Combustibles y Lubricantes 1
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PRESENTACION
• Conocer los combustibles empleados abordo, sus propiedades, especificaciones, características y tratamiento
• Conocer los lubricantes empleados abordo, sus propiedades, especificaciones, características y tratamiento
• Conocer las impurezas que pueden encontrarse en el agua de alimentación de los equipos principales abordo y su tratamiento químico
OBJETIVOS
SUMARIO
Combustibles fósiles
• Definición• Clases• Petróleo• Carbón• Gas Natural• Principales países productores• Ventajas y desventajas
Los combustibles fósiles son depósitos geológicos de compuestos orgánicos mineralizados (hidrocarburos), fruto de la descomposición de plantas y animales durante cientos de millones de años sometidos al calor y la presión de numerosas capas de sedimentos de la corteza terrestre que así sufrieron una transformación química y biológica y acabaron transformándose en petróleo, carbón y gas natural.
DEFINICION
COMBUSTIBLES FOSILES
Los combustibles fósiles, que se extraen del subsuelo y se someten a un proceso de refinado para convertirse, entre otros, en gasolina, diésel o querosene, constituyen la principal fuente de energía de la sociedad moderna.
DEFINICION
COMBUSTIBLES FOSILES
Poseen gran contenido energético y su empleo genera la llamada Energía fósil. No es un tipo de energía renovable ya que sus recursos no se reponen por procesos biológicos, además es en extremo contaminante, pero es la mas usada en el mundo actualmente.
DEFINICION
COMBUSTIBLES FOSILES
• Carbón
• Petróleo
• Gas Natural
CLASES
COMBUSTIBLES FOSILES
El carbón es un mineral que se formó a partir de los restos vegetales prehistóricos, principalmente de los helechos arborescentes. Esos restos sepultados por el fango y bajo los efectos del calor, la presión y la falta de oxígeno, tomaron la estructura mineral que hoy presentan.
EL CARBON
COMBUSTIBLES FOSILES
La importancia del carbón radica en su poder energético como combustible y en el hecho de constituir la materia prima fundamental en la elaboración de infinidad de artículos. Las primeras maquinas de vapor, como barcos, trenes y maquinaria industrial se movieron gracias a la energía que suministraba a este material. Posteriormente fue desplazado por el petróleo; sin embargo, hoy en día el carbón parece recuperar su posición privilegiada, pues éste es materia prima para la elaboración de plástico, colorantes, perfumes y aceites.
EL CARBON
COMBUSTIBLES FOSILES
Existen diferentes tipos de carbones minerales en función del grado de carbonificación que haya experimentado la materia vegetal que originó el carbón. Estos van desde la turba, que es el menos evolucionado y en que la materia vegetal muestra poca alteración, hasta la antracita que es el carbón mineral con una mayor evolución. Esta evolución depende de la edad del carbón, así como de la profundidad y condiciones de presión, temperatura, entorno, etc., en las que la materia vegetal evolucionó hasta formar el carbón mineral.
EL CARBON
COMBUSTIBLES FOSILES
El hombre extrae carbón desde la Edad Media. En los yacimientos poco profundos la explotación es a cielo abierto. Sin embargo, por lo general las explotaciones de carbón se hacen con minería subterránea ya que la mayoría de las capas se encuentran a cientos de metros de profundidad.
EL CARBON
COMBUSTIBLES FOSILES
El carbón suministra el 25% de la energía primaria consumida en el mundo, sólo por detrás del petróleo. Además es de las primeras fuentes de energía eléctrica, con 40% de la producción mundial (datos de 2006). Las aplicaciones principales del carbón son:
1.Generación de energía eléctrica. Las centrales térmicas de carbón pulverizado constituyen la principal fuente mundial de energía eléctrica. En los últimos años se han desarrollado otros tipos de centrales que tratan de aumentar el rendimiento y reducir las emisiones contaminantes, entre ellas las centrales de lecho fluido a presión. Otra tecnología en auge es la de los ciclos combinados que utilizan como combustible gas de síntesis obtenido mediante la gasificación del carbón.
EL CARBON
COMBUSTIBLES FOSILES
2.Coque. El coque es el producto de la pirólisis del carbón en ausencia de aire. Es utilizado como combustible y reductor en distintas industrias, principalmente en los altos hornos (coque siderúrgico). Dos tercios del acero mundial se producen utilizando coque de carbón, consumiendo en ello 12% de la producción mundial de carbón (cifras de 2003).
EL CARBON
COMBUSTIBLES FOSILES
3.Siderurgia. Mezclando minerales de hierro con carbón se obtiene una aleación en la que el hierro se enriquece en carbono, obteniendo mayor resistencia y elasticidad. Dependiendo de la cantidad de carbono, se obtiene: 1.Hierro dulce: menos del 0,2 % de carbono. 2.Acero: entre 0,2% y 1,2% de carbono. 3.Fundición: más del 1,2% de carbono.
EL CARBON
COMBUSTIBLES FOSILES
4.Industrias varias. Se utiliza en las fábricas que necesitan mucha energía en sus procesos, como las fábricas de cemento y de ladrillos.
EL CARBON
COMBUSTIBLES FOSILES
5.Uso doméstico. Históricamente el primer uso del carbón fue como combustible doméstico. Aún hoy sigue siendo usado para calefacción, principalmente en los países en vías de desarrollo, mientras que en los países desarrollados ha sido desplazados por otras fuentes más limpias de calor (gas natural, propano, butano, energía eléctrica) para rebajar el índice de contaminación
EL CARBON
COMBUSTIBLES FOSILES
6.Carboquímica. La carboquímica es practicada principalmente en África del Sur y China. Mediante el proceso de gasificación se obtiene del carbón un gas llamado gas de síntesis, compuesto principalmente de hidrógeno y monóxido de carbono. El gas de síntesis es una materia prima básica que puede transformarse en numerosos productos químicos de interés como, por ejemplo: 1.Amoniaco 2.Metanol 3.Gasolina y gasóleo de automoción a través del proceso Fischer-Tropsch (proceso químico para la producción de hidrocarburos líquidos a partir de gas de síntesis, CO y H2)
EL CARBON
COMBUSTIBLES FOSILES
7.Petróleo sintético. Mediante el proceso de licuefacción directa, el carbón puede ser transformado en un crudo similar al petróleo. La licuefacción directa fue practicada ampliamente en Alemania durante la Segunda Guerra Mundial pero en la actualidad no existe ninguna planta de escala industrial en el mundo. Estas dos últimas aplicaciones antiguas son muy contaminantes y requieren mucha energía, desperdiciando así un tercio del balance energético global. Debido a la crisis del petróleo se han vuelto a utilizar.
EL CARBON
COMBUSTIBLES FOSILES
El petróleo es un líquido oleoso compuesto de carbono e hidrógeno en distintas proporciones. Se encuentra en profundidades que varían entre los 600 y los 5.000 metros. Este recurso ha sido usado por el ser humano desde la Antigüedad: los egipcios usaban petróleo en la conservación de las momias, y los romanos, de combustible para el alumbrado.
EL PETROLEO
COMBUSTIBLES FOSILES
El petróleo y sus derivados tienen múltiples y variadas aplicaciones. Además de ser un combustible de primer orden, también constituye una materia prima fundamental en la industria, pues a partir del petróleo se pueden elaborar fibras, caucho artificial, plásticos, jabones, asfalto, tintas de imprenta, caucho para la fabricación de neumáticos y un sin número de productos que abarcan casi todos los productos del campo.
EL PETROLEO
COMBUSTIBLES FOSILES
El petróleo (del griego: πετρέλαιον, "aceite de roca") es una mezcla homogénea de compuestos orgánicos, principalmente hidrocarburos insolubles en agua. También es conocido como petróleo crudo o simplemente crudo.
EL PETROLEO
COMBUSTIBLES FOSILES
Es de origen fósil, fruto de la transformación de materia orgánica procedente de zooplancton y algas que, depositados en grandes cantidades en fondos de mares o zonas lacustres del pasado geológico, fueron posteriormente enterrados bajo pesadas capas de sedimentos. La transformación química (craqueo natural) debida al calor y a la presión durante la diagénesis produce, en sucesivas etapas, desde betún a hidrocarburos cada vez más ligeros (líquidos y gaseosos). Estos productos ascienden hacia la superficie, por su menor densidad, gracias a la porosidad de las rocas sedimentarias. Cuando se dan las circunstancias geológicas que impiden dicho ascenso (trampas petrolíferas como rocas impermeables, estructuras anticlinales, márgenes de diapiros salinos, etc.) se forman entonces los yacimientos petrolíferos.
EL PETROLEO
COMBUSTIBLES FOSILES
En condiciones normales es un líquido bituminoso que puede presentar gran variación en diversos parámetros como color y viscosidad (desde amarillentos y poco viscosos como la gasolina hasta líquidos negros tan viscosos que apenas fluyen), densidad (entre 0,66 g/ml y 0,95 g/ml), capacidad calorífica, etc. Estas variaciones se deben a la diversidad de concentraciones de los hidrocarburos que componen la mezcla.
EL PETROLEO
COMBUSTIBLES FOSILES
Es un recurso natural no renovable y actualmente también es la principal fuente de energía en los países desarrollados. El petróleo líquido puede presentarse asociado a capas de gas natural, en yacimientos que han estado enterrados durante millones de años, cubiertos por los estratos superiores de la corteza terrestre.
EL PETROLEO
COMBUSTIBLES FOSILES
El petróleo está formado principalmente por hidrocarburos, en su mayoría parafinas, naftenos y aromáticos. Junto con cantidades variables de derivados saturados homólogos del metano (CH4). Su fórmula general es CnH2n+2.
• Cicloalcanos o cicloparafinas-naftenos: hidrocarburos cíclicos saturados, derivados del ciclopropano (C3H6) y del ciclohexano (C6H12). Su fórmula general es CnH2n.
• Hidrocarburos aromáticos: hidrocarburos cíclicos insaturados constituidos por el benceno (C6H6) y sus homólogos. Su fórmula general es CnHn.
• Alquenos u olefinas: moléculas lineales o ramificadas que contienen un enlace doble de carbono (-C=C-). Su fórmula general es CnH2n. Tienen terminación -"eno".
• Dienos: Son moléculas lineales o ramificadas que contienen dos enlaces dobles de carbono. Su fórmula general es CnH2n-2.
EL PETROLEO
COMBUSTIBLES FOSILES
• Alquinos: moléculas lineales o ramificadas que contienen un enlace triple de carbono. Su fórmula general es: CnH2n-2. Tienen terminación -"ino".
Además de hidrocarburos, el petróleo contiene otros compuestos que se encuentran dentro del grupo de orgánicos, entre los que destacan sulfuros orgánicos, compuestos de nitrógeno y de oxígeno. También hay trazas de compuestos metálicos, tales como sodio (Na), hierro (Fe), níquel (Ni), vanadio (V) o plomo (Pb).
EL PETROLEO
COMBUSTIBLES FOSILES
El gas natural está compuesto principalmente por metano, un compuesto químico hecho de átomos de carbono e hidrógeno. Se encuentra bajo tierra, habitualmente en compañía de petróleo. Se extrae mediante tuberías, y se almacena directamente en grandes contenedores de aluminio. Luego se distribuye a los usuarios a través de gasoductos. Como es inodoro e incoloro, al extraerlo se mezcla con una sustancia que le da un fuerte y desagradable olor. De este modo, las personas pueden darse cuenta de que existe una filtración o escape de gas.
EL GAS NATURAL
COMBUSTIBLES FOSILES
El gas natural es una de las varias e importantes fuentes de energía no renovables formada por una mezcla de gases ligeros que se encuentra en yacimientos de petróleo, disuelto o asociado con el petróleo (acumulación de plancton marino) o en depósitos de carbón. Aunque su composición varía en función del yacimiento del que se saca, está compuesto principalmente por metano en cantidades que comúnmente pueden superar el 90 ó 95% y suele contener otros gases como nitrógeno, Ácido Sulfhídrico, helio y mercaptanos.
EL GAS NATURAL
COMBUSTIBLES FOSILES
Algunos de los gases que forman parte del gas natural cuando es extraído se separa de la mezcla porque no tienen capacidad energética (nitrógeno o CO2) o porque pueden depositarse en las tuberías usadas para su distribución debido a su alto punto de ebullición. Si el gas fuese criogénicamente licuado para su almacenamiento, el dióxido de carbono (CO2) solidificaría interfiriendo con el proceso criogénico. El CO2 puede ser determinado por los procedimientos ASTM D 1137 o ASTM D 1945.
EL GAS NATURAL
COMBUSTIBLES FOSILES
El propano, butano e hidrocarburos más pesados en comparación con el gas natural son extraídos, puesto que su presencia puede causar accidentes durante la combustión del gas natural. El vapor de agua también se elimina por estos motivos y porque a temperaturas cercanas a la temperatura ambiente y presiones altas forma hidratos de metano que pueden obstruir los gasoductos. Los compuestos de azufre son eliminados hasta niveles muy bajos para evitar corrosión y olores perniciosos, así como para reducir las emisiones de compuestos causantes de lluvia ácida.
EL GAS NATURAL
COMBUSTIBLES FOSILES
Las reservas de carbón se encuentran muy repartidas, con 70 países con yacimientos aprovechables. Al ritmo actual de consumo se calcula que existen reservas seguras para 133 años, por 42 y 60 del petróleo y el gas, respectivamente. Además, el 67% de las reservas de petróleo y el 66% de las de gas se encuentran en Oriente Medio y Rusia. Sin embargo, países como China están ya poniendo sus miras en otro tipo de energías para sustituirlo a medio plazo debido a los precios y dificultades crecientes en la extracción. Ideas que puedan parecer futuristas como la producción de electricidad por helio3 ya están siendo observadas por China, EEUU, Rusia o la EU.
COMBUSTIBLES FOSILESPAISES PRODUCTORES
PAISES PRODUCTORES
COMBUSTIBLES FOSILES
CARBONRepública Popular China 2.549 MtEstados Unidos de América 981 MtIndia 452 MtAustralia 323 MtSudáfrica 244 MtRusia 241 MtIndonesia 231 MtPolonia 90 MtKazajistán 83 MtColombia 72 Mt
PAISES PRODUCTORES
COMBUSTIBLES FOSILES
PAISES PRODUCTORES
COMBUSTIBLES FOSILES
PETRÓLEOArabia Saudí 426 millones de toneladasEE. UU. 385 millones de toneladasRusia 306 millones de toneladasIrán 182 millones de toneladasMéxico 151 millones de toneladasChina 149 millones de toneladasVenezuela 146 millones de toneladasNoruega 140 millones de toneladasReino Unido 130 millones de toneladas
Datos extraídos del libro Larousse: Los países del mundo , del año 1989, por lo que los datos tendrán variaciones, sobre todo en Rusia (U.R.S.S.); excepto del petróleo, de la Enciclopedia Larousse (1995).
PAISES PRODUCTORES
COMBUSTIBLES FOSILES
GAS NATURALRusia 658 000 millones de mEE. UU. 452 000 millones de mCanadá 78 500 millones de mPaíses Bajos 73 500 millones de mG. Bretaña 42 000 millones de mRumania 38 500 millones de mArgelia 36 000 millones de mIndonesia 35 800 millones de mNoruega 27 000 millones de mMéxico 26 500 millones de m
Datos extraídos del libro Larousse: Los países del mundo , del año 1989, por lo que los datos tendrán variaciones, sobre todo en Rusia (U.R.S.S.); excepto del petróleo, de la Enciclopedia Larousse (1995).
EN EL PERU
COMBUSTIBLES FOSILES
Ventajas• Son fáciles de extraer.• Su gran disponibilidad.• Son baratas, en comparación con otras fuentes de energía.
Desventajas• Su uso produce la emisión de gases que resultan tóxicos para la vida.• Se produce un agotamiento de las reservas a corto o mediano plazo.• Al ser utilizados contaminan más que otros productos que podrían haberse
utilizado en su lugar.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
COMBUSTIBLES FOSILES
GRACIAS POR SU ATENCION
