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Páginas: 26 (6478 palabras)
Publicado: 30 de octubre de 2013
CAPÍTULO 1
1. COMBUSTIBLES INDUSTRIALES.
Las fuentes mundiales probadas de energía son grandes. Las reservas más importantes existentes que se conocen de petróleo, que se utiliza fundamentalmente para producir carburantes para el transporte, están localizadas en el Medio Oriente, a lo largo del ecuador, y la antigua Unión Soviética. Existen grandes reservas de gasnatural en la antigua Unión Soviética y en el Oriente Medio.
El carbón es el combustible más abundante en la tierra y el combustible principal para producir electricidad en Estados Unidos. El consumo anual mundial de energía es aún inferior a 1% de las reservas mundiales combinadas de combustibles fósiles.
Las fuentes y reservas de los principales combustibles fósiles en los Estados Unidos deAmérica (carbón, petróleo y gas natural) son las que se indican a continuación:
TABLA 1
RESERVAS DE ENERGÍA EN EEUU
Combustible
Reservas
Probadas
(ZJ)
Reservas
Probables
(ZJ)
Reservas
Posibles
(ZJ)
Carbón
7.3
110
Petróleo
0.15
0.31
Gas natural
0.19
0.43
ZJ = 1021 J (Para convertir a 1018 BTU, multiplicar por 0.948)
Referencia: Manual del Ingeniero Químico(Robert H. Perry),
2001.
El contenido energético de los combustibles fósiles, medido en cantidades de uso común, es el siguiente:
TABLA 2
CONTENIDO ENERGÉTICO DE COMBUSTIBLES (1)
Carbón bituminoso y antracita
30.2 MJ/kg
26 x 106 Btu/US ton
Carbón sub-bituminoso y lignito
23.2 MJ/kg
20 x 106 Btu/US ton
Petróleo Crudo
44.3 MJ/kg
38 x 106 Btu/US ton
Gas natural38.4 MJ/m3
1032 Btu/ft3
1 bbl = 42 US gal = 159 l = 0.159 m3
Referencia: Manual del Ingeniero Químico (Robert H. Perry), 2001.
La figura 1.1 muestra el consumo mundial de carbón en millones de toneladas cortas o US ton (2000 lb).
1.1. Generalidades.
Combustibles Líquidos Derivados del Petróleo.
Los principales combustibles líquidos derivados del petróleo se obtienenmediante la destilación fraccionada del petróleo crudo (una mezcla de hidrocarburos y derivados de hidrocarburos que se encuentran en el intervalo desde el metano hasta compuestos bituminosos pesados). Desde un cuarto hasta la mitad de las moléculas del petróleo crudo pueden contener átomos de azufre y algunas contienen nitrógeno, oxígeno, vanadio, níquel o arsénico. Algunas fracciones escogidas sepueden someter a desulfuración, hidrogenación, descomposición térmica (a un peso molecular mas bajo) y otros procesos de refino, antes de mezclarse y venderse como carburantes.
Los combustibles derivados del petróleo contienen primordialmente parafinas, isoparafinas, productos aromáticos y naftenos; además derivados de azufre, oxigeno y nitrógeno, que no se retiraron mediante el refino. Lasolefinas se encuentran ausentes o en proporciones despreciables, excepto cuando se crean mediante un refino severo. Los destilados de torres de vacío con un punto de ebullición final equivalente de 730 a 840°K (850 a 1050°F) a presión atmosférica, pueden contener de 0.1 a 0.5 ppm de vanadio y níquel.
Los fondos (residuos) negros y viscosos de las torres de destilación se pueden tomar directamentedel destilador y quemarse como combustibles industriales sin enfriamiento por debajo de 200 °C o más; o se pueden mezclar con combustibles residuales comerciales. Al diluirse 5 al 20% de destilado se producen aceites combustibles del número 4 y 5, para usos comerciales. Las mezclas de residuos y destilados se usan también como carburantes diesel en los grandes motores estacionarios y marinos. Sinembargo, los destilados con un poder disolvente inadecuado hacen que se precipiten asfaltenos y otros coloides de peso molecular elevado de los residuos de viscorreducción.
El aceite combustible del número 6 contiene de 10 a 500 ppm de vanadio y níquel en moléculas orgánicas complejas, principalmente porfirinas, que no se pueden refinar económicamente, excepto incidentalmente durante una...
CAPÍTULO 1
1. COMBUSTIBLES INDUSTRIALES.
Las fuentes mundiales probadas de energía son grandes. Las reservas más importantes existentes que se conocen de petróleo, que se utiliza fundamentalmente para producir carburantes para el transporte, están localizadas en el Medio Oriente, a lo largo del ecuador, y la antigua Unión Soviética. Existen grandes reservas de gasnatural en la antigua Unión Soviética y en el Oriente Medio.
El carbón es el combustible más abundante en la tierra y el combustible principal para producir electricidad en Estados Unidos. El consumo anual mundial de energía es aún inferior a 1% de las reservas mundiales combinadas de combustibles fósiles.
Las fuentes y reservas de los principales combustibles fósiles en los Estados Unidos deAmérica (carbón, petróleo y gas natural) son las que se indican a continuación:
TABLA 1
RESERVAS DE ENERGÍA EN EEUU
Combustible
Reservas
Probadas
(ZJ)
Reservas
Probables
(ZJ)
Reservas
Posibles
(ZJ)
Carbón
7.3
110
Petróleo
0.15
0.31
Gas natural
0.19
0.43
ZJ = 1021 J (Para convertir a 1018 BTU, multiplicar por 0.948)
Referencia: Manual del Ingeniero Químico(Robert H. Perry),
2001.
El contenido energético de los combustibles fósiles, medido en cantidades de uso común, es el siguiente:
TABLA 2
CONTENIDO ENERGÉTICO DE COMBUSTIBLES (1)
Carbón bituminoso y antracita
30.2 MJ/kg
26 x 106 Btu/US ton
Carbón sub-bituminoso y lignito
23.2 MJ/kg
20 x 106 Btu/US ton
Petróleo Crudo
44.3 MJ/kg
38 x 106 Btu/US ton
Gas natural38.4 MJ/m3
1032 Btu/ft3
1 bbl = 42 US gal = 159 l = 0.159 m3
Referencia: Manual del Ingeniero Químico (Robert H. Perry), 2001.
La figura 1.1 muestra el consumo mundial de carbón en millones de toneladas cortas o US ton (2000 lb).
1.1. Generalidades.
Combustibles Líquidos Derivados del Petróleo.
Los principales combustibles líquidos derivados del petróleo se obtienenmediante la destilación fraccionada del petróleo crudo (una mezcla de hidrocarburos y derivados de hidrocarburos que se encuentran en el intervalo desde el metano hasta compuestos bituminosos pesados). Desde un cuarto hasta la mitad de las moléculas del petróleo crudo pueden contener átomos de azufre y algunas contienen nitrógeno, oxígeno, vanadio, níquel o arsénico. Algunas fracciones escogidas sepueden someter a desulfuración, hidrogenación, descomposición térmica (a un peso molecular mas bajo) y otros procesos de refino, antes de mezclarse y venderse como carburantes.
Los combustibles derivados del petróleo contienen primordialmente parafinas, isoparafinas, productos aromáticos y naftenos; además derivados de azufre, oxigeno y nitrógeno, que no se retiraron mediante el refino. Lasolefinas se encuentran ausentes o en proporciones despreciables, excepto cuando se crean mediante un refino severo. Los destilados de torres de vacío con un punto de ebullición final equivalente de 730 a 840°K (850 a 1050°F) a presión atmosférica, pueden contener de 0.1 a 0.5 ppm de vanadio y níquel.
Los fondos (residuos) negros y viscosos de las torres de destilación se pueden tomar directamentedel destilador y quemarse como combustibles industriales sin enfriamiento por debajo de 200 °C o más; o se pueden mezclar con combustibles residuales comerciales. Al diluirse 5 al 20% de destilado se producen aceites combustibles del número 4 y 5, para usos comerciales. Las mezclas de residuos y destilados se usan también como carburantes diesel en los grandes motores estacionarios y marinos. Sinembargo, los destilados con un poder disolvente inadecuado hacen que se precipiten asfaltenos y otros coloides de peso molecular elevado de los residuos de viscorreducción.
El aceite combustible del número 6 contiene de 10 a 500 ppm de vanadio y níquel en moléculas orgánicas complejas, principalmente porfirinas, que no se pueden refinar económicamente, excepto incidentalmente durante una...
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