Republica Bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder Popular para la Educación

SuperiorInstituto Universitario Politécnico Santiago Mariño

Sección 1A

Coque y sus Propiedades

Alumno:Vishal R. Nuñez C.I: 23 503 193

Ingeniería Química

Nueva Esparta, Porlamar 24 de Junio del 2016

PROPIEDADES COQUIZANTES DEL

CARBÓN

COQUE

Es un combustible que se va a

obtener a partir de la destilación o

pirólisis, de determinados

carbones minerales, como la

hulla o carbones bituminosos que

poseen propiedades

cotizantes.

El coque de petróleo, es un sólido carbonoso derivado de las unidades de coquización en una refinería de petróleo,. En otras palabras, el coque de petróleo es el petróleo ya refinado, el que viene listo para la utilización como combustible.

Coque de Petróleo Existen muchas variedades comerciales de coque de petróleo que difieren en su características físicas y químicas, utilizándose en distintas aplicaciones industriales, dependiendo del método de producción industrial empleado en su obtención. Los métodos de producción más utilizados en la actualidad son:

• El coque verde retardado (green delayed coking), un método de ruptura térmico “cracking” en la que las reacciones de carbonización implican su deshidrogenación, reestructuración y polimerización. La temperatura de trabajo fluctúa entre los 480ºC y 500ºC, y un ciclo completo de producción tarda unas 16 horas.

• El coque fluido (fluid coking). es un proceso continuo de pulverización a altas temperaturas sobre una superficie fluida, en el que las partículas de coque se mantienen a una presión de entre 20-40 psi y 500ºC.

Las Aplicaciones del Coque

Industrialmente.

Coque de Reducción, es el más importante, utilizado en altos hornos para la eliminación del oxígeno de los minerales de hierro y la producción de arrabio, o la reducción de otros óxidos metálicos. Estos coques son de alta reactividad y no son buenos combustibles

Coque para fundición. Es utilizado principalmente en hornos y es el responsable de la producción de la mayoría de las piezas fundidas, sobre todo en grandes industrias y producciones.

Se va a lograr aplicar el Coque

en industrias para la

fabricación de: Cerámica,

cementera, química,

azucarera, metalúrgica,

papelera, hornos y calcinadores

(arcilla, magnesita,

caliza) asfalto/aislantes.

Tipos de Coque

Coque de petróleo de combustión

Coque de petróleo regular

Coque de petróleo de aguja

Coque de petróleo de

recarburación

Para la fabricación del coque metalúrgico se utilizan mezclas complejas que pueden incluir más de 10 tipos diferentes de carbones minerales en distintas proporciones. El proceso de pirólisis mediante el cual se obtiene el coque se denomina coquización, y consiste en un calentamiento entre (1.000 y 1.200ºC) en ausencia de oxígeno hasta eliminar la práctica totalidad de la materia volátil del carbón o mezcla de carbones que se coquizan.

Fabricación del Coque

Se conoce con el nombre de carbonización al proceso de destilación destructiva de sustancias orgánicas en ausencia de aire para dar un producto sólido rico en carbono, además de productos líquidos y gaseosos. La carbonización de madera y otros materiales vegetales produce carbón vegetal, mientras que la de cierto tipo de carbones minerales (carbones coquizables, como carbones bituminosos o hulla), o mezclas de estos carbones, producen el coque. En este caso el proceso de carbonización es denominado coquización.

El Coque en VenezuelaEn Venezuela, el coque se produce en el Complejo

Refinador de Paraguaná (Cardón y Amuay) y en los Complejos Mejoradores de Crudo de Petrozuata, Cerro Negro, Sincor y Hamaca (José, Estado Anzoátegui). La producción mundial de coque ha crecido un promedio de 4% interanual en los últimos 10 años y se estima que esta tendencia se mantendrá. Venezuela tiene una producción actual de aproximadamente 12.000 toneladas diarias (colocadas en el mercado de generación de electricidad en EE. UU. y de producción de ánodos de carbón para la reducción de aluminio), que representa aproximadamente el 6% del coque producido a nivel mundial y se estima que esta producción aumentará en el corto plazo, esto hasta el ultimo estudio que se le dio a principios de enero del 2015.

Las industrias que se encuentran en el Edo. Bolívar compran toneladas de este material para poder darle sus distintas aplicaciones y crear materiales usados en Venezuela y en el mundo.

Refinerías en Latinoamérica

Esta Refinería que se encuentra ubicada en Cartagena, Colombia a podido activar su producción nuevamente en este año 2016. Una industria que en el mes de Junio va a lograr exportar su producto que es el Coque mas de 51.000 Toneladas.El presidente de Reficar, el Ingeniero Químico Reyes

Reinoso Yánez, dice sobre este megaproyecto hecho realidad, que en una década se va a poder recuperar el gran dinero invertido en esta industria, que se hizo para poder llevarla para adelante.

Pero no todas las noticias son buenas con respecto a el Coque de Petróleo, este en algunos países a ocasionado estragos en materia “Ambiental” donde han tenido que detener producción de empresas para volver a usar el Carbón.

El incremento significativo del uso del coque de petróleo transforma a la central térmica en una incineradora de residuos de refinería con mayor contenido que el carbón en contaminantes como el azufre, los metales pesados y el nitrógeno. Efectivamente, el coque de petróleo tiene entre cinco y nueve veces más azufre que el carbón (según sea éste nacional o de importación). Una mayor proporción de coque aumentará previsiblemente las emisiones de dióxido de azufre (SO2).

Contaminación Ocasionado por el

Coque

Refinería Amuay Coque de petróleo del

criogénico de José (Anzoátegui,

Venezuela)

Industrias

PEMEX

Fuente de energía

Reserva Producción diaria

Petróleo (106 barriles) 77.800 2,6

Gas natural (109 PC)

148.000 3,836

Carbón (106 toneladas) 1.295 0,021

Hidroelectricidad (GWh/año) N/A 60.213

Residual (103 barriles) N/A 252,2

Coque de petróleo (103 toneladas) N/A 12

Venezuela dispone de varias fuentes de energía primaría y secundaría, estudios realizados hace una década. El Ministerio de Energía y Minas de Venezuela, 2002; Energy Information Administration, 2004; National Energy Technology Laboratory, 2004; Aquí proponen unas tablas “Reserva y producción”.

FUENTES DE ENERGÍA PRIMARIA DE VENEZUELA

En lo que tiene que ver con el coque carbonizado se ha ido convirtiendo en una fuente excelente para aplicar en distintos métodos para evitar la contaminación del ambiente. En condiciones generales de “Pureza” el coque fabricado con carbones contiene unos porcentajes admisibles de azufre, cenizas y fósforos. El coque se ido empleando mucho mas en algunas empresas pero no se cree que puede superar a el petróleo y a otras fuentes principales.

(a) Micrografía de un coque esponja típico.  (b) Micrografía de un coque esponja isotrópico.

Propiedades Físicas y QuímicasLa coquización se diferencia de la carbonización en que durante el proceso de calentamiento en atmósfera inerte de los carbones coquizables o cualquier otra sustancia que dé lugar a un coque. Proceso de coquización 100ºC – 200ºC: Eliminación progresiva de la humedad y desprendimiento de gases.

350ºC: Comienzo de la fusión carbonosa

425ºC: Fin de la fusión e inicio del hinchamiento

450ºC: Máximo hinchamiento y máxima presión de gases

600ºC: Cesión de formación del alquitrán y de gases

625ºC: Máximo desprendimiento de etano e inicio desprendimiento de pequeñas cantidades etileno

650ºC: Mayor perdida de peso

700ºC: Desprendimiento máximo de hidrógeno, dióxido de carbono, etileno y gases

800ºC: Disminución rápida de gases

1100º C: Gases desprendidos, monóxido de carbono e hidrogeno Proceso de coquización A nivel industrial se aplican cuatro tipos de tecnologías para la fabricación de coque:Hornos verticalesHornos soleraHornos colmenaHornos pampa. Tecnología de producción de coque El proceso de coquización más utilizado en la actualidad en el mundo para la fabricación de coque de alta calidad es el denominado de “Hornos Verticales”. La instalación completa consta esencialmente de tres secciones a saber:Una destinada al recibo, manejo y preparación de los diversos carbones Una batería (conjunto de hornos)Una sección donde se separa el gas del coque y otros compuestos de cierto valor comercial, como el amoniaco, el ácido sulfídrico, los benzoles, toluoles y xiloles. Tecnología de producción de coque Básicamente consiste en una cámara semiesférica con una bóveda en forma de domo. El diámetro interno oscila entre 2.5 y 3m, mientras que las alturas varían entre los 3 y 3.5 m. 

Los hornos se cargan entre 3.5 y 4 ton. de carbón, para una producción de 2 a 2.5 ton. de coque.

El rendimiento real de estos hornos oscila entre el 56 y el 58%.

Una de las mayores limitaciones

800ºC: Disminución rápida de gases

1100º C: Gases desprendidos, monóxido de carbono e hidrogeno Proceso de coquización a nivel industrial se aplican cuatro tipos de tecnologías para la fabricación de coque: Hornos verticales, Hornos solera, Hornos colmena, Hornos pampa. Tecnología de producción de coque. El proceso de coquización más utilizado en la actualidad en el mundo para la fabricación de coque de alta calidad es el denominado de “Hornos Verticales”. La instalación completa consta esencialmente de tres secciones a saber: Una destinada al recibo, manejo y preparación de los diversos carbones. Una batería (conjunto de hornos). Una sección donde se separa el gas del coque y otros compuestos de cierto valor comercial, como el amoniaco, el ácido sulfhídrico, los benzoles, toluoles. Tecnología de producción de coque.Básicamente consiste en una cámara semiesférica con una bóveda en forma de domo. El diámetro interno oscila entre 2.5 y 3m, mientras que las alturas varían entre los 3 y 3.5 m. Los hornos se cargan entre 3.5 y 4 ton. de carbón, para una producción de 2 a 2.5 ton. de coque.El rendimiento real de estos hornos oscila entre el 56 y el 58% yuna de las mayores limitaciones.

Una segunda limitación lo constituye el tiempo de coquización de 48 horas. La tercera la constituye el hecho de tener que descargar a la atmósfera gases y productos de combustión altamente contaminantes.

Gracias…