miércoles, 14 de marzo de 2012

Combustoleo


Integrantes:

Aceves Hija Vanessa Geraldine
Avila Lopez Luis Fernando
Cabrera Plancarte Tabata Belem
Ibarra MOreno Erik
Ruiz Cortez Rene
Tolentino de la Cruz Lorena






Grupo:  623

Introducción


En el siguiente trabajo hablaremos sobre las plantas eléctricas que producen la energía eléctrica a base del combustóleo denominado (fuel oíl No. 6) se denomina a este combustible como un  combustible fósil ya que es proveniente del petróleo entre otros, también daremos a conocer la definición de combustóleo, así como alguna de sus propiedades o componentes de este, posteriormente hablaremos de la producción de energía eléctrica en México a base de este combustible, su producción, la cantidad de energía que producen, así como algunas plantas que hacen energía a base del combustóleo.

Como siguiente parte se dará a conocer el diagrama de flujos este diagrama va a mostrar cómo es la entrada y el proceso de energía eléctrica a base de este combustible, cuánto tarda el proceso y por que atraviesa el combustóleo antes de convertirse en energía.

Posteriormente se darán algunos datos de producción en la realización de energía a base de combustóleo, cuanta energía produce anualmente, la cantidad de WTH que forma estas plantas y haci como algunas tablas de porcentaje de los combustibles fósiles incluyendo el combustóleo.

Ya para concluir se dará a conocer la ecuación química de este combustible y como se forma, haci como el impacto ambiental que da a la atmosfera producir energía eléctrica a base de combustóleo, haci como algunas proyecciones a futuro como podemos generar energía eléctrica con algunos componentes y las fuentes bibliográficas.


Espero que les guste nuestro trabajo y se les haga interesante. 

Generalidades


El combustóleo (Copel) también conocido como fuel oil No. 6, es un combustible elaborado a partir de productos residuales que se obtienen de los procesos de refinación del petróleo.

Usos 
Está diseñado para usarse especialmente como combustible en hornos, secadores y calderas. También puede utilizarse para calentadores (unidades de calefacción) y en plantas de generación de energía eléctrica.

Precauciones para el manejo 
Se clasifica como un líquido inflamable clase III de acuerdo con la Norma 321 de la NFPA (National Fire Protection Association).

Cuando se diseñen plantas de almacenamiento o cualquier otra instalación para el manejo de este combustible, deben aplicarse las normas NFPA en lo relacionado con la protección contra incendios, las Normas API (American Petroleum Institute) y las reglamentaciones expedidas por las autoridades gubernamentales de control tanto nacional como regional y local. Para su manejo deben conectarse a tierra los carro tanques (para las operaciones de cargue y descargue del producto), las tuberías, bombas y tanques.




Emisiones del sector  Eléctrico mexicano
El uso de combustibles para la generación de energía eléctrica en México en el 2000 se generaron más de 192,000 GWh, de los cuales el 58% se produjo a través de la combustión de hidrocarburos, el 21% por hidroelectricidad, el 12% por carbón, el 5% por energía nuclear y el 4% por energía geotérmica y eólica.

Las centrales termoeléctricas convencionales utilizan combustóleo y gas natural. El
Combustóleo se utiliza en centrales que se encuentran principalmente en los puertos o en la proximidad de las refinerías de Petróleos Mexicanos.

Cuadro 2. Crecimiento en el consumo de energéticos para la producción de energía eléctrica en el
Período 1988-2001






Fuente: (SENER, 2002)


Como cualquier otra actividad de aprovechamiento, el consumo de energéticos tiene impactos sobre el medio ambiente. Para los propósitos de este reporte, son de interés particular las emisiones a la atmósfera por la combustión de derivados del petróleo, principalmente el bióxido de azufre (SO2) y las partículas suspendidas con diámetros aerodinámicos menores a 10 micrómetros (PM10), incluyendo partículas secundarias como los sulfatos.

Emisiones del sector eléctrico mexicano

En México, la generación de electricidad produjo el 57% de las emisiones totales de SO2 durante el año 2001, alcanzando 1.7 millones de toneladas (figura 1). En lo que respecta a NOx, las emisiones de este sector ascendieron a 297 mil toneladas y las de SO2 fueron de 1.7 millones de toneladas en el 2001 (SENER y SEMARNAT, 2003), lo que equivale aproximadamente a 17 kg de SO2 y 2.8 kg de NOx por habitante, 870 kg de SO2 y 140 kg NOx por kilómetro cuadrado (Secretaría de Energía, 2002a).






La planta termoeléctrica de Tuxpan “Adolfo López Mateos”

Este complejo termoeléctrico de la Comisión Federal de Electricidad, se ubica en la Ciudad de Tuxpan, Veracruz, a seis kilómetros al norte de la desembocadura del Río Tuxpan. Sus coordenadas geográficas son 21° 01. 00.1.. Latitud Norte y 97° 19. 41.3.. Longitud Oeste. La planta termoeléctrica Adolfo López Mateos es la de mayor capacidad en su tipo en el país y cuenta con 6 unidades generadoras de vapor con una capacidad instalada total de 2,100 MW que durante el año 2000 produjeron alrededor de 15,000 GWh y consumieron más de 3.7 millones de metros cúbicos de combustóleo (SENER, 2001). En la figura 4 se observa la producción de energía eléctrica de este complejo en el período de 1997-2001.

Caracterización de emisiones que libera esta planta

El complejo termoeléctrico Adolfo López Mateos cuenta con tres chimeneas, cada una de 120 metros de altura y 5.5 metros de diámetro interior. Cada chimenea descarga los gases provenientes de la combustión a una velocidad que oscila entre 22 y 23 m/s, con una temperatura entre 425 y 428K. Las emisiones de cada unidad de generación se muestran en el cuadro 5 para bióxido de azufre (SO2) y óxidos de nitrógeno (NOx) y partículas menores de 10 micras (PM10).





Estas emisiones corresponden al año 2000, son aproximadamente representativas del comportamiento de las emisiones de la planta durante el período 1998-2001

Plantas termoeléctricas de México




Reducción del contenido de azufre en el combustible
El combustóleo pesado que se usa actualmente en la termoeléctrica, según datos de la Subsecretaría de Gestión de SEMARNAT, es la fuente más importante de óxidos de azufre y de partículas finas (emitidas como cenizas volantes). Su contenido de azufre es superior al 3.6 por ciento en peso, y el contenido de material no volátil (cenizas) oscila alrededor de 2.5 por ciento en peso. Para efectos de este estudio, se considera que, de utilizarse combustóleo de menor contenido de azufre, 2 por ciento como máximo, disminuiría la emisión de óxidos de azufre en un 45% logrando al mismo tiempo una reducción menor en la emisión de partículas finas. Este porcentaje se obtuvo considerando que todo el azufre en el combustóleo se transforma en SO2 después de la combustión, siendo directamente proporcionales las emisiones de SO2 y el contenido de azufre en el combustible





Compuesto del combustóleo





Diagrama de flujo


COMBUSTOLEO (Fuel Oil No. 6)


DESCRIPCION DEL PRODUCTO
El combustóleo también conocido como fuel oil No. 6, es un combustible elaborado a partir de productos residuales que se obtienen de los procesos de refinación del petróleo crudo.
En el cracking del petróleo, el combustóleo es a lo que se le llama "colas". Es un material negro, comúnmente conocido como "chapopote". Por ser muy pesado, este tiene un poder calorífico muy grande, de la misma intensidad que tiene el coque o el carbón.
USOS
Está diseñado para usarse especialmente como combustible en hornos, secadores y calderas. También puede utilizarse para calentadores (unidades de calefacción) y en plantas de generación de energía eléctrica.
CARACTERISTICAS
Es un combustible residual de la destilación y craqueo del petróleo.
Es un producto viscoso y con ciertos grados de impureza cuyas características generales exigen métodos especializados para su empleo.
La viscosidad es una de sus principales características y debe ser tomada en cuenta para su manejo adecuado.

PRECAUCIONES PARA EL MANEJO

Se clasifica como un líquido inflamable clase III de acuerdo con la Norma 321 de la NFPA (National Fire Protection Association).

Cuando se diseñen plantas de almacenamiento o cualquier otra instalación para el manejo de esta gasolina, deben aplicarse las normas NFPA para lo relacionado para la protección contra el incendio, las Normas API (American Petroleum Institute) y las reglamentaciones expedidas por las autoridades gubernamentales de control tanto nacional como regional y local.
Para su manejo deben conectarse a la tierra los carrotanques (para las operaciones de cargue y descargue del producto), las tuberías, bombas y tanques.

Debe tenerse especial precaución cuando se maneje este producto a temperaturas superiores a 90°C. No debe contener agua porque puede generar sobrebullición o ebullición desbordante (boilover) por expansión del agua.


MODALIDAD DE VENTA
Se despacha bajo las modalidades de entregas por carrotanque (mínimo 20.000 galones), botes y buquetanques.

FICHA TECNICA DEL FUEL OIL
COMBUSTOLEO Nº 6





Datos


En nuestro país las centrales termoeléctricas convencionales que operan con combustóleo se localizan en la proximidad de las refinerías de Petróleos Mexicanos, en tanto que las que usan gas natural se ubican predominantemente en zonas críticas, como las zonas metropolitanas del Valle de México y de Monterrey. 

De electricidad fue de 183.9 TWh, correspondiendo al servicio público 163.5 TWh, y el resto al autoabastecimiento (SENER, 2005). En ese mismo año el número de usuarios atendidos por la CFE y LFC fue de poco más de 28 millones (SENER, 2005). Asimismo, de las ventas totales destinadas al servicio público durante el periodo 1994-2004, el sector industrial participó con el 59% del consumo total de electricidad, en tanto que el sector residencial fue el segundo gran consumidor, con el 24.9%. En términos volumétricos, durante 2004 se consumieron 41.7 mil m3 diarios de combustóleo, 50.5 millones de m3 diarios de gas natural, mil m3 diarios de diesel y 11.5 millones de toneladas cortas de carbón, arrojando un total de energía producida equivalente a 4213 terajoules/día.

Prospectiva del sector eléctrico mexicano
Se estima que la tasa de crecimiento anual del consumo nacional de energía eléctrica para el periodo 2005-2014 será del 5.2%, con lo que pasaría de un consumo de 183.9 TWh en 2004, a 305.1 TWh para el año 2014. Esta tasa de crecimiento considera un aumento del 5.5% en las ventas destinadas al servicio público, así como un incremento del 2.2% para el autoabastecimiento. En este mismo periodo, se espera que el sector industrial sea el que muestre el mayor incremento en su consumo (6% anual) con respecto a los sectores residencial, comercial y de servicios (5% anual) (SENER, 2005).
Consumo de combustibles fósiles para la generación de energía eléctrica: pronóstico para 2014
A pesar de la reducción progresiva que se ha experimentado en el consumo de combustóleo durante los últimos diez años, y de la reducción aún más acentuada que se espera para la próxima década, es claro que representa y seguirá representando por algunos años una fuente significativa de energía primaria; por ello, es conveniente no perder de vista las emisiones contaminantes que se le asocian, especialmente por sus impactos potenciales en la salud humana.



Impacto ambiental


La emisión de residuos a la atmósfera y los propios procesos de combustión que se producen en las centrales térmicas tienen una incidencia importante sobre el medio ambiente. Para tratar de paliar, en la medida de lo posible, los daños que estas plantas provocan en el entorno natural, se incorporan a las instalaciones diversos elementos y sistemas.
El problema de la contaminación es máximo en el caso de las centrales termoeléctricas convencionales que utilizan como combustible carbón. En las de fueloil o combustóleo  los niveles de emisión de partículas y ácidos de azufre son menores, aunque ha de tenerse en cuenta la emisión de óxidos de azufre y hollines ácidos, prácticamente nulos en las plantas de gas.
Según el combustible emiten a la atmósfera dióxido de carbono, CO2., y suponiendo un rendimiento del 40% sobre la energía primaria consumida



El uso de combustibles calientes genera emisiones de gases de efecto invernadero y de lluvia ácida a la atmósfera, junto a partículas volantes que pueden contener metales pesados.
Al ser los combustibles fósiles, tal es el caso del combustóleo, una fuente de energía finita, su uso está limitado a la duración de las reservas y/o su rentabilidad económica.
Sus emisiones térmicas y de vapor pueden alterar el microclima local.
Afectan negativamente a los ecosistemas fluviales debido a los vertidos de agua caliente en éstos.
Su rendimiento (en muchos casos) es nulo (comparado con el rendimiento ideal), a pesar de haberse realizado grandes mejoras en la eficiencia.


Central termoeléctrica de fuel-oil de Castellón

Para evitar que el funcionamiento de las centrales termoeléctricas clásicas pueda dañar el entorno natural, estas plantas llevan incorporados una serie de sistemas y elementos que afectan a la estructura de las instalaciones, como es el caso de las torres de refrigeración.
La incidencia de este tipo de centrales sobre el medio ambiente se produce por la emisión de residuos a la atmósfera (procedentes de la combustión del combustible) y por vía térmica, (calentamiento de las aguas de los ríos por utilización de estas aguas para la refrigeración en circuito abierto).
Por lo que se refiere al primero de los aspectos citados, esa clase de contaminación ambiental es prácticamente despreciable en el caso de las centrales termoeléctricas de gas y escasa en el caso de las de combustóleo (fuel-oil)



Proyecciones a futuro


Nuevas micro plantas ecológicas generan calor y electricidad en los hogares

Pequeñas plantas de generación energética podrán funcionar en un futuro en los hogares, complementando la tarea de las redes de distribución de electricidad. Así lo establece un trabajo de ingenieros y científicos del Risoe National Laboratory for Sustainable Energy de Dinamarca. Mediante la utilización de pilas de combustible de óxido sólido.

La generación de electricidad sin contaminación, o con una menor cantidad de emisiones de CO2, ha sido hasta el momento un proyecto derivado siempre hacia el futuro, como un ideal difícil de alcanzar por lo menos a nivel masivo.

Ventajas y desarrollo tecnológico 

-La producción de electricidad se realiza prácticamente sin ninguna emisión de contaminantes como el nitrógeno u óxidos de azufre
-Las pilas de combustible de óxido sólido son planas y delgadas como una hoja de papel, proporcionando una tensión de aproximadamente un voltio
-La institución obtuvo un acuerdo de cooperación estratégica a largo plazo con la empresa Topsoe Fuel Cell, firma orientada al desarrollo de pilas de combustible. Asimismo, la empresa danesa Dantherm Power también ha ingresado en el plan de trabajo, que incluye la venta de pequeñas plantas de cogeneración energética. 


Bibliografias


http://www.colcrudos.com/descargas/oil.pdf
http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0226-01/capitulo7.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Central_termoel%C3%A9ctrica