Combustibles Sólidos, Gaseosos y Derivados del Petróleo: Características y Aplicaciones

Combustibles Sólidos Naturales: Carbón

El carbón se formó por la descomposición de plantas que quedaron sumergidas en pantanos. Así se formaron las turberas. La arena y el lodo se depositaron arriba de las turberas, se endurecieron y se formó el carbón.

Tipos de Carbón

• Antracita: 95% carbono, arde con llama azul, poder calorífico entre 23 y 33 MJ/kg.
• Hulla: Entre 45 y 85% carbono, dura y quebradiza, negro brillo mate.
• Lignito: 60% y 75% carbono, fácil de quemar, muy volátil, poder calorífico entre 10 y 20 MJ/kg.
• Turba: La primera etapa de putrefacción de materia orgánica.

Compresión de turba-lignito-hulla-antracita.

Combustibles Artificiales

• Coque: Destilación de hulla. Cuando esta se calienta produce vapores útiles. Importante para la fabricación de hierro y acero.

Combustibles Gaseosos

Mezcla gaseosa utilizada como combustible para proporcionar energía.

Gas Natural

Yacimientos de petróleo asociados o pozos solamente de gas natural. Contiene elementos orgánicos (butano, propano).

Extracción

La extracción de butano y propano deja gas seco compuesto por metano y etano.

Componentes Principales

• Metano (CH4): Alcano incoloro, inodoro, inflamable. Se encuentra en minas de carbón, refinerías de petróleo, descomposición de materia orgánica en pantanos, gas natural.
• Butano (C4H10): Alcano, presente en gas natural y petróleo, gases de refinería. Característica: baja reactividad química, arde fácil.
• Propano (C3H8): Alcano, característica: incoloro, inodoro, no reacciona a temperatura ambiente, sí a la luz, y a temperaturas mayores arde con aire. Se encuentra en petróleo, gas natural y refinerías de petróleo.
• Gas Natural Comprimido (GNC): Gas natural (metano) que se extrae del subsuelo.
• Acetileno: Alquino, característica: altamente inflamable, incoloro, llama de 3000º. Se obtiene por enfriamiento rápido de la llama de gas natural o reacción de H2O con carburo de calcio.

Petróleo

Compuesto químico complejo en el que coexisten partes sólidas, líquidas y gaseosas, formado por hidrocarburos y poco de N, S, O y algunos metales. Aparece en forma de rocas sedimentarias en lugares donde hubo mar.

Destilación Fraccionada

La primera parte contiene grandes cantidades de los líquidos más volátiles y luego van quedando la mezcla de los menos volátiles. Se repite y se obtienen componentes individuales o distintas mezclas de diferente grado de volatilidad.

Cracking

(o desintegración) Ruptura de hidrocarburos contenidos en las fracciones de alto punto de ebullición del petróleo crudo en componentes de menor punto de ebullición.

Tipos de Cracking

• Cracking Térmico: Usan cargas ligeras líquidas o gaseosas, temperaturas altas y presiones bajas. Obtención de olefinas a partir de naftas.
• Cracking Catalítico: Obtención de hidrocarburos saturados de cadena corta a partir de otras cadenas largas. (Catalizadores: acción selectiva que orienta la reacción de ruptura en un sentido perfectamente determinado).

Derivados del Petróleo

• Nafta: Muy volátil e inflamable, (combustible de motores a explosión).
• Kerosene: Menos volátil e inflamable que la nafta (calefacciones, reactores a gas).
• Gas-oil: Denso, menos volátil que el petróleo (hornos industriales y metalúrgicos, motor diésel).
• Diesel-oil: De los derivados más pesados del petróleo (motor diésel).
• Fuel-oil: De los derivados más pesados del petróleo, se quema con dificultad.
• Alcoholes: Se pueden quemar muy fácilmente (fabricación de mezclas con benzol, bencina o naftas para mejorarlas).