ambientales
y de seguridad, y fortaleciendo
la soberanía tecnológica.
CONDICIONES PARA UN YACIMIENTO

 Una Roca Madre, que es el material sedimentológico y orgánico depositado en

donde se formaron los hidrocarburos.
 Una Roca Recipiente, es la roca porosa capaz de almacenar los
hidrocarburos.
 La Migración, este es el movimiento de los hidrocarburos desde la roca madre
a la roca recipiente, siendo vías de porosidad y permeabilidad que permitan su
movimiento.
 La Sincronización Geológica, que es la existencia de una trampa para el
momento en que ocurre la migración.
 La existencia de un Sello, Este es todo material o combinación de materiales
de la corteza terrestre que sea impermeable al paso de los fluidos.
CLASIFICACIÓN DE LOS YACIMIENTO DE HIDROCARBUROS

Los yacimientos de hidrocarburos pueden clasificarse

de acuerdo a los siguientes criterios:

1. Geológicamente.
2. Según sea el estado de los fluidos en el yacimiento o
de acuerdo al Diagrama de Fase de los Fluidos.
3. Según el tipo de hidrocarburos.
4. De acuerdo al mecanismo de producción.
1. CLASIFICACIÓN DE LOS YACIMIENTOS SEGÚN SU
CRITERIO GEOLÓGICO

Se clasifican en:

1) Yacimientos Estratigráficos: Estos son yacimientos en donde la trampa se formó

como resultado de un proceso de concentración y de repetidas erosiones de sedimentos
depositados previamente o de cambios posteriores a la deposición creando discordancias
que permitieron el entrampamiento de los hidrocarburos. Dentro de estas se pueden
destacar:
 Trampas Lenticulares: Son trampas que se forman en masas lenticulares
más o menos extensas y complejas, de arenas o areniscas que pasan
lateralmente a margas, arcillas u otras rocas impermeables.

 Trampas de Acumulación de Carbonatos: Estas son estructuras originadas

por la deposición de sedimentos ricos en carbonatos provenientes de
diversas fuentes y que formaron estructuras porosas capaces de
almacenar hidrocarburos formando discordancias con las rocas sellos.
Estas incluyen los siguientes tipos litológicos:
a) Calizas de Agregación o amontonamiento: Estas calizas se forman in situ e
incluyen arrecifes biohermos bióstromos y las calizas pelágicas.

b) Calizas Clásticas: Estos sedimentos se forman por la precipitación de granos

minerales resultantes de la erosión y meteorización de calizas originalmente
depositadas en otro lugar.

c) Calizas Químicas: Este tipo de sedimento se forma por la precipitación química

directa de granos calcíticos de soluciones de carbonatos en mares pocos profundos.

d) Calizas Dolomíticas: Estas se forman por la sustitución molecular del calcio por el
magnecio en los carbonatos de la caliza original en los sedimentos.
 Trampas lutíticas: Esta clase de yacimientos no es muy importante
comercialmente, pero pueden encontrarse en todas las series de rocas
sedimentarias.

 Trampas de rocas Evaporitas: Las rocas evaporitas son sal, anhidrita y

yeso.
 2) Yacimientos Estructurales: Son aquellas trampas que fueron originadas por la
acción de fuerzas tectónicas en el subsuelo y que dieron lugar a la deformación y
fracturamiento de los estratos produciendo pliegues fallas y sus combinaciones.
Dentro de estas se pueden destacar:

• Trampas en Fallas: Son trampas que se formaron por el cizallamiento

y desplazamiento de un cuerpo rocoso a lo largo de la línea de falla.

• Trampas en Anticlinales y Sinclinales: En estas, los estratos que

originalmente se encuentran horizontales se pliegan en forma de arcos
o domos, ocacionando que los hidrocarburos migren desde abajo
por medio de las capas permeables y porosas hacia el tope de la
estructura.

• Trampas en Domos Salinos: En estas, la acumulación de los hidrocarburos

ocurre a lo largo de los flancos del domo en las rocas reservorios cortada por
la inyección o levantamiento del domo salino.
3) Yacimientos Mixtos o Combinados: Muchos yacimientos de petróleo y/o
gas se consideran constituidos por combinación de trampas. Ello significa
que tanto el aspecto estructural (combinación de pliegues y/o fallas) como
los cambios estratigráficos en el estrato que forma el yacimiento (presencia
de discordancias) influenciaron el entrampamiento de los hidrocarburos.
2. Clasificación de los Yacimientos según el Diagrama
de fases de los fluidos

La mejor forma de estudiar el comportamiento cualitativo de sistemas de

hidrocarburos es a través de diagramas de fases. Por medio de estos diagramas,
puede conocerse el estado del fluido a determinadas condiciones de presión y
temperatura, es decir, si existe 1,2 o 3 fases (gas, líquido y sólido) en equilibrio a las
condiciones impuestas.

El término fase designa cualquier porción homogénea de un sistema separada de

otra por una superficie física que pueda estar presente. Por ejemplo: el hielo, el agua
líquida y el vapor de agua son tres fases. De hecho cada una es físicamente diferente
y homogénea, y existen límites definidos entre el hielo y el agua, entre el hielo y el
vapor de agua y entre el agua líquida y el agua como vapor. Por eso se puede decir
que se trata de un sistema de tres fases : sólido, líquido y gas.
 1. En la parte (a), la línea que define las
presiones a las cuales ocurre la
transición de gas a líquido, a diferentes
temperaturas, se conoce como línea de
presión de vapor.

2. Si el experimento anterior se repite

para un componente más pesado de la
serie parafínica como el heptano, los
resultados serán como el mostrado en la
parte (b).

3. Para un sistema de dos componentes,

por ejemplo una mezcla donde exista un
50% de etano y 50% de heptano, el
Figura Nº 9. Diagramas de Fases: a) Etano puro; b) Heptano Puro; c)
diagrama de fase será similar al mostrado
50% de Etano puro + 50% de Heptano puro. en la parte (c) .
 Las lineas que definen la región de dos fases
se denominan así: línea de puntos de
burbujeo, la que separa el líquido de la
región de dos fases, y línea de puntos de
rocío, la que separa el gas de la región de
dos fases. Por consiguiente, al cruzar la línea
de puntos de burbujeo desde el líquido hacia
la región de dos fases, aparecerá la primera
burbuja de gas; mientras que si se cruza la
línea de puntos de rocío desde el gas,
aparecerá la primera gota de líquido. Las
líneas dentro de la región de dos fases
representan las condiciones de presión y
temperatura en donde existe el mismo
Figura Nº 10. Diagramas de fases para sistemas porcentaje de la fase líquida o de gas a estas
multicomponentes: a) Gas Natural; b) Petróleo
líneas se les llaman líneas de isocalidad.
  Yacimientos de Gas o de Una Sola
Fase Gaseosa: si la temperatura del
yacimiento es mayor que la
temperatura cricondentérmica de la
mezcla de hidrocarburos.

Figura Nº 11. Clasificación de los Yacimientos según el

Diagrama de Presión-Temperatura
3. Clasificación de los Yacimientos de Hidrocarburos
según el tipo de Hidrocarburos

Para designar los fluidos de yacimientos, los

ingenieros de petróleo a menudo utilizan términos
de uso corriente como Bitumen, Petróleo pesado,
Petróleo Negro, Petróleo Volátil, Gas
Condensado, Gases Húmedo y Gases Secos.
1. YACIMIENTOS DE PETRÓLEO

Una mezcla de hidrocarburos que se encuentra en

estado líquido, en condiciones de yacimiento,
comúnmente se conoce como petróleo crudo. Este
a su vez, se subclasifica en dos tipos según el
líquido producido en la superficie: Petróleo Crudo
de Baja Merma o Petróleo Negro y Petróleo
Volátil o de Alta Merma, también llamados
Cuasicríticos.
a) Petróleo Crudo de Baja Merma o Petróleo Negro
Un petróleo crudo de baja merma o petróleo negro generalmente produce en la
superficie una razón gas-petróleo de 2000 PCN/BN o menos. La palabra "negro" no es
quizas la más apropiada, ya que el petróleo producido no siempre es negro, sino que
varía en la gama de negro, gris y parduzco. en general de colores oscuros, con una
gravedad menor de 45 ºAPI.

b) Petróleo Crudo de Alta Merma o Volatilidad

Los petróleos volátiles o de alta merma contienen menos moléculas pesadas que los de
baja merma, y son crudos de colores verdosos hasta anaranjados oscuros, con
gravedad API de 45º o mayores, y razones gas-petróleo entre 2000-8000 PCN/BN.
2. YACIMIENTOS DE GAS

Una mezcla de hidrocarburos que se encuentra en estado gaseoso en el

yacimiento se clasifica en Gas Condensado o Retrógrado, Gas Húmedo y Gas
Seco, dependiendo de sus diagramas de fases y condiciones del yacimiento.
a) Gas condensado o Retrógrado
Los yacimientos de gas condensado producen líquidos de color claro o sin color en la
superficie, con gravedades API por encima de los 50º y RGP de 8000 a 70000
PCN/BN. El gas condensado contiene más componentes pesados que el gas
húmedo y usualmente se encuentra a profundidades mayores de 5000 pies.

b) Gas Húmedo o Rico

Un gas húmedo normalmente contiene componentes de hidrocarburos mas pesados

que los gases secos.
La palabra húmedo en la expresión gas húmedo no significa que el gas es mojado por
agua, sino que el gas contiene algunas moléculas de hidrocarburos más pesados que,
en condiciones de superficie, forman una fase líquida. Entre los productos líquidos
producidos en esta separación se tienen el propano y el butano.
Los gases húmedos se caracterizan por RGP en la superficie entre 60000-100000
PCN/BN, asociados con petróleos usualmente con gravedad mayor a 60 º API.
c) Gas Seco o Pobre
Cuando se produce con una relación gas-petróleo mucho mayor que 100000
PCN/BN, al fluido se le denomina, comúnmente, gas seco o gas natural. Este
consiste, fundamentalmente de metano con poca cantidad de etano y posiblemente,
muy pequeños porcentajes de otros componentes de hidrocarburos más pesados.
También puede contener vapor de agua, que se condensará cuando las condiciones
lo determinen.

d) Gas Ácido

Este en un gas .cuyo contenido de sulfuro de hidrógeno (H2S) es mayor que 0,25
granos por cada 100 pies cúbicos normales de gas por hora(> de 0,25 granos/100
PCNH).
Otros Gases de Reacción Ácida: Existen también otros gases de naturaleza ácida,
como son por ejemplo:
1.- El Sulfuro de Carbonilo (C0S). Este es un compuesto inestable, corrosivo y
tóxico, que se descompone en (H2S +C02)
2.- Los Mercaptanos, los cuales se pueden representar a través de la siguiente
fórmula (RSH), son compuestos inestables y de alto grado de corrosión, en muchos
casos reaccionan con algunos solventes, descomponiéndolos
3.- Disulfuro de Carbono (CS2). Este componente sin tomar en cuenta que
participa en las reacciones de corrosión es también altamente tóxico para los. seres
humanos, como es también altamente nocivo para el medio ambiente, por lo que hay
extremar las precauciones cuando se trabaja con este componente, ya que puede
causar graves problemas de salud, y/o ambiental.
e) Gas Dulce
Este es un gas que contiene cantidades de Sulfuro de Hidrógeno (H2S), menores a
cuatro (4) partes por millón en base a volumen (4 ppm, V) y menos de 3% en base
molar de Dióxido de Carbono (C02).

f) Gas asociado
Este es un gas natural que se ha extraído de los yacimientos junto con el petróleo,
partiendo del postulado que donde hay petróleo, hay gas. Más del 90% de las
reservas de gas natural del país es de gas asociado. Se considera que en los
yacimientos se forman capas de gas.
g) Gas no asociado
Este es un gas que solo esta unido con agua en yacimientos de gas seco. En los
yacimientos de gas seco la mezcla de hidrocarburos permanece en fase
gaseosa a condiciones de yacimiento y superficie. Sin embargo, en algunas
oportunidades se forma una pequeña cantidad de líquidos, la cual no es superior
a diez barriles normales de hidrocarburos líquido por millón de pies cúbicos
normales de gas (10 BN/ MM PCN). El gas esta compuesto principalmente por
metano (C1), compuesto que alcanza una concentración porcentual mayor a
90%, con pequeñas cantidades de pentanos y compuestos más pesados (C5+
1%. La obtención de líquidos del gas producido solo se alcanza a
temperaturas criogénicas.
h. Gas Hidratado

Este es un gas que tiene más de siete libras de agua por cada millón de pies cúbicos
normales de gas (7 lb de agua / MMPCN), lo que indica que el gas deberá de ser sometido
al proceso de deshidratación, para poder comercializarlo.

i. Gas Anhidro
Este es un gas que no tiene menos cantidad de vapor de agua, que la clasificación de gas
hidratado.
Producción Primaria
Las operaciones de recuperación de
petróleo han sido tradicionalmente
subdivididas en tres etapas: primaria,
secundaria y terciaria.
Históricamente, estas etapas
describen la producción de un
yacimiento como una secuencia
cronológica.
La etapa primaria, de producción
inicial, resulta del desplazamiento por
la energía natural existente en el
yacimiento
La secundaria, que actualmente es casi sinónima de inyección de
agua, se implementa usualmente después de la declinación de la
producción primaria. Entre estos procesos, los tradicionales son:
la inyección de agua y la inyección de gas.
La recuperación secundaria resulta del aumento de la energía
natural, al inyectar agua o gas para desplazar el petróleo hacia
los pozos productores. En el caso del gas, se inyecta en la capa
de gas para mantener la presión y expandirla, o dentro de la
columna de petróleo en los pozos para el desplazamiento
inmiscible del petróleo, de acuerdo con las condiciones de
permeabilidad relativa y barrido volumétrico.
Los procesos de gas basados en
otros mecanismos, como
hinchamiento del petróleo, reducción
de la viscosidad del petróleo, o
comportamiento de fases favorable,
se consideran procesos EOR. Debido
a que un desplazamiento inmiscible
de gas es, por lo general, menos
eficiente que una inyección de agua,
hoy en día se usa muy pocas veces
como proceso secundario.
 .

Inyección de agua
El método secundario de recuperación
optimizada utilizado con más
frecuencia es el bombeo de agua a un
yacimiento de petróleo para empujar el
producto hacia los pozos de
producción. En el método inyección de
agua “five spot” (cinco puntos), se
perforan cuatro pozos de inyección
para formar un cuadrado con el pozo
de producción en el centro.
Se controla la inyección para
mantener un avance uniforme del
frente de agua hacia el pozo
productor a través del yacimiento.
Una parte del agua que se utiliza es
agua salada, obtenida del petróleo
crudo. En la inyección de agua con
baja tensión superficial, se añade al
agua un tensoactivo para facilitar la
circulación del petróleo por el
yacimiento reduciendo su
adherencia a la roca.
Inyección de vapor

La inyección de vapor es un método de

recuperación térmica consistente en
calentar el petróleo crudo denso y
reducir su viscosidad inyectando vapor
a muy alta temperatura en el estrato
más bajo de un yacimiento
relativamente poco profundo. El vapor
se inyecta a lo largo de un período de
10 a 14 días y después se cierra el
pozo más o menos durante otra
semana para permitir que el vapor
caliente completamente el yacimiento.
Al mismo tiempo, el aumento de temperatura
expande los gases del yacimiento, elevando
así la presión de éste. Entonces se reabre el
pozo y el crudo calentado, ahora menos
viscoso, fluye por el pozo. Un método más
reciente consiste en inyectar vapor no muy
caliente y a baja presión en secciones
mayores de dos, tres o más zonas
simultáneamente, creando de ese modo una
“cámara de vapor” que comprime el petróleo
en cada una de las zonas. Esto permite
obtener un mayor flujo de petróleo hacia la
superficie utilizando menos vapor.
Refinado de Petróleo

Un pozo que ha sido perforado y entubado hasta llegar a la zona donde

se encuentra el petróleo, está listo para empezar a producir.

Desde los separadores, por medio de cañerías, el crudo es enviado a los

aparatos especiales donde se separan de el gas y el agua.
A través de otras cañerías, conocidas como gasoductos, se conduce el
gas a diferentes sitios para su empleo como combustible o para
tratamiento posterior y otras cañerías (oleoductos) conducen el petróleo a
los estanques de almacenamiento desde donde se les envía a su destino.
Refinería de petróleo

Las refinerías de petróleo funcionan veinticuatro horas al día para convertir crudo en
derivados útiles. El petróleo se separa en varias fracciones empleadas para diferentes
fines. Algunas fracciones tienen que someterse a tratamientos térmicos y químicos
para convertirlas en productos finales como gasolina o grasas.
En los primeros tiempos, la refinación se contentaba con separar los productos
preexistentes en el crudo, sirviéndose de su diferencia de volatilidad, es decir, del
grosor de una molécula. Fue entonces cuando se aprendió a romperlas en partes más
pequeñas llamadas "de cracking", para aumentar el rendimiento en esencia,
advirtiéndose que ellas y los gases subproductos de su fabricación tenían propiedades
"reactivas".
A principios del pasado siglo, los franceses
de Alsacia refinaron el petróleo de
Pechelbronn, calentándolo en una gran
"cafetera". Así, por ebullición, los productos
más volátiles se iban primero y a medida que
la temperatura subía, le llegaba el turno a los
productos cada vez más ligeros. El residuo
era la brea de petróleo o de alquitrán.
Asimismo, calcinándolo, se le podía
transformar en coque, excelente materia
prima para los hornos metalúrgicos de la
época.
Los ingenieros norteamericanos y
germanos introdujeron los
alambiques en cascada, sistema en
que cada cilindro era mantenido a
una temperatura constante. El
petróleo penetraba en el primero y
una vez rescatado lo que podía
evaporarse, pasaba al siguiente,
que se encontraba a temperatura
más alta y así sucesivamente hasta
el último, desde el cual corría la
brea.
El principio básico en la refinación del crudo
radica en los procesos de destilación y de
conversión, donde se calienta el petróleo en
hornos de proceso y se hace pasar por torres
de separación o fraccionamiento y plantas de
conversión.

En las distintas unidades se separan los

productos de acuerdo a las exigencias del
mercado.
La primera etapa en el refinado del petróleo
crudo consiste en separarlo en partes, o
fracciones, según la masa molecular.
El crudo se calienta en una caldera y se hace
pasar a la columna de fraccionamiento,
donde la temperatura disminuye con la altura.
Las fracciones con mayor masa molecular
(empleadas para producir por ejemplo aceites
lubricantes y ceras) sólo pueden existir como
vapor en la parte inferior de la columna,
donde se extraen.
Las fracciones más ligeras (que darán lugar
por ejemplo a combustible para aviones y
gasolina) suben más arriba y son extraídas
allí.
Todas las fracciones se someten a complejos
tratamientos posteriores para convertirlas en
los productos finales deseados.
Una vez extraído el crudo, se trata con
productos químicos y calor para eliminar el
agua y los elementos sólidos y se separa el
gas natural. A continuación se almacena el
petróleo en tanques desde donde se
transporta a una refinería en camiones, por
tren, en barco o a través de un oleoducto.
Todos los campos petroleros importantes
están conectados a grandes oleoductos.
Destilación básica
La herramienta básica de refinado es la unidad de destilación. El petróleo
crudo empieza a vaporizarse a una temperatura algo menor que la necesaria
para hervir el agua.
Los hidrocarburos con menor masa molecular son los que se vaporizan a
temperaturas más bajas, y a medida que aumenta la temperatura se van
evaporando las moléculas más grandes.
El primer material destilado a partir del crudo es la fracción de gasolina,
seguida por la nafta y finalmente el queroseno.
En las antiguas destilerías, el residuo que quedaba en la caldera se trataba
con ácido sulfúrico y a continuación se destilaba con vapor de agua.
Las zonas superiores del aparato de destilación proporcionaban lubricantes y
aceites pesados, mientras que las zonas inferiores suministraban ceras y
asfalto.
Craqueo térmico
El proceso de craqueo térmico, o pirólisis a presión, se desarrolló en un
esfuerzo para aumentar el rendimiento de la destilación.
En este proceso, las partes más pesadas del crudo se calientan a altas
temperaturas bajo presión. Esto divide (craquea) las moléculas grandes de
hidrocarburos en moléculas más pequeñas, lo que aumenta la cantidad de
gasolina compuesta por este tipo de moléculas producida a partir de un barril
de crudo.
No obstante, la eficiencia del proceso era limitada, porque debido a las
elevadas temperaturas y presiones se depositaba una gran cantidad de
coque (combustible sólido y poroso) en los reactores. Esto, a su vez, exigía
emplear temperaturas y presiones aún más altas para craquear el crudo.
Más tarde se inventó un proceso
de coquefacción en el que se
recirculaban los fluidos; el
proceso funcionaba durante un
tiempo mucho mayor con una
acumulación de coque bastante
menor. Muchos refinadores
adoptaron este proceso de
pirólisis a presión.
Alquilación y craqueo catalítico

La alquilación y el craqueo catalítico aumentan

adicionalmente la gasolina producida a partir de un
barril de crudo.
En la alquilación, las moléculas pequeñas producidas
por craqueo térmico se recombinan en presencia de
un catalizador.
Esto produce moléculas ramificadas en la zona de
ebullición de la gasolina con mejores propiedades
(por ejemplo, mayores índices de octano-octanaje)
como combustible de motores de alta potencia, como
los empleados en los aviones comerciales actuales.
En el proceso de craqueo catalítico, el crudo se divide (craquea) en
presencia de un catalizador finamente dividido. Esto permite la producción de
muchos hidrocarburos diferentes que luego pueden recombinarse mediante
alquilación, isomerización o reformación catalítica para fabricar productos
químicos y combustibles de elevado octanaje para motores especializados.
La fabricación de estos productos ha dado origen a la gigantesca industria
petroquímica, que produce alcoholes, detergentes, caucho sintético,
glicerina, fertilizantes, azufre, disolventes y materias primas para fabricar
medicinas, nylon, plásticos, pinturas, poliésteres, aditivos y complementos
alimenticios, explosivos, tintes y materiales aislantes.
 REFINACIÓN DE PETRÓLEO

PLANTAS DE REFINACIÓN “REFINERÍAS”

La refinería Gualberto Villarroel (GV) se encuentra ubicada en la zona de

Valle Hermoso de la ciudad de Cochabamba, su capacidad de proceso
actual es de 25.300 bpd, siendo ésta, la refinería de mayor capacidad de
procesamiento de crudo del país. La segunda refinería de mayor capacidad
es “Guillermo Elder Bell” (GEB) ubicada en la zona de Palmasola, al sur de
la ciudad de Santa Cruz de la Sierra, su capacidad de operación actual es
de 16.300 bpd de crudo.
 REFINACIÓN DE PETRÓLEO

PLANTAS DE REFINACIÓN “REFINERÍAS”

Por otro lado, actualmente existen tres refinerías de menor capacidad,

mismas que son resultado de la inversión privada en la actividad de
refinación. Entre las que se encuentra la refinería “Oro Negro” ubicada a
40 kilómetros de la ciudad de Santa Cruz de la Sierra, en la localidad de
Tundy cerca al “Campo La Peña”, su capacidad de operación actual es de
3.500 bpd de crudo.
 REFINACIÓN DE PETRÓLEO

PLANTAS DE REFINACIÓN “REFINERÍAS”

La empresa Reficruz, opera la “Refinería Santa Cruz”, en el mismo lugar que la
anterior refinería y tiene una capacidad de operación de 1.500 bpd de crudo.
Finalmente, la refinería “Parapetí” ubicada en la región de “La Cañada”, al lado del
río Parapetí a 127 km. de la ciudad de Camiri del departamento de Santa Cruz,
actualmente tiene una capacidad de operación de 120 bpd de crudo.
En el caso de la Refinería Carlos Montenegro ubicada en la ciudad de Sucre, dentro
del radio urbano, está fue construida para YPFB el año 1948 contando con una
capacidad de 3000 bpd, la misma dejó de operar enero de 2003 a causa de la
quiebra de Refisur S.A.
 REFINACIÓN DE PETRÓLEO

UBICACIÓN DE REFINERÍAS
 REFINACIÓN DE PETRÓLEO

ESQUEMA DE REFINACIÓN

El proceso de refinación se inicia en la denominada Unidad de Destilación

Atmosférica, también llamada Topping, la cual se observa en el Gráfico Nº 2. En
dicha unidad se efectúa la destilación atmosférica del petróleo crudo para su
separación correspondiente en diferentes cortes.

En esta unidad se obtienen los siguientes productos, empezando por la parte

superior de la Unidad de Destilación Atmosférica: gas de refinería, gas licuado
de petróleo (GLP), gasolina liviana, gasolina media,jet fuel, diesel oil y residuo
atmosférico.
 REFINACIÓN DE PETRÓLEO

ESQUEMA DE REFINACIÓN

Las refinerías Gualberto Villarroel y

Guillermo Elder Bell fueron
diseñadas para el procesamiento
de crudos livianos, tal como es la
característica del crudo producido
en Bolivia.
 REFINACIÓN DE PETRÓLEO

CAPACIDAD INSTALADA Y DE PROCESO DE LAS REFINERÍAS

Tal como se puede observar en el Cuadro Nº 1., la refinería Gualberto Villarroel

de la ciudad de Cochabamba tiene dos unidades primarias de destilación
atmosférica y sólo esta operando la Unidad de Crudo I de 27.250 bpd de
capacidad instalada. Asimismo en la refinería Guillermo Elder Bell existen dos
unidades primarias de destilación atmosférica y solamente la Unidad de Crudo I
de 16.500 bpd se encuentra en operación.
 REFINACIÓN DE PETRÓLEO

CAPACIDAD INSTALADA Y DE PROCESO DE LAS REFINERÍAS

 REFINACIÓN DE PETRÓLEO

PRODUCTOS QUE SE ELABORAN EN LAS REFINERÍAS

La Planta de Carburantes de las refinerías Gualberto Villarroel y Guillermo Elder

Bell cuentan con la tecnología para producir gasolina especial, gasolina
premium, gasolina de aviación, diesel oil, fuel oil, kerosene y gas licuado de
petróleo. Estos productos, denominados productos regulados, se destinan al
abastecimiento del mercado interno. Los combustibles producidos en la refinería
G. Villarroel tienen como principales mercados a los departamentos de
Cochabamba, Oruro, La Paz, Beni y Pando, en cambio los mercados principales
de los combustibles producidos en la refinería G. Elder son los departamentos
de Santa Cruz, Tarija, Chuquisaca y Potosí.
 REFINACIÓN DE PETRÓLEO

PRODUCTOS QUE SE ELABORAN EN LAS REFINERÍAS

Adicionalmente, también en la refinería G. Villarroel se produce crudo reducido,

nafta liviana y crudo reconstituido y otros productos, conocidos como no
regulados. Asimismo la refinería Gualberto Villarroel de la ciudad de
Cochabamba cuenta con una planta de lubricantes, misma que produce aceites
bases, aceites automotrices, aceites industriales, grasas automotrices, grasas
industriales, parafinas y asfaltos, a todos estos productos también se los
denomina productos no regulados.
 REFINACIÓN DE PETRÓLEO

PRODUCTOS QUE SE ELABORAN EN LAS REFINERÍAS

En la refinería Guillermo Elder Bell no existe una planta de lubricantes, sin embargo de su
planta de carburantes también se obtiene productos no regulados tal como el crudo
reducido, la nafta liviana y el crudo reconstituido. Por otro, lado se encuentran las
refinerías “pequeñas” como Oro Negro que produce diesel y gasolina especial cuyo
principal mercado es la ciudad de Santa Cruz de la Sierra, y también produce GLP, agro
fuel y los productos no regulados como el crudo reducido, gasolina blanca y el crudo
reconstituido. La refinería Reficruz produce diesel cuyo principal mercado es la ciudad de
Santa Cruz de la Sierra, adicionalmente también produce crudo reconstituido y gasolina
blanca. Finalmente, la refinería Parapetí produce diesel cuyo principal mercado es la
provincia Cordillera del departamento de Santa Cruz, también produce gasolina blanca y
crudo reconstituido.
 REFINACIÓN DE PETRÓLEO

PRODUCTOS QUE SE ELABORAN EN LAS REFINERÍAS

 REFINACIÓN DE PETRÓLEO

CARGA DE PETRÓLEO CRUDO POR REFINERÍAS

Las refinerías Gualberto Villarroel y Guillermo Elder Bell fueron diseñadas para
procesar crudos de 49° a 54° API, estas refinerías fueron mejorando en cierto
grado su tecnología y procesos debido al cambio del grado API del crudo
procesado, mismo que fue cada vez mayor. Es así que para el año 2004, 2005 y
2006 la calidad promedio fue de 56,1º; 57,3º y 57,6º API respectivamente pese a
ello los volúmenes procesados nunca se vieron afectados por que normalmente
se trabajó por debajo de la capacidad de proceso que tienen actualmente las
refinerías.
 REFINACIÓN DE PETRÓLEO
REFINERÍA GUILLERMO ELDER BELL ELABORACIÓN DE REFINADOS (BPD)
 REFINACIÓN DE PETRÓLEO

REFINERÍA GUALBERTO VILLARROEL ELABORACIÓN DE REFINADOS (BPD)

 PETROQUÍMICA

La petroquímica es una industria que produce

químicos derivados del petróleo o del gas
natural, los cuales sirven como materia prima
para elaborar productos como: pinturas,
detergentes, adhesivos, plásticos, llantas,
fibras sintéticas como el nylon y cañerías,
entre otros de uso común. El balde de la casa,
las tuberías de agua, las bolsas para la basura,
las llantas para los vehículos, los juguetes y
otros, provienen de la petroquímica.
 PETROQUÍMICA

Mas del 90% de los productos y objetos que rodean al ser humano son artificiales, y
además, tienen un solo y único origen; provienen de las materias primas tales como:
etano, hexano, etileno, propileno que derivan del petróleo o el gas natural, los cuales se
obtienen de las plantas de procesamiento de gas y de las refinerías de petróleo.
 PETROQUÍMICA

¿QUE ES PETROQUÍMICA?

La Petroquímica es el proceso por el cual se obtienen

productos derivados de los hidrocarburos, principalmente del
petróleo y el gas natural.
Dichos productos se convierten en las materias primas
(insumos) de los procesos productivos de otras industrias,
como la de la fabricación de plásticos, fertilizantes, asfalto,
fibras sintéticas, etc.
 PETROQUÍMICA

¿QUE PRODUCTOS DERIVAN DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA?

Se obtienen por ejemplo:

Fibras Sintéticas, Solventes, Cosméticos, Plásticos, Solventes de

Pintura, Llantas, Borradores, Nylon, Explosivos, Cintas (Cassettes),
Maletas, Fertilizantes, Resinas Sintéticas, Fibras Químicas, Elastómeros,
Adhesivos Iniciadores y Catalizadores, Aditivos para Alimentos,
Colorantes, Refrigerantes, Químicos Aromáticos, Agentes Tensoactivos,
Plaguicidas, Otros.
 PETROQUÍMICA

PLANTA PETROQUÍMICA

Destacan las siguientes unidades:

 Fraccionamiento de Naftas, donde se separa la nafta ligera que va a
Aromax vía desulfuradores de Combustibles H y N de la nafta pesada
que alimenta a Hydrobón-Platforming.
 Unidad Hydrobon-Platforming, en donde se desulfura y transforma la
nafta pesada separada en el fraccionamiento.
 Unidad de Sulfolano donde se separan mediante extracción con
disolvente (sulfolano) los compuestos aromáticos de los parafínicos y
nafténicos procedentes de las compras de concentrados bencénicos y
cuyo refinado es una parte de la carga a la unidad de Aromax (RNL).
 PETROQUÍMICA

PLANTA PETROQUÍMICA

 Unidad de Hidrodesalquilación Térmica (THD) donde se trasforman los

hidrocarburos aromáticos en benceno y fuelgás.
 Unidad de Hidrógeno (HR) y Unidad de Recuperación de Hidrógeno (HYSIV-
PSA), donde se producen el hidrógeno (H2) necesario para la producción de
benceno y ciclohexano.
 Dos Unidades de ciclohexano, donde se hidrogena una parte del benceno
producido para transformarlo en ciclohexano
 PETROQUÍMICA

CONSECUENCIA DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA

El proceso intensivo de la industria petroquímica está demandando cambios en la

gestión medioambiental, para proteger el agua, el suelo y la atmósfera de
contaminantes procedentes de las Petroquímicas. Lenntech proporciona diferentes
tipos de tecnologías y procesos para el agua residual y el procesado del agua de las
industrias de refinerías. Refinerías de petróleo usan relativamente grandes
volúmenes de agua, especialmente en procesos de refrigeración Procesos de
refrigeración . De hecho, las aguas residuales de la industria petroquímica contienen
generalmente productos químicos peligrosos, como los hidrocarburos, el fenol o
amoniaca entre otros. Debajo veremos algunos de los residuos de las refinerías de
petróleo y temas del proceso de aguas.