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Apuntes N° 3 Combustibles y Lubricantes MPCL01
1. Combustibles
Cualquier material que puede quemarse para liberar energía recibe el nombre de
combustible. La mayoría de los combustibles conocidos se componen
principalmente de hidrógeno y carbono. Reciben el nombre de combustibles
hidrocarburos y se denotan con la fórmula general
. Los combustibles
hidrocarburos existen en todas las fases,y algunos son el carbón, la gasolina y el
gas natural.
El principal constituyente del carbón mineral es el carbono; también contiene
cantidades variables de oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, azufre, humedad y ceniza.
Es difícil indicar un análisis másico exacto del carbón mineral, puesto que su
composición varía de un área geográfica a otra e incluso dentro de la misma
región. La mayoría de loscombustibles hidrocarburos líquidos son una mezcla de
numerosos hidrocarburos y se obtienen del petróleo crudo por procesos de
destilación y fraccionamiento químico. Los hidrocarburos más volátiles se
vaporizan primero, formando lo que se conoce como gasolina. Los combustibles
menos volátiles que se obtienen durante la destilación son el querosene, el diesel
y algunos combustóleos. Lacomposición de un combustible particular depende de
la fuente de petróleo crudo, así como de la refinería.
Aunque los combustibles hidrocarburos líquidos son mezclas de muchos
hidrocarburos diferentes, por conveniencia suelen considerarse como un solo
, el diesel como
hidrocarburo. Por ejemplo, la gasolina se trata como octano
dodecano
. Otro hidrocarburo líquido común es el alcohol metílico
,al
que también se le llama metanol y se usa en algunas mezclas de gasolina. El gas
natural (combustible hidrocarburo gaseoso), que es una mezcla de metano y
cantidades más pequeñas de de otros gases, algunas veces se trata como metano
.
El gas natural es producido en pozos de gas o pozos de petróleo ricos en gas
natural. Principalmente está compuesto de metano, pero también contiene
pequeñascantidades de etano (
), propano (
), hidrógeno ( ), helio (
),
dióxido de carbono (
), nitrógeno ( ) y vapor de agua (
). Para los vehículos
se almacena ya sea en la fase gaseosa a presiones de 150 250
como GNC
(gas natural comprimido, o por sus siglas en inglés CNG, compressed natural gas)
o en la fase líquida a −162 ℃ como GNL (gas natural licuado, o LNG liquefied
natural gas). ElGLP (gas licuado de petróleo, o LPG liquefied petroleum gas) es
un subproducto del procesamiento del gas natural o de la refinación del petróleo
crudo. Consiste principalmente (casi 90%) de propano (
) y por lo tanto el GLP
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se conoce como propano. Sin embargo, también contiene cantidades variables de
butano (
), propileno (
) y butileno (
). El propano por lo general ydependiendo de las normativas de cada país, se emplea en flotillas de vehículos,
taxis, buses y autos particulares.
) se obtiene del maíz, granos y desechos orgánicos. El metanol
El etanol (
(
) es producido principalmente a partir del gas natural, pero también puede
obtenerse a partir de carbón y de biomasa. Ambos alcoholes generalmente se
emplean como aditivos en gasolinas oxigenadas ycombustibles reformulados para
reducir la contaminación del aire y medio ambiente.
Los vehículos son una fuente importante de contaminantes del medio ambiente y
del aire, tales como óxido nítrico ( ), monóxido de carbono ( ) e hidrocarburos
inquemados, así como gases de efecto invernadero tales como el dióxido de
) y el óxido nitroso (
), por ende existe un creciente cambio en la
carbono (industria del transporte para sustituir los combustibles tradicionales basados en
derivados del petróleo (como gasolina y combustible diesel) por combustibles
alternativos de quema limpia más amigables con el medio ambiente, como el gas
natural, alcoholes (etanol y metanol), gas licuado de petróleo e hidrógeno.
En la tabla 3.1 se presenta una comparación de algunos combustibles alternativos...