Combustibles

1. COMBUSTIBLES ALTERNATIVOS
1.1. INTRODUCCIÓN:

Hoy día existen varias fuentes de energía con posibilidad de aplicación en motores. De entre todas ellas destacan por su eficiencia, respeto al medio ambiente, viabilidad, etc:

- Biogás.
- Biocarburantes.
- Gases licuados del petróleo (GLP).
- Gas natural.
- Hidrógeno.

Estas opciones, constituyen una solución de gran interés para la mejora delimpacto medioambiental y por los avances tecnológicos que comportan. Inicialmente en este capítulo veremos las características de estos combustibles seleccionados. Después comentaremos su aplicación en motores y cuáles se pueden emplear, a priori, en unos u otros motores aunque es evidente que deberán realizarse ciertas modificaciones oportunas para la implementación de cada motor con cadacombustible.

1.2. COMBUSTIBLES DE ORIGEN FÓSIL:

1.2.1. Gases licuados del petróleo (GLP):

1.2.1.1. Definición:

Los GLP son una mezcla de hidrocarburos ligeros obtenidos en el proceso de refino del petróleo, compuestos principalmente por butano y propano en proporciones variables, que suelen ser del orden del 60% de butano y un 40% de propano.

A presión atmosférica su punto de ebullición es de -17ºC.Se almacenan y transportan en forma líquida (de ahí el nombre) aunque van siempre acompañados de una bolsa o cámara de fase gaseosa. El elevado índice de octano y su poder calorífico, superior al de los combustibles líquidos, juntamente con el hecho de que con presiones entre 5 y 15 bares son líquidos, hace que su utilización como sustituto de los combustibles líquidos en vehículos sea viable desdehace ya más de treinta años.

1.2.1.2. Composición:

Es un combustible que tiene una composición química donde predominan los hidrocarburos butano y propano o sus mezclas, las cuales contienen impurezas principales, como son el propileno o butileno o una mezcla de estos.

Los gases butano y propano, en estado puro, son hidrocarburos del tipo
CnH2n+2:
- Butano: C4H10
- Propano: C3H8

1.2.1.3.Obtención:

Las fuentes de obtención de este combustible son las refinerías (destilación del petróleo) y las plantas de proceso de gas natural, las cuales aportan alrededor de un 25% y un 75% de GLP respectivamente.

a) GLP en refinerías:

Los GLP son hidrocarburos derivados del petróleo. Su nombre, Licuado del Petróleo, proviene de convertir el estado gaseoso en el que se encuentra a presiónatmosférica en líquido mediante compresión y enfriamiento, necesitándose 273 litros de vapor de GLP para obtener 1 litro de GLP líquido.
Para su obtención, el petróleo se somete a una operación denominada destilación, mediante la cual se van separando ordenadamente, de acuerdo con sus densidades y puntos de ebullición, los diversos componentes: gasolinas ligeras, kerosenos, butano, propano, gas-oil,fuel-oil y aceites pesados.

Los gases derivados de esta destilación que forman el grupo de los GLP son el butano (40%) y el propano (60%), que se distinguen entre sí por su composición química, presión, punto de ebullición y su poder calorífico.

b) GLP a partir de gas natural:

La obtención de GLP a partir de gas natural es conocida como proceso de licuefacción del GLP. Dicho proceso es explicadoa continuación: El gas natural está constituido por metano, etano, propano, butano e hidrocarburos más pesados, así como por impurezas tales como el azufre. Este gas se envía a las plantas de proceso. En una primera etapa la corriente de gas pasa por una planta endulzadora, donde se elimina el azufre.

Posteriormente se introduce en una planta criogénica, en la cual mediante enfriamiento yexpansiones sucesivas se obtienen dos corrientes: una gaseosa formada básicamente por metano (gas residual) y otra líquida (licuables).

En el proceso siguiente de fraccionamiento, la fase líquida se separa en diferentes componentes: etano, gas LP y gasolinas naturales.

Para facilitar su transporte y almacenamiento, el gas licuado del petróleo que se encuentra en estado gaseoso a condiciones normales...