GASES EN LOS PROCESOS APLICADOS AL PETROLEO

Hablaremos de gas licuado de petróleo (GLP) y gas natural.

Gas licuado de petróleo (GLP)

Dentro del proceso del refinamiento del crudo de petróleo proporciona, además de los ya conocidos como gasolinas, gasóleos, aceites, etc., los denominados gases licuados del petróleo, entre los que destacan fundamentalmente el butano y el propano por su importancia en el consumo industrial y, sobre todo, doméstico.

El gas licuado de petróleo (GLP) viene a ser la mezcla de gases licuados presentes en el gas natural o disueltos en el petróleo. Los componentes del GLP a temperatura y presión ambientales son gases que son fáciles de licuar

El propano y butano están presentes en el petróleo crudo y el gas natural, aunque una parte se obtiene durante el refinado de petróleo, sobre todo como subproducto de la destilación fraccionada catalítica.

También hay gases licuados que se extraen del propio yacimiento en forma de gas y que deben ser tratados en una planta de licuefacción para convertirlos en productos líquidos. Una vez líquido, este gas es transportado, generalmente, en buques que los trasladan a los mercados de consumo, donde se realiza la operación inversa: nueva gasificación, para su consumo en la industria y en los hogares en forma de gas natural.Los gases licuados son extraídos de los del crudo que tienen las moléculas más pequeñas y más ligeras. Esto se produce durante el proceso de destilación, la primera de las etapas del refino del petróleo.

Características del GLP

Se encuentra como gas a temperatura y presión ambiente. Se basa principalmente en gas propano y butano. El GLP puede almacenarse a presiones más bajas, generalmente entre 95 a 110 PSI. Esta

presión de trabajo relativamente baja, permite que el diseño de los tanques de GLP para vehículos, pueda ser de un acero más delgado y manejable, lo que resulta en tanque más livianos y mucho menos costosos.

El GLP es más pesado que el aire, por lo tanto en caso de fugas tiene a depositarse en zonas bajas.

Su costo es mucho más barato que la gasolina. Emisiones potencialmente menos tóxicas de dióxido de carbono (CO2), monóxido de

carbono (CO) e hidrocarburos no metanos. Menos disponible que la gasolina y el diesel. Combustible limpio que no altera al producto durante su aplicación en los procesos

productivos. No contamina el medio ambiente ni deja residuos sólidos por tener una combustión limpia. No genera contaminación ni abrasión en los equipos. Es incoloro y no se visualiza en fugas pequeñas.

Es inodoro y por eso se le agrega comúnmente un odorante ( etil o metil-mercaptano) para que sea detectable en caso de fugas.

El GLP no es toxico, pero puede provocar asfixia. Es altamente inflamable, su combustión es muy rápida generando altas temperaturas. En estado líquido el GLP es más liviano que el agua. Se manipula como líquido. Al pasar de estado líquido a vapor, aumenta su volumen 260

veces aprox.

GAS NATURAL

El término "gas natural" se aplica hoy en sentido estricto a las mezclas de gases combustibles, hidrocarburados o no, gaseosos y livianos, que se encuentran en el subsuelo donde, en ocasiones, se hallen asociados con petróleo líquido.

El principal constituyente del gas natural es siempre el metano, que representa habitualmente entre el 75% y el 95% del volumen total de la mezcla, razón por la cual se suele llamar metano al gas natural. Los otros hidrocarburos gaseosos que suelen estar presentes, etano, butano y propano, aparecen siempre en proporciones menores.

Constituyentes distintos a los hidrocarburos, los más importantes suelen ser el nitrógeno, el dióxido de carbono, el sulfuro de hidrógeno, el helio y el argón.

El gas natural puede ser "húmedo" –si contiene hidrocarburos líquidos en suspensión – o "seco"– si no los contiene.

El uso de combustibles gaseosos, para iluminación y fines domésticos, ha sido muy general desde la mitad del siglo XIX. Sin embargo, apenas se utilizaba en la industria debido a la abundancia de combustibles sólidos y líquidos disponibles y a la dificultad que presentaba el transporte y almacenamiento de los combustibles gaseosos.

Características del gas natural

Es un combustible fósil. En su estado original el gas natural es insípido, incoloro e inodoro, es decir, no tiene sabor,

color, ni olor. Por ello se agrega un compuesto: Mercaptano, que permite que las personas con sentido normal del olfato detecten su presencia.

Es menos contaminante a comparación del gas licuado. Es beneficioso, tanto para la industria como para el uso doméstico, ya que desempeña

papeles importantes como un combustible energético. Su componente fundamental es el metano (C4). El gas natural es entre 35% a 40 % más liviano que el aire, lo que significa que se disipa en

la atmósfera en caso de fuga, disminuyendo el peligro de explosión. Su poder calorífico es el doble del gas manufacturado, Cantidad de calor desprendido por

la combustión completa de un metro cúbico de gas. Corresponde a la cantidad de calor que emite la combustión de una cierta cantidad de combustible. La combustión completa de un metro cúbico de gas natural genera alrededor de 9.300 kilocalorías.

Es un gas seco. El gas natural tiene un rango de inflamabilidad muy limitado, ya que en concentraciones

en el aire, por debajo del 4% y por arriba de aproximadamente el 14%, no se encenderá.

Uso del Gas Natural

El desarrollo del empleo del gas natural se ha realizado con posterioridad al uso del petróleo. El gas natural, que aparecía en casi todos los yacimientos petrolíferos, se quemaba a la salida del pozo como un residuo más. Únicamente en EE. UU, y siempre en lugares muy próximos a zonas petrolíferas, se utilizaba como combustible doméstico por su gran poder calorífico.

La necesidad de nuevas fuentes hizo descubrir nuevos yacimientos que poseían enormes reservas de gas natural acompañadas de pequeñas cantidades de petróleo, pero seguía existiendo el problema de su almacenamiento y transporte.

La solución a ambos problemas llegó al poner a punto unas técnicas destinadas a la licuefacción de los gases y procedimientos para producir y soldar tuberías capaces de resistir altas presiones.

En la licuefacción, el gas natural se somete a unas temperaturas muy bajas, próximas a 160ºC bajo cero, en el cual se comprime el gas hasta transformarse en líquido. En este estado se introduce en grandes depósitos de forma esférica capaces de soportar la alta presión que se origina cuando el gas vuelve a su temperatura ambiente.

El problema del transporte queda resuelto mediante la creación de la cadena del gas natural licuado (GNL). De forma esquemática, la cadena del GNL consta de las siguientes fases:

1. Transporte del gas desde los yacimientos hasta la costa, por medio del gasoducto.

2. Licuación del gas natural.

3. Transporte marítimo del GNL en buques metaneros.

El gas natural se utiliza como combustible y como materia prima dentro de la industria petroquímica. Como combustible se emplea por su gran poder calorífico, por ser su combustión fácilmente regulable y por ser limpia y producir escasa contaminación. Como materia prima es la más adecuada para la fabricación de amoníaco –producto base de toda la industria de abonos nitrogenados– y también del metanol –producto que se utiliza en la fabricación de plásticos y proteínas sintéticas–. A partir del gas natural se obtienen materias primas de base en la industria petroquímica (etileno, butadieno y propileno).

Problemas ambientales en el uso del petróleo y el gas natural

Estos combustibles causan contaminación tanto al usarlos como al producirlos y transportarlos. Uno de los problemas más estudiados en la actualidad es el que surge de la inmensa cantidad de CO2 que estamos emitiendo a la atmósfera al quemar los combustibles fósiles. Como estudiamos con detalle, este gas tiene un importante efecto invernadero y se podría estar provocando un calentamiento global de todo el planeta con cambios en el clima que podrían ser catastróficos.

Otro impacto negativo asociado a la quema de petróleo y gas natural es la lluvia ácida, en este caso no tanto por la producción de óxidos de azufre, como en el caso del carbón, sino sobre todo por la producción de óxidos de nitrógeno.

Los daños derivados de la producción y el transporte se producen sobre todo por los vertidos de petróleo, accidentales o no, y por el trabajo en las refinerías.