Diferencia entre el petróleo crudo y el aceite de esquisto

Diferencia principal - Crude Oil vs Shale Oil

Los combustibles fósiles son fuentes de energía no renovables que se forman por la sedimentación de plantas y animales que murieron hace cientos de millones de años. Estos combustibles se pueden subdividir en dos categorías como fuentes de energía de petróleo y no petroleras. El petróleo es la fuente de energía más utilizada, y generalmente existe en estado líquido. El petróleo crudo es un ejemplo de petróleo, que consiste en mezclas de hidrocarburos y cantidades variables de compuestos que contienen azufre, nitrógeno y oxígeno. A diferencia del petróleo crudo, el aceite de esquisto es un combustible no petrolífero, que naturalmente existe en estado sólido como una roca de esquisto bituminoso o kerógeno. Este sedimento orgánico debe ser descompuesto térmicamente para obtener aceite de esquisto líquido. Por lo tanto, el aceite de esquisto también se llama como un petróleo crudo sintético. los diferencia principal entre el petróleo crudo y el aceite de esquisto es que el petróleo crudo existe naturalmente en un estado líquido mientras que el aceite de esquisto existe naturalmente en un estado sólido.La Figura 1. ilustra la clasificación de los sedimentos orgánicos de la tierra según su estado físico, la presencia de hidrocarburos y la producción..

¿Qué es el petróleo crudo?

El petróleo crudo es una mezcla de hidrocarburos y compuestos heteroatómicos de color oscuro, altamente viscoso, que se puede separar en fracciones por destilación. El petróleo crudo indica el estado natural del combustible tal como se encuentra en los depósitos. Por lo tanto, debe ser refinado para cumplir con las especificaciones requeridas de sus aplicaciones de uso final. La mayoría de los combustibles de transporte, como la gasolina, el diesel y los combustibles de aviación son destilados fraccionados de petróleo crudo. Esto tiene un bajo valor económico en comparación con el petróleo refinado. La composición química y las propiedades físicas del petróleo crudo, como el color, el olor, la volatilidad, el peso específico, la viscosidad, etc., varían con la presión, el volumen y la temperatura del origen del petróleo crudo. La siguiente tabla muestra la fracción de destilación típica del petróleo crudo..

Rango de punto de ebullición / odo	No de átomos de carbono.	Productos de carbono
<30	do1-do4	Gas natural, metano. Etano, LPG
30-200	do4-do12	Éter de petróleo (C5, do6), gasolina de ron recto
200-300	do12- do15	Keroseno, Aceite De Calentamiento
300-400	do15-do25	Gasóleo, diesel, aceite lubricante, ceras.
> 400	> C25	Aceite residual, alquitrán

tabla 1. Fracciones típicas de la destilación del petróleo crudo.

Además, el petróleo crudo se divide en dos tipos según su contenido de azufre. Si el contenido de azufre es superior al 0,5% (p / p), se denominan crudo agrio y, si es inferior al 0,5% (p / p), se denomina crudo dulce. Este petróleo crudo bajo en azufre es más respetuoso con el medio ambiente porque reduce la corrosión del motor y produce bajas cantidades de SOx durante la combustión del combustible.

¿Qué es el aceite de esquisto?

El aceite de esquisto es un combustible no convencional que naturalmente se presenta como un sólido en una clase especial de rocas bituminosas llamadas esquisto bituminoso. Estos esquistos bituminosos son sedimentos arcillosos y arcillosos, generalmente con un alto contenido orgánico que se puede descomponer térmicamente para producir un aceite que se conoce como aceite de esquisto. Los materiales orgánicos (kerógeno) en los sedimentos no se pueden convertir en aceite de esquisto sin suministrar tratamientos de alta temperatura como la pirólisis, la hidrogenación o la disolución térmica. Por eso, se le llama petróleo crudo sintético. Su composición mineral varía con su origen y, en general, contiene minerales arcillosos, dolomita, calcita y carbonatos, etc. Los reservorios de esquisto bituminoso de importancia comercial se encuentran en los estados de Wyoming, Utah y Colorado, en el noroeste de los Estados Unidos. Este aceite de esquisto, también llamado "aceite apretado", se puede usar directamente o después de refinarlo igual que el petróleo crudo. Sin embargo, el aceite típico tiene una alta proporción de compuestos volátiles y un bajo contenido de azufre. La producción de aceite mediante tratamientos térmicos produce una cantidad significativa de gases volátiles, como propano, butano y líquidos de bajo punto de ebullición, como el pentano, la gasolina natural, la nafta, etc. inflamable.

Esquisto bituminoso

Diferencia entre el petróleo crudo y el aceite de esquisto

Ocurrencia

Petróleo crudo Ocurre en el subsuelo a presión y temperatura elevadas. Esta temperatura y presión varían con la profundidad del reservorio..

Aceite de esquisto bituminoso No debe exponerse a presión y temperatura suficientes para convertir los hidrocarburos atrapados en petróleo crudo. Los depósitos de kerógeno en las rocas de petróleo de esquisto se convierten suavemente en petróleo crudo por procesos naturales.

Composición química del aceite crudo y el aceite de esquisto

Elemento	rango de% en Petróleo crudo	rango de% en Aceite de esquisto bituminoso
Carbón	83- 85	-
Hidrógeno	10-14	-
Nitrógeno	0.1- 2	1.5- 2
Oxígeno	0.05- 1.5	0.5- 1
Azufre	0.05- 6.0	0,15-1
Metal	<0.1	-

Tabla 2. Composición química del crudo típico y el aceite de esquisto en peso.

De acuerdo con las evaluaciones estadísticas, el aceite de esquisto típico contiene más compuestos nitrogenados, más compuestos oxigenados y un bajo contenido de azufre en comparación con el petróleo crudo convencional. El alto contenido de oxígeno en el aceite de esquisto conduce a la formación de radicales libres y facilita la combustión del combustible..

Propiedades de aceite crudo y aceite de esquisto

Convencional Petróleo crudo Ocurre naturalmente en reservorios en estado líquido. Tiene una alta fluidez y se puede verter en un rango de alta temperatura. es decir, -60 a 30 ^odo.

Aceite de esquisto bituminoso  es un petróleo crudo sintético, que se forma por descomposición térmica del kerógeno sólido en las rocas de esquisto bituminoso. Esto es menos fluido que el petróleo crudo, y se puede verter a temperaturas entre 24 y 27 ^odo.

Uso de aceite crudo y aceite de esquisto

Destilación fraccionada de petróleo crudo produce muchos combustibles para el transporte, como gasolina, combustible para aviones, diésel, queroseno, etc. Además, puede usarse como materia prima para muchos productos químicos como plásticos, productos farmacéuticos, fertilizantes, pesticidas, solventes, etc..

Aceite de esquisto bituminoso se utiliza principalmente como combustible para calefacción, combustible marino o productos químicos para preservativos de madera de ferrocarriles, etc. A diferencia del petróleo crudo, este no se usa frecuentemente como materia prima para productos químicos. Sin embargo, los compuestos de alto punto de ebullición en el aceite de esquisto se pueden usar para producir destilados medios como el queroseno, el diesel, el combustible para aviones, etc. El craqueo térmico adicional requiere producir gasolina de bajo punto de ebullición. Los combustibles de transporte producidos por el aceite de esquisto son de baja calidad en comparación con los combustibles convencionales de mayor calidad..

Referencia:

Speight, J. G., Manual de análisis de productos petrolíferos. John Wiley & Sons: 2015.

Speight, J., manual de combustibles sintéticos: propiedades, proceso y rendimiento. 2008

Speight, J. G., La química y tecnología del petróleo. Prensa CRC: 2014.

Olah, G. A .; Molnar, A., química de hidrocarburos. John Wiley & Sons: 2003.

Imagen de cortesía:

“Crude Oil Distillation-fr.svg” Imagen original: Psarianos, Theresa knott; imagen vectorial: trabajo derivado de Rogilbert: (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia 

"Oil Shale" por Georgialh - Trabajo propio, (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia