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Todo sobre el Gas Natural Vehicular

Características de los Gases licuados del petróleo (GLP)

Los GLP son una mezcla de hidrocarburos ligeros obtenidos en el proceso de refino del petróleo, compuestos principalmente por butano y propano en proporciones variables, que suelen ser del orden del 60% de butano y un 40% de propano.

A presión atmosférica su punto de ebullición es de -17ºC. Se almacenan y transportan en forma líquida (de ahí el nombre) aunque van siempre acompañados de una bolsa o cámara de fase gaseosa. El elevado índice de octano y su poder calorífico, superior al de los combustibles líquidos, juntamente con el hecho de que con presiones entre 5 y 15 bares son líquidos, hace que su utilización como sustituto de los combustibles líquidos en vehículos sea viable desde hace ya más de treinta años.

Composición

Es un combustible que tiene una composición química donde predominan los hidrocarburos butano y propano o sus mezclas, las cuales contienen impurezas principales, como son el propileno o butileno o una mezcla de estos.

Los gases butano y propano, en estado puro, son hidrocarburos del tipo:

  • CnH2n+2:
    • Butano: C4H10
    • Propano: C3H8

Obtención

Las fuentes de obtención de este combustible son las refinerías (destilación del petróleo) y las plantas de proceso de gas natural, las cuales aportan alrededor de un 25% y un 75% de GLP respectivamente.

  • GLP en refinerías:

Los GLP son hidrocarburos derivados del petróleo. Su nombre, Licuado del Petróleo, proviene de convertir el estado gaseoso en el que se encuentra a presión atmosférica en líquido mediante compresión y enfriamiento, necesitándose 273 litros de vapor de GLP para obtener 1 litro de GLP líquido.

Para su obtención, el petróleo se somete a una operación denominada destilación, mediante la cual se van separando ordenadamente, de acuerdo con sus densidades y puntos de ebullición, los diversos componentes: gasolinas ligeras, kerosenos, butano, propano, gas-oil, fuel-oil y aceites pesados.

Los gases derivados de esta destilación que forman el grupo de los GLP son el butano (40%) y el propano (60%), que se distinguen entre sí por su composición química, presión, punto de ebullición y su poder calorífico.

  • GLP a partir de gas natural:

 

La obtención de GLP a partir de gas natural es conocida como proceso de licuefacción del GLP. Dicho proceso es explicado a continuación:

 

El gas natural está constituido por metano, etano, propano, butano e hidrocarburos más pesados, así como por impurezas tales como el azufre. Este gas se envía a las plantas de proceso. En una primera etapa la corriente de gas pasa por una planta endulzadora, donde se elimina el azufre.

 

Posteriormente se introduce en una planta criogénica, en la cual mediante enfriamiento y expansiones sucesivas se obtienen dos corrientes: una gaseosa formada básicamente por metano (gas residual) y otra líquida (licuables).

 

En el proceso siguiente de fraccionamiento, la fase líquida se separa en diferentes componentes: etano, gas LP y gasolinas naturales.

 

Para facilitar su transporte y almacenamiento, el gas licuado del petróleo que se encuentra en estado gaseoso a condiciones normales de presión y temperatura, se licua y se utiliza a bajas presiones (entre 5 y 9 bar) para así mantenerlo en estado líquido. El almacenamiento se realiza en tanques o en depósitos.

 

Propiedades

 

Algunas de sus propiedades más significativas son las siguientes:

 

  • No son tóxicos ni corrosivos, solo desplaza al oxígeno, por lo que no es recomendable respirarlo mucho tiempo.
  • No contiene plomo ni ningún aditivo añadido.
  • No contiene azufre en su composición.
  • Son inodoros e incoloros, sin embargo para detectar su fuga se le añaden sustancias que producen un olor fuerte y desagradable.
  • Son más pesados que el aire. En caso de pequeña fuga pueden extenderse por el suelo y los fosos de inspección.
  • El GLP es un combustible económico por su rendimiento en comparación con otros combustibles.
  • Es excesivamente frío, porque cuando se licua se le somete a muy bajas temperaturas por debajo de los 0ºC. Por lo tanto el contacto con la piel produce quemaduras.

 

Características de aplicabilidad

 

Los GLP son combustibles aptos para motores de Ciclo Otto, pero estos tienen que someterse a una serie de adaptaciones en el sistema de inyección. También se puede usar en motores diesel transformados, aunque permite utilizar catalizadores de tres vías, con lo que se consigue reducir las emisiones de CO, NOx e hidrocarburos no quemados.

 

La importancia de la no variabilidad en la calidad del gas suministrado reside en que de esta manera, el fabricante puede poner a punto el vehículo para así alcanzar unos niveles óptimos de seguridad, prestaciones del vehículo y emisiones contaminantes, y que estos niveles se mantengan durante su uso.

El uso del GLP a nivel de autobuses urbanos permite alcanzar, en la actualidad, niveles de emisiones mucho más reducidas que cualquier tecnología avanzada del diesel en los próximos años.

Los GLP destinados al transporte representa el menos significativo de todos sus usos (comercial, agrario, petroquímica, industrial…), pero es que presentaría mayor potencial para poder aumentar la demanda.

Estos, considerados como combustibles alternativos, son utilizados por todo el mundo (Norteamérica, Italia, Francia, España, Oceanía). En España su utilización en automoción ha estado restringida al transporte público (taxis y autobuses).

Si se consideran los motores utilizados con GLP para vehículos destinados al transporte se encuentran una serie de ventajas técnicas frente a otros combustibles, como son:

  • Una mezcla homogénea, controlada y bien distribuida con el aire comburente en los cilindros, facilitando así una combustión más completa.
  • La combustión del GLP, no genera el tipo de carbón en la cámara de admisión que hace que la vida de las bujías sea menor, por ello la vida útil se prolonga a más del doble de tiempo.
  • Los aceites lubricantes del motor se mantienen limpios más tiempo debido a la ausencia de depósitos carbonosos.
  • Mayor potencia y un par motor mayor a carga parcial (arranques, aceleraciones, deceleraciones y paradas).

Actualmente el GLP es utilizado como carburante en el transporte público, entre otras, en dos ciudades europeas, Viena con 500 autobuses y Valladolid con una flota de 75 autobuses, siendo los resultados obtenidos muy satisfactorios.

Funcionamiento y mantenimiento

La mayoría de los conductores no notarían la diferencia entre un coche que funcione con gasolina y otro que lo haga con gases licuados del petróleo (GLP). El rendimiento y la potencia de los coches que utilizan GLP son parecidos a los de sus equivalentes de gasolina, y en la práctica se aprecian pocas diferencias entre ambos durante la conducción.

Balance energético

Los gases licuados del petróleo (GLP) siguen siendo una fuente de energía fósil, que tendrá un balance energético diferente dependiendo de si se encuentra de modo natural formando ya parte del crudo o del gas natural, o de si se produce artificialmente mediante procesos de refino. Los rendimientos (relaciones entre la energía obtenida y la energía utilizada en el proceso) aproximados para cada proceso de refino son los siguientes:

  • Reformado catalítico: el rendimiento del GLP • se sitúa entre un 5 y un 10%.
  • “Cracking” catalítico: el rendimiento del GLP se sitúa entre un 5 y un 12%.
  • “Steam Cracking”: el rendimiento del GLP se sitúa entre un 23 y un 30%.
  • Polimerización y alquilación: el rendimiento del GLP se sitúa entre un 10 y un 15%.
  • “Cracking” térmico: el rendimiento del GLP se sitúa entre un 10 y un 20%.
  • “Coking” y “visbreaking”: el rendimiento del GLP se sitúa entre un 5 y un 10%.

Características medioambientales

Una de sus ventajas en el aspecto ambiental es la baja tendencia a formar ozono troposférico (prácticamente la mitad que la gasolina) y casi no muestra emisiones de poliaromáticos y aldehídos. Además su contaminación acústica se ve reducida en un 50%, en comparación con el diesel.

La utilización de GLP no genera emisiones de SO2 (dióxido de azufre) culpable junto con los NOx de la lluvia ácida, elimina los olores y humos de aceleración característicos de los motores diesel y reduce a niveles mínimos las vibraciones del motor.

En general, las emisiones emitidas (CO, NOx, HC, partículas y CO2) se ven disminuidas cuando se emplea GLP; la reducción de estas depende de la tecnología del motor (carburación, inyección…).

 

 

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16/02/2012 - Posted by | Documentos Técnicos

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