ESCUELA POLITCNICA NACIONALREFINACIN

ABSTRACTEl poder calorfico es la energa que puede liberar la unin qumica entre uncombustibley elcomburentey es igual a la energa que mantena unidos lostomosen lasmolculasde combustible, menos la energa utilizada en la formacin de nuevas molculas en las materias, formadas en lacombustin.El poder calorfico es la capacidad que tiene un combustible de ceder calor cuando est ardiendo. Siendo uno de los productos de la combustin el vapor de agua cuando ste se condensa lo hace cediendo calor, cuando se tiene en cuenta este calor aadido al propio combustible se llama Poder Calorfico Superior (PCS) y su valor para el propano es 11900 kcal/kg, en caso contrario se lo denomina Poder Calorfico Inferior (PCI), y es 11082 kcal/kg para el caso del gas propano comercial.El gas licuado de petrleo o GLP es un compuesto formado por mezclas de los hidrocarburos Propano y Butano, siendo estos compuestos orgnicos permanentes de la familia de los hidrocarburos saturadosLa extraccin del Gas Licuado de Petrleo se efecta en los campos de explotacin o pozos gasferos y en los yacimientos de petrleo e incluso se obtienen del refinado del petrleo por destilacin fraccionada del mismo modo que se obtienen otros derivados del petrleo como la gasolina. Se almacenan y distribuyen en estado lquido en recipientes hermticos a presin.Mezcla de hidrocarburos ligeros, principalmente C3 y C4, licuable a baja presin a temperatura ambiente, con alta facilidad para su utilizacin. Aproximadamente el 74 % actual del GLP proviene de pozos de GAS junto al GN. El resto proviene de procesos de refino del petrleo.Los GLP tratndose de componentes con menor presin de vapor y puntos de ebullicin ms altos, corren el riesgo de permanecer en fase liquida en las redes de distribucin.

RECURSOSLa denominacin de Gases Licuados del Petrleo, se aplica a un pequeo nmero de hidrocarburos derivados del petrleo.Sus principales representantes son el BUTANO y PROPANO. Estos gases forman parte de los hidrocarburos saturados. Sus componentes son por tanto carbono e hidrogeno y su frmula general es La frmula especfica del propano es H H H l l l H C C C H l l l H H HY la del butano H H H H l l l lH C C C C H l l l l H H H HDecimos que son saturados porque cada carbono tiene sus enlaces ocupados por una molcula de hidrogeno.A presin atmosfrica y temperatura ambiente (1 atm y 20C a 22C), el gas licuado de petrleo se encuentra en estado gaseoso.Para obtener lquido a presin atmosfrica, la temperatura del butano debe ser inferior -0,5C y la del propano a -42,2C. En cambio, para obtener lquido a temperatura ambiente, se debe someter al GLP a presin. Para el butano, la presin debe ser de ms de 2 atmosferas. Para el propano, la presin debe ser de mas de 8 atm.

Un litro de lquido se transforma en 272,6 litros de gas para el propano y 237,8 litros de gas para el butano. En su estado puro, tanto el butano como el propano son inodoros; sin embargo, para hacerlos ms fcilmente detectable en el caso de fugas, se les aade un compuesto odorizador que los hace perceptibles antes de que la mezcla GLP-aire pueda ser explosiva.Tanto el propano como el butano no son txicos, aunque al ser ms pesados que el aire tienden a desplazarlo y pueden provocar la muerte por asfixia al impedir que el aire llegue a los pulmones y oxigene la sangre.

Butano comercial, el poder calorfico inferior (PCI) es: 10.938 Kcal/Kg y el poder calorfico superior (PCS) es: 11.867Kcal/Kg.Propano comercial, el poder calorfico inferior (PCI) es: 11.082 Kcal/Kg y el poder calorfico superior (PCS) es: 12.052 Kcal/Kg.De forma aproximada, 1 Kg. de propano equivale a la energa proporcionada por:

1,24 m de gas natural1,20 lt. de fuel-ol3 m de gas ciudad1,30 lt. de gas ol3 a 6 Kg. de lea14 kWh de electricidad2 Kg. de carbn

Poder calorfico superiorEs la cantidad total de calor desprendido en la combustin completa de una unidad de volumen de combustible cuando elvapor de aguaoriginado en la combustin est condensado y, por consiguiente, se tiene en cuenta el calor desprendido en este cambio de fase.Poder calorfico inferiorEs la cantidad total de calor desprendido en la combustin completa de una unidad de volumen de combustible sin contar la parte correspondiente al calor latente del vapor de agua generado en la combustin, ya que no se produce cambio de fase, y se expulsa como vapor.

RESOLUCIONDefinimos el poder calorfico como la energa que se desprende en la combustin completa de la unidad de masa o de volumen del combustible. Aqu convendra diferenciar los conceptos de poder calorfico superior e inferior. Poder calorfico inferior (PCI), se denomina asi al poder calorfico cuando el agua resultante de la combustin se supone en estado de vapor con los dems productos de la combustin.Poder calorfico superior (PCS), se denomina asi al poder calorfico cuando el agua resultante de la combustin se supone liquida (condensada) en los productos de combustin.Por tanto la diferencia entre PCS y PCI es igual por definicin al calor de condensacin del vapor de agua resultante de la combustin del combustible. La relacin PCI/PCS depende de la proporcin de los elementos carbono e hidrogeno presentes en gas combustible. Para los gases combustibles ms usuales el valor de PCI/PCS ronda el valor de 0,9. Generalmente el valor del gas depende de su poder calorfico, de todas formas si existiera un mercado para el etano, propano, butano, etc., puede ser rentable comprimir estos componentes del gas aunque rebajemos su poder calorfico. En algunos casos, cuando el gas es suministrado como combustible residencial, los contratos de venta pueden pedir restringir los contenidos de componentes altos de Btu, por lo que habr que tratar este gas para minimizar su contenido.

Tabla 1: Poder calorfico de combustibles (en estado gaseoso a las condiciones de una atmosfera de presin y una temperatura de 20C)

Tabla 2: Poder calorfico del Propano y el Butano en estado lquido.

Tabla 3: Poder Calorfico del G

NOMENCLATURAGLP.Gas Licuado de PetrleoGN.Gas NaturalPCS.Poder Calorfico SuperiorPCI.Poder Calorfico InferiorC3.PropanoC4.Butanoatm. Atmosferaskcal.Kilocaloraskg.KilogramoskW-hkilowattskJ kilo Jouleltlitrosmmetros cbicosBtuUnidad Trmica BritnicaGal.Galones

CONCLUSIONES

El valor del gas en el mercado depende de su poder calorfico.

La relacin entre el poder calorfico superior e inferior depende de la cantidad de hidrogeno y carbono presentes en el gas combustible.

Las mezclas de propano y butano alcanzan el estado gaseoso a temperatura y presin atmosfrica.

Para el transporte y almacenamiento en tanques a presin de las mezclas de propano y butano, se aprovecha que tienen la propiedad de pasar a estado lquido a presiones bajas.

Los GLP pueden encontrarse formando parte del crudo y del gas natural.

RECOMENDACIONES

Para definir el poder calorfico del GLP es conveniente diferenciar los conceptos de poder calorfico superior e inferior.

El GLP en estado gaseoso no tiene color ni olor y es necesario agregarle una sustancia llamada mercaptano, con el fin de que se pueda olerlo cuando haya fugas.

El GLP al tener un elevado poder calorfico y elevado rendimiento, le hace un buen combustible mismo que debe ser manejado con todas las normas de seguridad establecidas para esta sustancia.

BIBLIOGRAFIATextosJ.L BECCO, Lorenzo, Los Gases Licuados de Petrleo 2da Edicin, Editorial Cartone, Madrid-Espaa, 1900.

Tesis de gradoD. Manjarres, L. Pacheco. Seguridad Industrial en Instalaciones Centralizadas Gasodomesticas. Proyecto previo a la obtencin del ttulo de Ingeniero Mecnico. Escuela Politcnica Nacional, Facultad de Ingeniera Mecnica, Quito, Noviembre 2008. Pg. 3, 8.

J. Arias. Gas Natural Licuado Tecnologa y Mercado, Trabajo de investigacin, Instituto Argentino de la Energa General Mosconi.

Artculos publicadosGases Licuados de Petrleo, Gobierno de Espaa, Ministerio de Industria, Energa y Turismo, Secretaria de Estado de Energa.http://www.minetur.gob.es/energia/glp/Paginas/Index.aspxGua de equivalencias energticas y volumtricas de combustibles. PROMIGAShttp://es.slideshare.net/juanjosepes/tablas20equivalencias20energeticas

Pginas webhttp://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/816/5/CAPITULO%20III.pdf

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