poder calorifico del glp

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

REFINACIÓN

PODER CALORÍFICO DEL GAS LICUADO DE PETRÓLEO

ING. VLADIMIR CERON REFINACION SEXTO SEMESTRE YESENIA ARTETA 26/04/2015

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ABSTRACT El poder calorífico es la energía que puede liberar la unión química entre un combustible y el comburente y es igual a la energía que mantenía unidos los átomos en las moléculas de combustible, menos la energía utilizada en la formación de nuevas moléculas en las materias, formadas en la combustión. El poder calorífico es la capacidad que tiene un combustible de ceder calor cuando está ardiendo. Siendo uno de los productos de la combustión el vapor de agua cuando éste se condensa lo hace cediendo calor, cuando se tiene en cuenta este calor añadido al propio combustible se llama Poder Calorífico Superior (PCS) y su valor para el propano es 11900 kcal/kg, en caso contrario se lo denomina Poder Calorífico Inferior (PCI), y es 11082 kcal/kg para el caso del gas propano comercial. El gas licuado de petróleo o GLP es un compuesto formado por mezclas de los hidrocarburos Propano y Butano, siendo estos compuestos orgánicos permanentes de la familia de los hidrocarburos saturados La extracción del Gas Licuado de Petróleo se efectúa en los campos de explotación o pozos gasíferos y en los yacimientos de petróleo e incluso se obtienen del refinado del petróleo por destilación fraccionada del mismo modo que se obtienen otros derivados del petróleo como la gasolina. Se almacenan y distribuyen en estado líquido en recipientes herméticos a presión. Mezcla de hidrocarburos ligeros, principalmente C3 y C4, licuable a baja presión a temperatura ambiente, con alta facilidad para su utilización. Aproximadamente el 74 % actual del GLP proviene de pozos de GAS junto al GN. El resto proviene de procesos de refino del petróleo. Los GLP tratándose de componentes con menor presión de vapor y puntos de ebullición más altos, corren el riesgo de permanecer en fase liquida en las redes de distribución.

RECURSOS La denominación de Gases Licuados del Petróleo, se aplica a un pequeño número de hidrocarburos derivados del petróleo.

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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 fórmula general es Cn H 2 n+2 . La fórmula específica del propano es H

H

H

l

l

l

C3 H 8 .

H–C–C–C–H l

l

l

H

H H

Y la del butano

C 4 H 10

H

H

H

H

l

l

l

l

H–C–C–C–C–H l

l

l

H

H H

l H

Decimos que son saturados porque cada carbono tiene sus enlaces ocupados por una molécula de hidrogeno. A presión atmosférica y temperatura ambiente (1 atm y 20°C a 22°C), el gas licuado de petróleo se encuentra en estado gaseoso. Para obtener líquido a presión atmosférica, la temperatura del butano debe ser inferior -0,5°C y la del propano a -42,2°C. En cambio, para obtener líquido a temperatura ambiente, se debe someter al GLP a presión. Para el butano, la presión debe ser de más de 2 atmosferas. Para el propano, la presión debe ser de mas de 8 atm.

Un litro de líquido 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 más fácilmente detectable en el caso de fugas, se les añade 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 tóxicos, aunque al ser más 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.

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Butano comercial, el poder calorífico inferior (PCI) es: 10.938 Kcal/Kg y el poder calorífico superior (PCS) es: 11.867Kcal/Kg. Propano comercial, el poder calorífico inferior (PCI) es: 11.082 Kcal/Kg y el poder calorífico superior (PCS) es: 12.052 Kcal/Kg. De forma aproximada, 1 Kg. de propano equivale a la energía proporcionada por: 1,24 m³ de gas natural 1,20 lt. de fuel-oíl 3 m³ de gas ciudad 1,30 lt. de gas oíl 3 a 6 Kg. de leña 14 kWh de electricidad 2 Kg. de carbón Poder calorífico superior Es la cantidad total de calor desprendido en la combustión completa de una unidad de volumen de combustible cuando el vapor de agua originado en la combustión está condensado y, por consiguiente, se tiene en cuenta el calor desprendido en este cambio de fase. Poder calorífico inferior Es la cantidad total de calor desprendido en la combustión completa de una unidad de volumen de combustible sin contar la parte correspondiente al calor latente del vapor de agua generado en la combustión, ya que no se produce cambio de fase, y se expulsa como vapor.

RESOLUCION Definimos el poder calorífico como la energía que se desprende en la combustión completa de la unidad de masa o de volumen del combustible. Aquí convendría diferenciar los conceptos de poder calorífico superior e inferior. Poder calorífico inferior (PCI), se denomina asi al poder calorífico cuando el agua resultante de la combustión se supone en estado de vapor con los demás productos de la combustión.

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Poder calorífico superior (PCS), se denomina asi al poder calorífico cuando el agua resultante de la combustión se supone liquida (condensada) en los productos de combustión. Por tanto la diferencia entre PCS y PCI es igual por definición al calor de condensación del vapor de agua resultante de la combustión del combustible. La relación PCI/PCS depende de la proporción de los elementos carbono e hidrogeno presentes en gas combustible. Para los gases combustibles más usuales el valor de PCI/PCS ronda el valor de 0,9. Generalmente el valor del gas depende de su poder calorífico, 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 calorífico. 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 habrá que tratar este gas para minimizar su contenido.

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

Tabla 2: Poder calorífico del Propano y el Butano en estado líquido.

Tabla 3: Poder Calorífico del G

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NOMENCLATURA GLP.

Gas Licuado de Petróleo

GN.

Gas Natural

PCS.

Poder Calorífico Superior

PCI.

Poder Calorífico Inferior

C3.

Propano

C4.

Butano

atm.

Atmosferas

kcal.

Kilocalorías

kg.

Kilogramos

kW-h

kilowatts 5

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kJ

kilo Joule

lt

litros

m³

metros cúbicos

Btu

Unidad Térmica Británica

Gal.

Galones

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CONCLUSIONES



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



La relación entre el poder calorífico 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 presión atmosférica.



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



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

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RECOMENDACIONES



Para definir el poder calorífico del calorífico 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 calorífico y elevado rendimiento, le hace un buen combustible mismo que debe ser manejado con todas las normas de seguridad establecidas para esta sustancia.

GLP es conveniente diferenciar los conceptos de poder

BIBLIOGRAFIA Textos J.L BECCO, Lorenzo, Los Gases Licuados de Petróleo 2da Edición, Editorial Cartone, Madrid-España, 1900.

Tesis de grado D. Manjarres, L. Pacheco. Seguridad Industrial en Instalaciones Centralizadas Gasodomesticas. Proyecto previo a la obtención del título de Ingeniero Mecánico. Escuela Politécnica Nacional, Facultad de Ingeniería Mecánica, Quito, Noviembre 2008. Pág. 3, 8.

J. Arias. Gas Natural Licuado Tecnología y Mercado, Trabajo de investigación, Instituto Argentino de la Energía “General Mosconi”.

Artículos publicados Gases Licuados de Petróleo, Gobierno de España, Ministerio de Industria, Energía y Turismo, Secretaria de Estado de Energía. 7

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http://www.minetur.gob.es/energia/glp/Paginas/Index.aspx Guía de equivalencias energéticas y volumétricas de combustibles. PROMIGAS http://es.slideshare.net/juanjosepes/tablas20equivalencias20energeticas

Páginas web http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/816/5/CAPITULO%20III.pdf

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