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La Webtecnica.

Síntesis: Generalidades sobre obtención, usos y características del kerosene.

Realizado por: Carlos Espíndola, Rodrigo Campos y Ignacio Ryske, E.E.T. Nro. 4 de Vicente López.

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Fecha de Publicación/Corrección: Diciembre de 2001.

 

KEROSENE

 

Introducción

 

Quizá sea hasta ahora la más importante materia de múltiples usos para la humanidad: ese líquido viscoso oscuro mezcla de compuestos orgánicos llamado petróleo. Aún el petróleo sigue sorprendiendo por la gran cantidad de productos que de él se pueden obtener. Uno de ellos, de hecho de los más básicos, es el kerosene, producto directo de la destilación del petróleo, el cual en los inicios ocupó un gran papel tanto en la iluminación de casas como para algunos motores de maquinarias. Pero para poder saber más acerca de este producto, vamos a investigar lo básico sobre el petróleo, del cual uno de sus derivados es el kerosene.

Petróleo

 

 

Líquido oleoso bituminoso de origen natural compuesto por diferentes sustancias orgánicas. También recibe los nombres de petróleo crudo, crudo petrolífero o simplemente ‘crudo’. Se encuentra en grandes cantidades bajo la superficie terrestre y se emplea como combustible y materia prima para la industria química. Las sociedades industriales modernas lo utilizan sobre todo para lograr un grado de movilidad por tierra, mar y aire impensable hace sólo 100 años. Además, el petróleo y sus derivados se emplean para fabricar medicinas, fertilizantes, productos alimenticios, objetos de plástico, materiales de construcción, pinturas y textiles, y para generar electricidad. En la actualidad, los distintos países dependen del petróleo y sus productos; la estructura física y la forma de vida de las aglomeraciones periféricas que rodean las grandes ciudades son posible gracias a un suministro de petróleo abundante y barato. Sin embargo, en los últimos años ha descendido la disponibilidad mundial de esta materia, y su costo relativo ha aumentado. Es probable que, a mediados del siglo XXI, el petróleo ya no se use comercialmente de forma habitual.

 

 

CARACTERÍSTICAS principales del petróleo

Todos los tipos de petróleo se componen de hidrocarburos, aunque también suelen contener unos pocos compuestos de azufre y de oxígeno; el contenido de azufre varía entre un 0,1 y un 5%. El petróleo contiene elementos gaseosos, líquidos y sólidos. La consistencia del petróleo varía desde un líquido tan poco viscoso como la gasolina hasta un líquido tan espeso que apenas fluye. Por lo general, hay pequeñas cantidades de compuestos gaseosos disueltos en el líquido; cuando las cantidades de estos compuestos son mayores, el yacimiento de petróleo está asociado con un depósito de gas natural.

Existen tres grandes categorías de petróleo crudo: de tipo parafínico, de tipo asfáltico y de base mixta. El petróleo parafínico está compuesto por moléculas en las que el número de átomos de hidrógeno es siempre superior en dos unidades al doble del número de átomos de carbono. Las moléculas características del petróleo asfáltico son los nafteros, que contienen exactamente el doble de átomos de hidrógeno que de carbono. El petróleo de base mixta contiene hidrocarburos de ambos tipos.

Antecedentes del Kerosene

 El petróleo comenzó a usarse en el siglo XIX para alumbrar las casas. El petróleo crudo, esto es, tal como sale del pozo, se destilaba en un alambique y se obtenía así un líquido amarillento llamado kerosene el cual ardía suavemente y casi sin humo en las lámparas o quinqués que se empleaban para iluminar las casas, en una época en que aún no había bombillos eléctricos. (Garay, 1982) en 1783 y por decreto del rey de España Carlos III ser pronunciado propiedad de la Corona hacia el siglo XIX, se comenzaron a otorgar concesiones para la explotación de yacimientos; ya se conocía entonces el uso del petróleo para dos fines: Producir asfalto y kerosene. El kerosene se extraía por técnicas rudimentarias de destilación y se vendía para el alumbrado, Más tarde, y con el nacimiento del motor de explosión, el hombre se percató de otros usos del petróleo, que se extienden hasta las investigaciones actuales que han demostrado que éste es en realidad una fuente inagotable de energía para la humanidad. La producción industrial de petróleo y su refinación empezaron cuando se dispuso del producto en cantidad, lo cual sucedió al comenzar las perforaciones. La destilación en masa en destiladoras cilíndricas sin columnas fraccionadas era el método general de destilación hasta 1920 cuando durante la primera Guerra Mundial empezó a emplearse en California la destiladora de tubos. Trabajando continuamente, en unión de torres de fraccionamiento, este fue el método común de destilación del petróleo bruto.

Actualmente se emplean otros métodos para la destilación y refinación del petróleo. El kerosene se ha convertido en un producto secundario aún cuando este hidrocarburo tiene múltiples usos tanto industriales como domésticos. Su utilización indiscriminada y su disposición sobre el ambiente lo convierte en un contaminante potencial.

Formación

Todo se formo mediante combustibles fósiles. ¿Qué son los combustibles fósiles? Los Combustibles fósiles, son sustancias ricas en energía que se han formado a partir de plantas y microorganismos enterrados durante mucho tiempo. Los combustibles fósiles, que incluyen el petróleo, el carbón y el gas natural, proporcionan la mayor parte de la energía que mueve la moderna sociedad industrial. La gasolina o el gasóleo que utilizan nuestros automóviles, el carbón que mueve muchas plantas eléctricas y el gas

 

 

natural, como el kerosene, que calienta nuestras casas son todos combustibles fósiles. Químicamente, los combustibles fósiles consisten en hidrocarburos, que son compuestos formados por hidrógeno y carbono, (formula del kerosene C12-C16); algunos contienen también pequeñas cantidades de otros componentes. Los hidrocarburos se forman a partir de antiguos organismos vivos que fueron enterrados bajo capas de sedimentos hace millones de años. Debido al calor y la presión creciente que ejercen las capas de sedimentos acumulados, los restos de los organismos se transforman gradualmente en hidrocarburos. Los combustibles fósiles más utilizados son el petróleo, el carbón, y el gas natural. Estas sustancias son extraídas de la corteza terrestre y, si es necesario, son refinadas para convertirse en productos adecuados, como la gasolina, el gasóleo y el queroseno. Algunos de esos hidrocarburos pueden ser transformados en plásticos, sustancias químicas, lubricantes y otros productos no combustibles.

FORMACIÓN DE LOS COMBUSTIBLES FÓSILES  

Los yacimientos de combustibles fósiles que existen en la actualidad se formaron a partir de antiguos organismos que murieron y fueron enterrados bajo capas de sedimentos acumulados. Como sobre esos depósitos orgánicos se formaron capas adicionales de sedimentos, el material estuvo sujeto a temperaturas y presiones crecientes. Durante millones de años, esas condiciones físicas transformaron químicamente el material orgánico en hidrocarburos.
La mayor
ía de los derrubios orgánicos son destruidos en la superficie de la tierra por oxidación o por la acción de microorganismos. El material orgánico que sobrevive y es enterrado bajo sedimentos o depositado en otros ambientes pobres en oxígeno inicia una serie de transformaciones químicas y biológicas, que acaban transformándolo en petróleo, gas natural o carbón. Muchos depósitos se forman en cuencas sedimentarias (áreas deprimidas de la corteza terrestre en las que se acumulan los sedimentos) y a lo largo de capas continentales. Los sedimentos pueden acumularse a varios cientos de metros de profundidad, ejerciendo presiones superiores a un millón de pázcales y originando temperaturas de cientos de grados en el material orgánico. A lo largo de millones de años, estas condiciones pueden transformar químicamente el material en petróleo, gas natural, carbón u otros tipos de combustibles fósiles.

Proceso de refinado del petróleo

 El petróleo llega finalmente a las refinerías en su estado natural para su procesamiento. Pero, ¿qué es una refinería?, Una refinería es un enorme complejo donde ese petróleo crudo se somete en primer lugar a un proceso de destilación o separación física y luego a procesos químicos que permiten extraerle buena parte de la variedad de componentes que contiene. El petróleo tiene una gran variedad de compuestos, al punto de que de él se pueden obtener por encima de 2.000 productos. En las destilerías se destila fraccionadamente al petróleo. Como está compuesto por más de 1.000 hidrocarburos, no se intenta la separación individual de cada uno de ellos. Es suficiente obtener fracciones, de composición y propiedades aproximadamente constantes, destilando entre dos temperaturas prefijadas; (para mayor información sobre refinado del petróleo visita la pagina.www.com recomendado).

La destilación primaria, o topping.

Proceso De Topping O Destilación Primaria

El crudo se calienta a 350ºC y se envía a una torre de fraccionamiento, metálica y de 50 metros de altura, en cuyo interior hay numerosos "platos de burbujeo". Un plato de burbujeo es una chapa perforada, montada horizontalmente, habiendo en cada orificio un pequeño tubo con capuchón. De tal modo, los gases calientes que ascienden por dentro de la torre atraviesan el líquido más frío retenido por los platos. Tan pronto dicho líquido desborda un plato cae al inmediato interior. La temperatura dentro de la torre de fraccionamiento queda progresivamente graduada desde 350ºC en su base, hasta menos de 100ºC en su cabeza. Como funciona continuamente, se prosigue la entrada de crudo caliente mientras que de platos ubicados a convenientes alturas se extraen diversas fracciones. Estas fracciones reciben nombres genéricos y responden a características bien definidas, pero su proporción relativa depende de la calidad del crudo destilado, de las dimensiones de la torre de fraccionamiento y de otros detalles técnicos. De la cabeza de las torres emergen gases. Este "gas de destilería" recibe el mismo tratamiento que el de yacimiento y el gas seco se une al gas natural mientras que el licuado se expende como Supergás o en garrafas. Las tres fracciones líquidas más importantes son, de arriba hacia abajo es decir, de menor a mayor temperatura de destilación:

Naftas: Estas fracciones son muy livianas (d= 0,75 g/ml) y de baja temperatura de destilación: menor a 175ºC. Están compuestas por hidrocarburos de 5 a 12 átomos de carbono.

 

Kerosenes: Los querosenos se destilan entre 175ºC y 275ºC, siendo de densidad mediana (d= 0,8 g/ml. Sus componentes son hidrocarburos de 12 a 18 átomos de carbono.

 

Gas oíl: El gas oil es un líquido denso (0,9 g/ml) y aceitoso, que destila entre 275ºC y 325ºC. Sus hidrocarburos poseen más de 18 átomos de carbono.

 

Fracciones del petróleo, rangos de destilación, usos:

El cuadro siguiente indica uno de los derivados del petróleo, temperaturas de destilación, cadenas carbonadas a las que pertenece y sus aplicaciones:

 

Nombre del

Subproducto

Promedio nº de átomos de C

ºC a los que se alquila

Usos

Querosene

C10 – C16

170 – 300

Combustible, lámparas.

 

DESCRIPCIÓN Y USOS DEL PRODUCTO

 

 

El kerosene es una fracción refinada del petróleo crudo utilizada normalmente para alumbrar, calentar, cocinar, así como combustible para motores diesel, tractores, cohetes, mecheros y como base para insecticidas. Por mucho tiempo fue empleado para el alumbrado de las casas y largamente conocido como combustible para lámparas. Es de color amarillento y es catalogado como un aceite ligero. Este derivado del petróleo es recuperado del petróleo crudo por destilación. Su porcentaje de pureza varía de crudo en crudo. Su consumo ha disminuido gracias a la formación de urbanizaciones, electrificación, y al gran número de substitutos como el LPG, la energía solar, y algunas convencionales y no tan convencionales fuentes de energía. El consumo de kerosene, comparado con otras fracciones del petróleo es menor en países desarrollados que en países subdesarrollados o en vías de desarrollo. Debido a que es muy frecuente el uso del mismo como desinfectante y repelente de insectos su disposición sobre el suelo es práctica normal en los medios rurales De acuerdo a la composición del crudo y al proceso al que el mismo se someta, el kerosene obtenido contendrá algunas impurezas que a su vez deben ser tratadas a fin de mejorar su calidad y utilidad. Por ejemplo, la mayoría de los crudos de la India contienen un alto contenido de aromáticos, mientras que los del Medio-Este y la mayor parte de los Estados Unidos son bajos en ellos y, más específicamente los crudos venezolanos se caracterizan por su alto contenido de azufre y goma. Este producto también se usa como agente limpiador, en la cura del tabaco, secamiento de granos y pasto para forraje y como materia prima en muchos procesos industriales.

PROPIEDADES del Kerosene

 De manera general, el kerosene es un hidrocarburo derivado del petróleo que es un líquido oleaginoso inflamable, cuyo color varía de incoloro a negro y consiste en una mezcla compleja de cientos de compuestos diferentes, la mayoría de estos son los hidrocarburos compuestos que contienen átomos de carbono e hidrógeno, formando moléculas de hasta 50 átomos de carbono las cuales presentan pequeñas cantidades de azufre, nitrógeno, oxígeno y metales pesados, los cuales no se encuentran en estado libre sino formando parte de las moléculas de los hidrocarburos. La masa molecular del kerosene es de aproximadamente 170 g/mol. La composición aproximada que presenta el mismo se mueve en el rango de C12-C16, hirviendo normalmente entre los 150°C y los 235-315°C. Sus propiedades difieren según la zona substancialmente en composición, sulfuro, cicloparafinas, y contenido aromático. Por ejemplo, el kerosene utilizado para la iluminación es un destilado inmediato de crudos parafinados o mezclados y destilados tratados con solventes de los crudos aromáticos. Para utilizar en lámparas, un combustible altamente parafinado es deseado ya que los aromáticos y la nafta dan un efecto humeante al arder. Para esquivar la contaminación atmosférica, el contenido de azufre debe ser bajo.

La composición medida del kerosene que haya de utilizarse como aceite combustible es la siguiente:

a.- Carbono: 84%, y

b.- Hidrógeno: 16%,

La proporción de azufre no debe exceder de 0,125% (por especificación del gobierno Estadounidense). Su potencia calorífica varía de 11.000 a 11.700 Kcal7Kg. Algunas otras especificaciones del gobierno americano convienen que:

a.- El punto final de destilación sea de 529°C como máximo, y

b.- El un punto de inflamación de 46,1°C como mínimo.

Este último es para reducir el riesgo de explosión.

Algunas características más generales físicas y químicas del kerosene son las siguientes:

a.- Presenta un olor característico,

b.- Insoluble en agua,

c.- Densidad: 0,80 g/cm3,

d.- Ph: no existe información,

e.- Densidad de vapor: 4,5 g/cm3,

f.- Presión de vapor: 0,5mm de Hg a 20°C, y

g.- Punto de Congelación: -18°C

 

 

CARACTERISTICAS IMPORTANTES

Descripción del producto:

Líquido rojo de olor característico.
Puede desarrollar electricidad estática por agitación o descarga en recipientes.
No usar aire comprimido para trasvasarlo.
Reacciona con oxidantes fuertes, con riesgo de incendio y explosión. Sus vapores son más densos que el aire, pudiendo inflamarse a distancia.

Formas de absorción:

Puede ingresar al organismo por absorción cutánea, ingestión o inhalación.
Por evaporación a temperatura ambiente pueden alcanzarse concentraciones riesgosas, sobre todo si el producto está como aerosol.

Efectos inmediatos:

Irrita los ojos, la piel y las vías respiratorias.
El líquido destruye las grasas de la piel.
En caso de ingestión, la absorción de líquido por los pulmones puede causar neumonía.
A altas concentraciones, sus vapores pueden causar pérdida de conocimiento.

 

 

 

RIESGO

SINTOMAS

MEDIDAS DE PREVENCION

MEDIDAS DE PROTECCION

FUEGO

Combustible.

Evitar chispas o llamas abiertas.

NO FUMAR.

Espuma, polvo químico, anhídrido carbónico. Agua sólo como niebla o para enfriar recipientes expuestos.

EXPLOSION

Los vapores del producto forman mezcla explosiva con el aire.

Usar instalaciones eléctricas a prueba de explosión y herramientas antichispa.

En caso de fuego, enfriar con agua los recipientes expuestos.

INHALACION

Náuseas, dolor de cabeza, somnolencia.

Ventilación, extracción localizada, protección respiratoria

Llevar al aire fresco. Reposo. Llamar al médico.

PIEL

Irritación.

Evitar el contacto directo con la piel. Usar guantes de neopreno o PVC.

Sacar ropa contaminada. Lavar con abundante agua.

OJOS

Irritación y dolor.

Usar antiparras

Lavar los ojos con abundante agua. Llevar al médico.

INGESTION

Náuseas, vómitos, dolor de cabeza, vértigo.

Evitar ingerir alimentos y bebidas en lugares de trabajo.

NO INDUCIR eL VOMITO. Llevar al hospital.

 

Bibliografía:

 

 

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