Apuntes Sobre_ Combustibles e Hidrocarburos_General

5/12/2018 Apuntes Sobre_ Combustibles e Hidrocarburos_General - slidepdf.com

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APUNTES SOBRE COMBUSTIBLES E HIDROCARBUROS EN GENERAL

1. Introducción

La forma más habitual de producir calor es mediante una reacción exotérmica de un

combustible con oxígeno (reacción de oxidación). La reacción se produce de forma rápida ycon llama en la mayoría de casos. La llama se debe a las altas temperaturas que ocasiona eldesprendimiento de calor, el cual produce la incandescencia de los productos de lareacción. El aporte del oxígeno necesario para la combustión se puede llevar a cabodirectamente con oxígeno puro, con aire atmosférico que tiene un 21 % en volumen deoxígeno, o bien con aire enriquecido con oxígeno. Un combustible puede arder mediantereacciones de oxidación empleando otros oxidantes, como el cloro, el flúor u otros. Noobstante, si no se especifica otra cosa, cuando nos referimos a la combustión sesobrentiende que ésta es con oxígeno.

2. Clasificación de los combustibles

Hay muchos tipos de combustibles, aunque muchos de ellos no tengan aplicabilidadindustrial. Los combustibles utilizados en la industria generalmente son los llamadosfósiles, en tanto que su origen procede de antiguas formas vegetales o animales. El llamadocombustible nuclear (uranio, plutonio, etc.) que se utiliza en los reactores nucleares, no esun combustible en el sentido que lo hemos definido, puesto que las reacciones que producen calor en el reactor son nucleares. Los combustibles se clasifican en sólidos,líquidos y gaseosos; es una clasificación muy antigua que sigue siendo útil. La tabla 1facilita su clasificación general y principales características.

3. Propiedades de los combustibles

3.1. Propiedades generalesEs evidente que las propiedades de los combustibles dependen de la clase de combustible.Los gaseosos, líquidos o sólidos tendrán propiedades específicas que habrá que considerar de forma separada. Sin embargo, todos ellos poseen una propiedad general común: el poder calorífico. Más adelante estudiaremos con más detalle este concepto. Aquí, baste indicar que, genéricamente, el poder calorífico es la energía desprendida por una unidad decombustible en su combustión. Esta energía pasa a los gases de la combustión, tambiénllamados humos, que contienen los productos de la combustión, entre ellos el vapor deagua.A1 utilizar los productos de la combustión, es decir, los humos, como agentes para elaprovechamiento del calor, en realidad lo que se está haciendo es usar su entalpía. Duranteestos procesos, los humos se enfrían y, por tanto, su entalpía disminuye. En algunasaplicaciones, este enfriamiento puede llegar a provocar la condensación del vapor de agua presente en los productos de la combustión, lo cual implica una cesión de calor adicionalque se suma a la energía inicialmente cedida por el combustible. Así se distinguen dosclases de poder calorífico: el poder calorífico inferior, que es el propio del combustible y sedesigna por las siglas PCI, y el poder calorífico superior, que es el del combustibleaumentado con el calor latente de condensación del agua de los humos y que se designa por PCS.



Tabla 1

Sólidos: Antracita: 80 % de C Es el carbón con más alto contenido en carbono ycarbones como mínimo menor contenido en volátiles.

Semiantracita: 75 % de Ccomo mínimo

Es una antracita más pobre en carbono.

Carbones bituminosos: Tienen un contenido en sustancias volátilesentra el 65 y el 40 % superior a las antracitas, pero menos contenido ende C carbono.

Carbones Pueden tener el mismo contenido en sustancias subbituminosos: entre el 35y el 40 % de C

volátiles que los bituminosos, pero tienen menos contenido encarbono.

Lignito: 30 % de C Es una clase de carbón con menos contenido encarbono que los anteriores; en general, tiene menor contenido también en sustancias volátiles que lossubbituminosos.

Líquidos: Gasolina Es el combustible utilizado en automoción enderivados del motores de explosión (MEP). Comprende la gama

petróleo de hidrocarburos entre C4 C10. Hay diferentestipos según el índice de octano.

Turbocombustibles Es la denominación genérica de un conjunto degasolinas de elevado índice de octano que seutilizan en los motores de aviación. Comprende lagama de hidrocarburos entre el C10 y el C14

Gasóleo Comprende la gama de hidrocarburos entre el C14 yel C20. Existen las variedades A, B y C . El A seutiliza en los motores Diesel (MEC); el B, parausos agrícolas y el C, en instalaciones térmicasdomésticas e industriales.

Fuel oil Es el combustible típico de los grandes motoresDiesel lentos y de las centrales térmicas. Existenlas clases 1 y 2. La clase 1 tiene una viscosidadmenor y un menor contenido en azufre.

Gaseosos 1ª familia Comprende los gases manufacturados; el másrepresentativo es el gas ciudad. Su uso es cada vezmás restringido.

2ª familia Comprende el gas natural y cualquier mezcla degases (principalmente aire propanado o butanado)con propiedades análogas al gas natural. El gasnatural es de origen fósil y se encuentra en lanaturaleza en grandes bolsas de las que ha de ser extraído. Se distinguen diferentes clases según su

procedencia: gas de Argelia, gas del Mar del Norte,

gas de Siberia, etc.3ª familia Comprende los gases licuados del petróleo, los

GLPs: propano, propano metalúrgico y butano. Su principal característica es que se pueden almacenar en fase líquida con relativa facilidad.



Genéricamente, el poder calorífico se mide en kJ/kg o en kJ/Nm3 en los gases combustibles.Conviene saber que, en los combustibles sólidos y líquidos, el poder calorífico puedereferirse a la unidad de masa de combustible bruto, seco, neto seco y neto húmedo, con elsiguiente significado:

• Bruto, es el combustible tal cual llega al almacén.• Seco, es el combustible sin el agua molecular que hubiera podido absorber.• Neto seco, es el combustible sin cenizas y seco.• Neto húmedo, es el combustible sin cenizas y húmedo.

El poder calorífico de un combustible se puede determinar mediante fórmulas empíricasque puede encontrarse en [1 y 2].

El poder calorífico del carbón oscila entre 30.000 a 35.000 kJ/kg en una antracita, y entre15.000 a 18.000 kJ/kg en un lignito. Los combustibles líquidos tienen un poder calorífico

próximo a 40.000 kJ/kg. Los combustibles gaseosos de la 2ª y 3ª familia también tienen un poder calorífico que varía entre 45.000 a 50.000 kJ/kg.

3.2. Propiedades específicas de los combustibles sólidos

Sin entrar a fondo en la compleja y rica temática del estudio del carbón, indicaremossomeramente que la composición de un carbón es fundamental para establecer sus propiedades, así como su densidad, y su contenido en azufre y en materias volátiles. Lacomposición se puede dar según se efectúe el análisis del carbón. Así, se distinguen elanálisis inmediato, que consiste en dar la composición en carbono fijo, sustancias volátiles,

humedad y cenizas, y el análisis elemental, que trata de dar las fracciones másicas encarbono, hidrógeno, azufre, oxígeno y nitrógeno, con el agua molecular y las cenizasaparte. La tabla 2 facilita la composición de una semiantracita típica en ambas modalidades.



Tabla 2

3.3. Propiedades específicas de los combustibles líquidos

Las propiedades más características de los combustibles líquidos son:

• Densidad: se facilita, generalmente, a 15 °C. Por ejemplo, la densidad típica de unagasolina es 749 kg/m3. De forma aproximada, se puede utilizar la ecuación:

H C mmmkg /.13,9250/3

+= ρ

siendo mC y m H las fracciones másicas de carbono e hidrógeno, respectivamente.

La densidad de un combustible líquido se mide frecuentemente en grados API (°API). Larelación entre la densidad API y la densidad SI es:

5,131500.141

−=

SI

API

ρ ρ

• Viscosidad cinemática: generalmente se determina a 37,8 °C. Por ejemplo, la de ungasóleo varía entre 4,5 y 5,5 cSt.

• Transparencia, brillo y color: estas propiedades se establecen mediante ensayosregulados por normas específicas.• Corrosión: el ensayo se lleva a cabo midiendo el tiempo que tarda el combustible enatacar una tira de cobre o plata o también mediante ensayos regulados por normasespecíficas.



• Punto de inflamación: se mide en °C. Representa la temperatura mínima que requiere elcombustible para arder en presencia de aire atmosférico.

• Índice de cetano (gasóleo) e índice de octano (gasolinas): hacen referencia a la calidad dela combustión de un gasóleo (correcto adelanto del encendido) y de una gasolina

(resistencia a la detonación).• Contenido en azufre, plomo y residuos: como su nombre indica, esta propiedadsimplemente determina el contenido del combustible en estos elementos, importantes por suefecto sobre la contaminación ambiental.

3.4. Propiedades específicas de los combustibles gaseosos

• Densidad relativa: además de la densidad absoluta, en los combustibles gaseosos seutiliza la densidad relativa o cociente entre la densidad absoluta y la densidad del aire:

a

r ρ

ρ ρ =

Si la composición de un gas de n componentes se da mediante fracciones molares xi, ladensidad relativa del gas es:

i

ni

i

rir x.1

∑=

=

= ρ ρ

• Límites de inflamabilidad: esta propiedad establece las proporciones de gas y aire

necesarias para que se produzca la combustión mediante un límite inferior y un límitesuperior. La tabla 3 proporciona los límites de inflamabilidad de algunos gases. Para másinformación, puede consultarse [1 y 2]. Cuando se trata de una mezcla de gases, se utiliza laecuación de Le Chatelier-Coward:

∑=

=

=ni

i

ii x L

L

1

.

1

siendo Li el límite de inflamabilidad de cada componente de la mezcla. La ecuación anterior se aplica tanto para determinar el límite inferior como el superior.



Tabla 3

• Punto de inflamación: para que se produzca la reacción de combustión, se ha de alcanzar una temperatura mínima denominada «punto de inflamación». La tabla 4 proporciona puntos de inflamación en aire y oxígeno de algunos gases.

Tabla 4

• Intercambiabilidad de los gases: los gases combustibles, en general, no se puedenintercambiar en los quemadores. El quemador de un horno, de una mufla o de cualquier cámara de combustión regula la relación aire/combustible, así como la velocidad de salidadel gas, para que la combustión se lleve a cabo satisfactoriamente.

Una combustión insatisfactoria, puede presentar los siguientes problemas:

• Retorno de llama. La velocidad de salida del gas es inferior a la velocidad de propagación de la llama. Así, ésta puede retroceder con el consiguiente peligro decalentamiento de zonas que no están preparadas para la combustión.



• Desprendimiento de llama. La velocidad de salida del gas es superior a lavelocidad de propagación de la llama. Ésta se aleja del quemador y, por tanto, se puede producir en un lugar no deseado.

• Combustión no completa. Es consecuencia de que se aporta menos aire del

necesario para una combustión completa. A1 margen de que la combustión tenga propiedades diferentes, pues es una combustión reductora, se produce monóxido decarbono, un gas letal, aun respirado en pequeñas proporciones. Tal como establece lanormativa vigente, se considera una combustión no completa cuando los gases contienenmás de 0,1% de monóxido de carbono.

Las condiciones satisfactorias de una combustión se muestran en un diagrama que utilizacomo ejes el índice de Wobbe (W ) y el potencial de combustión(C ). La zona geométrica deéste en la cual no se haya desprendimiento de llama, retorno de llama y combustiónincompleta será la zona de funcionamiento satisfactorio. En la figura 1 se muestra de formacualitativa un diagrama de esta forma. Es evidente que la construcción de un diagrama de

este tipo es experimental y corresponde a un grupo determinado de quemadores.

Figura 1

Dos gases son intercambiables cuando tienen el mismo potencial de combustión y el mismoíndice de Wobbe. El índice de Wobbe (W ) es:

2/1

r

PCS W

ρ =



Siendo PCS el poder calorífico superior del gas y ρr , su densidad relativa. El potencial decombustión es un índice de naturaleza empírica relacionado con la velocidad de combustióndel gas. Se expresa de forma diferente [1] para las distintas familias de gases. Cuando ungas puede ser sustituido por otro en un quemador, sin ninguna clase de ajuste, se dice queambos gases son intercambiables.

Puede construirse un gráfico general que corresponde a una gama amplia de quemadores,donde aparece la zona de funcionamiento satisfactorio correspondiente a las tres familias degases (figura 2). Este diagrama puede ayudar a decidir la intercambiabilidad de dos gases omezclas.

Figura 2



ANEXO:

Propiedades fisicoquímicas de los diferentes gases combustibles:

I.- Gases Primera Familia:Densidad relativa = 0,4 - 0,5P.C.S. = 4.200 a 5.000 kcal/m³ (n)Índice de Wobbe = 5.940 a 7.900 kcal/m³ (n)Humedad = saturado

Densidad relativa = 0,66P.C.S. = 4.200 kcal/m³ (n)Índice de Wobbe = 5.170 kcal/m³ (n)

Humedad = saturado

II.- Gases Segunda Familia:

88% volumen de Metano : CH4

9% volumen de Etano : C2H6

2% volumen de otros hidrocarburos : CnHm

1% volumen de Nitrógeno : N2

Densidad relativa = 0,62

P.C.S. = 10.500 kcal/m³ (n)Índice de Wobbe = 13.335 kcal/m³ (n)Humedad = seco III.- Tercera Familia:

PROPANO COMERCIAL0,63% volumen de Etano : C2H6

87,48% volumen de Propano : C3H8

6,3% volumen de Isobutano : i C4H10

5,59% volumen de butano normal : n C4H10

Densidad relativa = 1,62P.C.S. = 25.189 kcal/m³ (n) = 12.025 kcal/kgÍndice de Wobbe = 19.790 kcal/m³ (n)Humedad = seco



PROPANO METALÚRGICO. Si se aumenta la proporción de propano se obtiene el propano metalúrgico, el cual se utiliza especialmente en hornos metalúrgicos en los cualesse requiere una gran riqueza de este hidrocarburo. 1,1% volumen de Etano : C2H6

96,25% volumen de Propano : C3H81,44% volumen de Isobutano : i C4H10



PROPANO COMERCIAL

0,63% volumen de Etano : C2H687,48% volumen de Propano : C3H8



Densidad relativa = 1,62P.C.S. = 25.189 kcal/m³ (n) = 12.025 kcal/kgÍndice de Wobbe = 19.790 kcal/m³ (n)Humedad = seco BUTANO COMERCIAL

0,46% volumen de Etano : C2H69,14% volumen de Propano : C3H8




IV.- Composición del Aire:

1. Nitrógeno

(N2)

78.03% en volumen

2. Oxígeno



(O2)

20.99% en volumen

3. Dióxido de Carbono

(CO2)

0.03% en volumen

4. Argón

(Ar)

0.94% en volumen

5. Neón

(Ne)

0.00123% en volumen

6. Helio

(He)

0.0004% en volumen

7. Criptón

(Kr)

0.00005% en volumen

8. Xenón

(Xe)

0.000006% en volumen

9. Hidrógeno

(H)

0.01% en volumen



10.Metano

(CH4)

0.0002% en volumen

11.Óxido nitroso

(N2O)

0.00005% en volumen

12.Vapor de Agua

(H2O)

Variable

13.Ozono

(O3)

Variable

14.Partículas

Bibliografía

[1] MIRANDA, A. L. y OLIVER, R .: La combustión. Grupo Editorial CEAC, Barcelona,1996.[2] LORENZO BECCO, J. L.: Los GLP. Los gases licuados del petróleo, Repsol-Butano,Madrid, 1990.[3] MOLINA, A.L. y MOLINA, G.: Manual de Eficiencia Energética Térmica en la Industria. CADEM, Bilbao, 1993.[4] LLORENS, M. y MIRANDA A.L.: Ingeniería Térmica. Grupo Editorial CEAC,Barcelona, 1999.



PREGUNTAS FRECUENTES SOBRE HIDROCARBUROS

1.- ¿Cuál es la teoría más aceptada para explicar el origen del petróleo y por qué?

Dentro de las varias teorías que tratan de explicar el origen del petróleo, la más aceptada es

la que supone que proviene de la descomposición de restos de animales y algasmicroscópicas acumuladas en el fondo de las lagunas y en el curso inferior de los ríos.

Esta materia orgánica se cubrió paulatinamente con capas cada vez más gruesas desedimentos, al abrigo de las cuales, en determinadas condiciones de presión, temperatura ytiempo, se transformó lentamente en hidrocarburos (compuestos formados de carbón ehidrógeno), con pequeñas cantidades de azufre, oxígeno, nitrógeno, y trazas de metalescomo fierro, cromo, níquel y vanadio, cuya mezcla constituye el petróleo crudo.

Estas conclusiones se fundamentan en la localización de los mantos petroleros, ya quetodos se encuentran en terrenos sedimentarios. Además los compuestos que forman los

elementos antes mencionados son característicos de los organismos vivientes.

2.- Defina petróleo

El petróleo es una mezcla en la que coexisten en fases sólida, liquida y gas, compuestosdenominados hidrocarburos, constituidos por átomos de carbono e hidrogeno y pequeñas proporciones de heterocompuestos con presencia de nitrógeno, azufre, oxígeno y algunosmetales, ocurriendo en forma natural en depósitos de roca sedimentaria. Su color varíaentre ámbar y negro. La palabra petróleo significa aceite de piedra.

3.- Escriba la fórmula molecular de los siguientes compuesto: a) metano, b) etano,c) propano, d) butano, e) pentano, f) hexano, g) propeno, h) acetileno, i)isooctano y j) heptano.

a) metano= CH4

b) etano= C2H6 c) propano= C3H8

d) butano= C4H10,e) pentano= C5H12,f) hexano= C6H14 g) propeno= (H2C=CH–CH3)=C3H6

h) acetileno=C2H2,i) isooctano= C8H18 j) heptano= C7H16



4.- Defina efecto invernadero

Se denomina efecto invernadero al fenómeno por el cual determinados gases, que soncomponentes de la atmósfera, retienen la energía que el suelo terrestre emite y una parte dela misma la remiten a la superficie de la Tierra. Este fenómeno evita que gran parte de la

energía emitida por la Tierra se trasmita directamente al espacio, lo que provocaría uncontinuo enfriamiento de la superficie terrestre e impediría la vida.

El efecto invernadero se está viendo acentuado por la emisión de ciertos gases debidos a laactividad humana, como el dióxido de carbono y el metano, que está produciendo uncalentamiento en la Tierra. Hay un consenso prácticamente unánime en la comunidadcientífica sobre que este calentamiento se está produciendo por esta causa.

5.- Tabla de la destilación fraccionada del petróleo:

Salida Rango de ebullición (ºC) Átomos de C Productos

2 <30 1 a 5 Hidrocarburos ligeros

15 a 20 30 - 200 5 a 12 Gasolinas, naftas

5 a 20 200 - 300 12 a 15 Queroseno

10 a 40 300 - 400 15 a 25 Gas-oil

residuo 400+ 25+ Lubricantes, alquitrán

6.- Nombre los usos de los siguientes derivados del petróleo: a) gasóleo, b)kerosene, c) gasolina, d) asfalto y e) fueloil.

a) gasóleo o petróleo se utiliza para transporte, calefacción b) kerosene= calefacción y cocción,c) gasolina=Transporte,d) asfalto= construcción de carreteras,e) fueloil= plantas energía eléctrica

7.- Defina destilación fraccionada

La destilación fraccionada es un proceso físico utilizado en química para separar mezclas(generalmente homogéneas) de líquidos mediante el calor, y con un amplio intercambiocalórico y másico entre vapores y líquidos. Se emplea principalmente cuando es necesarioseparar compuestos de sustancias con puntos de ebullición distintos pero cercanos. Algunosde los ejemplos más comunes son el petróleo, y la producción de etanol.



La principal diferencia que tiene con la destilación simple es el uso de una columna defraccionamiento. Ésta permite un mayor contacto entre los vapores que ascienden con ellíquido condensado que desciende, por la utilización de diferentes "platos" (placas). Estofacilita el intercambio de calor entre los vapores (que ceden) y los líquidos (que reciben).Ese intercambio produce un intercambio de masa, donde los líquidos con menor punto de

ebullición se convierten en vapor, y los vapores de sustancias con mayor punto deebullición pasan al estado líquido.

La mezcla se pone en el aparato de destilación, que suele consistir en un matraz (u otrorecipiente en general esférico), en cuya parte inferior hay unas piedrecillas que impiden queel líquido hierva demasiado rápido. En la boca del recipiente, en la parte superior, hay unacolumna de fraccionamiento, consistente en un tubo grueso, con unas placas de vidrio en posición horizontal. Mientras la mezcla hierve, el vapor producido asciende por la columna,se va condensando en las sucesivas placas de vidrio y vuelve a caer hacia el líquido, produciendo un reflujo destilado. La columna se calienta desde abajo y, por tanto, la placade vidrio más caliente está en la parte inferior, y la más fría en la superior. En condiciones

estables, el vapor y el líquido de cada placa de vidrio están en equilibrio y, solamente losvapores más volátiles llegan a la parte superior en estado gaseoso. Este vapor pasa alcondensador, que lo enfría y lo dirige hacia otro recipiente, donde se licúa de nuevo. Seconsigue un destilado más puro cuánto más placas de vidrio haya en la columna. La partecondensada en la placa más cercana al azeótropo contiene gradualmente menos etanol ymás agua, hasta que todo el etanol queda separado de la mezcla inicial. Este punto se puedereconocer mediante el termómetro ya que la temperatura se elevará bruscamente.

8.- ¿Cómo está constituido el gas licuado comercial?

El gas licuado es una mezcla de hidrocarburos propano y butano, que se mantiene es estado

líquido a temperatura ambiente a través de la aplicación de presión (alrededor de 6 bar,6000 kPa)

9.- Qué organismos intervienen en la formación del petróleo.

El petróleo se produce por la descomposición de material orgánico producido por lacatalización de bacterias anaeróbicas (no requieren aire para vivir)

10.- ¿En qué zonas o regiones se encuentran las mayores reservas de petróleo?En 1960 los países los países que tenían la mayor producción de petróleo a nivel mundial seagruparon creando la Organización de países productores de petróleo (OPEP).Al comienzoestaba conformada solo por cinco países (Irak, Irán, Kuwait, Arabia Saudita y Venezuela),Pero unos años después se sumaron 7 países mas Nigeria, Libia, Qatar, Los EmiratosÁrabes Unidos, Libia, Indonesia, Argelia y Gabón.



La principal zona de extracción mundial de petróleo es Oriente Medio, con unaproducción de 22 mb/d. Le sigue Norteamérica (México y Canadá inclusive), con 14mb/d.

11.- Defina octanaje

Octanaje o número de octano es una medida de la calidad y capacidad antidetonante de lasgasolinas para evitar las detonaciones y explosiones en las máquinas de combustión interna,de tal manera que se libere o se produzca la máxima cantidad de energía útil.

12.- ¿Qué octanaje tendría una gasolina formada por 1º partes de heptano y 90 deiso-octano?

Mezcla de 90% iso-octano y 10% de n-heptano se tiene octanaje 90

13.- Defina a) cracking, b) reforming y c) polimerización.a) Cracking es un proceso químico por el cual se quiebran moléculas de un compuesto produciendo así compuestos más simples.

Es decir, este proceso consiste en romper las moléculas en otras menores que se puedanusar en gasolina; por ejemplo, un hidrocarburo de 10 átomos de carbono puede crakearse endos fragmentos casi iguales o de tamaño diferente, como lo indican las siguientesecuaciones:

Cuando el cracking se logra calentando los materiales de partida se le llama crackingtérmico. Si se usan catalizadores para aumentar la velocidad del proceso a temperaturasmenores se trata de cracking catalítico, como el desarrollado por compañías tales comoMobil Oil y Union Carbide.

b) Reforming: Este proceso utiliza combinación catalítica para transformar moléculas

pequeñas en medianas, como las que existen en la gasolina.



Es posible también producir el reordenamiento interno de los átomos en una molécula, y así por ejemplo reagrupar un octano normal a isooctano para mejorar su comportamiento. Este proceso, llamado reforming, consiste en hacer pasar octano sobre un catalizador metálicocomo platino, paladio, rodio o iridio.

b) Polimerización: La Polimerización es un proceso químico por el que los reactivos,monómeros (compuestos de bajo peso molecular) se agrupan químicamente entre sí, dandolugar a una molécula de gran peso, llamada polímero, bien una cadena lineal o unamacromolécula tridimensional.

Existen muchos tipos de polimerización y varios sistemas para categorizarlos. Lascategorías principales son:

1. Polimerización por adición y condensación2. Polimerización de crecimiento en cadena y en etapas.

Polimerización por adición y condensación

Una polimerización es por adición si la molécula de monómero pasa a formar parte del polímero sin pérdida de átomos, es decir, la composición química de la cadena resultante esigual a la suma de las composiciones químicas de los monómeros que la conforman.La polimerización es por condensación si la molécula de monómero pierde átomos cuando pasa a formar parte del polímero. Por lo general se pierde una molécula pequeña, comoagua o HCL gaseoso.La polimerización por condensación genera subproductos. La polimerización por adiciónno.

Polimerización por crecimiento en cadena y en etapasEn la polimerización por crecimiento en cadena los monómeros pasan a formar parte dela cadena de uno en uno. Primero se forman dímeros, después trímeros, a continuacióntetrámeros, etc. La cadena se incrementa de uno en uno, monómero a monómero.En la polimerización por crecimiento en etapas (o pasos) es posible que un oligómeroreaccione con otros, por ejemplo un dímero con un trímero, un tetrámero con un dímero,etc., de forma que la cadena se incrementa en más de un monómero. En la polimerización por crecimiento en etapas, las cadenas en crecimiento pueden reaccionar entre sí paraformar cadenas aún más largas. Esto es aplicable a cadenas de todos los tamaños. En una polimerización por crecimiento de cadena sólo los monómeros pueden reaccionar concadenas en crecimiento.

Es necesario advertir de que no existe una terminología normalizada para los distintos tiposde polimerización, por lo que hay varias maneras válidas de denotar los mismos procesosquímicos.



14.- ¿A qué se debe la gran cantidad de hidrocarburos existentes?

Porque son esencialmente una mezcla resultan de la descomposición de materias orgánicasde origen animal y vegeta y se encuentra localizado en yacimientos que se formarondurante miles de años en los diferentes periodos geológicos.

15.- Señale la cantidad de átomos de Carbono (C) y aplicaciones de a) gasolina, b)

aceites lubricantes y c) asfalto.

a) gasolina contiene alcanos con cadenas entre 5 y 19 átomos de carbono b) Los aceites lubricantes contienen alrededor de 30 átomos de carbonoc) El asfalto contiene alrededor de 21 átomos de carbono

16. ¿Cuáles son las ventajas y las desventajas de usar gas natural?

Ventajas del gas natural, GN;

Respecto del gas de ciudad o manufacturado (GC):• El gas natural no es un gas tóxico ya que, a diferencia del gas de ciudad, no

presenta en su composición monóxido de carbono (CO), por lo tanto, elmonóxido de carbono solamente se encuentra presente en las instalacionesde GN, cuando los artefactos que usan este tipo de gas presentan malacombustión.

• El gas natural tiene mayor poder calorífico que el gas de ciudad (GC), por lotanto este gas entrega mayor energía calórica que el GC por m3 de gasconsumido.

Respecto del gas licuado de petróleo (GLP)

• El gas natural es menos explosivo que el gas licuado de petróleo (GLP).

• A diferencia del gas licuado de petróleo, el gas natural tiene una densidadmenor que el aire, por lo que tiende a ascender, y ante una eventual fuga esmás fácil que se disipe, y por lo tanto disminuyen los riesgos de formar mezclas explosivas.

Desventajas del gas natural, GN.

Respecto del gas de ciudad (GC)

• El gas natural es más explosivo que el gas de ciudad (GC).

Respecto del gas licuado de petróleo (GLP)



• Tiene menor poder calorífico que el gas licuado (GLP).

17. ¿Cuáles son los accidentes más frecuentes que se producen al usar gas de red?

En general la mayor parte de los accidentes que se producen en las instalaciones delos diferentes tipos de gases combustibles se producen por intoxicaciones por monóxido de carbono, producido principalmente por la mala combustión de losartefactos (falta de mantención, deficiencias en los conductos de evacuación degases de la combustión y/o ventilación de los recintos donde están instalados), ytambién se producen accidentes por fugas de gas que llegan a formar mezclasexplosivas.

18. ¿Cuando hay un escape de gas de cañería, éste tiende a subir o a bajar?

Si entendemos como tal, aquellos que se suministran por redes de tubería, se puedendar las siguientes opciones:Gas de Ciudad (GC, antiguamente se conocía como gas de cañería): Es más livianoque el aire por lo cual tiende a ascender.

Gas Natural (GN): Es más liviano que el aire, por lo cual, al igual que el gas deciudad tiende a ascender.

Gas Licuado de Petróleo (Mezclas Propano-butano): Es más pesado que el aire por

lo que se acumula a nivel del suelo.

Nota: Además existen mezclas aire-propano y/o metano, que dependiendo de lacomposición se puede obtener gas de red de diferentes densidades.

19. ¿Cuáles son las señales de alarma a las que debemos estar atentos cuandousamos gas de red?

En general, para cualquier tipo de gas, se debe siempre estar atento a que losrecintos donde están ubicados los artefactos de gas cuenten con ventilaciones permanentes para permitir la adecuada renovación de aire necesario para lacombustión, y a la vez, cuando de detecten llamas rojizas o amarillentas en losartefactos o presencia de “hollín”, son síntomas de mala combustión y por lo cual sedeben realizar una mantención inmediata de dichos artefactos por parte deinstaladores autorizados o servicios técnicos de los fabricantes. Lo mismo rige



cuando se detecte existencia de olor a gas, en cuyo caso de debe llamar la empresadistribuidora directamente.

20. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas del uso de gas licuado?

Ventajas del gas licuado de petróleo, GLP (propano-butano);a. El gas licuado tiene mayor poder calorífico que el gas de ciudad (GC) y que

el gas natural (GN), por lo tanto este gas entrega mayor energía calórica por m3 de gas consumido.

b. El gas licuado, al igual que el gas natural (GN) no es un gas toxico ya que, adiferencia del gas de ciudad (GC), no presenta en su composición monóxidode carbono (CO), por lo tanto, el monóxido de carbono solamente seencuentra presente en las instalaciones de gas licuado, cuando los artefactosque usan este tipo de gas presentan mala combustión

Desventajas del gas licuado de petróleo, GN.

c. El gas natural es más explosivo que el gas de ciudad (GC) y que el gasnatural (GN).

d. El gas licuado es más pesado que el aire, por lo cual, ante una eventual fugatiende es más difícil de disipar, ya que tiende a quedarse a nivel de piso.

21. ¿Al escapar hacia el ambiente, el gas licuado sube o baja?

El gas licuado es más pesado que el aire, por lo cual, ante una eventual fugatiende es más difícil de disipar, ya que tiende a quedarse a nivel de piso.

22. ¿Cuáles son los riesgos asociados al cilindro de gas licuado?

Los principales riesgos asociados a los cilindros de gas licuado, correspondea que el combustible se encuentra a alta presión dentro de los cilindros parasu almacenamiento en estado líquido, por lo que ante una eventual fuga, selibera dicho combustible en forma gaseosa pudiendo producir mezclasexplosivas, a lo que se debe agregar, que en muchos casos estos cilindros seconectan a artefactos en forma defectuosa (se utilizan por parte de losusuarios mangueras de plásticos que se fabrican para otros usos)



23. ¿Cuál es la probabilidad de que un cilindro explote?

En este caso se debe tener presente que en general, las explosiones cuandoexiste este tipo de cilindros, no se da por una explosión del mismo, si no lo

que se produce es que al existir una fuga de gas desde sus conexiones con elregulador o en la de los artefactos, se pueden generar mezclas explosivasaire-gas.

Respecto de lo anterior, es importante tener presente que los límites deexplosividad del gas licuado se encuentra entre un 1,9 y un 9,5%volumen/volumen (con relación al aire), por lo cual, en cualquier caso enque existan fugas que generen una mezcla dentro de estos límites, y se activeuna fuente de ignición (cualquier chispa), se está en presencia de una probabilidad cierta de explosión.

24. ¿Cómo puedo prevenir accidentes si uso este tipo de gas?

La mejor manera de prevenir es tipo de accidentes, es que los cilindros seconecten a los artefactos o instalaciones con tubos o mangueras certificadas para su uso con gas y realizar una revisión periódica del estado de lasmismas; asimismo, se deben evitar la acumulación de cilindros dentro de losinmuebles (se deben utilizar en lugares ventilados, y siempre deben utilizar yalmacenar en forma vertical, es decir, nunca debe volcarse ni golpearse)

25. ¿Es efectivo que existen restricciones para el uso de cilindros si uno vive en unedificio? ¿Si es así, cuáles son éstas?

Con relación al uso de cilindros en edificios colectivos, se debe tener presente que elD.S. N°66, de 2007, de Economía, Reglamento de instalaciones interiores y medidoresde gas, en su artículo 67 que trata de los “Cilindros Portátiles de GLP Tipos 5,11 y 15al interior de viviendas”, estipula:

Los edificios colectivos de habitación constituidos por viviendas sociales, podránincluir instalaciones individuales de gas en tuberías de cobre Tipo K o L o tuberías deacero, con recubrimiento negro o galvanizado, abastecidas desde cilindros portátiles deGLP, tipo 15, siempre que cumplan en resumen con los siguientes requerimientos:

1) La tubería de gas deberá ir desde el terminal para conexión del artefacto cocina,calefactor o termo a gas, a los cilindros portátiles de GLP.

2) Deben instalarse en espacios ventilados.



Según se desprende de la disposición citada sólo se permite la utilización de cilindrosde GLP en edificios colectivos constituidos por viviendas sociales, por consiguiente noestá permitido su uso en los demás edificios colectivos de altura en artefactos paracocinar o fijos.

Uso en artefactos.

Con relación al tipo de artefactos en que es posible utilizar cilindros de GLP enedificios de altura, el D.S. N°66/07, ya citado, establece en su artículo 94° punto 94.1:“El presente reglamento no es aplicable a equipos portátiles o rodantes de GLP de todoslos tipos que no estén conectados a sistemas de tuberías fijas de combustibles”, es decir,estufas móviles o rodantes.

Por lo cual, la regla general es que el uso de cilindros de gas licuado está prohibido eninstalaciones interiores de edificios de altura, salvo que cumplan con los requisitos

establecidos en el artículo 67 del Reglamento de Instalaciones Interiores y Medidoresde Gas, y no existe dicha prohibición cuando se trata de estufas móviles o rodantes, concilindro de gas incorporado.

No obstante lo señalado, considerando las condiciones de riesgo que significa laacumulación de cilindros de gas licuado en edificios, así como las dificultades que se producen frente a eventuales siniestros como incendios, se sugiere a la comunidad, usar estufas rodantes sólo cuando no existan otros medios alternativos de calefacción.

26. Si entro a un recinto cerrado y encuentro que hay olor a gas, ¿cómo puedosaber que se trata efectivamente de una fuga y no que el olor se debe a que se está

acabando el gas del cilindro?

a. Para estos casos, lo más recomendable es asumir que se trata de una fuga y proceder a ventilar el recinto, así como no activar ninguna fuente de ignición(ejemplo luces), y una vez que se haya ventilado el recinto revisar elartefacto y el estado del cilindro. En todo caso, un artefacto enfuncionamiento no puede en forma prolongada emitir olor gas, ya que de ser así, lo más probable es que se esté en presencia de una anomalía.

27. ¿Existen diferencias entre el gas usado en la cocina y en que utilizan lasestufas?

a. Cómo se dijo anteriormente, el gas licuado de petróleo puede ser de propano, butano o mezcla de ambos, por lo que en muchos casos no hay unagran diferencia entre los cilindros que se utilicen entre ambos tipos deartefactos, lo que si se da, es que las empresas recomiendan para estufas con panel catalítico, la utilización de lo que han llamado “gas licuadocatalítico”, y cuya principal característica es que un gas compuesto básicamente de propano.



28. ¿Qué precauciones debo tomar si uso estufa a gas?

a. La recomendación principal para el uso de este tipo de artefacto de gas, esque se utilicen en lugares con ventilación que permita una adecuadarenovación de aire (nunca usar estufas de llama abierta( como ejemplo lasestufas rodantes, en dormitorios ni baños), y a la vez no se deben utilizar por periodos superiores a 2 y 3 horas seguidas.

29. ¿Estas estufas consumen oxígeno?

a. Todo artefacto de llama abierta que funciona con gas, produce unacombustión que requiere consumir oxígeno del recinto donde está instalado, por lo cual, siempre deben ser utilizadas en lugares convenientementeventilados.

30. ¿Qué significan los sellos (verde-rojo) en los edificios?

Los sellos son el resultado de la aplicación del procedimiento de certificación einspección periódica de las instalaciones interiores de gas, la que son realizadas por organismos privados autorizados por la SEC, y su significado corresponde a:

a. Sello Verde: Una instalación de gas no presenta observaciones.

b. Sello amarillo: La instalación de gas presenta deficiencias pero que no

implican un riesgo inmediato para sus usuarios (defectos menores)c. Sello Rojo: La instalación presenta deficiencias críticas, que pueden generar

riesgos a sus usuarios (principalmente: fugas, presencia de monóxido decarbono y/o falta de ventilaciones)

Apuntes Sobre_ Combustibles e Hidrocarburos_General

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