Presentación Lubricantes, combustibles.pdf

8/17/2019 Presentación Lubricantes, combustibles.pdf

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LOS COMBUSTIBLES: ORIGEN Y CLASIFICACION

DEFINICIONES:

PETROLEO

La palabra petróleo proviene del latín "petroleum“.

Petroleum: significa "aceite de piedra“.

EL PETROLEO ES UN COMBUSTIBLE

Combustible: a cualquier substancia que pueda arder, se denominación para aquellosmateriales que son quemados para producir energía calorífica.Los combustibles pueden clasificarse:Según su origen –Fósiles (proceden de la fermentación de los seres

vivos).

- No fósiles (el resto) leña.

¿ QUE SIGNIFICA LA PALABRA PETROLEO???


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ÁtomoEs la unidad más pequeña de un

elemento químico que mantiene su

identidad o sus propiedades y que no es

posible dividir mediante procesosquímicos.

Están constituidos por átomos, partículas diminutas, discretas e indivisiblesque mantienen su identidad a través de los cambios físicos.

Elementos:

Moléculas:Las moléculas están hechas de átomos de uno o

más elementos. Algunas moléculas están hechas deun sólo tipo de átomo.

Compuesto:Los átomos de un elemento se pueden combinar químicamente con átomos deotros elementos en más de una relación para formar diferentes compuestos.


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FENOMENOS

En la naturaleza y en la vida diaria,nos encontramos constantemente confenómenos los que se clasifican en:

FENOMENO QUIMICOes aquél que tiene lugar contransformación de materia.Cuando no se conserva la

sustancia original.

FENOMENO FISICOes aquél que tiene lugar sin

transformación de materia. Cuandose conserva la sustancia original.


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CLASIFICACIÓN DE LOS COMBUSTIBLES SEGÚN SU ESTADO DE FASE

combustibles

sólidos

• Leña• carbón vegetal• carbón mineralo carbón de coque

combustibleslíquidos

• Gasolina• gasóleo• petróleos industriales

(queroseno)• fueloil• alcoholes.

combustiblesgaseosos

• gas ciudad• gas natural• Propano• Butano• acetileno

Los combustibles tienen una importancia fundamental en el mundo actual ya que representanuna base de energía, dando un gran poder económico a los países que los poseen.

ENERGIA:

La palabra energía proviene del griego y significa ENERGOS, que se traduce como

fuerza de acción ó fuerza de trabajo.


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CATEGORIAS DE ENERGIAS

EnergíaPotencial

EnergíaCinética

EnergíaTérmica

EnergíaEléctrica

EnergíaNuclear

Energía

Energía Potencial: Es la capacidad que presentan los cuerpo para desarrollar un

trabajo por una unidad de tiempo.Energía Cinética: Se define como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo desdeel reposo hasta la velocidad deseada.

Energía Térmica: Es la capacidad que presentan los cuerpos, los cuales durante unproceso físico-químicos, liberan energía calorífica.

Energía Eléctrica: Se define a la forma de energía que resulta de una diferencia decargar, produciendo por este medio un flujo de electrones.

Energía Nuclear: Es aquella energía nucleares espontaneas o provocadas y acurrecuando un núcleo pesado se divide en dos o más núcleos pequeños. Este tipo de

energía es la mas eficiente, debido a que aprovecha entre el 86 al 92 % de la energíaliberada.


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Las energías utilizadas por el hombre desde el principio son:

ENERGIA SOLARENERGIA EOLICA

ENRGIA DE LAS OLAS

ENERGIA MAREOMOTRIZ

ENERGIA GEOTERMICA

ENERGIA HIDRAULICA


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Energía Útil:

Es aquella forma de energía que va ha proporcionar un mayor rendimiento para eluso al cual la destinamos.

CLASIFICACION DE LA ENERGÍA SEGÚN SU PROCEDENCIA

Energía Primaria Energía Segundaria


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TEORIA DE UN PROCESO DE LA COMBUSTION

COMBURENTE

Composición estándar del aire


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ENERGIA DE ACTIVACION:

En función de su naturaleza,los focos de ignición sepueden clasificar en:

Focos eléctricos:

• Cortocircuitos

• Arco eléctrico

• Cargas estáticas

• Descargas

eléctricasatmosféricas

Focos químicos:

• Reaccionesexotérmicas

• Sustancias

reactivas

• Sustancias auto-oxidables

Focos térmicos:

• Condicionestérmicasambientales

• Procesos desoldadura

• Chispas decombustión

Focos mecánicos:

• Chispas deherramientas

• Rocesmecánicos


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¿QUE SIGNIFICA COMBUSTIÓN????

¿OXIDACION??

¿ENTALPIA??

REACCION EXOTERMICA


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Reacción de la Combustión

Se trata de una reacción de oxidación con la particularidad de que se realiza muy rápidamente, es exotérmica. Esta reacción se produce entre el combustible y eloxígeno del comburente. Para que un combustible alcance el punto de

oxidación, es necesario que alcance su temperatura de ignición.

Primera Parte Segunda parte

Combustible + comburente Gases de combustión + calor+ Residuos de la combustión

¿¿¿¿¿ CUALES SON LOS ELEMENTOS QUE COMPONEN EL TRIANGULO DE FUEGO????


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QUE SE ENTIENDE COMO TEMPERATURA DE IGNICIÓN

También conocida como “Ignition

Temperature” y se conoce como lamínima temperatura la cual uncombustible puede mantener unacombustión auto sostenida, o seasin ayuda de una fuente externade calor. Es esta temperatura de 20

a 60ºC más alta que latemperatura de inflamación.

TEMPERATURA DE INFLAMACIÓN

Es aquella temperatura a la que un

combustible emite gasesinflamables (radicales), suficientespara alcanzar en su atmosfera ellimite inferior de inflamabilidad, apartir del cual, con una fuenteexterna de calor puede producirse

una combustión auto mantenida.


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QUE SE ENTIENDE COMO PODER DE COMBURIVORO O

PODER FUMIGENO

Es la cantidad de aire seco, medida

en condiciones normales (Tª =0°Cy P=1atm), mínima necesaria parala combustión completa yestequiométrica de la unidad decombustible.

PODER CALORIFICOCantidad de calor generado alquemar una unidad de masa delmaterial considerado comocombustible. El poder calorífico estárelacionado con la naturaleza del

producto. Existen varias unidadespara esta propiedad dependiendodel estado de fase del combustible..

Combustibles sólido se emplea el Kcal/Kg ó Kcal/mol

Combustibles líquidos se emplea el Kcal/Lt ó Kcal/mol

Combustibles gaseosos se emplea el Kcal/m3 ó Kcal/mol


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Categorías depoder calorífico gif

Poder caloríficoinferior o podercalorífico total

(PCI)

Poder caloríficosuperior o poder

calorífico neto(PCS)

Es la cantidad de calordesprendida en la combustiónde 1 Kg de combustible cuandose incluye el calor necesariopara realizar la condensacióndel agua que se desprende en la

combustión.

Es el calor desprendido en lacombustión de 1 Kg decombustible cuando el vapor deagua originado en lacombustión no condensa.


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Respuesta:

Cuando el combustible no tiene hidrogeno(H), entonces no es posible la formación de agua ysolo en este caso PCI=PCS.

Dado las definiciones anteriores¿ Cual es la condición que deben cumplirse para que

PCI=PCS?

Es posible determinar el poder calorífico a partir de la composición de la sustancia,en concreto, a partir del porcentaje en agua e hidrógeno, mediante la siguientefórmula:

PCI=PCS-(6*a+54*H)


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Fase de pre-reacción(Formación deradicales)

Fase de Oxidación Fase de Terminación

Los compuestoshidrocarbonados sedescomponen dandolugar a la formaciónde radicales, paraque de este modo elcarbono y elhidrógeno puedanreaccionar con eloxígeno.

En esta fase seproduce lacombustión entre loselementos y eloxígeno. Es una fase

exotérmica y escuando tiene lugar lapropagación de lallama.

Aquí es cuando seforman loscompuestos estables.El conjunto de estos

compuestos es lo quellamamos gases decombustión y ceniza.

FASES DE LA REACCION DE LA COMBUSTION

NOTA: Es necesario que se produzca una buena coordinación entre la 1ª y la 2ª fase, ya que de locontrario no podría llegar a producirse una explosión, por acumulación de radicales.


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CLASES DE REACCIONES DECOMBUSTIÓN

Combustión Neutra o

Estequiométrica

Combustión Incompleta o

Imperfecta

Combustión Completa


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ORIGEN Y NATURALEZA DEL PETROLEO

TEORIA INORGANICA TEORIA ORGANICA


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¿¿¿¿¿¿COMO UBICAMOS DONDE PUEDA EXISTIRCRUDO??????

NO EXISTE NINGUNA FORMAACERTIVA DE DETERMINAR

DONDE ESTA EL CRUDO,SOLAMENTE SE DETERMINANLAS CONDICIONES PROPICIAS

PARA EXISTENCIA DEL CRUDO


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PROTOCOLO DE EXPLORACION DEL CRUDO

Magnéticos: Se realizan desde avionesprovistos de magnetómetros, con los cuales se

diferencian los tipos de roca del subsuelo.

Gravimetría: Permite medir la densidad de losmantos rocosos y ayuda a diferenciar los tiposde roca que hay en el interior de la tierra,

Sísmica: Consiste en realizar detonaciones artificiales

mediante explosiones subterráneas. El área en estudio,se cubre con aparatos de alta sensibilidad llamadosgeófonos, los que están conectados a una estaciónreceptora. Las ondas sísmicas generadas por el temblorpenetran en el subsuelo y rebotan en las diferentescapaz dando información de tipos de capaz y

profundidad.


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PROTOCOLO DEL POZO PETROLERO

PERFORACIÓN ROTATORIA


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Pozo petrolero

Un pozo que ha sido perforado y entubado hasta llegar a lazona con petróleo y gas, está listo para empezar a producir. Si

la presión natural del gas es alta, el crudo es impulsadovelozmente desde el fondo de la perforación hasta lasuperficie.En yacimientos con mucha presión deben tomarse variasmedidas antes de que el pozo sea puesto en producción,como bajar hasta el fondo de una tubería de producción de

diámetro relativamente pequeño (5 a 10 cm.)para poder controlar la salida del crudo ygas. Con el objetivo de poder regular sinpérdida la salida del crudo, en la boca delos pozos se ha ideado el sistema deválvulas "Árbol de Pascua" Desde el pozo,

por medio de cañerías se transporta elpetróleo a aparatos especiales para separarel petróleo, el gas natural y el agua.Desde los separadores unas cañerías (gasoductos) conducen el gas a diferentes sitios yotras cañerías (oleoductos) conducen el petróleo a los estanques de almacenamiento.Luego el petróleo va directamente a las refinerías y el gas natural tiene procesamientos

posteriores según la fuente de producción y el uso final.


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DESTILACIÓN DE LOS ALCHOLES


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Destilación atmosférica: La destilaciónatmosférica o también llamada topping en el mundodel petróleo, es la que se realiza a una presióncercana a la atmosférica. Se utiliza para extraer loshidrocarburos presentes de forma natural en el

crudo, sin afectar a la estructura molecular de loscomponentes. En las unidades de destilaciónatmosférica, el objetivo es obtener combustiblessemi-terminados con cortes de hidrocarburos queluego se procesarán en otras unidades. Se basa en latransferencia de masa entre las fases líquido-gas de

una mezcla de hidrocarburos, permitiendo laseparación de los componentes en función de supunto de ebullición. Para que se produzca el

fraccionamiento o separación, es necesario queexista un equilibrio entre las fases líquido y vapor,que es función de la temperatura y presión delsistema. Así los componentes de menor pesomolecular se concentran en la fase vapor y los depeso mayor, en el líquido. Las columnas se diseñanpara que el equilibrio líquido-vapor se obtenga deforma controlada y durante el tiempo necesario para

obtener los productos deseados.

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Topping&action=edithttp://es.wikipedia.org/wiki/Crudohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_ebullici%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_ebullici%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/Crudohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Topping&action=edit


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Octanaje de la gasolina

El octanaje, o índice de octano o númerode octanos se refiere exclusivamente a lacualidad antidetonante que se incorpora a la

gasolina. El octanaje no es otra cosa que la

medida de la cualidad antidetonante que se

requiere en el combustible para que este

resista o evitar su tendencia a la autodetonación o autoencendido del mismo, por lo

que el número de octanos requerido depende

directamente de la relación de compresión del

motor.

Con el nivel de octanaje adecuado se evita la

auto detonación y se logra un solo foco dellama dado por el encendido en el momento

preciso, con lo cual se obtiene una

combustión más efectiva.


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Definiciones de conceptos básicos

Interpretación adecuada de los ensayos

Número de Octano Motor se interpreta como la

habilidad del combustible para prevenir la detonación en

motor (NOM) de altas velocidades, mientras que el

Número de Octano Investigado (NOR) mide latendencia de detonación a bajas velocidades. Sin

embargo, es el Número de Octano en Marcha ( RON)

quien muestra más fidedignamente el comportamiento

de un combustible en cuanto a sus características de

detonación en el motor de un automóvil


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Tipos de combustión rápida

Los tipos de combustión rápida dependen principalmente de la

rapidez con que este proceso llega a la velocidad del sonido.

Deflagración: se dice cualquier tipode combustión cuya velocidad para

alcanzar la temperatura de ignición esmenor a la velocidad del sonido.

Detonación: se dice cualquier tipode combustión cuya velocidad paraalcanzar la temperatura de igniciónes mayor a la velocidad del sonido.


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El índice de cetano

El índice de cetano: En motores DIESEL uncombustible es tanto mejor, cuantomenor es el retraso al encendido se queproduce en el motor, en este caso, se dice

que el combustible tiene una buenafacilidad de ignición. Para tener estacualidad los combustibles para losmotores de encendido a compresión,deben tener características opuestas a losutilizados para los motores de encendido

a chispa.

El número o índice de cetano guardarelación con el tiempo que transcurre

entre la inyección del combustible y elcomienzo de su combustión, denominado“Intervalo de encendido”. Una combustiónde calidad ocurre cuando se produce unaignición rápida seguida de un quemadototal y uniforme del combustible.


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CERTIFICACION DE LA CALIDAD EN LOS COMBUSTIBLES

El control de calidad aplicado tanto en larefinería como en los laboratorios de lasempresas que comercializan combustible,comprende varias pruebas o ensayos regidospor alguna Norma nacional (Nch),o poralgunas normas internacional (ASTM, BP,ISO, IP,). Todas ellas debidamente

estandarizadas, por lo tanto posible dereemplazar por alguna otra que valorice elmismo parámetro.

En Chile una Empresa distribuidora de combustible aplica en su control de calidad lasNormas chilenas (Nch), en tanto la RPC (Refinería de Petróleo Concón ) aplica las NormasASTM (Asociación Americana de pruebas y materiales), de tal manera empresas que

operan en el mismo país aplican procesos y controles de calidad regulado por distintasNormas, pero como existe equivalencia entre las Normas, como resultado final al procesoo producto se le aplica un control de calidad similar.


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ENSAYOS APLICADOS A LOS COMBUSTIBLES

Volatilidad de la gasolina

La propiedad física más importante de una gasolina es suvolatilidad bajo las condiciones de uso, de ella dependenla mayor parte de sus cualidades como combustible. Talescualidades inciden en el funcionamiento esperado delmotor (en frío y en caliente).El punto de ebullición de la gasolina varia desde 50 hastalos 225 °C

La volatilidad Se ha definido también como una medida

de la facilidad con que una sustancia se evapora.

Las proporciones entre los hidrocarburos de alta y baja volatilidad en la gasolina debenser las correctas para satisfacer las exigencias del funcionamiento del motor, entreesta figuran

Facilidad de arranque Calentamiento rápido Aceleración suave

Funcionamiento económico


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A medida que más y más moléculas pasan al estado devapor, la presión dentro del espacio cerrado sobre ellíquido aumenta, este aumento no es indefinido, y hay unvalor de presión para el cual por cada molécula que lograescapar del líquido necesariamente regresa una de lasgaseosas a él, por lo que se establece un equilibrio y lapresión no sigue subiendo. Esta presión se conoce

como presión de vapor saturado.La presión de vapor saturado depende de dos factores:

1.- La naturaleza del líquido.2.- La temperatura.

Presión de vapor de los combustibles

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