combustibles y lubricantes 1

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COMBUSTIBLES, LUBRICANTES Y TRATAMIENTO DE AGUAMg. Emiliano Romero [email protected]

PRESENTACIONConocer los combustibles empleados abordo, sus propiedades, especificaciones, caractersticas y tratamiento

Conocer los lubricantes empleados abordo, sus propiedades, especificaciones, caractersticas y tratamiento

Conocer las impurezas que pueden encontrarse en el agua de alimentacin de los equipos principales abordo y su tratamiento qumico

OBJETIVOSSUMARIOCombustibles fsiles

DefinicinClasesPetrleoCarbnGas NaturalPrincipales pases productoresVentajas y desventajas

Los combustibles fsiles son depsitos geolgicos de compuestos orgnicos mineralizados (hidrocarburos), fruto de la descomposicin de plantas y animales durante cientos de millones de aos sometidos al calor y la presin de numerosas capas de sedimentos de la corteza terrestre que as sufrieron una transformacin qumica y biolgica y acabaron transformndose en petrleo, carbn y gas natural.

DEFINICIONCOMBUSTIBLES FOSILES

Los combustibles fsiles, que se extraen del subsuelo y se someten a un proceso de refinado para convertirse, entre otros, en gasolina, disel o querosene, constituyen la principal fuente de energa de la sociedad moderna.


Poseen gran contenido energtico y su empleo genera la llamada Energa fsil. No es un tipo de energa renovable ya que sus recursos no se reponen por procesos biolgicos, adems es en extremo contaminante, pero es la mas usada en el mundo actualmente.


Carbn

Petrleo

Gas Natural

CLASESCOMBUSTIBLES FOSILES

El carbn es un mineral que se form a partir de los restos vegetales prehistricos, principalmente de los helechos arborescentes. Esos restos sepultados por el fango y bajo los efectos del calor, la presin y la falta de oxgeno, tomaron la estructura mineral que hoy presentan.

EL CARBONCOMBUSTIBLES FOSILES

La importancia del carbn radica en su poder energtico como combustible y en el hecho de constituir la materia prima fundamental en la elaboracin de infinidad de artculos. Las primeras maquinas de vapor, como barcos, trenes y maquinaria industrial se movieron gracias a la energa que suministraba a este material. Posteriormente fue desplazado por el petrleo; sin embargo, hoy en da el carbn parece recuperar su posicin privilegiada, pues ste es materia prima para la elaboracin de plstico, colorantes, perfumes y aceites.


Existen diferentes tipos de carbones minerales en funcin del grado de carbonificacin que haya experimentado la materia vegetal que origin el carbn. Estos van desde la turba, que es el menos evolucionado y en que la materia vegetal muestra poca alteracin, hasta la antracita que es el carbn mineral con una mayor evolucin. Esta evolucin depende de la edad del carbn, as como de la profundidad y condiciones de presin, temperatura, entorno, etc., en las que la materia vegetal evolucion hasta formar el carbn mineral.


El hombre extrae carbn desde la Edad Media. En los yacimientos poco profundos la explotacin es a cielo abierto. Sin embargo, por lo general las explotaciones de carbn se hacen con minera subterrnea ya que la mayora de las capas se encuentran a cientos de metros de profundidad.


El carbn suministra el 25% de la energa primaria consumida en el mundo, slo por detrs del petrleo. Adems es de las primeras fuentes de energa elctrica, con 40% de la produccin mundial (datos de 2006). Las aplicaciones principales del carbn son:

1.Generacin de energa elctrica. Las centrales trmicas de carbn pulverizado constituyen la principal fuente mundial de energa elctrica. En los ltimos aos se han desarrollado otros tipos de centrales que tratan de aumentar el rendimiento y reducir las emisiones contaminantes, entre ellas las centrales de lecho fluido a presin. Otra tecnologa en auge es la de los ciclos combinados que utilizan como combustible gas de sntesis obtenido mediante la gasificacin del carbn.

EL CARBONCOMBUSTIBLES FOSILES2.Coque. El coque es el producto de la pirlisis del carbn en ausencia de aire. Es utilizado como combustible y reductor en distintas industrias, principalmente en los altos hornos (coque siderrgico). Dos tercios del acero mundial se producen utilizando coque de carbn, consumiendo en ello 12% de la produccin mundial de carbn (cifras de 2003).


3.Siderurgia. Mezclando minerales de hierro con carbn se obtiene una aleacin en la que el hierro se enriquece en carbono, obteniendo mayor resistencia y elasticidad. Dependiendo de la cantidad de carbono, se obtiene: 1.Hierro dulce: menos del 0,2 % de carbono. 2.Acero: entre 0,2% y 1,2% de carbono. 3.Fundicin: ms del 1,2% de carbono.


4.Industrias varias. Se utiliza en las fbricas que necesitan mucha energa en sus procesos, como las fbricas de cemento y de ladrillos.


5.Uso domstico. Histricamente el primer uso del carbn fue como combustible domstico. An hoy sigue siendo usado para calefaccin, principalmente en los pases en vas de desarrollo, mientras que en los pases desarrollados ha sido desplazados por otras fuentes ms limpias de calor (gas natural, propano, butano, energa elctrica) para rebajar el ndice de contaminacin


6.Carboqumica. La carboqumica es practicada principalmente en frica del Sur y China. Mediante el proceso de gasificacin se obtiene del carbn un gas llamado gas de sntesis, compuesto principalmente de hidrgeno y monxido de carbono. El gas de sntesis es una materia prima bsica que puede transformarse en numerosos productos qumicos de inters como, por ejemplo: 1.Amoniaco 2.Metanol 3.Gasolina y gasleo de automocin a travs del proceso Fischer-Tropsch (proceso qumico para la produccin de hidrocarburos lquidos a partir de gas de sntesis, CO y H2)


7.Petrleo sinttico. Mediante el proceso de licuefaccin directa, el carbn puede ser transformado en un crudo similar al petrleo. La licuefaccin directa fue practicada ampliamente en Alemania durante la Segunda Guerra Mundial pero en la actualidad no existe ninguna planta de escala industrial en el mundo. Estas dos ltimas aplicaciones antiguas son muy contaminantes y requieren mucha energa, desperdiciando as un tercio del balance energtico global. Debido a la crisis del petrleo se han vuelto a utilizar.


El petrleo es un lquido oleoso compuesto de carbono e hidrgeno en distintas proporciones. Se encuentra en profundidades que varan entre los 600 y los 5.000 metros. Este recurso ha sido usado por el ser humano desde la Antigedad: los egipcios usaban petrleo en la conservacin de las momias, y los romanos, de combustible para el alumbrado.

EL PETROLEOCOMBUSTIBLES FOSILES

El petrleo y sus derivados tienen mltiples y variadas aplicaciones. Adems de ser un combustible de primer orden, tambin constituye una materia prima fundamental en la industria, pues a partir del petrleo se pueden elaborar fibras, caucho artificial, plsticos, jabones, asfalto, tintas de imprenta, caucho para la fabricacin de neumticos y un sin nmero de productos que abarcan casi todos los productos del campo.


El petrleo (del griego: , "aceite de roca") es una mezcla homognea de compuestos orgnicos, principalmente hidrocarburos insolubles en agua. Tambin es conocido como petrleo crudo o simplemente crudo.


Es de origen fsil, fruto de la transformacin de materia orgnica procedente de zooplancton y algas que, depositados en grandes cantidades en fondos de mares o zonas lacustres del pasado geolgico, fueron posteriormente enterrados bajo pesadas capas de sedimentos. La transformacin qumica (craqueo natural) debida al calor y a la presin durante la diagnesis produce, en sucesivas etapas, desde betn a hidrocarburos cada vez ms ligeros (lquidos y gaseosos). Estos productos ascienden hacia la superficie, por su menor densidad, gracias a la porosidad de las rocas sedimentarias. Cuando se dan las circunstancias geolgicas que impiden dicho ascenso (trampas petrolferas como rocas impermeables, estructuras anticlinales, mrgenes de diapiros salinos, etc.) se forman entonces los yacimientos petrolferos.


En condiciones normales es un lquido bituminoso que puede presentar gran variacin en diversos parmetros como color y viscosidad (desde amarillentos y poco viscosos como la gasolina hasta lquidos negros tan viscosos que apenas fluyen), densidad (entre 0,66 g/ml y 0,95 g/ml), capacidad calorfica, etc. Estas variaciones se deben a la diversidad de concentraciones de los hidrocarburos que componen la mezcla.


23Es un recurso natural no renovable y actualmente tambin es la principal fuente de energa en los pases desarrollados. El petrleo lquido puede presentarse asociado a capas de gas natural, en yacimientos que han estado enterrados durante millones de aos, cubiertos por los estratos superiores de la corteza terrestre.


El petrleo est formado principalmente por hidrocarburos, en su mayora parafinas, naftenos y aromticos. Junto con cantidades variables de derivados saturados homlogos del metano (CH4). Su frmula general es CnH2n+2.

Cicloalcanos o cicloparafinas-naftenos: hidrocarburos cclicos saturados, derivados del ciclopropano (C3H6) y del ciclohexano (C6H12). Su frmula general es CnH2n.

Hidrocarburos aromticos: hidrocarburos cclicos insaturados constituidos por el benceno (C6H6) y sus homlogos. Su frmula general es CnHn.

Alquenos u olefinas: molculas lineales o ramificadas que contienen un enlace doble de carbono (-C=C-). Su frmula general es CnH2n. Tienen terminacin -"eno".

Dienos: Son molculas lineales o ramificadas que contienen dos enlaces dobles de carbono. Su frmula general es CnH2n-2.

EL PETROLEOCOMBUSTIBLES FOSILESAlquinos: molculas lineales o ramificadas que contienen un enlace triple de carbono. Su frmula general es: CnH2n-2. Tienen terminacin -"ino".

Adems de hidrocarburos, el petrleo contiene otros compuestos que se encuentran dentro del grupo de orgnicos, entre los que destacan sulfuros orgnicos, compuestos de nitrgeno y de oxgeno. Tambin hay trazas de compuestos metlicos, tales como sodio (Na), hierro (Fe), nquel (Ni), vanadio (V) o plomo (Pb).


El gas natural est compuesto principalmente por metano, un compuesto qumico hecho de tomos de carbono e hidrgeno. Se encuentra bajo tierra, habitualmente en compaa de petrleo. Se extrae mediante tuberas, y se almacena directamente en grandes contenedores de aluminio. Luego se distribuye a los usuarios a travs de gasoductos. Como es inodoro e incoloro, al extraerlo se mezcla con una sustancia que le da un fuerte y desagradable olor. De este modo, las personas pueden darse cuenta de que existe una filtracin o escape de gas.

EL GAS NATURALCOMBUSTIBLES FOSILES

El gas natural es una de las varias e importantes fuentes de energa no renovables formada por una mezcla de gases ligeros que se encuentra en yacimientos de petrleo, disuelto o asociado con el petrleo (acumulacin de plancton marino) o en depsitos de carbn. Aunque su composicin vara en funcin del yacimiento del que se saca, est compuesto principalmente por metano en cantidades que comnmente pueden superar el 90 95% y suele contener otros gases como nitrgeno, cido Sulfhdrico, helio y mercaptanos.


Algunos de los gases que forman parte del gas natural cuando es extrado se separa de la mezcla porque no tienen capacidad energtica (nitrgeno o CO2) o porque pueden depositarse en las tuberas usadas para su distribucin debido a su alto punto de ebullicin. Si el gas fuese criognicamente licuado para su almacenamiento, el dixido de carbono (CO2) solidificara interfiriendo con el proceso criognico. El CO2 puede ser determinado por los procedimientos ASTM D 1137 o ASTM D 1945.


El propano, butano e hidrocarburos ms pesados en comparacin con el gas natural son extrados, puesto que su presencia puede causar accidentes durante la combustin del gas natural. El vapor de agua tambin se elimina por estos motivos y porque a temperaturas cercanas a la temperatura ambiente y presiones altas forma hidratos de metano que pueden obstruir los gasoductos. Los compuestos de azufre son eliminados hasta niveles muy bajos para evitar corrosin y olores perniciosos, as como para reducir las emisiones de compuestos causantes de lluvia cida.


Las reservas de carbn se encuentran muy repartidas, con 70 pases con yacimientos aprovechables. Al ritmo actual de consumo se calcula que existen reservas seguras para 133 aos, por 42 y 60 del petrleo y el gas, respectivamente. Adems, el 67% de las reservas de petrleo y el 66% de las de gas se encuentran en Oriente Medio y Rusia. Sin embargo, pases como China estn ya poniendo sus miras en otro tipo de energas para sustituirlo a medio plazo debido a los precios y dificultades crecientes en la extraccin. Ideas que puedan parecer futuristas como la produccin de electricidad por helio3 ya estn siendo observadas por China, EEUU, Rusia o la EU.

COMBUSTIBLES FOSILESPAISES PRODUCTORES

PAISES PRODUCTORESCOMBUSTIBLES FOSILESCARBONRepblica Popular China2.549 MtEstados Unidos de Amrica981 MtIndia452 MtAustralia323 MtSudfrica244 MtRusia241 MtIndonesia231 MtPolonia90 MtKazajistn83 MtColombia72 Mt

PAISES PRODUCTORESCOMBUSTIBLES FOSILES

PAISES PRODUCTORESCOMBUSTIBLES FOSILESPETRLEOArabia Saud426 millones de toneladasEE. UU.385 millones de toneladasRusia306 millones de toneladasIrn182 millones de toneladasMxico151 millones de toneladasChina149 millones de toneladasVenezuela146 millones de toneladasNoruega140 millones de toneladasReino Unido130 millones de toneladasDatos extrados del libro Larousse: Los pases del mundo , del ao 1989, por lo que los datos tendrn variaciones, sobre todo en Rusia (U.R.S.S.); excepto del petrleo, de la Enciclopedia Larousse (1995).

PAISES PRODUCTORESCOMBUSTIBLES FOSILESGAS NATURALRusia658 000 millones de mEE. UU.452 000 millones de mCanad78 500 millones de mPases Bajos 73 500 millones de mG. Bretaa42 000 millones de mRumania38 500 millones de mArgelia36 000 millones de mIndonesia35 800 millones de mNoruega27 000 millones de mMxico26 500 millones de mDatos extrados del libro Larousse: Los pases del mundo , del ao 1989, por lo que los datos tendrn variaciones, sobre todo en Rusia (U.R.S.S.); excepto del petrleo, de la Enciclopedia Larousse (1995).

EN EL PERUCOMBUSTIBLES FOSILES

Ventajas Son fciles de extraer. Su gran disponibilidad. Son baratas, en comparacin con otras fuentes de energa.

Desventajas Su uso produce la emisin de gases que resultan txicos para la vida. Se produce un agotamiento de las reservas a corto o mediano plazo. Al ser utilizados contaminan ms que otros productos que podran haberse utilizado en su lugar.

VENTAJAS Y DESVENTAJASCOMBUSTIBLES FOSILESGRACIAS POR SU ATENCION

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