GUIA

1. CLASIFICACIÓN DE LOS HIDROCARBUROS
Así como el agua está formada por dos elementos químicos: hidrógeno y oxígeno, los
hidrocarburos están constituidos fundamentalmente por carbono e hidrógeno. Es por ello que a
cualquier compuesto o mezcla de compuestos, que contiene carbono e hidrógeno, se le
denomina Hidrocarburo. Los diferentes tipos de crudos están compuestos entre un 90 y 99 por
ciento por uniones entre los elementos carbono e hidrógeno, y el resto lo constituyen elementos
como Azufre, Oxígeno, Nitrógeno y trazas de algunos metales, principalmente Vanadio, Hierro,
Níquel, Cobre y Radio.
Los hidrocarburos pueden encontrarse originalmente en la naturaleza en fase gaseosa, líquida
e inclusive sólida. Sin embargo, la denominación de fluidos hidrocarburos como tal, sólo aplica a
las fases gaseosa y líquida, pues son estas las que pueden desplazarse desde el yacimiento
hacia la superficie, como consecuencia de la presencia de un diferencial de presión entre estos
dos espacios físicos.
Convencionalmente al hidrocarburo líquido se le denomina petróleo o crudo (la etimología de la
palabra petróleo, se refiere a petro = roca y oleum = aceite, que se traduce literalmente como
aceite de roca y suele ser un término empleado inadecuadamente para enmarcar toda esta
industria), al hidrocarburo gaseoso se le suele llamar sencillamente gas natural, y a aquellos
que presentan características cercanas a la fase sólida (muy poca movilidad) se les menciona
como bitumen.
A diferencia de sustancias puras como el agua, que está constituida exclusivamente por la
agrupación de moléculas conformadas por la unión de dos átomos de hidrógeno por cada
átomo de oxígeno, los hidrocarburos suelen presentarse en la naturaleza como mezclas
multicomponentes, donde cada mol característica está constituida por una gran variedad de
compuestos de diferentes pesos moleculares y tipos de moléculas. Dependiendo de la
proporción de estos compuestos dentro de la mezcla, ésta exhibirá comportamientos diferentes
a lo largo de todo el proceso de explotación. Es por ello, que conocer y caracterizar las

2. proporciones de cada uno de estos compuestos básicos dentro de la mezcla, es fundamental
para pronosticar su comportamiento a lo largo del sistema de producción, tratamiento,
transporte y refinación, y fundamentalmente para establecer su valor comercial.
1. CLASIFICACIÓN FISICOQUÍMICA DE LOS COMPUESTOS HIDROCARBUROS.
El C y el H al estar juntos forman compuestos con una gran variedad de patrones, aumentando
de un carbón por molécula a cientos de carbones por molécula, resultando en cientos de
compuestos diferentes que pueden estar presentes en un crudo.
Es por ello que la existencia de estos fluidos no se debe sólo a la presencia de un elemento, ni
aun a un compuesto químico. Es una mezcla de compuestos que varía mucho en cuanto a la
clase y número (proporción dentro de la mezcla), al punto que algunos contienen pocos
compuestos, y otros pueden llegar a contener miles de ellos. Aunque en su mayor parte lo
componen los compuestos hidrocarburos (proporción media: 83 a 87% de C y 11 a 15% de H),
también están presentes pequeñas cantidades de azufre (0 a 6%), oxigeno (0 a 3,5%) y
nitrógeno (0 a 0,5%). Por lo demás existen trazas de otros elementos, especialmente metales,
los cuales se describirán mas adelante.
La clasificación más empleada de los fluidos hidrocarburos se realiza a partir de la distribución o
proporción presente de los componentes elementales, por lo cual resulta pertinente conocer
previamente como se clasifican estos compuestos. La forma mas conocida se basa en la
propuesta de grupos que tienen características fisicoquímicas y comportamientos similares.
Estos compuestos se clasifican fundamentalmente en dos grandes familias dependiendo de la
configuración de sus estructuras moleculares, en cadenas lineales y en sistemas cerrados o
cíclicos. Los dos grupos principales se subdividen a su vez según el nivel de saturación en los
enlaces C-H (cada átomo de carbono tiene disponibilidad para 4 enlaces con otros átomos) y su
comportamiento químico, en Saturados e Insaturados (ver figura 1).

3. Figura 1. Clasificación básica de los compuestos hidrocarburos.
1.1. HIDROCARBUROS LINEALES (ALIFÁTICOS)
Los hidrocarburos lineales contienen uno o más átomos de carbono, unidos entre sí formando
una cadena lineal que puede tener una o más ramificaciones.
Dentro de los hidrocarburos lineales tenemos los saturados que son compuestos en los cuales
cada átomo de carbono esta unido a cuatro átomos por medio de un enlace simple; los
hidrocarburos saturados lineales son los alcanos.
También se encuentran los hidrocarburos lineales insaturados en los cuales algún átomo de
carbono no está unido a otros cuatro átomos por enlace simple, sino que tiene algún enlace
doble o triple. Dentro de los hidrocarburos lineales insaturados tenemos los alquenos, los
alquinos y los dienos.

4. 1.1.1. Hidrocarburos lineales saturados: Alcanos o parafinas
Los hidrocarburos lineales saturados están constituidos únicamente por átomos de carbono
unidos por medio de enlaces simples a otros átomos de carbono y a átomos de hidrógeno; de
ahí su nombre de saturados, ya que su capacidad de valencia está completa. Se presentan
como cadenas lineales o ramificadas. El nombre de parafinas proviene de su poca reactividad
química (del latín, parum affinis: poca afinidad). El nombre genérico internacional para los
hidrocarburos de esta serie es alcanos, denominación que incluye el sufijo característico ano.
La composición de todos los miembros del grupo está dada por la formula general
+
Donde n es el número de átomos de carbono de la molécula.
Los alcanos son nombrados (según la IUPAC; International Union of Pure and Applied
Chemistry) a través de un prefijo que denota el numero de átomos de carbono y el sufijo –ano,
(Ver anexo 1). En la siguiente tabla se pueden apreciar los prefijos más empleados, asociados a
moléculas con 1 a 10 carbonos.
Tabla 1. Los prefijos indicativos para nombrar una molécula a partir del número de carbonos.
Prefijo
Nº de
carbonos
met 1
et 2
prop 3
but 4
penta 5
hexa 6
hepta 7
octa 8
nona 9
deca 10
En la figura 2 se pueden observar algunos compuestos de esta familia, el número de carbonos,
su respectiva denominación y la formula desarrollada.

5. Figura 2. Formula desarrollada para algunas parafinas normales.
Las parafinas presentan diferentes configuraciones en la disposición u ordenamiento de los
átomos para moléculas con un mismo número de carbonos, lo que es conocido como isomería.
A estos compuestos se les denomina iso-parafinas, presentan el mismo número de átomos de
carbono e igual peso molecular.
Esta isomería no es posible más que para las combinaciones en las cuales intervienen cuatro
átomos de carbono o más. Cuanto mayor es el número de átomos de carbono, mayor es el de
isómeros posibles. Los compuestos isómeros suelen tener propiedades físicas bastante
próximas al compuesto normal, aunque diferentes en esencia: densidad, punto de ebullición,
etc.
Tabla 2. Relación entre el número de átomos de carbono y el número de posibles compuestos
isómeros derivados de la misma familia.
Atomos de
carbono
# de posibles
isómeros
4 2
4 3
6 5
7 9
8 18
9 35
12 355
15 4347
18 60523
25 36797588

6. Figura 3. Formula desarrollada del butano C4H10 (Izquierda) y del Iso-butano C4H10 (derecha).
Otras iso-parafinas (parte inferior).
Características físicas y químicas de los alcanos
En las parafinas a medida que aumenta la cantidad de carbonos también lo hacen
propiedades como la gravedad específica y el punto de ebullición, lo que no ocurre siempre
con el punto de fusión. Todos los alcanos son menos densos que el agua.
Los primeros cuatro miembros del grupo son gases (moléculas entre 1 y 4 carbonos), y
como resultado del decrecimiento de la volatilidad a medida que aumenta el número de
carbonos, los trece siguientes son líquidos (C5 a C17) y las parafinas con más de 18
carbonos son sólidos, todo esto a presión y temperatura estándar (condiciones asumidas
como atmosféricas: Presión de 1 atm o 14,7 psia y temperatura de 60ºF).

7. Químicamente las parafinas son poco reactivas, debido a que el enlace simple entre el
hidrogeno y el carbono es bastante fuerte a temperaturas normales. Las parafinas son casi
insolubles en agua, pero fácilmente solubles en alcohol etílico y éter, disminuyendo su
solubilidad con el aumento en el peso molecular.
La presencia de compuestos parafínicos en el petróleo es bastante común, inclusive en sus
principales derivados. Ver la figura 4, para el caso de las aplicaciones de los compuestos
más livianos del petróleo.
Figura 4. Presencia de compuestos alcanos en combustibles livianos.
COMPUESTOS
LIVIANOS
DEL
PETRÓLEO
COMPUESTOS FÓRMULAS MOLÉCULAS DENOMINACIONES
Metano CH4 Gas natural
Etano C2H6
Propano C3H8 GLP
Butano C4H10 GLP
Pentano C5H12 Gasolina natural
Hexano Gasolina natural
Heptano Gasolina natural
Octano Gasolina natural
Gas natural

8. Los cuatro primeros alcanos son usados principalmente para propósitos de calefacción y
cocina, y en algunos países para generación de electricidad. El metano y el etano son los
principales componentes del gas natural, así como otros miembros de esta familia. El
propano y el butano pueden ser líquidos a presiones moderadamente bajas, y son mejor
conocidos como gas licuado de petróleo (GLP). Por ejemplo, el propano se usa en el
quemador de gas propano, el butano en los encendedores descartables de cigarrillos.
Desde el pentano hasta el octano, los alcanos son líquidos razonablemente volátiles. Se
usan como combustibles en motores de combustión interna, puesto que pueden vaporizarse
rápidamente al entrar en la cámara de combustión, sin formar gotas, que romperían la
uniformidad de la combustión. Se prefieren los alcanos de cadena ramificada que sus
análogos de cadena lineal, puesto que son menos susceptibles a la ignición prematura, que
causa el cascabeleo en los motores.
1.1.2 Hidrocarburos lineales No saturados (Insaturados)
Dentro de esta clasificación se incluyen compuestos que contienen menos átomos de hidrógeno
que el correspondiente alcano y de ahí el nombre de insaturados. Los hidrocarburos alifáticos
no saturados son aquellos que presentan enlaces dobles o triples entre carbonos en su
molécula. Cuando hay un doble enlace, reciben el nombre de alquenos, olefinas o
hidrocarburos etilénicos (por ser el etileno el más importante de la serie). Cuando presentan dos
dobles enlaces reciben el nombre de dienos y cuando tienen un triple enlace se denominan
alquinos.
a) Alquenos u Olefinas.
Son hidrocarburos lineales en los que existe un doble enlace entre dos átomos de carbono. La
formula general de la familia de los alcanos esta dada por:
Donde n es el número de átomos de carbono de la molécula.

9. Los alquenos son nombrados según la IUPAC, a través de un prefijo que denota el numero de
átomos de carbono y el sufijo –eno. En la figura 5 se pueden observar algunos compuestos de
esta familia, el número de carbonos, su respectiva denominación y la formula desarrollada. Los
principales alquenos son el eteno también llamado etileno y el propeno también llamado
propileno.
Estos compuestos no se encuentran en la naturaleza y son producto de procesos desarrollados
sobre otros compuestos por los seres humanos. Se obtienen de la destilación destructiva de
sustancias naturales complejas, como el carbón, y en grandes cantidades de los procesos de
refinación de petróleo, especialmente en el proceso de cracking (palabra que proviene del
término ingles crack: quebrar, romper, destruir).
Figura 5. Formula desarrollada para algunos alquenos.
Figura 6. Formula desarrollada del propileno C3H6
Características físicas y químicas de los alquenos:
Las propiedades físicas de los alquenos son muy parecidas a los de los alcanos, puesto que
al aumentar el número de carbonos también lo hacen estas. Los puntos de fusión y
ebullición así como las densidades aumentan paulatinamente a medida que se avanza en la

10. serie. Los puntos de ebullición son muy semejantes entre un alcano y un alqueno de igual
número de carbonos. Los puntos de fusión, sin embargo, son en general, menores para los
alquenos que para las parafinas.
Al igual que los alcanos, los miembros más bajos son gases, los compuestos intermedios
son líquidos y los más altos son sólidos. Los tres primeros miembros normales de la serie
(de 2 a 4 carbonos) son gaseosos; de 5 a 15 carbonos, líquidos, y de 16 en adelante
sólidos, a condiciones normales de presión y temperatura.
Los compuestos del grupo de los alquenos son más reactivos químicamente que los
compuestos saturados. Reaccionan fácilmente con sustancias como los halógenos,
adicionando átomos de halógeno (tales como el cloro o el hidrogeno) a los dobles enlaces.
La mayoría de los alquenos reaccionan eliminando el doble enlace y formando dos encales
sencillos. Es precisamente por esta alta reactividad que no se encuentran originalmente en
el crudo o gas que se obtiene directamente de los yacimientos.
Los hidrocarburos olefínicos son menos densos que el agua e insolubles en ella, pero se
disuelven fácilmente en benceno, éter y cloroformo. Se emplean preferentemente
mezclados como combustibles y disolventes.
b) Dienos o Di-olefinas
Los dienos contienen dos dobles enlaces entre las parejas de átomos de carbono de la
molécula. Estos compuestos tienen como formula general:
Donde n es el número de átomos de carbono de la molécula. Esta fórmula claramente indica
que estos compuestos son más insaturados que los alquenos. Los compuestos mas elemental
de esta familia es el butadieno.

11. Figura 7. Formula desarrollada del butadieno C4H6
Características físicas y químicas de los dienos.
Químicamente, estos compuestos son mucho más reactivos que los alquenos, debido a la
presencia de los dos dobles enlaces. Físicamente, las propiedades de estos compuestos
son similares a los alquenos con el mismo número de carbonos.
La tendencia de propiedades a aumentar con el número de carbonos se repite en este caso.
Son muy activos químicamente y no se presentan libres en la naturaleza.
Están relacionados con los hidrocarburos complejos del hule natural y son importantes en la
fabricación de caucho y plásticos sintéticos.
c) Alquinos o Acetilenos.
Los alquinos o acetilenos con compuestos en los que se presenta uno o más enlaces triples
entre los átomos de carbono. Estos compuestos tienen como formula general:
Donde n es el número de átomos de carbono de la molécula.
La nomenclatura de los alquinos sigue, en general, las mismas reglas dadas para los alquenos,
teniendo en cuenta que el sufijo característico es -ino. El primero y principal miembro de esta
serie es el etino, también conocido como etileno o acetileno (C2H2).

12. Figura 8. Formula desarrollada del acetileno C2H2
Características físicas y químicas de los alquinos.
El comportamiento de las propiedades físicas de los acetilenos son esencialmente las
mismas que para los alcanos y alquenos. El etino, el propino y el 1-butino son gaseosos; el
isómero de éste, el 2-butino, sin embargo, es líquido, lo mismo que los demás términos
hasta el C14H26. De este compuesto en adelante son sólidos, a condiciones normales de
presión y temperatura.
La tendencia de propiedades como la densidad y los puntos de fusión y ebullición aumenta
con el número de carbonos. Son muy activos químicamente y no se presentan libres en la
naturaleza.
Los alquinos son menos densos que el agua e insolubles en ella, pero solubles en solventes
orgánicos tales como benceno y el éter.
Los alquinos se utilizan principalmente como combustibles y en síntesis orgánicas, pero,
excepto el acetileno, los demás son muy poco empleados.
1.2 HIDROCARBUROS CÍCLICOS (ALICÍCLICOS)
En los compuestos cíclicos, los átomos de carbono forman uno o más anillos cerrados, a partir
de tres o más átomos de carbono que se disponen en una estructura cíclica. Estos
hidrocarburos pueden subdividirse igualmente en saturados o insaturados. Los saturados son
los cicloalcanos (naftenos), y como en el caso de la familia de los alcanos se caracterizan por
mantener exclusivamente enlaces sencillos, mientras que los compuestos insaturados

13. presentan en su estructura cíclica enlaces dobles o triples. Dentro de este grupo se encuentran
los cicloalquenos, cicloalquinos y los aromáticos.
1.2.1. Hidrocarburos cíclicos saturados: Cicloalcanos o naftenos.
Los cicloalcanos, cicloparafinas o como también son llamadas en la industria del petróleo
naftenos, son hidrocarburos saturados, cuyo esqueleto es formado únicamente por átomos de
carbono unidos entre ellos con enlaces simples en forma de anillo. La formula general de estos
compuestos es:
Donde n es el número de átomos de carbono de la molécula.
Estos compuestos son las estructuras moleculares más comunes en el petróleo crudo. Aunque
presentan la misma fórmula general de las olefinas, su estructura es completamente diferente y,
por lo tanto, las propiedades físicas y químicas de estos compuestos también lo son. El
compuesto más elemental de esta familia es el ciclopropano (C3H6). Los más comunes de los
cicloalcanos son el ciclopentano y el ciclohexano.
Figura 9. Compuestos de la familia de los naftenos.

14. Características físicas y químicas de los naftenos:
Al igual que los alcanos, los miembros más bajos suelen presentarse en fase gaseosa, los
compuestos intermedios son líquidos y los más altos son sólidos: de 3 a 4 carbonos son
gaseosos; de 5 a 15 carbonos, líquidos, y de 16 en adelante sólidos, a condiciones
normales de presión y temperatura.
Presentan mayores puntos de fusión y ebullición que los correspondientes alcanos de igual
número de carbonos. La rigidez del anillo permite un mayor número de interacciones
intermoleculares, que es necesario romper mediante la aportación de energía, para pasar
las moléculas a fase gas.
Los cicloalcanos de pequeño tamaño (ciclopropano, ciclobutano) presentan una tensión
importante, lo que los hace susceptibles a reaccionar con facilidad. Los cicloalcanos de
mayor tamaño como ciclopentano y ciclohexano están casi libres de tensión.
Algunos compuestos como el ciclohexano forman parte de la gasolina. También se utilizan
como disolventes.
1.2.2. Hidrocarburos cíclicos No saturados: cicloalquenos, cicloalquinos y bencénicos.
En esta familia encontramos varios tipos de compuestos, como ya mencionó previamente,
cuyas similaridades se basan en la conformación de estructura cíclicas o cerradas y la
presencia de uno o más dobles o triples enlaces, lo que les da la característica de no
saturación.
Dentro de los hidrocarburos cíclicos insaturados se tiene tres subconjuntos:
Ciclo-alquenos
Ciclo-alquinos
Bencénicos.

15. Esta última estructura cíclica no saturada responde a una forma estable de la molécula, motivo
por la que es mucho más frecuente que las dos anteriores. La estructura molecular del benceno
ha sido estudiada exhaustivamente por numerosos métodos tanto químicos como físicos. Se
caracterizan por ser cíclicos, que tienen anillos de seis átomos de carbono altamente
insaturados (tres dobles enlaces alternados con tres enlaces sencillos en cada anillo), sus
propiedades físicas y químicas son muy diferentes a las demás series de hidrocarburos cíclicos.
Cuando se estudian las reacciones de algunos compuestos insaturados se observan
características marcadamente distintas de las de los compuestos alifáticos (estructuras en
cadenas abiertas), por lo que se agrupan en esta nueva serie llamada aromática, término que,
en un principio, provenía del hecho de que muchos compuestos de esta serie tenían olores
intensos y casi siempre agradables. En resumen, los compuestos más representativos y
abundantes de esta familia, son los bencénicos, y el compuesto más elemental es el benceno
(ver figura 10).
Figura 10. Representaciones de la molécula de Benceno C6H6
La formula general de estos compuestos es:
Donde n es el número de átomos de carbono de la molécula.
Los hidrocarburos aromáticos más sencillos pueden considerarse como derivados del benceno,
por sustitución de uno o varios átomos de hidrógeno por radicales hidrocarbonados, bien sean
saturados, como metilo, etilo, n-propilo, iso-propilo, etc., o no saturados, como etenilo o vinilo,
etinilo, etc. Existen, además, muchos otros hidrocarburos aromáticos con varios anillos,
llamados, por esto, polinucleares, como por ejemplo el naftaleno, antraceno, fenantreno, etc, y

16. todos sus derivados por sustitución de átomos de hidrógeno por radicales hidrocarbonatos (ver
figura 11).
Figura 11. Compuestos aromáticos más representativos.
Características físicas y químicas de la familia de los aromáticos:
La gran mayoría de Ios compuestos aromáticos son líquidos a condiciones ambientales
normales, los restantes son sólidos. Los líquidos son incoloros, de olor aromático menos
densos que el agua e insolubles en ella.
Estos compuestos se encuentran en los petróleos crudos en proporciones variables. En la
naturaleza son muy escasos, y son producidos principalmente a partir de la refinación.
Entre los subproductos aromáticos más importantes se encuentran prácticamente todos los
condimentos, perfumes y tintes orgánicos, tanto sintéticos como naturales; los alcaloides
que no son alicíclicos y sustancias como el trinitrotolueno (TNT) y los gases lacrimógenos.
Por otra parte los hidrocarburos aromáticos suelen ser nocivos para la salud, como los
llamados BTEX, benceno, tolueno, etilbenceno y xileno por estar implicados en numerosos
tipos de cáncer o el alfa-benzopireno que se encuentra en el humo del tabaco,
extremadamente carcinogénico.

17. 1.3. RESINAS Y ASFALTENOS
Las resinas y los asfáltenos son arreglos estructurales de alto peso molecular de la serie
aromáticos y nafteno-aromáticos (>700), conformadas principalmente de hidrogeno y carbono,
con uno a tres átomos de azufre, oxigeno o nitrógeno por molécula, por ello se les conoce
también como compuestos hidrocarburos NSO. Su estructura básica es compuesta por anillos,
en un rango de tres a diez por cada molécula. Las estructuras básicas son similares, ambos
pueden ser formados por oxidación de aromáticos poli-cíclicos. Son los componentes más
pesados de los crudos y los principales en asfaltos.
Existen importantes diferencias entre las resinas y los asfáltenos. Los asfáltenos no se
disuelven en el petróleo permaneciendo como coloides en él, este compuesto puro es sólido,
seco y es un polvo negro. Mientras que, las resinas están disueltas en el petróleo y cuando
están puras son líquidos pesados o sólidos pegajosos y son tan volátiles como los
hidrocarburos del mismo tamaño. Las resinas de mayor peso molecular son rojizas, mientras
que las de menor peso suelen tener menos coloración. Por lo tanto, cuando el petróleo es
destilado los asfáltenos permanecen en el residuo, mientras que las resinas quedan divididas
en diferentes fracciones de acuerdo a su volatilidad.
Figura 12. Estructura características de Resinas y/o Asfaltenos.

18. 2. CLASIFICACIÓN DE LOS CRUDOS
Desde el punto de vista físico, el petróleo es un líquido de aspecto viscoso, menos denso que el
agua e inmiscible en ella, por lo general combustible e inflamable, de olor y color variado según
material precursor y el ambiente de formación y acumulación. Desde el punto de vista químico,
el petróleo es una mezcla natural y compleja de hidrocarburos en distintas proporciones, con
pequeñas cantidades de otras sustancias orgánicas e inorgánicas que comúnmente se
denominan “contaminantes del petróleo”.
Los compuestos hidrocarburos constituyen entre el 90 y 99% en los diferentes tipos de crudos,
el resto lo constituyen los contaminantes, especialmente compuestos de Azufre, Oxígeno,
Nitrógeno y trazas de algunos metales principalmente Vanadio, Hierro, Níquel, Cobre y Radio,
considerados como impurezas en el crudo.
En la siguiente sección se discutirá brevemente acerca de algunas de las formas mas
conocidas para referirse a los tipos de petróleo que se pueden encontrar en un yacimiento. Una
bastante conocida y aceptada, y sobre la cual se hará mayor referencia, es a partir de los tipos
de hidrocarburos que contienen. Así, su denominación dependerá fundamentalmente de la
familia de constituyentes que se halle en mayor proporción dentro de la mezcla. Algunos
autores discretizan con suficiente detenimiento estas categorías, en bases simples o bases
mixtas, subdivididas en tres subgrupos cada uno dependiendo de la proporción de compuestos
hidrocarburos presentes en al mezcla, descritos en la sección anterior. Otras propuestas, se
asocian a diferenciarlos a partir de propiedades físicas fácilmente medibles, como el caso de la
densidad (convertida a API) y el contenido de azufre.
2.1. CLASIFICACIÓN DE LOS PETRÓLEOS EN “BASES”1
Los petróleos crudos para su estudio, análisis, venta y procesamiento, se clasifican en varios
grupos llamados “bases”, de acuerdo a su constitución química, es decir, según los tipos y
cantidades relativas de hidrocarburos presentes en ellos, ya que todos los crudos son mezclas
complejas de las diferentes series.
1
Jesús Páramo Carrillo y Carlos Mario Sierra Restrepo. Caracterización de Crudos y Derivados. Universidad
Nacional de Colombia, Seccional Medellín, Facultad de Minas, Ingeniería de Petróleos Medellín, 1991.

19. Figura 13. Clasificación de los crudos según sus bases.
Se han establecido tres bases principales y tres mixtas o intermedias, a saber:
a) Bases principales:
− Base parafínica: cuando la proporción de hidrocarburos parafínicos está en cantidades
mayores del 75 % dentro de la mezcla.
− Base nafténica: Cuando los hidrocarburos cicloalcanos (naftenos) están en cantidades
mayores del 75%.
− Base aromática: Cuando el contenido de hidrocarburos bencénicos, incluyendo resinas y
asfaltenos es mayor del 50%.
b) Bases mixtas:
− Base parafínica-nafténica: cuando el contenido de estas dos serias está en una proporción
de 60 y 30% respectivamente.

20. − Base nafténica-aromática: cuando el contenido de las dos series es aproximadamente de
45% de cada una.
− Base parafínico-nafténico-aromática: Cuando el contenido de las tres series es alrededor
de 30% de cada una de ellas dentro de la mezcla.
Características generales de los crudos según su base:
Crudos de base parafínica
Son crudos livianos, inoloros y de colores claros (verdes, anaranjados, rojizos, etc.).
Generalmente están libres de contaminantes orgánicos - sólo trazas algunas veces- e
inorgánicos. Da un alto rendimiento de productos livianos (gasolinas, disolventes y querosenes)
y aceites lubricantes de buena calidad.
El costo de refinamiento de los productos es relativamente bajo, gracias a que carecen de
contaminantes y de hidrocarburos indeseables.
Geológicamente hablando son los más antiguos. Pues la mayoría de ellos se formaron en la era
Mesozoica, periodo Cretácico hace aproximadamente 150 millones de años.
Crudos de base nafténica (asfáltica)
Son crudos pesados, viscosos, mal olientes y de color negro. Casi siempre están contaminados
por compuestos orgánicos e inorgánicos, en cantidades por lo general relativamente moderadas
a altas.
El costo de refinamiento de los productos tiende a ser superior que un crudo parafínico, debido
a la presencia de contaminantes a veces en cantidades apreciables, que deben eliminarse a
través de procesos muy costosos. Geológicamente, son los más recientes, pertenecen a la era
Cenozoica en el periodo terciario hace menos de 100 millones de años.

21. El precio promedio, es inferior al de los parafínicos, dependiendo en todo caso del valor de su
gravedad API y el grado de contaminación.
Crudos de base aromática
Son crudos pesados, viscosos, color oscuro, olor un poco alquitranado, presentan fluorescencia
muy marcada cuando se exponen a la luz ultravioleta. Por lo general están contaminados en
cantidades apreciables por compuestos orgánicos e inorgánicos.
El costo de refinamiento de los productos de este tipo de crudos es alto, debido a la presencia
de contaminantes sobre todo sulfurados y oxidados.
Geológicamente se considera que son de la misma era geológica que la de los nafténicos. Los
crudos de base aromática son escasos en la naturaleza, en el mundo se encuentran algunos en
California (EEUU), el Cáucaso (Rusia), en Borneo y Sumatra (Oceanía), entre otros.
Otra clasificación particular que resulta pertinente citar, se refiere a la propuesta por Vasily, et
al., quienes presentan una clasificación de acuerdo a la composición química de las principales
fracciones entre 250 a 300 ºC. Esta clasificación es mostrada en la siguiente tabla.
Tabla 3. Clasificación de los tipos de crudo según Vasily Simanzhenkov.
Tomado de: Vasily Simanzhenkov, Raphael Idem; CRUDE OIL CHEMISTRY.

22. 2.2 CLASIFICACIÓN DE LOS CRUDOS SEGÚN API Y CONTENIDO DE AZUFRE.
Como se ha observado los tipos de petróleo pueden ser determinados de distintos modos en
función al criterio que se desee considerar como predominante, siendo los más comunes para
el precio de comercialización:
a) Gravedad API:
La valoración en los mercados internacionales del petróleo y sus derivados hace necesario el
desarrollo de sistemas de referencia que permitan una idea fácil y general de las propiedades
de los mismos.
La determinación de la gravedad específica del petróleo y sus productos es una medida
necesaria para la conversión de volúmenes medidos a cualquier temperatura. Éste es un factor
que gobierna la calidad del crudo y se usa para tener una idea de su composición, su calor de
combustión y su valor comercial. La gravedad específica es la relación entre la densidad del
líquido con respecto a la densidad del agua medidas a las mismas condiciones de presión y
temperatura. La gravedad específica 60/60 se refiere a que las densidades, tanto del líquido
como del agua, fueron tomadas a 60 ºF y a la misma presión. La gravedad específica 100/60
significa que la densidad del líquido fue medida a 100 ºF y la del agua a 60 ºF bajo las mismas
condiciones de presión.
Sin embargo, su cuantificación viene dada principalmente en numeraciones decimales inferiores
al 1 (GE del agua), que dificultan apreciar las diferencias entre los crudos con suficiente
claridad. La gravedad API es una unidad creada por el “American Petroleum Institute”, medida
basada en la gravedad específica de un líquido, que busca solventar este problema numérico
traduciéndolo a valores mayores donde se logren apreciar estas diferencias, y se calcula por la
expresión:
°API = [141,5/ (GE 60/60°
F)] – 131,5

23. En esta escala, cuanto más liviano es un petróleo, mayor es su gravedad API y cuanto más
pesado, menor será su valor (ver tabla). Como referencia, el agua tiene una gravedad
específica de 10 °API.
Tabla 4. Clasificación de los tipos de crudo según la ºAPI
TIPO DE CRUDO GRAVEDAD
Condensado a partir de 42
Liviano Más de 30
Mediano de 22,0 hasta 29,9
Pesado de 10,0 hasta 21,9
Extrapesado Hasta 9,9
Bitumen Promedio 8,2
b) Presencia de Azufre:
Como mencionamos en un inicio, el azufre es uno de los componentes que están presentes en
los hidrocarburos. Pero su presencia en los hidrocarburos implica la necesidad de mayores
procesos de refinamiento, y por ende un mayor costo final, razón por la cual la presencia de
azufre es también un determinante del valor comercial del petróleo.
Así, tenemos que el petróleo puede clasificarse de dos formas:
- Petróleo Dulce (Sweet Crude Oil): Es aquel que contiene menos de 0.5% de contenido
sulfuroso, es decir, con presencia de azufre. Es un petróleo de alta calidad y es ampliamente
usado para ser procesado como gasolina.
- Petróleo Agrio (Sour Crude Oil): Es aquel que contiene al menos 1% de contenido sulfuroso
en su composición. Debido a la mayor presencia de azufre su costo de refinamiento es mayor,
razón por la cual es usado mayormente en productos destilados como el diesel, dado su menor
costo de tratamiento.

24. 3. CONTAMINANTES ORGÁNICOS E INORGÁNICOS DEL PETRÓLEO
3.1. Contaminantes inorgánicos
En las cenizas de residuos de algunos petróleos se han encontrado vestigios o trazas de varios
metales. La forma química en que se encuentran originalmente presentes estos metales no se
conoce con exactitud, se cree que algunos estén como óxidos y otros como sales. Por otra
parte, hasta el momento hay duda de sí muchos de esos elementos en trazas encontrados en
las trazas sean originales o accidentales de los crudos. Entre los principales metales
encontrados en muchos crudos se tienen los siguientes: Vanadio, Hierro, Níquel.
• Hierro y Níquel. Las cantidades encontradas en las cenizas de algunos petróleos de estos
dos elementos es muy baja, sólo trazas. El origen o precedencia de estos dos elementos en
los crudos aún no está bien clarificado; algunos investigadores sugieren que el Hierro puede
provenir en parte, del contacto de los crudos en superficie con tubería de conducción y
tanques de almacenamiento.
• Vanadio. La presencia de vanadio en las cenizas de casi todos lo petróleos de base asfáltica
es interesante. El vanadio se presenta por lo general en cantidades muy pequeñas y sólo en
algunos pocos crudos en cantidades apreciables.
3.2. Contaminantes orgánicos
Son los más importantes y los que se encuentran por lo general en mayor cantidad; aunque
pueden existir otros, los más comunes en casi todos los petróleos crudos son compuestos
sulfurados, oxigenados y nitrogenados.
• Compuestos sulfurados. Casi todos los petróleos conocidos contienen Azufre en alguna
forma, en cantidades que varían por lo común desde trazas hasta un 4% en peso como
máximo. En términos generales los crudos parafínicos contienen menos azufre que los
nafténicos y aromáticos.

25. La presencia de compuestos sulfurados en el crudo y derivados es perjudicial desde todo
punto de vista. Cuando un crudo contiene azufre, se dice que es “agrio” o “amargo” y es mal
oliente y corrosivo, en caso contrario se dice que es “dulce” y por lo general inodoro y no
corrosivo. El contenido de azufre en el crudo va en detrimento a su valor comercial.
• Compuestos oxigenados. Los crudos poco viscosos y de colores claros, por lo general
contienen un bajo porcentaje de compuestos oxigenados y a veces nada; en cambio en los
crudos de color oscuro y viscoso, el contenido por lo general es alto.
La presencia de estos compuestos oxigenados hace que los crudos sean más densos o
viscosos, posean una gran tendencia a formar asfaltos y otros materiales bituminosos
sólidos y semi-sólidos.
• Compuestos nitrogenados. Casi todos los petróleos conocidos contienen compuestos
nitrogenados en cantidades que por lo general no pasan del 1% como máximo. Los
parafínicos carecen de estos compuestos (sólo trazas en algunos casos); se cree que los
petróleos mas antiguos geológicamente hablando, han perdido con el tiempo gran parte de
sus compuestos nitrogenados que originalmente pudieron contener.
4. TIPOS DE GAS NATURAL
Se denomina gas natural al formado por los hidrocarburos más volátiles de la serie de los
alcanos o parafínicos, principalmente metano, cantidades menores de etano, propano y butano
y un contenido pequeño de compuestos más pesados. Además suelen presentar un contenido
variable de gases no hidrocarburos tales como el nitrógeno, dióxido de carbono, vapor de agua,
helio y sulfuro de hidrógeno. El gas natural puede obtenerse de yacimientos de gas libre o
asociado en yacimiento de petróleo y de condensados.
La composición del gas natural se refiere al contenido de cada uno de los hidrocarburos y no
hidrocarburos presentes, que comúnmente se expresa como porcentaje o fracción molar y se
determina mediante una cromatografía. La composición varía de un gas a otro dependiendo del
yacimiento de donde provenga. Es muy importante conocerla con exactitud, porque todas sus
propiedades varían sustancialmente de acuerdo a las variaciones en su composición, al

26. atravesar diferentes condiciones de presión y temperatura. En la siguiente tabla se muestra la
composición típica del gas natural de diferentes Campos de Colombia.
Tabla 5. Composición típica del gas natural de diferentes campos de Colombia.
CAMPO APIAY CUSIANA PROVINCIA GUAJIRA OPON
COMPONENTE (asociado) (asociado) (asociado) (Libre) (Libre)
Metano 78.65 75.60 82.414 97.882 91.79
Etano 10.34 11.10 6.333 0.266 4.36
Propano 4.59 4.70 2.986 0.172 1.83
i-Butano - 0.78 0.695 0.035 0.13
n-Butano 1.96 0.63 1.093 0.01 0.53
Pentano y más
Pesados
4.26 0.91 1.345 0.061 1.04
Dióxido de
carbono
0.09 5.2 0.652 0.357 0.32
Nitrógeno 0.11 - 4.453 1.217 -
Oxigeno - - 0.029 - -
H2S (ppm) - - 0.00 - -
Gravedad
específica
0.7634 0.74 0.6975 0.5679 0.63
% MOLAR
El gas natural es incoloro, inodoro, inflamable y no es tóxico, sin embargo desplaza al aire en un
ambiente cerrado. Es un excelente combustible debido a se quema fácil y completamente
produciendo poca contaminación. Las propiedades físicas, químicas y termodinámicas del gas
natural son esenciales para conocer el comportamiento y resolver problemas en las etapas de
extracción, tratamiento, transporte y distribución. Estas propiedades son obtenidas por
medición directa en el laboratorio o a partir de las propiedades individuales de los hidrocarburos
componentes (conociendo su composición) para obtener las propiedades de toda la mezcla.
En general el gas natural recibe diversas denominaciones dependiendo de cómo se encuentra
en el yacimiento (ya sea en solución o libre), la cantidad de contaminantes y la capacidad para
generar fluidos condensados. Estos aspectos se amplian a continuación:

27. Gas en solución: Son hidrocarburos gaseosos que están disueltos en el petróleo crudo,
bajo condiciones de presión y temperatura de yacimiento, también se le denomina gas
asociado.
Gas libre: Es el gas que se encuentra libre a condiciones de yacimiento.
Gas dulce: Es el gas que contiene cantidades de sulfuro de hidrógeno (H2S), menores a 4
ppm (mg/L) y menos de 3% en fracción molar de CO2.
Gas ácido o agrio: Gas que contiene cantidades apreciables de sulfuro de hidrógeno (H2S),
dióxido de carbono (CO2) y otros componentes ácidos como el disulfuro de carbono (CS2) y
mercaptanos entre otros.
Gas rico (húmedo): Es aquel del cual se puede obtener cantidades apreciables de
hidrocarburos líquidos, del propano hacia arriba, de aproximadamente, 3 GPM (galones de
líquido por 1000 pies cúbicos de gas en condiciones normales). También se denomina
yacimientos de condensado de gas, el cual inicialmente los fluidos se encuentran en estado
gaseoso pero debido a la reducción de presión y temperatura se forman condensados. La
palabra húmedo expresada aquí no tiene nada que ver con el contenido de agua en el gas.
Gas pobre (seco): Es un gas que prácticamente está formado por metano (CH4) y etano
(C2H6), es decir contiene muy baja cantidad de hidrocarburos líquidos. Se caracteriza por
que tanto a condiciones de yacimiento como de superficie es gas.

28. ANEXO: NORMAS GENERALES PARA LA
FORMULACIÓN DE COMPUESTOS ORGÁNICOS2
1.- Todas las fórmulas llevan un prefijo y una terminación. El prefijo indica la longitud de la
cadena principal de carbonos, pues dicho prefijo indica el número de carbonos que posee esa
cadena. La terminación indica el tipo de hidrocarburo, siendo ano para alcanos, eno para
alquenos e ino para alquinos.
2.- Los prefijos indicativos del número de carbonos son:
Prefijo
Nº de
carbonos
met 1
et 2
prop 3
but 4
penta 5
hexa 6
hepta 7
octa 8
nona 9
deca 10
3.- En una cadena pueden existir "bifurcaciones". Por ello, debemos elegir como cadena
principal la que tenga más átomos de carbono. Las cadenas laterales se llaman radicales y se
nombran en función del número de carbonos que tienen. Veamos los nombres de los radicales:
Nombre Radical
metil - CH3
etil - CH2 - CH3
propil - CH2 - CH2 - CH3

29. 4.- Como los radicales pueden ir colocados en distintos carbonos, debemos indicar en qué
carbono están colocados. Para ello numeramos la cadena y, al nombrar el radical,
anteponemos un número que indica en que carbono de la cadena principal está colocado.
La cadena principal es la enmarcada en rojo. Luego sería 5 metil hexano, si empiezo a contar
por la derecha o 2 metil hexano, si empiezo por la izquierda. La norma dice que hay que
empezar por el lado tal que los números de los radicales sean los más bajos. Por eso, sería 2
metil hexano.
Cuando varias ramificaciones, se nombran de la siguiente forma:
• Se toma como base la cadena más larga.
• Se numeran los carbonos comenzando por el extremo que tiene más cerca una rama,
nombrándose éstas por orden alfabético precedidas del número que indica el carbono en el
que se ha efectuado la sustitución. Las ramas se consideran como radicales unidos a la
cadena principal.
• Se nombran en primer lugar los radicales, precedidos del número del carbono al que están
unidos.
5.- Cuando la cadena lleva dobles o triples enlaces, también debemos indicar en que carbono
va ese doble o triple enlace, significándolo con un número que indica el carbono anterior a ese
enlace. Se aplica la misma norma de numeración, de forma que caigan las insaturaciones
(dobles y triples enlaces) con el número más bajo. Las insaturaciones tienen preferencia a la
hora de numerar sobre los radicales.

30. Este sería el 5 metil 2 hexeno, pues se numera por la izquierda, para que el doble enlace caiga
con el número más bajo.
6. En el caso de las series cíclicas:
Cuando el benceno lleva un radical se nombra primero dicho radical seguido de la palabra "-
benceno".
Clorobenceno, Metilbenceno Nitrobenceno (Tolueno)
Si son dos los radicales se indica su posición relativa dentro del anillo bencénico mediante
los números 1,2; 1,3 ó 1,4, teniendo el número 1 el sustituyente más importante. Sin
embargo, en estos casos se sigue utilizando los prefijos "orto", "meta" y "para" para indicar
esas mismas posiciones respecto al segundo sustituyente.
1. 1,2-dimetilbenceno, (o-dimetilbenceno) o(o-xileno)
2. 1,3-dimetilbenceno, (m-dimetilbenceno) o (m-xileno)
3. 1,4-dimetilbenceno, (p-dimetilbenceno) o (p-xileno)
En el caso de haber más de dos sustituyentes, se busca la manera de que los localizadores
sean los más bajos posibles y los radicales se nombran por orden de prioridad.
Cuando el benceno actúa como radical de otra cadena se utiliza con el nombre de "fenil" o
"fenilo".

31. Fenilo Bencilo
Cumeno Estireno
Naftaleno Antraceno
Fenantreno Bifenilo