Unidad 1

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A.
.
Curso Gasotecnia
Unidad I
Dr. Fernando Pino Morales
Escuela de Ingeniería de Petróleo UDO_ MONAGAS

2
2
Programa de la Unidad
Unidad I: Introducción, definición de Gas Natural. Clasificación y composición del
Gas Natural. Uso industrial y doméstico del Gas Natural .Producción de gas
natural en Venezuela. Tratamientos del Gas Natural. Proceso de endulzamiento
del gas natural. Endulzamiento por absorción, adsorción, tamices moleculares y
Membranas. Corrosión por Dióxido de Carbono 2
0
C o corrosión Dulce; Corrosión
por Sulfuro de Hidrógeno S
H2 o corrosión ácida. Corrosión Combinada. Diseño
de un sistema de endulzamiento. Proceso de Deshidratación del Gas Natural.
Deshidratación con Glicoles, deshidratación directa, deshidratación con tamices
moleculares y membranas. Resolución de problemas tipos:

3
3
Índice Página
Portada 01
Programa Unidad 02
Índice 03
Caracterización del Gas Natural 08
Orígenes de los Hidrocarburos 09
Trampas de Hidrocarburos 09
Trampas Estructurales 09
Trampas Estratigráficas 09
Trampas Mixtas 09
Tipos de Yacimientos de Hidrocarburos 10
Yacimientos de Petróleo 10
Yacimientos de Gas- Petróleo 10
Yacimientos de Condensado 10
Yacimientos de Gas Seco 10
La Historia del Gas Natural en Venezuela 11
Composición del Gas Natural 11
Clasificación del Gas Natural en Relación a los Cambios Orgánicos 11
Composición Básica del Gas Natural 12
Composición Real de un Yacimiento 13
Impurezas del Gas Natural 13
Clasificación del Gas Natural En función de la Composición 14
Gas Ácido 14
Gas Dulce 15
Gas pobre o Gas Seco 15
Gas Rico o Gas Húmedo 15
Gas condensado 15
Gas asociado 16
Gas no asociado 16
Gas Hidratado 16
Gas Anhidro 16
Utilidad Industrial del Gas Natural 16
Fabricación de Cerámicas 16
Industria del Vidrio 16
Industria Textil 17
Industria Química 17
Industria del Cemento 17
Nuevas Tecnologías de Gas Natural 18
Subproductos del Gas Natural 19
Gas Natural Licuado (GNL) 19
Líquidos del Gas Natural (LGN) 19
La Gasolina Natural (GN) 20
Determinación del Octanaje de la Gasolina 21
Procesos Para el Mejoramiento de la Gasolina 21
Procesos Para Mejorar la Gasolina Natural 23
Gasolina Comercial 23

4
4
Índice Página
Presión de Vapor Reid 24
Tapón de Vapor 24
La Volatilidad 25
Presión de Vapor 26
Determinación de la Presión de Vapor 28
Ecuación de Clausius- Clapeyron 28
Ecuación de Antoine 29
Aparición de la Gasolina sin Plomo 29
Otros Componentes del Gas Natural 29
Gas Natural Comprimido (GNC) 29
Gas Transformado a Líquido (GTL) 30
Utilización de los Líquidos del Gas Natural 30
Gas Licuado de Petróleo (GLP) 31
El- Gas Natural para Vehículos (GNV) 32
Ventajas de la Utilización del Gas Natural 34
Desventajas en la utilización del GNV 35
Industrialización y Tratamiento de Gas Natural 36
Procesamiento de Gas Natural 37
La obtención del Gas Natural 38
Tratamiento 38
Compresión 38
Transporte de Gas 38
Almacenaje 38
Regulación de Presiones 38
La Distribución 38
La Medición 39
Utilización 39
Fuente de reinyección 39
Combustible para uso industrial, comercial y doméstico 39
Insumo para procesos 39
Materia prima para procesos petroquímicos 39
Producción del Gas Natural en Venezuela 41
Contaminantes del Gas Natural 41
Los Mercaptanos 42
Consecuencia de la Presencia De Gases Ácidos 42
Tratamientos de Gas Natural 43
Proceso de Endulzamiento del Gas Natural 43
Endulzamiento del Gas Natural a través del Proceso de Absorción 44
Endulzamiento del Gas Natural a través de la Absorción de Gases 44
Proceso de Absorción con Solventes Químicos 44
Endulzamiento de Gas Natural con Aminas 45
Tipos de Aminas utilizadas en el Endulzamiento de Gas Natural 46
Descripción del Proceso del Absorción con Aminas 46
Absorción de Gases Ácidos 46
Regeneración de la Solución Absorbente 46

5
5
Índice Página
Torre Absorbedora de gases ácidos 47
Separador de gas combustible 47
Generador de la DEA 47
La Monoetanolamina (MEA) 48
La Dietanolamina (DEA) 49
La Metildietanolamina (MDEA) 50
La Trietanolamina (TEA) 50
Endulzamiento con Carbonato de Potasio (K2C03) en caliente 50
Proceso de Endulzamiento y Recuperación de Azufre (S) 51
Componentes Utilizados en el Endulzamiento del Gas Natural con Aminas 51
Un separador de entrada 51
El absorbedor o contactor 51
Tanque de Venteo 53
Intercambiador de Calor Amina- Amina 53
Regenerador 53
Tanque de Abastecimiento 53
Bomba de la Solución Pobre 54
Recuperador o Reconcentrador 54
Regenerador 54
Filtros 54
Enfriador de la Solución Pobre 54
Proceso de Absorción con Solventes Físicos 54
Proceso de Absorción con Solventes Híbridos o Mixtos 55
Proceso de Endulzamiento por Adsorción 55
Procesos de Endulzamiento por Conversión Directa 56
Proceso de Endulzamiento por Mallas Moleculares 56
Proceso de Endulzamiento por Membranas 57
Atrapadores o Secuestrantes de Sulfuro de Hidrógeno 57
Consecuencia de no Endulzar 57
Regulaciones de Contaminantes en el Ambiente 57
Tipo y Concentración de las Impurezas en el Gas Ácido a Remover 57
Tipo y Composición de las Impurezas del Gas a Tratar 58
Especificaciones del Gas Residual 58
Temperatura y Presión del Gas Ácido y del Endulzado 58
Factores Involucrados en la Selección de un Método de Endulzamiento 58
Diseño de Sistemas de Enduzalmiento con el Solvente MEA 58
Condiciones de alimentación 59
Gas Ácido que Debe de Ser Removido 60
Tasa de circulación de la MEA 60
Corrosión por Presencia de Gases Ácidos 61
Corrosión dulce o corrosión por Dióxido de Carbono 61
Tipos de Corrosión por CO2 63
Factores que influyen en el Proceso de corrosión por CO2 64
Corrosión Ácida o Corrosión por Sulfuro de Hidrógeno (H2S) 65
Corrosión bajo tensión 66

6
6
Índice Página
Corrosión por Agrietamiento inducido por hidrógeno 67
Corrosión por efecto combinado de CO2 y H2S 68
Proceso de Deshidratación del Gas Natural 69
Justificación del Proceso de Deshidratación 69
Evitar la formación de hidratos 69
La Formación de Hidratos en el Gas Natural 70
Satisfacer los requerimientos, para transportar gas a los centros de
consumo y distribución 71
Evitar la congelación del agua en los procesos criogénicos 71
Evitar la congelación de agua durante el transporte del gas 71
Determinación de la Cantidad de Agua en el gas 71
Parámetros que participan en la Deshidratación del Gas Natural 75
Enfriamiento Directo 75
Expansión del Gas a una Baja Presión 75
Expansión Isentálpica 77
Expansión Isentrópica 77
Transferencia de Calor 77
Conducción de Calor 77
Convección de Calor 78
La Combinación de Radiación y Absorción 78
Reacciones Químicas en el Proceso de Deshidratación de Gas 78
Deshidratación por Absorción 78
Deshidratación del Gas Natural con Glicoles 79
Los factores que influyen en la selección del glicol 80
Factores de Deterioro del Glicol 81
Pasos de un Proceso de Deshidratación con Glicol En Etilenoglicol 82
Principales Equipos de una Planta de Deshidratación 83
Deshidratación del Gas Natural por Adsorción 84
Adsorción Química 85
Adsorción Física 85
Materiales Utilizados en la Adsorción de Agua en el Gas Natural 85
Tamices Moleculares 85
Alúmina Activada 86
Silica Gel 86
Carbón Activado 86
Ejemplo de un Proceso de Deshidratación de Gas Natural Por Adsorción 86
Problemas Operaciones en el proceso de Deshidratación del Gas Natural
a Través de la Adsorción con Tamices Moleculares 86
Componentes Utilizados en un Proceso de Deshidratación del Gas
Natural con TEG 87
Construcción de la Curva de Equilibrio Líquido (X)- Vapor 91
Cálculo del Número de Platos Reales de la Torre de Absorción 91
Determinación del Diámetro de la Torre de Absorción 91
Cálculo de los Orificios de entrada y salida del Gas en la Torre de Absorción 91
Diseño del Regenerador 91

7
7
Índice Página
Principales Equipos Utilizados en una Planta de Deshidratación con Glicoles 92
Utilidad de los Diagramas de Fases en el Proceso de Deshidratación
del Gas Natural 92
Problema de Deshidratación 94
Índice de FIGURAS Página
Figura 1 Principales Componentes de una Muestra de Gas natural 09
Figura 2 Diagrama de Fase para un Equilibrio Líquido- Vapor 27
Figura 3 Principales Procesos de Tratamiento del Gas Natural 37
Figura 4 Destinos del Natural 37
Figura 5 Endulzamiento del Gas Natural a través del Proceso de Absorción 45
Figura 6 Estructura de las Aminas 45
Figura 7 Estructura Molecular de la DEA 49
Figura 8 Estructura Molecular de la MDEA 50
Figura 9 Diagrama de Flujo de una Planta de Endulzamiento de Aminas 52
Figura 10 Diagrama de Flujo de una Planta de Endulzamiento de Amina 55
Figura 11 Planta de Endulzamiento con MEA 59
Figura 12 Corrosión por Efecto Combinado de 0
2
H y 2
0
C 68
Figura 13 Contenido de agua en los hidrocarburos, según Mc Ketta- Webe 72
Figura 14 Contenido de agua en C02 saturado en Mezclas de Gas Natural 73
Figura 15 Contenido de Agua en el Sulfuro de Hidrógeno 74
Figura 16 Unidad de Deshidratación con TEG 82
Figura 17 Esquema de la Planta Deshidratadora Orocual 84
Figura 18 Unidad de Deshidratación por Adsorción 87
Figura 19 Diagrama de Fase TEG-Agua 93
Índice de CUADROS Página
Cuadro 1: Composición y Porcentaje molar de una Mezcla de Gas Natural 12
Cuadro 2: Composición Típica de Hidrocarburos 14
Cuadro 3 Constantes de R. BukaceK 76

8
8
Caracterización del Gas Natural El gas natural es una mezcla homogénea, en
proporciones variables de hidrocarburos parafínicos, denominados Alcanos, los
cuales responden a la fórmula N
N
N H
C 2 . Estos hidrocarburos, tienen por nombre,
también Hidrocarburos Saturados .Este esta relacionado con la hibridación 3
sp
. Lo que indica que tiene cuatro (4) orbitales híbridos. Este tipo de hibridación
indica que debe de existir un enlace simple entre los carbonos, enlace difícil de
romper, es por lo que reciben el nombre de saturados, a diferencia de los
Alquenos y Alquinos, que también son parte de los hidrocarburos parafínicos, pero
estos son hidrocarburos insaturados, ya que los Alquenos tienen hibridación 2
sp ,
que indica que debe de haber un doble enlace entre los carbonos, y los Alquinos
tienen hibridación sp , luego debe de haber un triple enlace entre carbono-
carbono, y por lo tanto los alquenos y los alquinos son insaturados.
El gas natural tiene, también cantidades menores de gases inorgánicos, como el
Nitrógeno 2
N , el Dióxido de Carbono 2
0
C ; Sulfuro de Hidrógeno S
H2 ;
Monóxido de Carbono (C0), Oxígeno 2
0 , Vapor de Agua 0
2
H , etc. Todos estos
componentes son considerados impurezas del gas natural., algunas de estas
impurezas causan verdaderos problemas operacionales (corrosión en los
equipos).
El componente principal del gas natural es el Metano 4
CH , cuyo contenido varía
generalmente entre 60 y 90 % en volumen (%V/V). Contiene también, Etano
6
2 H
C , Propano 8
3 H
C , Butano 10
4 H
C y componentes más pesados 4
C en
proporciones menores y decrecientes: En la figura 1 se muestran los principales
componentes del gas natural en la República Bolivariana de Venezuela. En la
figura se presentan en la forma de composición molar todos los principales
componentes que conforman el gas natural, en la gran mayoría de los yacimientos
de gas del país.
En términos generales se puede señalar que el gas natural es una mezcla de
hidrocarburos (principalmente metano) que existe en los yacimientos en fase
gaseosa, o en solución con el petróleo, y que a condiciones atmosféricas
permanece en fase gaseosa. Puede encontrarse mezclado con algunas impurezas
o sustancias que no son hidrocarburos, tales como Ácido Sulfhídrico o Sulfuro de
Hidrógeno S
H2 , además de Nitrógeno y Dióxido de Carbono.Por su origen, el
gas natural se clasifica en asociado y no asociado. El gas asociado es aquel que
se encuentra en contacto y/o disuelto en el petróleo del yacimiento. El gas no
asociado, por el contrario, es aquel que se encuentra en yacimientos que no
contienen crudo, a las condiciones de presión y temperatura originales.En los
yacimientos, generalmente, el gas natural asociado se encuentra como gas
húmedo ácido, mientras que el no asociado puede hallarse como húmedo ácido,
húmedo dulce o seco, aunque la principal diferencia es que el gas asociado tiene
que se sometido primeramente al proceso de separación gas petróleo, mientras
que el no asociado este proceso no es necesario.

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Figura 1 Principales Componentes de una Muestra de Gas natural
Orígenes de los Hidrocarburos El gas natural al igual que el petróleo se
encuentra acumulado en el subsuelo en estructuras denominadas trampas En la
actualidad se presume que el gas natural al igual que el petróleo son el resultado
de una serie de procesos químicos y variaciones sufridas por la materia orgánica
proveniente de animales y vegetales, la cual ha sufrido la acción de bacterias,
elevadas temperaturas y presiones
Trampas de Hidrocarburos Dentro de estas trampas los hidrocarburos están
contenidos en una roca porosa, que se denomina roca yacimiento La trampa de
hidrocarburos es una condición geológica de las rocas del subsuelo que permite la
acumulación del gas natural. Las trampas pueden ser de origen estructural
conformado por (pliegues y fallas) o estratigráficos) lentes, acuñamiento de rocas
porosas, contra rocas no porosas denominadas sellos. Toda trampa presenta
como característica principal una roca de yacimiento, limitada en su tope y base
por una roca sello, que impide que los hidrocarburos acumulados escapen. Las
trampas de hidrocarburos se clasifican en:
a.-Trampas Estructurales: Son aquellas constituidas por la deformación de los
estratos del subsuelo, causados por fallas.
b.- Trampas Estratigráficas Son aquellas originadas por cambios laterales y
verticales en la porosidad de la roca. Se forman generalmente cuando ha
desaparecido la continuidad de una roca porosa.
c.- Trampas Mixtas: Son aquellas originadas por una combinación de pliegues y/o
fallas con cambios de porosidad de las rocas.
98,0
Composición del Gas Natural (% Molar)
Metano (55 - 98) Etano (0,10 - 20)
Propano (0,05 - 12) N-Butano (0,05 - 3)
Iso-Butano (0,02 - 2) N-Pentano (0,01 - 0,80)
Iso-Pentano (0,01 - 0,80) Hexano (0,01 - 0,50)
Heptano (0,01 - 0,40) Nitógeno (0,10 - 0,50)
Oxigeno (0,09 - 0,30) Sulfuro de Hidrógeno (Trazas - 28)
Dióxido de Carbono (0,20 - 30) Helio (Trazas - 4)

10
10
Tipos de Yacimientos de Hidrocarburos En función de los volúmenes de gas o
petróleo que contienen los yacimientos se denominan:
a.- Yacimientos de Petróleo En: estos yacimientos el petróleo es el producto
y el gas esta como producto secundario disuelto en cantidades que depende de la
presión y la temperatura del yacimiento. Reciben el nombre de Yacimientos
Saturados. Esto corresponde, cuando el petróleo no acepta más gas en solución
bajo las condiciones de temperatura y presión existentes, lo que ocasiona que
cualquier exceso de gas se desplace hacia la parte superior de la estructura,
formando una capa de gas sobre el petróleo.
b.- Yacimientos de Gas- Petróleo: Estos yacimientos corresponden a
acumulaciones de petróleo que tienen una capa de gas en la parte más alta de la
trampa. La presión ejercida por la capa de gas sobre la del petróleo, representa el.
Mecanismo que contribuye al flujo natural del petróleo hacia la superficie a través
de los pozos. Cuando baja la presión y el petróleo ya no pueden subir
espontáneamente, se puede inyectar gas desde la superficie a la capa de gas,
aumentado con ello la presión y recuperando volúmenes adicionales de petróleo,
siempre y cuando todo el proceso se realice dentro de lo establecido.
c.- Yacimientos de Condensado. Aquí los hidrocarburos están en estado
gaseoso, por características específicas de presión, temperatura y composición. El
gas esta mezclado con otros hidrocarburos líquidos. Durante la producción del
yacimiento, la presión disminuye y permite que el gas se condense en petróleo
líquido, el cual al unirse en forma de película a las paredes de los poros queda
atrapado y no puede ser extraído. Esto puede evitarse inyectando gas a fin de
mantener la presión del yacimiento.
d.- Yacimientos de Gas Seco. En estos yacimientos el gas es el producto
principal. Son yacimientos que contienen hidrocarburos en fase gaseosa, y al ser
producidos siguen siendo gases, a pesar de los cambios de presión y temperatura.
El gas se genera por la acción de un proceso de expansión, parecido al que ocurre
en las bombonas, donde la cantidad de gas esta relacionada con la presión del
envase.
Es importante señalar que ni el petróleo ni el gas se consiguen en las capas del
subsuelo en forma de lagos, ya que están contenidos en los espacios porosos de
ciertas y determinadas rocas. La existencia de estos estratos rocosos de
hidrocarburos es escasa y su determinación, es la labor fundamental que
desempeñan los geólogos y geofísicos. Ellos deben llegar a la conclusión que hay
hidrocarburos en forma suficiente, como para realizar operaciones, para ello son
necesarias las siguientes condiciones para que se encuentre una acumulación de
gas o petróleo, que son:
Roca Madre (este es el material donde se forman los hidrocarburos), son los
depósitos donde se acumularan los hidrocarburos, y donde pueden ser
posteriormente extraídos del subsuelo.

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11
Migración (es el movimiento de hidrocarburos de la roca madre a la roca
recipiente, siguiendo vías de porosidad y permeabilidad que permitan su
movimiento),
Sincronización Geológica (permiten que exista la trampa para el momento en
que ocurra la migración.
La Historia del Gas Natural en Venezuela La historia de este fluido es la historia
de un esfuerzo por lograr que este hidrocarburo sea de un uso racional. La
producción de gas natural se viene registrando desde 1918, en ese año se produjo
una cantidad promedio de 8500 (m3
/día), producción que ocurrió en la Jurisdicción
de Maracaibo. Hasta 1932 todo el gas producido se arrojaba a la atmósfera, ya
que no había justificación económica para su procesamiento y venta. Fue en 1932,
cuando se comenzó a utilizar el gas, como materia prima de inyección en los
yacimientos de Quiriquiri en el Estado Monagas. En la actualidad el gas natural ha
logrado insertarse en el mercado energético nacional, lo cual se debe
fundamentalmente al impulso de las industrias para generar electricidad, y también
el desarrollo de la industria petroquímica. Lo actual es que sé esta estableciendo
en todo el país una red de mercadeo para lograr que el gas natural sea consumido
en el ámbito doméstico. Recientemente se comenzó a promover el uso del gas.
Natural como combustible para vehículos automotores, que se denomina gas
natural para vehículos (GNV). Los principales centros de explotación de gas
natural en Venezuela se encuentran distribuidos en tres Cuencas Sedimentarias,
que son: Maracaibo- Falcón; Barinas- Apure y Oriente- Margarita
Composición del Gas Natural El gas natural se encuentra en los yacimientos
acompañados de otros hidrocarburos, que se aprovechan en los procesos de
extracción y el procesamiento de los productos principales. En vista, de esto es
que dependiendo de que productos le acompañen, se le denomina gas seco o gas
húmedo. Si el gas que predomina es el metano (CH4), el cual pertenece a la serie
parafínica, en donde los átomos de carbono y de hidrógeno se unen para formar
cadenas sencillas, que se simbolizan como )
( 2
2n
n H
C . Los hidrocarburos que
responden a esta fórmula se denominan Hidrocarburos Saturados Normales.
El primer compuesto de esta serie es el Metano, cuya fórmula química es (CH4),
pero en forma práctica se simbolizara simplemente como (C1), simbología que se
utilizará con todos los hidrocarburos que conforman la serie parafínica. Luego el
siguiente Hidrocarburo es el Etano cuya fórmula química es (CH3CH2), será
simplemente (C2). A continuación viene el Propano (CH3CH2CH4) (C3). Si el gas
que sale del yacimiento contiene, también Butano (CH3CH2CH2CH3) (C4) o
fracciones más pesadas en cantidades suficiente, será un gas húmedo.
Clasificación del Gas Natural en Relación a los Cambios Orgánicos: Esta
clasificación se debe a los cambios orgánicos que tienen lugar en los yacimientos
y que dan como resultado otros derivados líquidos, con niveles de ebullición tan
altos como el de la gasolina y una clasificación bien elevada de gases, para ser

12
12
utilizados tanto en la industria, como en forma doméstica. La definición, tiene su
importancia en el hecho, que se permite determinar si el yacimiento encontrado
será de gas seco o húmedo. Para determinarlo solo bastaría con conocer el
contenido de los principales componentes, que conforman el yacimiento, desde
luego poder definir un yacimiento en una forma no tan complicada es de
importancia para definir su futuro tratamiento.
Composición Básica del Gas Natural: La composición básica del gas natural
indica que es una mezcla de hidrocarburos constituido principalmente por metano
(CH4), que se encuentra en yacimientos en solución o en fase gaseosa con el
petróleo crudo, que en este caso se denomina gas asociado, o bien, en
yacimientos que no contienen petróleo, que en este caso es gas no asociado. Se
considera que el gas natural es uno de los combustibles más limpios, que produce
principalmente C02 en forma de gas y vapor de agua y pequeñas cantidades de
óxidos de nitrógeno cuando se quema.. En el cuadro 1 se indica la composición y
porcentajes molares que puede tener una muestra de Gas natural
Cuadro 1: Composición y Porcentaje molar de una Mezcla de Gas Natural
Componente Fórmula Química Estado Físico Composición %
Metano (C1) CH4 Gaseoso 55,00-98,00
Etano (C2) C2H6 Gaseoso 0,10-20,00
Propano (C3) C3H8 Gaseoso 0,05-12,00
n-Butano (nC4) C4H10 Gaseoso 0,01-0,80
IsoButano (iC4) C4H10 Gaseoso 0,01-0,80
n-Pentano (nC5) C5H12 Líquido 0,01-0,80
i-Pentano (iC5) C5H12 Líquido 0,01-0,80
n-Hexano (nC6) C6H14 Líquido 0,01-0,50
n-Heptano (nC7) C7H14 Líquido 0,01-0,40
Nitrógeno N2 Gaseoso 0,10-5,00
Dióxido Carbónico C02 Gaseoso 0,20-30,00
Oxígeno 02 Gaseoso 0,09-30,00
Sulfuro de Hidróg H2S Gaseoso Trazas-28,00
Helio He Gaseoso Trazas-4,00
En el cuadro 1 se observa que el componente principal es el metano. Los otros
hidrocarburos, tanto gaseosos, como líquidos se consideran acompañantes. Sin
embargo, por medio del porcentaje real del análisis de la muestra del gas se podrá
calcular la cantidad de líquidos susceptibles de extracción y las posibilidades de
comercialización La presencia de sulfuro de hidrógeno (H2S) que es un gas muy
tóxico incluso en cantidades pequeñas puede causar severas irritaciones a la vista
y hasta la muerte. Luego, cuando hay que manejar operaciones, donde exista este
gas se deben tomar las precauciones y medidas de seguridad correspondientes.
El sulfuro de hidrógeno, junto al dióxido carbónico le confiere las propiedades
ácidas al gas natural, y en muchos casos hay que tratar el gas natural, a través del
proceso de endulzamiento para eliminar estos componentes.

13
13
El gas natural puede contener pequeñas cantidades de helio (He), el cual, por su
incombustibilidad, es de mucha utilidad en la aeronáutica para llenar globos
aerostáticos En algunos yacimientos de gas natural se determina que contiene
pequeños porcentajes de hidrocarburos, pero contiene hasta un 90% de C02, gas
que tiene una gran utilidad en la fabricación de bebidas gaseosas, en la industria
química y en otras aplicaciones industriales, y se le denomina” hielo seco”. Pero,
en términos generales se puede señalar que la composición del gas natural esta
dominada por hidrocarburos de la serie parafínica.
Composición Real de un Yacimiento: La composición real de una determinada
mezcla de gas natural se obtiene y aprecia por medio del análisis cualitativos y
cuantitativos. Estos análisis enumeran los componentes presentes y el porcentaje
de cada componente en la composición total Además de los hidrocarburos
presentes, por análisis se detecta la presencia de otras sustancias que merecen
atención, debido a que pueden ocasionar trastornos en las operaciones de
manejo, tratamiento y procesamiento industrial del gas natural El gas natural, tiene
también una serie de contaminantes. Que pueden tener una alta incidencia en el
tratamiento del gas. En vista que si estas impurezas están en cantidades altas,
provocan que el gas tenga que ser tratado en procesos especiales a adecuados,
con el principal objetivo de disminuir la concentración de las sustancias
contaminantes, y que el gas se encuentre dentro de la Norma, los contaminantes
del gas natural son:
Impurezas del Gas Natural Las principales impurezas son:
a.- Sulfuro de Hidrógeno (H2S) b.- Monóxido de Carbono (C0)
c.- Dióxido de Carbono (C02) d.- Sulfuro de Carbonilo (C0S)
e.- Disulfuro de Carbono (CS2) f.- Mercaptanos (RSH)
g.- Nitrógeno (N2) h.- Agua (H20)
i.- Oxígeno (02) j.- Mercurio (Hg)
En forma global los yacimientos se pueden clasificar sobre la base de la mezcla de
hidrocarburos que contienen, mezcla que fácilmente se puede obtener a través de
los análisis cromatográficos, y una vez obtenida la composición de la mezcla, se
puede realizar la clasificación de los yacimientos, prácticamente con una alta
precisión y exactitud. En relación a ello, existen Yacimientos de Gas, los cuales a
su vez se clasifican en (Gas Seco o Gas Pobre, Gas Húmedo o Gas Rico y Gas
Condensado). Los términos gas pobre y gas rico se utilizan para indicar la
cantidad de hidrocarburos líquidos que pueden producir. Luego se supone que un
gas pobre, produce muy poco o nada de hidrocarburos líquidos, mientras que los
yacimientos de gas rico producen mayores cantidades de hidrocarburos líquidos, y
por lo tanto pueden ser explotados, para producir líquidos. También se tiene.
Yacimientos de Petróleo, estos su vez se clasifican en Petróleo de Alta Volatilidad
que son Cuasicrítico, y Petróleo de Baja Volatilidad, que son (Petróleo Negro).
Este grupo sé subclasifica en (Livianos; Medianos, Pesados y Extrapesado).La
Composición Típica de la mezcla proveniente de los Yacimientos de Hidrocarburos
se muestra en el cuadro 2:

14
14
Cuadro 2: Composición Típica de Hidrocarburos
Componente Gas Seco Gas Húm Gas Cond Petróleo Vol Petróleo N
C1 96,00 90,00 75,00 60,00 48,83
C2 2,00 3,00 7,00 8,00 2,75
C3 1,00 2,00 4,50 4,00 1,93
nC4-iC4 0,50 2,00 3,00 4,00 1,60
nC5-iC5 0,50 1,00 2,00 3,00 1,15
C6 ------- 0,50 2,50 4,00 1,59
C7
+
------- 1,50 6,00 17,00 42,15
MC7
+
-------- 115 125 180 225
Clasificación del Gas Natural En función de la Composición; Siendo la
composición del gas natural un parámetro de gran importancia, se utiliza para la
clasificación del mismo y quedan:
a.- Gas Ácido. Este en un gas .cuyo contenido de sulfuro de hidrógeno (H2S) es
mayor que 0,25 granos por cada 100 pies cúbicos normales de gas por hora(> de
0,25 granos/100 PCNH). En este caso las condiciones normales están en el
Sistema Británico de Unidades La cantidad señala equivale a cuatro partes por
millón, en base al volumen (4 ppm,V de H2S. En el Sistema Británico de Unidades
este significa, que hay 4 lbmol de H2S/1x106
lbmol de mezcla. La GPSA, define a
un gas ácido como aquel que posee más de 1,0 grano/100 PCN o 16 ppm,V de
Sulfuro de Hidrógeno (H2S).
Si el gas esta destinado para ser utilizado como combustible para rehervidores,
calentadores de fuego directo o para motores de compresores puede aceptarse
hasta 10 granos de H2S/100 PCN. La norma 2.184 válida para tuberías de gas,
define a un gas ácido como aquel que contiene más de 1 grano de H2S/100 PCN
de gas, lo cual equivale a 16 ppm,V de (H2S).
Otros Gases de Reacción Ácida: Existen también otros gases de naturaleza
ácida, como son por ejemplo:
1.- El Sulfuro de Carbonilo (C0S). Este es un compuesto inestable, corrosivo y
tóxico, que se descompone en (H2S +C02)
2.- Los Mercaptanos, los cuales se pueden representar a través de la siguiente
fórmula (RSH), son compuestos inestables y de alto grado de corrosión, en
muchos casos reaccionan con algunos solventes, descomponiéndolos
3.- Disulfuro de Carbono (CS2). Este componente sin tomar en cuenta que
participa en las reacciones de corrosión es también altamente tóxico para los.
seres humanos, como es también altamente nocivo para el medio ambiente, por lo
que hay extremar las precauciones cuando se trabaja con este componente, ya
que puede causar graves problemas de salud, y/o ambiental.

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En términos generales, se considera que un gas es apto para ser transportado por
tuberías, cuando contiene 4 ppm,V¿ de, H2S; de 3% de C02.y 6 a 7 lb de
agua por millones de pies cúbicos normales de gas (MM de PCN de gas).
b.- Gas Dulce Este es un gas que contiene cantidades de Sulfuro de Hidrógeno
(H2S), menores a cuatro (4) partes por millón en base a volumen (4 ppm, V) y
menos de 3% en base molar de Dióxido de Carbono (C02).
c.- Gas pobre o Gas seco.Este es un gas natural del cual se han separado el
GLP (gases licuados del petróleo) y la gasolina natural. El gas seco, esta
constituido fundamentalmente de metano y etano. Por lo general se inyecta a los
yacimientos, o se usa en la generación de hidrógeno (H2). La composición
fundamental alcanza valores de un 85-90% en metano, debido a su composición
se puede utilizar directamente como Combustible, para lo cual es necesario
mantener una presión de yacimiento, parámetro que varíen de acuerdo a la
localización del gas en el subsuelo. En los yacimientos de gas seco. La mezcla de
hidrocarburos permanece en fase gaseosa a condiciones de yacimientos y de
superficie, y la producción de líquidos solo se alcanza a temperaturas criogénicas.
d.- Gas Rico o Gas Húmedo. Este es un gas del cual se pueden obtener una
riqueza líquida de hasta 3 GPM (galones por mil pies cúbicos normales de gas) No
existe ninguna relación con el contenido de vapor de agua que pueda contener el
gas. En los yacimientos de gas húmedo existe mayor porcentaje de componentes
intermedios y pesados que en los yacimientos de gas seco. La mezcla de
hidrocarburos permanece en estado gaseoso en el yacimiento, pero al salir a la
superficie cae en la región de dos fases formándose una cantidad de
hidrocarburos líquido del orden de 10 a 20 BN / MM PCN. Este parámetro llamado
riqueza líquida es de gran importancia, para la comercialización del gas natural,
ya que los líquidos producidos son de poder de comercialización
e.- Gas condensado: Este gas se puede definir con un gas con líquido disuelto. El
contenido de metano es de (C1)> a 60% y el de Heptanos y compuestos más
pesados (C7
+
) alcanza valores mayores a 12,5% (< 12,5%). La mezcla de
hidrocarburos a las condiciones iniciales de presión y temperatura se encuentra en
fase gaseosa o en el punto de rocío. El gas presenta condensación retrógrada
durante el agotamiento isotérmico de la presión, proceso que en la mayoría de los
casos puede representar algún problema en la comercialización de estos
yacimientos. En vista que los primeros hidrocarburos que se quedan, son los más
pesados. Lo que significa que el fluido que alcanza la superficie lo hace sin, una
gran cantidad de los elementos pesados. Además, por el hecho que los
hidrocarburos pesados se acumulen en la formación obstaculizan el libre
desplazamiento del fluido, en su viaje hacia la superficie. En su camino al tanque
de almacenamiento, el gas condensado sufre una fuerte reducción de presión y
temperatura penetrando rápidamente en la región de dos fases para llegar a la
superficie con características bien específicas, las cuales permiten en tratamiento
del fluido. Existir lugares en la República Bolivariana de Venezuela, como es el
Caso de Anaco, donde existen una gran cantidad de estos yacimientos.

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f.- Gas asociado. Este es un gas natural que se ha extraído de los yacimientos
junto con el petróleo, partiendo del postulado que donde hay petróleo, hay gas.
Más del 90% de las reservas de gas natural del país es de gas asociado. Se
considera que en los yacimientos se forman capas de gas.
g.- Gas no asociado Este es un gas que solo esta unido con agua en yacimientos
de gas seco. En los yacimientos de gas seco la mezcla de hidrocarburos
permanece en fase gaseosa a condiciones de yacimiento y superficie. Sin
embargo, en algunas oportunidades se forma una pequeña cantidad de líquidos, la
cual no es superior a diez barriles normales de hidrocarburos líquido por millón de
pies cúbicos normales de gas (10 BN/ MM PCN). El gas esta compuesto
principalmente por metano (C1), compuesto que alcanza una concentración
porcentual mayor a 90%, con pequeñas cantidades de pentanos y compuestos
más pesados (C5
+
1%. La obtención de líquidos del gas producido solo se
alcanza a temperaturas criogénicas.
h.- Gas Hidratado: Este es un gas que tiene más de siete libras de agua por cada
millón de pies cúbicos normales de gas ( MMPCN
lbdeAgua/
7 , lo que indica que el
gas deberá de ser sometido al proceso de deshidratación, para poder
comercializarlo.
i.- Gas Anhidro: Este es un gas que no tiene menos cantidad de vapor de agua,
que la clasificación de gas hidratado.
Utilidad del Gas Natural: El gas natural sirve como combustible para usos
doméstico, industriales y para la generación de energía termoeléctrica. En el área
industrial es la materia prima para el sector de la petroquímica. A partir del gas
natural se obtiene, por ejemplo, el polietileno, que es la materia prima de los
plásticos. En términos generales se puede asegurar que la utilidad del gas natural
es múltiple, aunque una de las primeras aplicaciones fue la producción de vapor
sustituyendo o complementando en instalaciones mixtas, la acción de los
combustibles sólidos o líquidos. La principal utilidad industrial del gas natural se
puede resumir en:
a.- Fabricación de Cerámicas. Aquí la utilización del gas natural se sustenta, en
que el gas natura tiene un menor contenido de contaminantes. Además el poder
calorífico de los combustibles gaseosos, hace que sea posible efectuar el
calentamiento directo al producto, lo que permite obtener un grado de combustión
elevado y construir hornos más pequeños, para llevar a cabo el proceso.
b.- Industria del Vidrio: Las operaciones térmicas de la industria del vidrio se
clasifican en dos grupos de naturaleza esencialmente distinta, uno de ellos es la
utilización del .gas natural, utilización que se realiza fundamentalmente en la
creación de energía térmica, lo que le confiere una gran utilidad al gas natural, ya
que esta utilizando una energía limpia y de alto poder calorífico, que fácilmente se
puede demostrar su bajo impacto ambiental.

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c.- Industria Textil: Se utiliza al gas natural para el acabado de las fibras, este
proceso requiere mantener una presión constante del gas natural.
d.- Industria Química. Se considera que una de las materias primas básicas para
La síntesis química industrial más importante es el gas natural
e.- Industria del Cemento: Se consume una considerable cantidad de energía
térmica en el proceso de producción del cemento, la cual puede ser satisfecha por
el gas natural
En todos los sectores del mercado energético y en casi todos los usos finales, el
gas natural compite con otros combustibles y formas de energía. En la actualidad,
el gas natural representa el 20% de la demanda de energía primaria de la Unión
Europea siendo estos porcentajes del 19% en el caso del carbón y del 45% del
petróleo. Las reservas probadas de gas natural son abundantes y han crecido
acompasadamente en las últimas décadas. A pesar de haberse más que doblado
el consumo de gas natural, sus reservas probadas han crecido considerablemente
más rápido que su consumo, ya que se efectúan nuevos hallazgos continuamente
y se elevan las reservas de los yacimientos existentes por las mejoras en las
técnicas de producción.
Las reservas totales probadas de gas natural en el mundo cubrirían la demanda
de más de 60 años a los niveles actuales de consumo. Los expertos estiman que
las reservas totales de gas natural son varias veces mayores que las probadas, lo
que prolonga el tiempo de vida previsto para sus reservas y asegura que el gas
natural puede actuar como una energía puente hacia otro sistema energético en
un futuro lejano.
Se puede asegurar que el gas natural tiene una serie de ventajas sobre otros
combustibles, debido fundamentalmente a su seguridad y baja contaminación
ambiental, en vista que el gas natural tiene un rango de inflamabilidad muy
limitado, en concentraciones en el aire por debajo del 4 por ciento y por arriba de
aproximadamente el 14 % no se encenderá el gas natural. Además la temperatura
de ignición es alta y el rango de inflamabilidad limitado reduce la posibilidad de un
incendio o explosión accidental Debido a que el gas natural no tiene un olor
propio, se agregan odorantes químicos, en este caso (Mercaptanos) para que
pueda detectarse en caso de fuga. Algunas tuberías, sobre todo las que no tengan
cierta flexibilidad, podrían fracturarse, sin embargo, cerrando las válvulas y el
suministro de gas, pueden iniciarse las labores de reparación y rescate casi
inmediatamente debido a que, al ser más ligero que el aire se disipa rápidamente
en la atmósfera. Considerando las propiedades físico-químicas del gas natural, las
ventajas más importantes en cuanto a su uso son las siguientes:
a.- Es un combustible relativamente barato;
b.- presenta una combustión completa y limpia, la cual prácticamente no emite
bióxido de azufre;

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c.- tiene una alta seguridad en la operación, debido a que en caso de fugas, al ser
más ligero que el aire, se disipa rápidamente en la atmósfera. Para, ello solo es
necesario una buena ventilación, y
d.- promueve una mayor eficiencia térmica en plantas de ciclo combinado para la
generación de electricidad
La combustión del gas natural prácticamente no genera emisiones de Bióxido de
Azufre 2
0
S , el cual causa la lluvia ácida o partículas que son carcinogénicas de
la misma forma, el gas natural emite cantidades muchos menores de Monóxido de
Carbono, hidrocarburos reactivos, óxidos de nitrógeno y Bióxido de Carbono, que
otros combustibles fósiles. Una manera en la que el gas natural puede contribuir
significativamente al mejoramiento de la calidad del aire es en el transporte. Por
ejemplo, los vehículos que funcionan con gas natural pueden reducir las emisiones
de monóxido de carbono e hidrocarburos reactivos hasta en un 90 por ciento, en
comparación con los vehículos que utilizan gasolina. Otra manera de mejorar el
medio ambiente es usar más gas natural para la generación de electricidad
reemplazando al carbón o petróleo. Producto, que por lo general son de alto
riesgo del punto de vista ambiental.
Nuevas Tecnologías de Gas Natural Estas nuevas tecnologías del gas natural
permitirán un uso adecuado de este noble fluido, en vista que como sistemas de
ciclo combinado de alta eficiencia, aumentan el rendimiento de la energía y
simultáneamente reducen la contaminación ambiental, además de su alto
contenido calorífico, hacen del gas natural, una forma de energía limpia, y su
utilidad puede ser múltiple, esto tiene una gran importancia, para el proceso de
Gestión Ambiental. La conveniencia del transporte por medio de gasoductos es su
economía y seguridad. Para poder transportarlo por medio de cilindros estos
tendrían que tener especificaciones especiales y diferentes a los cilindros que
transportan el gas Licuado de Petróleo (GLP), lo que implicaría costos de
infraestructura, para poder envasarlos tendría que licuarse lo que alteraría su
rango de seguridad, en cuanto a su distribución esta seria por medio de camiones
lo que implicaría emisión de contaminantes más el deterioro de las calles y
avenidas. Si esto sucede, el gobierno necesariamente deberá gastar una gran
cantidad de dinero, en la recuperación de esos fluidos.
En la mayor parte de los casos, en que se utiliza al gas natural, como materia
prima, tiene como objetivo de reducir la emisión de contaminantes de los
diferentes usos energéticos y procesos van de la mano con el ahorro de energía
La promoción del uso racional de la energía y la reducción de la contaminación
son considerados de máxima prioridad por las compañías de gas natural. Los
ahorros de energía que se obtienen por aplicación de técnicas que utilizan
preferentemente el gas natural dan lugar a menor consumo y por consiguiente
menor contaminación. La tecnología de la combustión del gas natural ofrece
numerosas ventajas medioambientales en todas sus aplicaciones, es por ello que
tiene asegurada su utilización.

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19
El uso de turbinas de gas para mejorar centrales existentes y en nuevas centrales
de ciclo combinado permite alcanzar ahorros de energía de entre el 15 y el 40%.
La investigación y desarrollo de nuevas tecnologías está abriendo continuamente
nuevas fronteras con rendimientos todavía mayores y por consiguiente menos
contaminación. Las ventajas de utilizar al gas natural, en estos casos han
coincidido con la creciente preocupación sobre el daño ocasionado por la lluvia
ácida causada por las emisiones de (SO2 y NOx) y por el papel de las emisiones
de CO2 provocadas por el hombre sobre el creciente efecto invernadero. Proceso
de alto riesgo para el medio ambiente.
Las pilas de combustible a gas natural constituyen una alternativa prometedora a
la generación de energía mecánica basada en la combustión. Las pilas de
combustible generan energía eléctrica y calor a partir de gas natural mediante un
proceso electroquímico. Se están dedicando recursos de investigación en todo el
mundo para el desarrollo de pilas de combustible. Las pilas de combustible que
trabajan con gas natural aportan rendimientos más elevados en generación de
energía eléctrica y emisiones muy inferiores a las que se dan en los sistemas
convencionales de generación de energía eléctrica.
Subproductos del Gas Natural. Los principales subproductos son:
a.- Gas Natural Licuado (GNL) El gas natural que se obtiene principalmente en
los separadores y en el proceso de extracción de los líquidos del gas natural, esta
constituido principalmente por Metano, con proporciones variables de otros
hidrocarburos y de contaminantes diversos El (GNL) es un gas residual formado
principalmente por Metano (C1) líquido. El proceso se logra a una temperatura de
(–260F). Bajo estas condiciones el Metano ocupa un volumen 600 veces menor
que el que ocuparía en estado gaseoso, lo cual permite su transporte en barcos
especialmente acondicionados denominados “metaneros”: Dado lo variable de la
magnitud de las inversiones requeridas en el campo del (LGN) y de las diferentes
tecnologías de producción de subproducto. La gama de oportunidades para la
producción de Gas Natural Licuado (GNL) es amplia y ofrece indudables
atractivos económicos y tecnológicos.
b.- Líquidos del Gas Natural (LGN) Estos compuestos son hidrocarburos con
enlace simple de carbono, los cuales bien sea por la alta presión o baja
temperatura, pueden ser mantenidos en estado líquido. Esta característica permite
que sean almacenados y transportados de manera fácil y eficiente. Asimismo su
capacidad como fuente de energía o de insumo como materia prima para la
obtención de hidrocarburos más complejos hace que los Líquidos del Gas Natural
(LGN) tengan una alta cotización del mercado nacional e internacional. Se
consideran que en los (LGN), se encuentran presentes los compuestas Etano:
(C2), Propano (C3) y Butanos (C4), los cuales son gas en condiciones
atmosféricas. También se encuentran presente el Pentano (C5), Gasolina Natural,
Residual y el Pentano y compuestos más pesados (C5
+
), el cual es un líquido en
condiciones atmosféricas, por lo que permite su transporte en forma líquida, y ser
utilizado en su forma gaseosa, uno de los productos es:

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La Gasolina Natural (GN). Este es un producto de bajo peso específico, separado
del gas húmedo en forma de vapor; condensado. La gasolina natural se obtiene
por absorción con carbón vegetal, compresión y absorción en un aceite mineral se
puede llegar a recuperar 700 litros de gasolina natural, por cada 1000 metros
cúbicos de gas natural procesados (700 L/1000 m3
). La GN es en general un
compuesto constituido por una mezcla de hidrocarburos de composición desde el
Pentano (C5) hasta el Heptanos y compuestos más pesados (C7
+
), estos
permanecen en estado líquido a presión y temperatura atmosférica. En general se
puede señalar que la gasolina natural es una mezcla de hidrocarburos líquidos
conformada por compuesto que contienen entre cinco y nueve carbonos, se
produce a través de varios procesos de destilación fraccionada del petróleo, la
condensación o la adsorción de gas natural, la descomposición térmica o catalítica
del petróleo o sus fracciones, la hidrogenación del gasógeno o carbón, o a través
de la polimerización de hidrocarburos de bajo peso molecular.
Cuando la gasolina se produce a través de la destilación directa del crudo
petrolero, se habla de gasolina de destilación, la cual se destila normalmente de
forma continua en una torre de fraccionamiento que separa las partes del petróleo
que se mezclan para obtener gasolina. Los compuestos de petróleo que se utilizan
para producir gasolina hierven y destilan en una gama de temperatura que oscila
entre los 38 y los 250 C, rango de temperatura que dependerá del tipo de crudo
que se este utilizando, según sea, desde luego el tipo de crudo, será también la
cantidad de gasolina producida, durante el proceso. La gasolina de destilación
constituye en la actualidad, solo una pequeña parte de los derivados del petróleo,
dado que se obtiene mejores resultados, con la utilización de otros productos,
como por ejemplo existen gases naturales, que contienen un porcentaje de
gasolina natural, que puede recuperarse mediante la condensación y adsorción,
en este caso para la obtención de la gasolina es a través de la extracción, para
ello se hace pasar el gas a través de una serie de torres que contienen un aceite.
El aceite absorbe la gasolina, que se destila posteriormente, en algunos casos se
utiliza también la adsorción con alúmina activada.
Al inicio la obtención de gasolina de calidad era cuestión de suerte. La naturaleza
proporcionaba los ingredientes necesarios, los cuales casi siempre eran parafinas
conformados por hidrocarburos lineales y cíclicos), pero diluidos con otros
componentes contenidos en el petróleo crudo. En la actualidad la gasolina es un
producto hecho por el hombre, o sea que es sintética. Las principales razones son:
1.- Los crudos tienen un máximo de 25 a 30% de gasolina natural y los índices de
octanos alcanzan valores de entre 40 y 60, por lo tanto demasiados bajos para ser
utilizados en los motores de combustión interna modernos, desde luego esto es
una causal de la estructura molecular de los hidrocarburos que la conforman, que
la hacen tener ese comportamiento.
2.-La cantidad de gasolina natural contenida en los crudos es insuficiente, para
satisfacer la gran demanda provocada por los cientos de millones de vehículos,
que circulan diariamente por las carreteras y calles del mundo

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Estas razones crearon el reto para los científicos, que era ¿Cómo remodelar las
moléculas para producir más y mejores gasolinas? Pero había algo importante, a
medida que se hacían mejores gasolinas, simultáneamente los diseñadores de
automóviles aumentaban la compresión de los motores elevando así su potencia,
por lo que era necesario producir una gasolina con un alto octanaje. Lo que la
gasolina natural proveniente de la destilación primaria no llena las
especificaciones de octanaje requeridas para la combustión interna de los motores
de automóviles. Entonces la pregunta es ¿Que hacer para aumentar el índice de
octano en la gasolina? Si se sabe que la fracción que contiene de cinco a nueve
átomos de carbono en el petróleo crudo es insuficiente para satisfacer las
demandas de gasolina
Determinación del Octanaje de la Gasolina La pregunta que se hace es ¿Qué
significa el octanaje en una gasolina? La respuesta a esta pregunta se remonta ha
más de 50 años atrás, cuando se descubrió que, de todos los compuestos que
forman la gasolina, como el Heptano Normal 7
nC es el que provoca la peor
detonación. Por lo tanto se le asignó un valor de cero en la escala
correspondiente. Luego se determinó que el compuesto que detonaba menos era
de ocho átomos de carbono, formando una cadena ramificada llamada Isooctano
8
iC , a este compuesto se le dio un valor de 100, y así nacieron los índices de
octano u octanajes de las gasolinas. La determinación de los octanajes en forma
práctica de las gasolinas, se realizan con unos aparatos especiales para medir las
detonaciones que provocan, las gasolinas utilizadas como combustible El
resultado se compara con mezclas de Heptano e Isooctano hasta encontrar
aquella mezcla que produzca un efecto semejante. Por ejemplo si una gasolina
tiene características detonantes parecidas a las de una mezcla conformada por un
90% de Isooctano y 10% de Heptano normal, entonces se le asigna a esa mezcla
un índice de octano de 90.
Se sabe que la gasolina natural proveniente de la destilación primaria no llena las
especificaciones de octanaje requeridas por los automóviles? ¿Cómo se consigue
aumentar el índice de octano en la gasolina?
Procesos Para el Mejoramiento de la Gasolina. La gran cantidad de crudos
petroleros, que se obtienen en los yacimientos y del cual por destilación
fraccionada se obtiene la gasolina, sus componentes tienen entre cinco (5) y
nueve (9) átomos de Carbono (C). Es posible que hayan en el crudo compuestos
que tengan compuestos que contengan, este mismo rango de elementos de
carbono, pero sus pero sus moléculas están en forma lineal en vez de ramificada.
Entonces, ¿cómo hacer más y mejor gasolina del resto de los hidrocarburos que el
crudo? El sentido común indica que si hay moléculas con más átomos de carbono
de los que se necesita, hay que romper las cadenas que unen los átomos de
carbono para obtener moléculas con menos átomos de carbono, cuyo número de
carbono sea de cinco a nueve. Pero si las moléculas tienen menos átomos de
carbono de los que lo requerido, entonces es necesario unir dos, tres o más de
ellas entre sí, para agrandarlas hasta conseguir el tamaño deseado. Para lograr

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esto, los científicos e ingenieros debieron de trabajar conjuntamente para
desarrollar las tecnologías requeridas, lo cual por lo general se hace en las
refinerías.
Para dar respuesta de cómo hacer más y mejor gasolina, los métodos de mayor
utilidad son los procesos de Desintegración Térmica y Desintegración Catalítica La
primera de estas técnicas utiliza básicamente temperatura y presión alta para
romper las moléculas. Los hidrocarburos que produce se caracterizan por tener
dobles enlaces Carbono-Carbono en sus moléculas, a las cuales se les llama
olefinas y son muy reactivas. Cuando tienen de cinco a nueve átomos de carbono
y se incorporan a las gasolinas ayudan a subir el índice de octano, pero las
olefinas, tienen el inconveniente de ser muy reactivas; al polimerizarse, forman
gomas que perjudican los motores. Por lo tanto en las mezclas de gasolinas en
donde se usan fracciones con alto contenido de olefinas es necesario agregar
aditivos que inhiban la formación de gomas Los procesos de desintegración
térmica se usan principalmente para hacer olefinas ligeras. Es decir, como por
ejemplo de dos, tres y cuatro carbonos. Cuando en la molécula existe un solo un
solo doble enlace entre carbono- carbono, y la molécula esta conformada por
cuatro carbonos se da origen al Butadieno.
Las fracciones del petróleo que sirven de materia prima pueden ser desde
gasolinas pesadas hasta gasóleos pesados. En estos casos siempre se obtienen
también las llamadas gasolinas de desintegración. Los procesos de desintegración
catalítica, también usan temperaturas y presión para romper las moléculas, pero
son menores que en el caso anterior, ya que aquí entran en función los
catalizadores. Los catalizadores, también actúan como "directores" haciendo que
las moléculas se rompan de cierta manera; los pedazos se unen y forman un
determinado tipo de hidrocarburos. Por, ejemplo, a través de este técnica se
permite que el Hexadecano 34
16 H
C puede romperse para formar un par de
moléculas con 8 átomos de carbono cada una 16
8
18
8 H
C
H
C Es decir Octano +
Octeno)
El Octeno es un hidrocarburo 0lefínico, es decir, que tiene dos átomos de
hidrógeno menos que el octano, que es un hidrocarburo parafínico, por el hecho
de tener menos hidrógeno tiene diferentes propiedades físicas y químicas. Los
procesos de desintegración catalítica para obtener las gasolinas de alto octano
usan como carga los gasóleos, o sea la fracción que contienen de 14 a 20 átomos
de carbono en sus moléculas. Las gasolinas obtenidas por desintegración
catalítica, y en particular las fracciones ligeras, contienen hidrocarburos altamente
ramificados, tanto parafínicos como olefínicos Estas ramificaciones en las
moléculas contenidas en la fracción de la gasolina le imparten un alto índice de
octano Además de la gasolina también se produce bastante gas, como el
isobutano (cuatro átomos de carbono ramificados), y una elevada cantidad de
etileno, propileno y butenos. Otros combustibles que se forman son el diesel, la
Querosina y otros productos más pesados, que también son de utilidad para la
industria y sus derivados.

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Las olefinas gaseosas antes mencionadas forman la materia prima para hacer
más gasolina. Como tienen dos, tres y cuatro átomos de carbono, está claro que
para obtener productos de cinco a nueve carbonos será necesario unir las
moléculas. En las refinerías existen dos tipos de procesos para llevar a cabo este
tipo de reacciones. Uno es la polimerización. Este proceso también usa
catalizadores para la obtención de gasolina. Al combustible que resulta se le llama
gasolina polimerizada.
El otro proceso de síntesis que usa los gases de las desintegradoras es el llamado
proceso de alquilación. Es una reacción química de una olefina con una parafina
ramificada, en presencia de un catalizador. El producto resultante tendrá también
ramificaciones; es decir, los carbonos no estarán en una sola línea. En este
proceso se hacen reaccionar las olefinas como el etileno, el propileno y los
butenos, con el isobutano, que es un hidrocarburo parafínico ramificado con cuatro
carbonos en su molécula. Al producto obtenido en el proceso anterior se le llama
gasolina alquilada. Su alto índice de octano se debe principalmente a las múltiples
ramificaciones de los hidrocarburos que lo forman. Por lo general esta gasolina
también se usa para hacer gasavión, que es el combustible que emplean las
avionetas que tienen motores de pistón.
Procesos Para Mejorar la Gasolina Natural. Esta está compuesta por el número
adecuado de carbonos, pero la forma en que están colocados dentro de la
molécula no le confiere un buen octanaje. Para mejorar la calidad de esta gasolina
existen dos tipos de procesos en las refinerías, que son la isomerización y la
reformación. Ambos requieren catalizadores. En el primer caso los hidrocarburos
lineales de los que está compuesta la gasolina natural se ramifican, lo que permite
que se incremente su octanaje. Así sucede, por ejemplo, con el Heptano Normal,
que tiene siete átomos de carbono formando una cadena lineal, y su índice de
octano es de cero. Pero si se isomera, se hace altamente ramificado y se obtiene
el Isoheptano, que tiene 110 de octano
El segundo proceso o sea la reformación, no sólo favorece la ramificación de los
hidrocarburos como en el caso anterior, sino que también les permite ciclizarse,
formando anillos de seis átomos de carbono, y después perder átomos de
hidrógeno dando los hidrocarburos cíclicos llamados aromáticos. Estos
hidrocarburos aromáticos le imparten un alto índice de octano a la gasolina
reformada
Gasolina Comercial: La gasolina que se compra en las gasolineras se hace
mezclando gasolina natural con diferentes porcentajes de gasolina proveniente de
los procesos de polimerización, alquilación, isomerización, reformación y
desintegración. A estas mezclas se les determina su octanaje, y se les agrega una
serie de aditivos antes de venderlas al público. En la actualidad se pueden hacer
mezclas de gasolinas con índices de octano de hasta de 110. Esto se logra
agregando a la mezcla de gasolina un compuesto llamado antidetonantes. El
compuesto de este tipo más común es el Tetraetilo de Plomo (TEP), el cual impide
que la gasolina "explote" dentro de los cilindros del motor con demasiada rapidez.

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Además permite usar en las mezclas mayor cantidad de gasolina de menor
calidad, como es la gasolina natural (40-60 octanos), y alcanzar de todos modos
los octanajes requeridos por las gasolinas comerciales.
La cantidad óptima de (TEP) que se usa en las mezclas de gasolinas es de tres
mililitros por cada galón .EL (TEP) sube más el octanaje de las mezclas cuando
éstas contienen mayor cantidad de hidrocarburos ramificados, por ejemplo las
gasolinas de la isomerizadora y los de la alquiladora. Sin embargo, cuando las
mezclas tienen un alto contenido de olefinas, como las de la polimerizadora, o
tienen demasiados compuestos de azufre, la susceptibilidad al (TEP) disminuye.
Las gasolinas con plomo, como se les llama a aquellas que contienen (TEP),
resultan más baratas que las que no lo llevan. Esto se debe a que el contenido de
gasolina natural es mayor en este caso. Además, tres mililitros por galón de TEP
consiguen en algunos casos elevar el octanaje de las gasolinas hasta en 20
octanos.
Por ejemplo si una mezcla de gasolina con un índice de octano de 60, al agregarle
el (TEP) puede llegar a tener un octanaje de 80. Si la mezcla original tenía 90 de
octano, con el aditivo puede subir hasta 110. El principal problema que se
presenta con el uso del (TEP) como antidetonante estriba en el hecho de que el
plomo se elimina con los gases de combustión que salen de los automóviles,
causando un problema grave de contaminación ambiental debido a su toxicidad.
Según el país, se dispone por lo general de dos o tres tipos diferentes de gasolina
comercial para cubrir las distintas especificaciones de los vehículos. La calidad de
la gasolina se determina a través de la presión de vapor Reid.
Presión de Vapor Reid: Es una medida de la tendencia de los componentes más
volátiles a evaporarse. El valor máximo consta de 80 Kpa y evita la formación de
bolsas de vapor en el sistema que transporta el combustible impidiendo su flujo
normal.
Tapón de Vapor: Es la tendencia que tiene una gasolina de aviación para
evaporarse en exceso en las tuberías del sistema de combustible. La formación de
burbujas de gas en la gasolina dificultad o hace imposible el funcionamiento
normal del motor. Las burbujas ocupan en el sistema de carburación mayor
volumen que en estado líquido disminuyendo la cantidad de combustible que pasa
al cilindro. La tendencia de un combustible a formar tapones de vapor se relaciona
mediante el la Presión de Vapor Reid (PVR). En aviación no solo se controla el
valor máximo de vapor reid, sino, también en mínimo. El valor mínimo es 0,38
kg/cm2
) a una presión de 5,5 lpca, y se controla para facilitar la puesta en marcha
del motor y un periodo de calentamiento corto. Pero más importante aún es el
hecho de asegurar que la presión de vapor mínima sea superior a la que pueda
existir un vuelo en los depósitos y las tuberías del avión.
En el momento en que la presión en los depósitos sea inferior a la (PVR) la
gasolina empieza a evaporarse, con el riesgo de obstaculizar las canalizaciones
del sistema de combustible. Una situación de este tipo produce al aumentar la

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altura de vuelo, por el descenso de la presión atmosférica. Si el techo de servicio
del avión es alto es necesario presurizar los depósitos de combustible.
El valor máximo de la (PVR) para la gasolina de aviación es 0,5 kg/cm2
, que
equivale a 7 lpca, para controlar el exceso de volatilidad en las tuberías de
combustible. Conviene tener en cuenta lo siguiente:
Aunque la gasolina para aviación se suministra con un valor de PVR mínima en
torno a 0,4 kg/cm2
, es cierto que la presión de vapor real puede ser menor cuando
se transfiere a los depósitos del avión. Basta, para ello que las cisternas que
contienen la gasolina hayan estado expuestas al sol, en verano, o que el avión
haya permanecido estacionado durante bastante tiempo, con los depósitos vacíos
La PVR de la gasolina disminuye cuando el avión con los depósitos llenos, se
expone al sol por algún tiempo. Un exceso muy rápido puede vaporizar una gran
cantidad de combustible en los depósitos.
La Volatilidad: Es la tendencia que tiene una sustancia para vaporizarse. Puesta
que la gasolina es una mezcla de distintas fracciones de hidrocarburos, no se
puede hablar de un valor único de volatilidad, sino de porcentajes de gasolina que
Se evapora a temperaturas distintas, en términos generales se puede señalar que
la volatilidad es la propiedad más importantes de las gasolinas de aviación, es por
ello que la puesta en marcha del motor y aceleración dependen de la volatilidad de
la gasolina. Los ensayos permiten relacionar el comportamiento del motor con la
temperatura de evaporación de la gasolina. Las relaciones más importantes se
establecen a través de las curvas de destilación del combustible, la cual señala el
porcentaje de combustible que se evapora a temperaturas determinadas. En este
sentido son importantes tres valores numéricos. La volatilidad de la gasolina se
determina en forma gráfica, donde se tiene los siguientes puntos:
Punto 10%. Se llama así a la zona de la curva de destilación situada entre 0 y el
10%. El porcentaje de gasolina que se evapora a temperatura ambiente es este
tramo determina las características de puesta en marcha del motor. Para que el
motor tenga fácil arranque y buen proceso inicial de calentamiento s necesario que
exista una cantidad suficiente de gasolina vaporizada a temperaturas
relativamente bajas. Deben haber pues componentes en la gasolina que pasen a
la forma de vapor a temperatura ambiente
Punto 50%: Este punto intermedio relaciona la característica de aceleración del
motor a la temperatura normal de trabajo. La buena aceleración del motor precisa
suficiente cantidad de gasolina en forma de vapor, pero además es necesario
también que la distribución de la misma en el cilindro sea lo más uniforme posible.
Esta circunstancia es muy difícil de lograr si la masa principal de la gasolina se
evapora tardíamente. La razón es que habría núcleos de combustible en estado
líquido, de gran inercia y desigual distribución en la cámara.
Punto 90%. Este punto viene a determinar que la totalidad de la gasolina ha
pasado a la fase gaseosa en el cilindro, a una temperatura moderada.

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Las Curvas de Destilación se relacionan con la composición de la gasolina, su
volatilidad y su presión de vapor. La curva indica la temperatura a la cual se
evapora un porcentaje determinado de gasolina, tomando una muestra de
referencia.
Presión de Vapor: Esta es la presión a la cual un líquido hierve. Además para
poder entender muchos fenómenos que suceden en la vida diaria hay que conocer
lo que es la presión de vapor. Todos los líquidos están constituidos por moléculas,
las cuales están en constante movimiento al azar en todas las direcciones. Este
movimiento errático, provoca choques entre las moléculas, len estos choques
intercambian energía. Este constante choque e intercambio de energía, hace que
algunas moléculas puedan alcanzar velocidades, que si están cerca de la
superficie puedan saltar del líquido al espacio cerrado exterior como gases.
A este proceso se le llama evaporación, de tal forma que a medida que hayan más
moléculas que pasen al estado gaseoso, la presión dentro del espacio cerrado
sobre el líquido aumente, este aumento no es definido, y hay un valor de presión
para el cual por cada moléculas que lo logra escapar del líquido necesariamente
regresa una de las moléculas de las gaseosas, por lo que se establece un
equilibrio y la presión no sigue subiendo. Esta presión se conoce como Presión
de Vapor Saturado, la cual de pende de dos factores: Naturaleza del líquido y la
temperatura
Influencia de la Naturaleza del Líquido El valor de la presión de vapor saturado
de un líquido, da una idea clara de su volatilidad, los líquidos mas volátiles tienen
una presión de vapor saturado mas alta, por lo que este tipo de líquidos,
confinados en un recipiente cerrado, mantendrán a la misma temperatura, un
presión mayor que otros menos volátiles. Eso explica porqué, a temperatura
ambiente en verano, cuando se destapa un recipiente con gasolina, se nota que
hay una presión considerable en el interior, mientras que si el líquido es por
ejemplo; agua, cuya presión de vapor saturado es más baja, apenas lo notamos
cuando se destapa el recipiente.
Influencia de la Temperatura: La presión de vapor de saturación crece con el
aumento de la temperatura, de esta forma si se coloca un líquido poco volátil como
el agua en un recipiente y se calienta, se obtendrá el mismo efecto del punto
anterior, es decir una presión notable al destaparlo. La relación entre la
temperatura y la presión de vapor saturado de las sustancias, no es una línea
recta, en otras palabras, si se duplica la temperatura, no necesariamente se
duplicará la presión, pero si se cumplirá siempre, que para cada valor de
temperatura, habrá un valor fijo de presión de vapor saturado para cada líquido. La
explicación de este fenómeno puede se basa en el aumento de energía de la
moléculas al calentarse. Cuando un líquido se calienta, estamos suministrándole
energía. Esta energía se traduce en aumento de velocidad de las moléculas que lo
componen, lo que a su vez significa, que los choques entre ellas serán más
frecuentes y violentos, luego la cantidad de moléculas que alcanzan velocidad
para pasar a la fase gaseosa será mucho mayor, y será mayor con la presión.

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El efecto de la presión de vapor permite también explicar el punto de ebullición, ya
que si para cada valor de temperatura se establece un equilibrio líquido – vapor
entre las moléculas que abandonan el líquido desde su superficie como gases y
Regresan a el para dar un valor de presión, se cumple de igual modo aunque la
naturaleza del gas que esta estableciendo la presión sea otro diferente a los
vapores del propio líquido. Si se supone que se tiene un líquido confinado aun
recipiente abierto, en este caso sobre el líquido actúa el aire a la presión de la
atmósfera , si esta presión es mayor que la presión de vapor saturado del líquido a
esa temperatura, la evaporación será muy lenta, y se deberá básicamente, a que
siempre en el incesante choque entre las moléculas, de alguna manera
esporádica, alcanzará la energía suficiente para pasar al estado gaseoso con la
posibilidad de abandonar el recipiente, especialmente si hay alguna corriente de
gases que la arrastre.
Si se comienza a incrementar la temperatura del sistema, cada vez será mayor la
cantidad de moléculas que lo abandonan y se irá incrementando gradualmente la
evaporación. Cuando se alcance una temperatura tal, para la cual, el valor de la
presión de vapor saturado del líquido en cuestión, se igual al valor de la presión
atmosférica, la evaporación se producirá en toda la masa del líquido, se dice
entonces que el líquido entra en ebullición (hierve). El valor de la temperatura para
la cual la presión de vapor saturado de un líquido cualquiera alcanza la presión a
que esta sometido, se puede deducir fácilmente que el punto de ebullición de un
líquido dependerá de la presión a que este sometido y será más baja, para bajas
presiones y más alto para el caso contrario. Este fenómeno se aprovecha en
forma práctica para muchas aplicaciones., tales como la olla a presión, grandes
calderas de vapor, máquinas refrigeradoras, como también la producción de aire
líquido. Todo esto se explica en lo que se denomina equilibrio de fases, líquido-
vapor, en la figura 2 se presenta una típica situación de un equilibrio de las fases
(Líquido - Vapor) de un sistema monocomponente puro
Figura 2 Diagrama de Fase para un Equilibrio Líquido- Vapor
En la figura 2 se tienen varias situaciones, como, por ejemplo:
a.- La curva que termina en el punto (1). Aquí se unen los puntos de presión y
temperatura, y es el punto donde pueden coexistir la fase líquida y la fase
gaseosa. El punto corresponde al punto crítico del sistema Es decir, el punto de

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máxima temperatura y presión, en donde coexisten en equilibrio el gas y líquido.
b.-La zona de la gráfica identificada como (L), representa el área, donde el
componente se encuentra en la fase líquida. Mientras que (G) representa el área,
donde el componente se encuentra en fase gaseosa. Tanto en la parte de la
gráfica, donde encuentran los puntos (L) y (G). La línea representa una región
bifásica en equilibrio. Dentro de la región bifásica, la presión y la temperatura no
son independientes, por lo que no puede cambiar sin cambiar la otra también. En
la regiones bifásicas el estado del sistema no se puede fijar por la temperatura y
presión, sino que queda fijado con el volumen específico (V
ˆ ) y la presión o la
temperatura. Un estado en que comienza a termina un cambio de fase se
denomina Estado de Saturación. El término Temperatura de Saturación designa la
temperatura a la que el cambio de fase tiene lugar para una presión determinada,
llamada presión de saturación a dicha temperatura. Como resulta evidente en un
diagrama de fase, para cada presión de saturación hay una única temperatura de
saturación, y viceversa.
La curva que termina en punto (1) de la figura representa también la presión de
vapor, curva envolvente de los puntos de rocío, curva de saturación y de
temperatura de ebullición, curva envolvente de los puntos de burbujeo. En la figura
se observa que la presión de vapor aumenta con la temperatura en una forma no
lineal. En la literatura de petróleo se habla del gráfico de Cox para obtener la
linealidad de la presión de vapor. Existen gráficos, para la presión de vapor de
hidrocarburos livianos e hidrocarburos pesados a altas y bajas temperatura.
Aunque la presión de vapor, también se puede determinara través de las
ecuaciones de. Clausius- Clapeyron y Antoine, que permiten determinar la
presión de vapor en forma matemática:
Determinación de la Presión de Vapor: La presión de vapor como parámetro
perteneciente a las propiedades coligativas, se puede determinar directamente en
forma gráfica o a través de ecuaciones matemáticas, como por ejemplo:
Ecuación de Clausius- Clapeyron. Estos investigadores dedujeron que el
logaritmo de la presión de vapor es una función lineal del inverso de temperatura
absoluta, esto se expresa a través de la siguiente ecuación:
T
T
R
H
P
P m
V
V 1
1
ln
1
1
0
(1)
Donde: )
( 0
V
P ) es la presión de Vapor a (T y P) absoluta (Sistema Internacional (P =
1 atm y T=298 K) y (PV
1
) es la presión de vapor a la temperatura (T1) absoluta,
( HM) es el calor de vaporización molar, (R) es la constante universal de los
gases. Para que la ecuación tenga validez se tienen que cumplir las siguientes
suposiciones: El vapor se debe comportar como un gas ideal, mientras que el
volumen molar del líquido es un valor despreciable en comparación con el

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volumen molar del vapor, el valor del calor de vaporización molar se considera
constante e independiente de la temperatura. Existen una serie de métodos
válidos para determinar el calor de vaporización, que pueden ser utilizados aquí.
Ecuación de Antoine. La determinación de la presión de vapor a través de la
correlación de Antoine es de gran utilidad, y se fundamenta en la ecuación:
C
T
B
A
PV
ln (2)
Una de las ventajas de la ecuación es que los valores de las constantes (A, B y
C) pueden obtenerse con facilidad para un número grande de especies químicas.
Aparición de la Gasolina sin Plomo: La gasolina sin plomo aparece a principios
de la década de 1970, y aparece como resultado de la contaminación ambiental,
provocada por la gasolina con plomo. Para disminuir la contaminación ambiental
se comenzó a utilizar en algunos países, un catalizador que reducían las
emisiones contaminantes, pero el plomo perjudicaba al catalizador, y es por ello
que se comenzó a utilizar gasolina sin plomo
Definición de Nafta Las naftas son una mezcla de hidrocarburos que se
encuentran refinados parcialmente, se obtienen en la parte superior de la torre de
destilación atmosférica. Por lo general, las refinerías producen tipos de naftas:
liviana y pesada, en las cuales ambas se diferencian por el rango de destilación el
cual después es utilizado para la producción de diferentes tipos de gasolinas. Las
naftas son altamente inflamables por lo cual su manejo y su almacenamiento
requieren de un proceso extremadamente cuidadoso y especial. Las naftas
también son utilizadas en los espacios agrícolas como solventes, tienen uso en la
industria de pinturas y en la producción de solventes específicos.
Otros Componentes del Gas Natural son:
a.- Gas Natural Comprimido (GNC). Este es un gas natural permanente,
conformado fundamentalmente por Metano 4
CH Fue descubierto por Alessandro
Volta en el año 1776. Se extrae del subsuelo y representa hoy en día, gracias a la
falta de impurezas y residuos de combustión, el combustible ecológico por
antonomasia. El gas natural para vehículos automotores se comprime dentro de
cilindros de acero especial a una presión de 200 kg/cm2
El GNC no contiene
aditivos, no se producen depósitos carbonosos en las cámaras de combustión, ni
fenómenos de corrosión. La mezcla con el aire resulta perfecta a todos los niveles
de temperatura y la combustión es total. Las características del aceite del motor se
mantienen por más tiempo, y esto aporta mayores beneficios a la vida útil del
motor. El gas natural comprimido, puede ser de gran utilidad cuando sea difícil el
transporte del gas, ya que se puede comprimir y transportar sin mayores
dificultades, en vista que su volumen se reduce varias veces.. Las principales
ventajas ecológicas del gas natural comprimido son:

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1.- Es menos contaminante que la gasolina
2.- La emisión de Monóxido de Carbono (CO), baja en un 95%
3.- La emisión de hidrocarburos baja en un 80%
4.- La emisión de Óxidos de Nitrógeno X
N0 , baja en un 30$
.
La emisión de gases que contribuyen al cambio climático global, tales como el
dióxido de carbono, se reducen en casi un 15%, comparado con la gasolina La
producción de gas natural es mucho más "limpia" que transportar y refinar petróleo
y luego generar electricidad. Los tanques de gas natural y las estaciones de carga
son sistemas cerrados. El uso de gasolina implica que una cierta cantidad de la
misma se evapora del tanque de combustible, contribuyendo con casi la mitad de
la contaminación por hidrocarburos asociado con el uso de vehículos que
funcionan con gasolina. La existencia de gasoductos evita la necesidad del
transporte peligroso de gasolina por barco o camión La temperatura de ignición
para el gas natural es de 700 C, en lugar de 400 C para la gasolina; y si hay una
pérdida de gas natural, se dispersa rápidamente en la atmósfera.
b.- Gas Transformado a Líquido (GTL) Esta transformación, es una de las vías
de exportación de gas que ha incrementado sus oportunidades con el tiempo,
debido a las mejoras tecnológicas asociadas a estos procesos y a la alta
valorización de los líquidos que general, los cuales cumplen con las cada vez más
exigentes especificaciones ambientales internacionales. Actualmente PDVSA- Gas
esta analizando las condiciones técnicas y económicas requeridas para un
proyecto de GTL en el Oriente Venezolano, que consiste en una planta que
produciría de quince mil barriles por día de productos (15 MBNPD)
Utilización de los Líquidos del Gas Natural Los Líquidos del Gas Natural (LGN)
pueden ser utilizados como fuente de energía o como combustible para ser
utilizado en las cocinas de los hogares, en procesos comerciales, industriales o en
los vehículos automotores. También pueden ser utilizados como aditivo para
ciertos procesos industriales o como materia prima para la obtención de otros
hidrocarburos. En Venezuela los (LGN) son comercializados tanto en el mercado
nacional como en el internacional. En el mercado internacional PDVSA- Gas cotiza
mayormente el (C3); (nC4) y (iC4), gasolina natural y (C5). Mientras que en el
mercado interno, la comercialización de los LGN esta dividida en función del uso
final que se le da a los mismos. Este uso puede ser como fuente energética /
Combustible, como aditivo de procesos industriales o como materia prima para
algunos .procesos industriales de gran importancia, del punto de vista económico
y social, entre los cuales están:
a.- Utilización de los (LGN) Como fuente de energía/ combustible Aquí, lo que
se comercializa es el Gas Licuado de Petróleo (GLP), el cual es propano puro o
una mezcla de Propano –Butano (C3- C4), el cual debe cumplir con la Norma

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Venezolana COVENIN 904-90 y con las actualizaciones de la misma. La
comercialización, regulada por el Ejecutivo Nacional comprende tres sectores, que
son doméstico; comercial e industrial y automotor .El Gas Licuado de Petróleo
(GLP) es una mezcla de hidrocarburos gaseosos a temperatura y presión
ambiental, mantenida en estado líquido por un aumento en la presión y/o
descenso de la temperatura. El (GLP) esta compuesto principalmente por propano
(C3), aunque, puede contener otros hidrocarburos en menor cantidad.
b.-El Gas Licuado de Petróleo (GLP) Este compuesto es una mezcla de
diferentes hidrocarburos livianos constituidos principalmente por propano (C3) y
sus derivados, y butano (C4) y compuestos derivados de estos, en proporciones
variables y que en condiciones normales es gaseosa y al comprimirla pasa al
estado líquida. Puede producirse en plantas de procesamiento de gas natural o en
refinerías especialmente en plantas de ruptura catalítica. Esta mezcla también
llamada GLP (en inglés LPG), capaz de ser almacenada y transportada en forma
líquida bajo presión en bombonas, de uso muy variado: doméstico, industrial,
químico como combustible. Se considera como materia prima para la
petroquímica, con la composición indicada, o compuesta predominantemente de
propileno o butilenos Con esta mezcla hay que tener ciertos cuidados, ya que este
producto en estado gaseoso puede causar asfixia simple y deprimir el sistema
nervioso central. En estado líquido puede provocar quemaduras que provocadas
por congelamiento e irritación de la piel. También por contener compuestos de
azufre, como mercaptanos, el cual se le adiciona como odorizante para identificar
escapes, se deben tener ciertas precauciones ya que el azufre puede también ser
tóxico.
El Gas Licuado de Petróleo (GLP) Es un gas inflamable a temperatura ambiente y
presión atmosférica, por lo tanto deben aplicarse los estándares establecidos para
el diseño de todas las instalaciones para su uso y manejo tales como tanques de
almacenamiento; tuberías y llenaderos. Es importante tener en cuenta que el GLP
genera vapores desde una temperatura de –42 C, los cuales al mezclarse con el
aire en proporciones entre 1.9 y 9.5% en volumen, forman mezclas inflamables y
explosivas, y como tiene una densidad aproximadamente de 1.8 veces mayor que
la del aire, un escape puede ser muy peligroso debido a que sus vapores tiende a
concentrarse en las zonas bajas y donde hay mayor riesgo de encontrar puntos de
ignición tales como interruptores eléctricos, pilotos de estufas de gas, tomas de
corriente eléctrica, lámparas y puntos calientes. La utilización de este componente
es múltiple y variada, por lo que su importancia no admite discusión.
Al evaporarse, el GLP ocupa en forma gaseosa un volumen aproximado de 250
veces su volumen en forma líquida. Para el diseño de las instalaciones para el
transporte y manejo de gas deben aplicarse las normas; y las reglamentaciones
expedidas por los ministerios de Minas y Energía y del Medio Ambiente y demás
autoridades competentes .Merecen especial y fuerte vigilancia las válvulas,
conexiones y accesorios de tanques, cisternas y cilindros que se utilicen para
almacenar este producto, debido a que son los puntos de mayor riesgo de escape.
Así mismo, el sitio donde se ubiquen los recipientes y las instalaciones que

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conduzcan este producto debe tener suficiente ventilación para evitar
concentración de vapores explosivos en caso de algún escape. En general el
GLP es una mezcla de hidrocarburos en estado líquido formado especialmente
por propano y butano, los cuales permanecen en estado líquido a presiones
moderadas y temperatura ambiente, y puede en cuanto a su uso subdividirse en:
1.- GLP Doméstico. Este es comercializado tanto a granel como en bombonas y
su precio esta sujeto al marco regulado establecido en la Resolución del MEM
número 357 de fecha 04-12-98. Puede utilizarse en forma doméstica para la
cocción de alimentos o calentamiento de agua
2.- GLP Comercial/Industrial, es una fuente de energía, la cual es comercializado
a granel y su precio es determinado por la libre competencia. Su uso industrial es
como combustible en hornos, secadores y calderas de diferentes tipos de
industrias. También en motores de combustión interna y en turbinas de gas para
generación de energía eléctrica.
3.- GLP Automotor. Aquí este compuesto es comercializado a granel y su precio
de venta esta referenciado al precio de la gasolina de 87 octanos. Este es uno de
los combustibles que hay que tratar de comercializar en muchos países, ya que
con se evita la contaminación ambiental.
c.-El- Gas Natural para Vehículos (GNV) Este compuesto es el mismo gas
que se distribuye en forma directa a través de redes, de transporte y distribución
de gas existentes en las principales ciudades y zonas industriales del país. El
Programa de Petróleos de Venezuela encomendados a CORPOVEN en 1988 con
el fin de promover el uso del gas natural en el mercado interno, como combustible
de automotor alterno de la gasolina. En Venezuela se ha implementado por medio
de PDVSA la instalación de gas natural para vehículos y se ha obtenido
excelentes resultados. Además por ser el gas natural un hidrocarburo limpio sin
químicos ni aditivos protege y prolonga la vida del motor de su vehículo, ya que
es puro (C1). Además protege el ambiente ya que no tiene ningún tipo de
contaminante.
El gas natural vehicular (GNV) o gas natural comprimido (GNC). En este caso
ambas denominaciones tienen el mismo significado. La verdad es que la
composición de este compuesto es prácticamente (C1), y tal como este gas es
difícilmente licuable se le comprime en cilindros de acero a una presión de 2845
(lpca), manteniendo su estado gaseoso. Al gas natural Para Vehículos se le podría
denominar también Gas Natural Comprimido (GNC), el cual resulta en la
actualidad el combustible ecológico de más alta pureza. El (GNC) no contiene
aditivos, no se producen depósitos carbonosos en las cámaras de combustión, ni
tampoco se produce el proceso de corrosión. La mezcla con el aire resulta
perfecta a todos los niveles de temperatura y la combustión es total. Este gas se
comprime dentro de cilindros de cilindros de acera especial a una presión de 200
2
/ cm
kg

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La alta presión a la que actúa el GNV es necesaria para dotar a los vehículos a
GNV de una autonomía conveniente. Todos los vehículos que funcionan a
gasolina se pueden convertir a GNV, a tal fin debe instalarse en los vehículos, uno
o varios cilindros de acero como tanques contenedores de combustible, capaces
de soportar la presión del GNV. Estos combinados con una serie de otros
componentes, denominados comercialmente en su conjunto “Kits de Conversión”,
permiten efectuar la adaptación para utilizar GNV como combustible
El Gas Natural para vehículos (GNV) no contiene aditivos, ni se producen
depósitos carbonosos en las cámaras de combustión, tampoco es afectado por el
fenómeno de corrosión. La mezcla con el aire resulta perfecta a todos los niveles
de temperatura y la combustión es total. Las características del aceite del motor se
mantienen por más tiempo, y esto aporta mayores beneficios a la vida útil del
motor. La utilización del GNV, tiene también una serie de ventajas ecológicas, ya
que si se compara con la gasolina, la emisión de monóxido de carbono (C0)
disminuye en un 95%, mientras que la emisión de hidrocarburos tiene una
disminución de 80%. También la emisión de óxidos de nitrógeno (N0x) es
disminuida en un 30%.
Mientras, que la emisión de gases que contribuyen al cambio climático global,
tales como el Dióxido de Carbono (C02) se reducen en un 15%. Se puede
asegurar que la producción de gas natural es mucho más "limpia" que transportar
y refinar petróleo y luego generar electricidad. Los tanques de gas natural y las
estaciones de carga son sistemas cerrados. El uso de la gasolina implica que una
cierta cantidad de la misma se evapora del tanque de combustible, contribuyendo
con casi la mitad de la contaminación por hidrocarburos asociado con el uso de
vehículos que funcionan con gasolina. La existencia de gasoductos evita la
necesidad del transporte peligroso de gasolina por barco o camión.
El costo del gas natural, es también bastante más bajo que la gasolina, luego el
uso del GNV disminuye el costo por combustible. Se considera que (1m3
) de gas
natural equivale en consumo a 1,13 litros de gasolina. Con lo que se ahorra
usando gas natural en lugar de gasolina, se puede amortizar en unos pocos
meses el costo de instalación del equipo, para el uso de GNV, en lugar de
gasolina. Tampoco existe la posibilidad que haya un pronto agotamiento del GNV,
ya que se estima que las reservar mundiales de gas natural exceden a las de
petróleo en un 22%.
Las estadísticas indican también que los vehículos impulsados con GNV son más
seguros que los que utilizan gasolina, en Estados Unidos, por ejemplo existen
referencia, que en 450 millones de kilómetros viajados, no han habidos muertes
atribuibles al uso del GNV, comparado con 2,2 muertes por cada 160 millones de
kilómetros viajados con vehículos impulsados con gasolina. Nunca ha habido
muertes por la explosión de un cilindro en 40.000 millones de kilómetros viajados
con GNV. La temperatura de ignición para el GNV es de 700 C, en lugar de 400 C,
para la gasolina, y si hay una pérdida de gas natural, se dispersa rápidamente en
la atmósfera, por ser más liviano que el aire.

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El GNV esta constituido principalmente por metano (CH4), luego los principales
productos del proceso de combustión son el Dióxido de Carbono (C02) y vapor de
agua (H20), que resultan totalmente inofensivos al ser humano. Venezuela es un
país rico en reservas de gas natural, producto que esta listo para ser extraído y
conducido por los gasoductos a las grandes ciudades y corredores industriales. Si
se aprovechan nuevas redes de distribución por ductos se pueden instalar
estaciones de suministro de GNV para ser usado como combustible alternativo en
los vehículos automotores que utilizan actualmente gasolina y diesel.
El impacto en la reducción de las emisiones contaminantes para un número
estimado de vehículos en hidrocarburos no quemado-, producción de monóxido de
carbono (CO) gas que se forma en los motores por falta de oxígeno en los
motores .La emisión de óxidos de nitrógeno (NOX), gases que se forman por altas
temperaturas de combustión en el motor. Todo ello conlleva a pensar, que si más
de 500 mil vehículos usarán como combustible (GNV), probablemente la
contaminación no sería tan alta, ni tampoco habría contingencias ambientales
como las ya registradas en la actualidad.
EL gas natural que se envía a las plantas de procesos esta conformado por una
serie de hidrocarburos livianos, como Metano, Etano, Propano, Butano e
hidrocarburos más pesados, como también algunas impurezas como Azufre, el
cual debe de ser eliminado en una primera etapa, posteriormente es dirigido a una
planta criogénica, en la cual mediante enfriamiento y expansiones sucesivas se
obtienen dos corrientes, una gaseosa básicamente formada por Metano (gas
residual) y la otra líquida (licuable). En un proceso posterior de fraccionamiento la
fase líquida es separada en componentes como Etano, Gas Licuado de Petróleo y
Gasolina Natural. Una de las principales ventajas del (GLP) es que puede ser
manejado con la conveniencia de un líquido y utilizado como un combustible
gaseoso. Este componente como la gran mayoría de los productos o subproductos
del gas del natural, es que puede tener múltiples uso, uno de ellos es utilizarlo
como materia prima:
Ventajas de la Utilización del Gas Natural El gas natural tendría equivalencia a
gasolina de 130 octano (el octanaje se refiere al poder antidetonante de la
gasolina automotriz. El poder antidetonante se determina Comparando una
gasolina determinada con una mezcla de Hepctano de alta tendencia al pistoneo,
y se le da un valor arbitrario cero, con otra gasolina compuesta por iso-octano con
baja tendencia al pistoneo y se le da un valor de 100). El poder antidetonante de la
gasolina automotriz se incrementa al agregarle tetraetilo de plomo. Y se sabe que
la susceptibilidad al plomo de una gasolina disminuye rápidamente con la
concentración; así no se justifica la adición de tetraétilo de plomo por más de un
mililitro. por litro. Las ventajas de utilización del GNV son:
1.- Es más económico que los combustibles tradicionales, es limpio. No produce
hollín ni mugre. Por lo tanto, los equipos en que se usa como combustible no
requieren mantenimiento especial, además que tiene un alto poder calorífico, lo
que le permite competir con otros combustibles.

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2.- Protege el medio ambiente y puede manejarse a presiones deseadas de
entrega en los sitios de consumo.
3.- Para la producción del GNV se pueden aprovechar la infraestructura del
gasoducto, así como las estaciones de servicio de gasolina
4.- El poder calorífico y combustión del GNV son altamente satisfactorios. Y el
suministro al usuario puede ser continuo en el sitio donde se vaya a consumir, solo
se requiere utilizar los controles y reguladores indicados, no se requiere sitios de
almacenaje especial, en vista que la entrega puede ser hecha al detal.
5.-Las características volumétricas del GNV lo hacen inadulterable y es muy
susceptible a la compresión o expansión, en función a la relación presión-
temperatura que se le desee imponer. Puede ser transportado por sistemas de
tuberías (línea o conducto para transportar fluidos. Hay varios tipos de tuberías,
como por ejemplo: Tubería de flujo, tuberías de perforación, tuberías de
producción, tuberías de revestimiento) madres, trocales y ramales, especialmente
diseñados, que permiten mantener rangos de volúmenes a presiones deseadas
6.- El GNV por su eficiencia y rendimiento calórico su costo por volumen es muy
económico y, para el país representa la generación de ingresos adicionales de
divisas, que pueden permitir el desarrollo del país en otras áreas, de la futura
industrialización de país. Y permitiría, también crear fuentes de trabajo adicional.
7.- La reversibilidad gas – líquido – gas del gas natural lo hace apto para el
envasado en pequeños y seguros recipientes fáciles de manejar, transportar e
instalar para suplir combustibles en sitios no servidos por la red de tuberías de
distribución. El GNV puede también transportarse en barcos, desde áreas remotas
de producción y procesamiento a grandes terminales de almacenamiento que
surten a industrias y a miles de clientes particulares, todo ello facilita la producción
y venta del gas natural, lo que en Venezuela, por ejemplo ayudaría a establecer
definitivamente la comercialización del gas, dando con ello la posibilidad al país de
obtener mayores divisas, y por ende crear empleos.
Desventajas en la utilización del GNV Existen una serie de desventajas:
1.- El cilindro de almacenamiento de gas significa un espacio y peso adicional que
se traduce en la reducción de la carga para el vehículo
2.- El GNV produce unas pérdidas de potencia de aproximadamente un 15% en
comparación con la utilización del GL
Como Aditivo o Materia Prima: Cuando los productos del LGN son utilizados en
procesos industriales o como materia prima para la industria petroquímica, entra
en la categoría de LGN para corriente de industrialización. Dentro de este rubro se
pueden comercializar todos los productos que conforman los LGN, tales como
etano (C2), propano (C3), butanos (C4), gasolina natural, pentano residual. El

36
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precio esta regulado. La regulación del precio de este componente se relaciona,
con la importancia que tiene para la producción y obtención de una gran gama de
otros productos, y que en un momento dado pueden ocasionar problemas de
abastecimiento al país. Además El gas licuado de petróleo (GLP) en muchos
países es un combustible integrado por una mezcla esencialmente de propano
3
C , cuya composición es de alrededor de 39 a 61% V/V. Las fuentes de
obtención son en las refinerías y plantas de proceso del gas natural. Hay que
hacer notar, que hay países, como por ejemplo Estados Unidos de Norteamérica y
Canadá, que llaman Gas Licuado de Petróleo al combustible constituido con casi
un 100% de propano, combustible que se considera de alto valor, por lo que es
separado de la corriente de líquidos y se emplean como materia prima para
sintetizar componentes de alto octanaje, que se utilizan en la formulación de la
gasolina
Industrialización y Tratamiento de Gas Natural La industria del gas natural. Es
decir, el proceso desde la extracción hasta la utilización, comprende una serie de
etapas, por ejemplo: Obtención; Tratamiento, Compresión; Transporte;
Almacenaje; Regulación de las Presiones; Distribución; Medición y Utilización.
Cada una estas etapas encierra una serie de procesos, además de una técnica,
las cuales han ido evolucionando con el crecimiento y perfeccionamiento de la
industria del gas natural. El tratamiento e industrialización del gas natural, juegan
un gran papel en el desarrollo de la industria del gas, ya que contar con procesos
de alta tecnología y eficiencia de estos procesos permitirá un mejor desarrollo.
Procesamiento de Gas Natural El objetivo del procesamiento del gas natural es
eliminar los contaminantes, incluyendo los componentes corrosivos (agua y gases
ácidos, sobre todo el Sulfuro de Hidrógeno su carácter contaminante), los que
reducen el poder calorífico, como Dióxido de Carbono y Nitrógeno) y los que
forman depósitos sólidos a bajas temperaturas, como el agua y Dióxido de
Carbono, para después separar los hidrocarburos más pesados que el metano,
que constituyen materias primas básicas para la industria petroquímica.
Las etapas normales en el procesamiento del gas natural son la deshidratación
(eliminación de agua, usualmente con adsorbentes sólidos, como alúmina o mallas
moleculares), el endulzamiento (eliminación del Sulfuro de Hidrógeno y Dióxido de
Carbono con soluciones absorbentes, y la recuperación criogénica de etano e
hidrocarburos más pesados (condensación de estos componentes a bajas
temperaturas, del orden de 212F, y destilación fraccionada de los líquidos
condensados). Otras etapas complementarias son el fraccionamiento de los
hidrocarburos recuperados y la conversión del ácido sulfhídrico a azufre S
H2 a
(S) en forma líquida o sólida, también la extracción de los líquidos del gas natural,
es un proceso de gran importancia, como lo es también la compresión del gas,
además del transporte y almacenamiento. La eficiencia de todos estos proceso
esta totalmente relacionado con la eficiencia del proceso de separación gas-
petróleo. En la figura 3 se presenta en forma esquemática los principales procesos
de tratamiento del gas Natural:

37
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Figura 3 Principales Procesos de Tratamiento del Gas Natural
En la figura 3 se observa, que si se trata de gas asociado, unos de los primeros
procesos de tratamiento del gas natural, es el proceso de separación de los
componentes del fluido, que sale del pozo, que son Gas- Líquido. Se supone que
la fracción líquida esta conformada por el petróleo y el agua. La separación se
realiza en los separadores, y se pueden utilizar separadores verticales o
horizontales. La eficiencia del proceso de separación será de vital importancia
para la eficiencia de todos los demás procesos. Después del proceso de
separación y dependiendo de la composición del gas, se deben de realizar los
procesos de deshidratación del gas, proceso de lleva a cabo fundamentalmente a
través de proceso de absorción con solventes químicos, como el Glicol, por
ejemplo, aunque también se utiliza el proceso de adsorción con tamices
moleculares, también el proceso de endulzamiento, extracción de y
fraccionamientos de líquidos del gas natural son de importancia. En la figura 4 se
presentan los principales destinos del natural:
Figura4 Destinos del Natural
En la figura 4 se muestran los principales destinos de tratamientos a los que debe
de ser sometido el gas natural, hasta su destino y distribución final, aunque para

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