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PETROQUIMICA
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La Edad de Oro Hace 300 años se iniciaron cambios profundos en la sociedad. Las universidades se habían fortalecido y eran centros destacados de generación de sabiduría. La imprenta se había establecido como medio efectivo de divulgación delconocimiento. La industria comenzaba a desplazar a la agricultura y la artesanía como principal actividad económica. Todo esto trajo como resultado el impulso definitivo de la química. Se descubrieron numerosos elementos, entre ellos, el oxígeno y se explicó la combustión. Se establecieron leyes sobre el comportamiento de gases, líquidos y sólidos. Se determinó la naturaleza eléctrica de la materia. Se descubrió la radioactividad*. Se identificó la estructura del átomo* y se investigaron algunas de las partículas que lo componen. Se elaboró un sistema moderno de símbolos para representar los elementos. Un hecho decisivo para lo que sería en el futuro la industria petroquímica fue la introducción de métodos sintéticos. Con estos procesos se obtienen artificialmente sustancias que reproducen la composición y características de compuestos naturales. La úrea, una sustancia que segrega el organismo a través de la orina, fue producida en el laboratorio, en 1828, combinando compuestos minerales. Nació así lo que podría llamarse la química creativa, que es lo que hoy se conoce como química del carbono o química orgánica; que ha permitido el descubrimiento de aproximadamente medio millón de nuevos compuestos con utilidad práctica.
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Nace una Industria El billar, un juego que tiende a desaparecer, fue muy popular hasta fecha reciente. Una mesa acolchada, tres bolas y un taco componen el equipo cuyo propósito es hacer carambolas. Las bolas se fabrican con marfil que se obtenía de los colmillos de elefantes que era el de mejor calidad. La cacería implacable de estos animales fue haciendo cada vez más difícil la disponibilidad de este material, lo cual estimuló la búsqueda de un sustituto.
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En 1870, después de muchas pruebas, un investigador talentoso, y afortunado mezcló celulosa, una sustancia que se encuentra en todas las plantas, con un ácido y alcanfor y obtuvo una pasta que podía moldearse bajo la acción del calor y que al enfriarse se hacía dura y resistente. El celuloide, como se le llamó, resolvió el problema del billar y rápidamente encontró numerosas aplicaciones en la fabricación de peines, muñecas, marcos de espejos, joyeros y películas. Fue el primer plástico fabricado por el ser humano.
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Después de 40 años ocurrió otro invento de importancia. Esta vez, tratando de encontrar un sustituto para la laca, se combinaron dos compuestos de carbonos y se obtuvo un producto compacto, liviano y muy fuerte. Al vaciarlo en un molde y aplicando calor se endurecía y reproducía exactamente la forma del molde. Se le utilizó en principio para fabricar aparatos y accesorios telefónicos. Se le dio el nombre de Bakelita y la gente se fue acostumbrando a este nuevo material que no era metal, vidrio, piedra ni madera y no se oxidaba, no era frágil, no se fragmentaba y no se astillaba.
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La Materia Prima Originalmente, cuando se fabricaban pocos productos, las materias primas utilizadas eran las celulosas de la madera, sustancias de origen animal como la caseína de la leche y algunos alcoholes producidos por fermentación. Posteriormente, el carbón de piedra adquirió importancia y se amplió el número y la variedad de los productos. Este mineral se calcinaba en ausencia de aire y los vapores condensados formaban el alquitrán de hulla; un líquido negro y espeso que contiene vario de los químicos básicos necesarios para la elaboración de materiales sintéticos.
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Desde los años veinte comenzó un cambio gradual hacia el uso del petróleo* y del gas natural* como materia prima por su abundancia, conveniencia de manejo y precio. Actualmente, el carbón ha sido reemplazado casi totalmente por estas mezclas de hidrocarburos* y desde 1942 la industria se ha identificado con el nombre de petroquímica.
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Los Químicos Básicos La cantidad de artículos y productos de origen petroquímico que se venden en el comercio es inmensa. Sin embargo, los químicos básicos con que elaboran son relativamente pocos. Los más importantes son: etileno*, propileno*, butadieno*, butilenos*, bencenos*, tolueno* y xilenos*.
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En Venezuela la principal materia prima utilizada para elaborar los químicos básicos son el metano, etano y propano contenidos en gas natural. Algunos de los combustibles líquidos y gaseosos que resultan de esa refinación y separación son sometidos a tratamientos adicionalesde transformación. Ejemplo: las moléculas originales del “gasoil”, un conocido combustible que se obtiene de la refinación del petróleo, reaccionan mediante calor y presión formándose moléculas más pequeñas que constituyen algunos de los químicos básicos ya mencionados. Los Procesos En la industria petroquímica se elaboran dos tipos básicos de productos: polímeros y no polímeros.
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Polímeros Monómeros, polímeros y polimerización son tres palabras muy importantes en el lenguaje petroquímico. Un monómero es una molécula* simple de un compuesto que puede combinarse con una molécula idéntica o similar para formar polímeros. La operación que se realiza para lograr esto se llama polimerización. Un ejemplo simple se tiene con una cadena. Cada eslabón de dicha cadena por separado es un monómero. La cadena ya armada es un polímero. El trabajo de unir los eslabones es la polimerización. El polímero (la cadena) puede tener desde unos pocos centenares hasta millones de monómeros (eslabones) y cada polímero tiene propiedades y características diferentes. Eso es parte de los que se hace en las plantas petroquímicas mediante calor, presión y combinaciones químicas para fabricar plásticos, fibras sintéticas y cauchos sintéticos. Ejemplo: el etileno, uno de los químicos básicos indicados anteriormente, es un monómero (eslabón). En uno de los diferentes procesos que existen, a éste monómero se le comprime con presión moderada, se calienta y se le añade un indicador de polimerización (para formar la cadena) y otras sustancias químicas (para darle propiedades especiales). Posteriormente, se le comprime de nuevo con presión muy alta y se obtiene un tipo de polietileno; un conocido polímero (la cadena) utilizado para fabricar juguetes, empaques de alimentos, flores artificiales y bolsas plásticas. No Polímeros Los productos en esta categoría se obtienen mediante procedimientos químicos normales de mezcla, combinación y transformación sin formar cadenas poliméricas.
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Los Productos Terminados Como se ha indicado, la industria petroquímica elabora compuestos químicos clasificados como polímeros y no polímeros. Estos compuestos pueden ser obtenidos de derivados puros del petróleo y gas natural o combinados con sustancias como oxígeno, cloro, azufre y otros. Los productos terminados que se obtienen de estos compuestos químicos son los siguientes:
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Plásticos Polímeros a los cuales se les puede dar la forma deseada mediante la aplicación de calor y/o presión de moldes por diversos procedimientos. Se clasifican en termoplásticos y termoestables. Los termoplásticos son aquellos que una vez endurecidos pueden fundirse y utilizarse de nuevo. Los termoestables adquieren una forma permanente y no pueden ser fundidos. Ejemplo de estos plásticos son losutensilios de cocina, bolsas se basura y las cubiertas de aparatos telefónicos.
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Fibra Sintética Polímeros de consistencia elástica y suave que se elaboran en forma de hebras. El material fundido se bombea a través de una pieza hiladora que tiene numerosos orificios diminutos. Los hilos que se formanendurecen al enfriarse y se les da la longitud deseada. Ejemplo de esta categoría son las fibras acrílicas, el nylon y el poliéster utilizados en la fabricación de paracaídas, cepillos, alfombras y prendas de vestir.
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Cauchos Sintéticos Polímeros que se reproducen las propiedades del cauchonatural y que en algunos casos son más resistentes al envejecimiento, agrietamiento y desgaste. Neumáticos, botes salvavidas, mangueras y empacaduras son ejemplos
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Fertililizantes Productos utilizados para suministrar a los cultivos los elementos requeridos para su desarrollo, básicamente nitrógeno, fósforo y potasio. El nitrógeno es imprescindible para el crecimiento y floración; el fósforo para el desarrollo de las raíces y el potasio para la formación de flores y frutos. Los fertilizantes de nitrógeno se producen en su mayoría a partir de amoníaco sintético en cuya fabricación se utiliza el gas natural.
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Solventes: Sustancia que disuelven otras sustancias para formar una mezcla uniforme u homogénea llamada solución. Se utiliza en el lavado al seco, para diluir pinturas y recubrimientos, en la extracción de compuestos químicos de las plantas y en muchos otros usos industriales.
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Detergentes Son los ingredientes activos de limpieza en polvos y líquidos para lavar. Han reemplazado en gran parte el jabón en aplicaciones domésticas e industriales.
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Productos agrícolas, medicinales e industriales: Esta es una amplia gama de compuestos químicos que se fabrican de acuerdo con formulaciones y requerimientos específicos. Se citan algunos ejemplo: Agricolas: herbicidas, fungicidas, insecticidas. Medicinales: aspirina, anestésicos, antiasmáticos. Industriales: colorantes, sabores artificiales, refrigerantes.
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La Petroquímica Venezolana El interés por esta actividad industrial comenzó en Venezuela el año 1956 cuando se crea en el Instituto Venezolano de Petroquímica (IVP) con instalaciones en Morón, estado Carabobo, para producir fertilizantes. En 1966 se inicia en El Tablazo, estadoZulia, la instalación de plantas para la producción de fertilizantes y de químicos básicos a partir del petróleo y del gas natural.
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En 1977 se transforma el IVP en la Petroquímica de Venezuela (Pequiven) que pasa a ser una de las empresas filiales de Petróleos de Venezuela (PDVSA). En 1990 se inicia la construcción del tercer complejo en Jose (estado Anzoátegui). Desde sus comienzos, la industria petroquímica venezolana ha favorecido la participación del capital privado tanto nacional como extranjero.
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Se han constituido varias empresas mixtas bajo esta modalidad, las cuales representan una contribución económica importante para Pequiven y para el país. Estas empresas aportan sus instalaciones para la fabricación de los productos comerciales finales, así como también mercados para la venta. Adicionalmente, tomando en consideración la complejidad de esta industria, se han realizado contactos de tecnología con empresas internacionales especializadas. Estas, junto con el Instituto Tecnológico Venezolano del Petróleo (INTEVEP) e Investigación y Desarrollo, C.A., (INDESCA) constituyen un soporte valioso para las actividades técnicas y operacionales de Pequiven.
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La empresa Pequiven emplea directamente 3700 trabajadores de los cuales 43% son profesionales y técnicos. Opera tres complejos petroquímicos en El Tablazo (estado Zulia), Morón (estado Carabobo) y Jose (estado Anzoátegui). Posee una planta para la producción de hidrocarburos aromático* en la Refinería de El Palito (estado Carabobo), un terminal portuario en Borburata (estado Carabobo) y una mina de roca fosfática* en Riecito (estado Falcón). Las oficinas administrativas están ubicadas en Caracas. El propósito de Pequiven es desarrollar una industria petroquímica de alcance mundial para el mejor aprovechamiento de los grandes recursos de hidrocarburos existentes en nuestro país. Es actualmente una empresa sólida con grandes expectativas para el futuro por la expansión natural de los mercados, por las características de creatividad que tiene esta industria y por la responsabilidad que aporta su fuerza laboral.
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Esta es la historia breve de la petroquímica la industria prodigiosa. Comenzó con la curiosidad de los primeros habitantes del planeta. Evolucionó con la inteligencia del hombre. Descubrió los espacios ocultos de la materia. Imitó a la naturaleza y aprovecho sus recursos. Produce materiales que aventajan a la madera, vidrio, piedras, metales, lana, seda, algodón, caucho, cueroy muchos más. Ha tenido influencia destacada en el progreso de todos los sectores productivos. Ha hecho la vida más cómoda, más fácil, más higiénica.
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GLOSARIO
Aromáticos: Grupo de hidrocarburos llamados así porque muchos de sus derivados tienen un olor agradable. Presentan buenas propiedades como solventes. Los principales miembros de este grupo son benceno, tolueno y xilenos.
Átomo: Es la partícula estable más pequeña en que se puede subdividir un elemento. Se combina con átomos de otros elementos para producir compuestos.
Benceno: Líquido muy inflamable del grupo de los hidrocarburos aromáticos. Se usa como materia prima petroquímica en la producción de poliestireno, adhesivos, nylon y detergentes.
Butadieno: Hidrocarburo muy reactivo que se obtiene del petróleo y del gas se utiliza en la fabricación de caucho sintético.
Butilenos: Serie de cuatro hidrocarburos que tienen la misma fórmula química C4 H8, pero son diferentes en propiedades y estructura molecular.
Compuesto: Sustancia que resulta de la combinación química (unión de átomos) de dos o más elementos.
Elemento: Cualquier sustancia que no puede ser separada en sustancias diferentes por métodos químicos ordinarios. Toda la materia que existe está formada por elementos, de los cuales hay 92 en la naturaleza.
Etileno: Gas incoloro que se obtiene principalmente, a partir del gas natural. Está formado por 2 átomos de carbono y 4 átomos de hidrógeno. Es un producto muy importante en petroquímica por ser el indicador de las principales cadenas de plásticos.
Gas Natural: Mezcla de hidrocarburos gaseosos que se ha formado y acumulado en el interior de la tierra. Es el producto de la descomposición de la materia orgánica de animales y vegetales sepultados durante millones de años. Se utiliza como combustible y materia prima de la industria petroquímica.
Hidrocarburos: Compuesto formado por la combinación de los elementos carbono e hidrógeno. Es un grupo grande de químicos orgánicos que ocurren en la naturaleza como gases, líquidos y sólidos. Son los componentes principales del gas natural, petróleo y bitumen.
Molécula: La partícula más pequeña de un elemento o compuesto que puede existir en estado libre y mantener las características del elemento o compuesto.
Petróleo: Mezcla de hidrocarburos líquidos que se ha formado y acumulado en el interior de la tierra por el mismo proceso que da origen al gas natural. Mediante su destilación y transformación en las refinerías se obtienen combustibles, lubricantes, grasas, aceites industriales, ceras, asfaltos y materia prima para la industria petroquimica. Propileno: Gas inflamable, incoloro, que se obtiene a partir del propano y de derivados del petróleo. Se utiliza en la elaboración de productos petroquímicos, polipropileno, entre otros, para fabricar alfombras, envases y cordeles.
Radioactividad: Es la propiedad que poseen ciertas sustancias de desintegrarse liberando energía, que se manifiestan en radiaciones denominadas alfa, beta y gamma. Esta propiedad tiene muchas aplicaciones en la industria nuclear y en medicina.
Roca Fosfática: Mineral que contiene varios compuestos de fósforo, principalmente fosfato de calcio. Se utiliza como base de los fertilizantes y para eso es sometida a un proceso de eliminación de su contenido sílice y aluminio.
Tolueno: Hidrocarburo aromático al igual que el benceno y los xilenos. Se usa como solvente y en la producción de explosivos como el trinitrotolueno (TNT).
Xilenos: Hidrocarburos aromáticos conocidos como ortoxileno, metaxileno y paraxileno. Usados generalmente como componentes de gasolina y disolventes.
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