Estudio de comparación de generación de oxígeno medicinal y sistema PSA

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA
DE MÉXICO
FACULTAD DE CIENCIAS
“Estudio de generación de oxígeno y comparación con
sistema PSA”
ELABORADO POR :
PABLO GONGORA BERNAL
FÁTIMA ORTIZ TORRES
28 MAYO 2018

1. MARCO TEÓRICO .....................................................................................................................................4
1.1. OXÍGENO ................................................................................................................................................. 4
1.1.1. DESCUBRIMIENTO............................................................................................................................ 4
1.1.2. CARACTERÍSTICAS GENERALES......................................................................................................... 4
1.1.3. USO DEL OXÍGENO ........................................................................................................................... 5
1.1.3.1 USO INDUSTRIAL Y QUÍMICO...................................................................................................................... 5
1.1.3.2 OTROS USOS............................................................................................................................................... 5
1.1.4. OXÍGENO COMO MEDICAMENTO.................................................................................................... 5
1.2. GENERACIÓN DE OXÍGENO DE GRADO MEDICINAL................................................................................. 6
1.2.1. GENERACIÓN DE OXIGENO POR SEPARACION CRIOGÉNICA DEL AIRE ............................................ 7
1.2.1.1 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO ....................................................................................................................... 7
1.2.1.1.1. ETAPA DE PREFILTRADO Y COMPRESIÓN DEL AIRE ........................................................................... 7
1.2.1.1.2. ETAPA DE SECADO Y PURIFICACIÓN .................................................................................................. 8
1.2.1.1.3. ETAPA DE INTERCAMBIO DE CALOR .................................................................................................. 8
1.2.1.1.4. ETAPA DE EXPANSIÓN Y LICUEFACCIÓN DEL AIRE............................................................................. 8
1.2.1.2 DESTILACIÓN FRACCIONADA EN COLUMNA SIMPLE.................................................................................. 8
1.2.1.3 DESTILACIÓN FRACCIONADA EN COLUMNA DOBLE................................................................................... 9
1.2.1.4 PRESENTACIÓN Y ALMACENAMIENTO DEL OXÍGENO MEDICINAL ........................................................... 11
1.2.2. GENERACIÓN DE OXÍGENO MEDICINAL POR ADSORCIÓN POR OSCILACÓN DE PRESIÓN ............. 11
1.2.2.1 ADSORBENTE PARA SEPARACIÓN DE AIRE ............................................................................................... 12
1.2.2.2 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO ..................................................................................................................... 13
1.2.2.2.1. ETAPA DE COMPRESIÓN DEL AIRE................................................................................................... 14
1.2.2.2.2. ETAPA DE ADECUACIÓN DEL AIRE ................................................................................................... 14
1.2.2.2.3. SEPARACIÓN DE OXIGENO MEDICINAL POR PROCESO DE PSA........................................................ 14
1.2.2.2.4. ETAPA DE ANALISIS, REGISTRO, MEDICIÓN Y DISTRIBUCION A LA RED........................................... 16
1.2.2.3 AVANCES EN LAS MODIFICACIONES DE PSA............................................................................................. 16
1.3. NORMATIVIDAD RELACIONADA CON OXÍGENO MEDICINAL................................................................. 18
1.3.1. NORMATIVIDAD PARA OXÍGENO MEDICINAL INTERNACIONAL .................................................... 18
1.3.1.1 FARMACOPEA EUROPEA 2011.................................................................................................................. 18
1.3.1.2 ISO 10083. SISTEMAS DE SUMINISTRO DE CONCENTRADORES DE OXÍGENO PARA USAR CON SISTEMAS
DE TUBERÍAS DE GAS MEDICINAL......................................................................................................................... 18
1.3.1.2.1. FUENTES DE SUMINISTRO................................................................................................................ 19
1.3.1.2.2. FUENTE DE SUMINISTRO PRIMARIO................................................................................................ 19
1.3.1.2.3. FUENTE SECUNDARIA DE SUMINISTRO. .......................................................................................... 19
1.3.1.2.4. FUENTE DE ABASTECIMIENTO DE RESERVA..................................................................................... 20
1.3.1.2.5. UBICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SUMINISTRO DE CONCENTRADORES DE OXÍGENO. ................... 20
1.3.1.2.6. REQUISITOS PARA LOS COMPONENTES........................................................................................... 20
1.3.2. NORMATIVIDAD PARA OXÍGENO MEDICINAL EN MÉXICO. ........................................................... 20
1.3.2.1 FARMACOPEA DE LOS ESTADO UNIDOS MEXICANOS. ............................................................................. 21
1.3.2.2 NOM-164-SSA1-2015. NORMA OFICIAL MEXICANA SOBRE BUENAS PRÁCTICAS DE FABRICACIÓN DE
FÁRMACOS. .......................................................................................................................................................... 21
1.3.2.3 NOM-016-SSA3-2012 NORMA OFICIAL MEXICANA SOBRE REQUISITOS MÍNIMOS DE INFRAESTRUCTURA
Y EQUIPAMIENTO DE HOSPITALES GENERALES Y CONSULTORIOS DE ATENCIÓN MÉDICA ESPECIALIZADA. ....... 22
1.4. SITUACIÓN ACTUAL DEL OXÍGENO MEDICINAL ..................................................................................... 22
1.4.1. SITUACIÓN ACTUAL DE LOS GENERADORES DE OXIGENO MEDICINAL EN DIVERSOS PAISES ....... 23
1.4.2. SITUACIÓN DEL OXÍGENO MEDICINAL EN MÉXICO........................................................................ 23
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.......................................................................................................... 25
3. JUSTIFICACIÓN....................................................................................................................................... 26
4. OBJETIVO GENERAL................................................................................................................................ 27
4.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS........................................................................................................................ 27

5. METODOLOGIA ...................................................................................................................................... 28
5.1. PRESENTACIÓN DE LOS HOSPITALES ..................................................................................................... 28
5.2. PLANIFICACIÓN...................................................................................................................................... 28
5.2.1. ESTUDIO DE CONSUMO ................................................................................................................. 28
5.2.1.1 POR TOMAS DE OXÍGENO EN BASE AL ÁREA DEL HOSPITAL .................................................................... 28
5.2.1.2 POR DATOS DE LAS EMPRESAS................................................................................................................. 29
5.2.1.3 POR FACTURACIÓN DE AÑOS PREVIOS..................................................................................................... 30
5.2.2. DIMENSIÓN DE LOS SISTEMAS DE SUMINISTRO DE OXÍGENO MEDICINAL ................................... 30
5.2.3. FACTORES IMPORTANTES EN EL ANÁLISIS DE LA UBICACIÓN DE LA CENTRAL DE GASES PARA
OXÍGENO MEDICINAL............................................................................................................................... 30
5.3. COMPARACIÓN DEL TIPO DE INSTALACIÓN PARA LA CENTRAL DEL SUMINISTRO DE OXÍGENO
MEDICINAL................................................................................................................................................... 31
5.3.1. SUMINISTRO DE OXÍGENO MEDICINAL de ORIGEN CRIOGÉNICO.................................................. 31
5.3.1.1 FORMA DE SUMINISTRO........................................................................................................................... 31
5.3.1.2 CENTRAL DE GASES (OXÍGENO) ............................................................................................................... 31
5.3.2. SUMINISTRO DE OXÍGENO MEDICINAL de ORIGEN psa................................................................. 31
5.3.2.1 FORMA DE SUMINISTRO........................................................................................................................... 31
5.3.2.2 CENTRAL DE GASES (OXÍGENO) ................................................................................................................ 32
5.3.3. VALORACIÓN DE LA CENTRAL DE GASES (OXÍGENO)..................................................................... 32
5.3.3.1 IMPORTANCIA EN LA CERTIFICACIÓN INTERNACIONAL DE LA TECNOLOGÍA PSA .................................... 34
5.4. COMPARACIÓN DE LA GESTIÓN DE LA TECNOLOGÍA DEL SUMINISTRO DE OXÍGENO ........................... 34
5.5. COMPARACIÓN DE RIESGOS Y SEGURIDAD ........................................................................................... 34
5.6. COMPARATIVA EN LA PUESTA EN MARCHA DE LA INSTALACIÓN UN SISTEMA PSA Y UNO CRIOGÉNICO
..................................................................................................................................................................... 34
5.6.1. PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO EN LA INSTALACIÓN .................................................................. 34
5.7. COMPARATIVA DE COSTOS ................................................................................................................... 35
6. BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................................ 37

1. MARCO TEÓRICO
1.1. OXÍGENO
El oxígeno es uno de los elementos más interesantes de la Tierra por su notable reactividad y su
participación esencial en distintos procesos de la vida [1]. Además, es un elemento de gran
abundancia constituye casi la mitad de la corteza terrestre formando el 49.4% de su masa [2].
1.1.1. DESCUBRIMIENTO
El oxígeno fue descubierto en agosto de 1774, cuando Joseph Priestley utilizó una lente para enfocar
luz solar sobre óxido de mercurio (HgO). El resultado fue la formación de mercurio metálico y un gas
(ver Ecuación 1). Priestley observó que una vela ardía con mayor vivacidad en este gas, en
comparación al aire ordinario. Así fue como Priestley descubrió el oxígeno, sin aún darle un nombre
al gas [3]. Fue Lavoisier quien repitió este experimento logrando el mismo resultado. Él llegó a la
conclusión de que este gas era un elemento, pues intentó encontrar alguna reacción que le
permitiera descomponerlo, sin embargo, no lo consiguió. Lavoisier lo denominó oxígeno. [2].
2𝐻𝑔𝑂 ⇆ 2𝐻𝑔 + 𝑂2 (Ecuación 1)
1.1.2. CARACTERÍSTICAS GENERALES
El oxígeno se encuentra en el aire que respiramos, formado por moléculas diatómicas (O2). En éste,
conforma el 20.948 % de su volumen (ver Tabla 1).
El gas oxígeno (O2) es incoloro e inodoro a temperatura ambiente (21°C), pero puede presentarse
también en estado líquido y sólido. Para el estado líquido se condensa a -183°C (punto de ebullición)
dando un color azul y se congela dando un sólido azul pálido a -218°C (punto de fusión). Además,
es un elemento muy activo, participa para mantener la combustión, la respiración (combustión lenta
COMPONENTE FORMULA PORCENTAJE
Nitrógeno N2 78.084
Oxígeno O2 20.948
Argón Ar 0.934
Dióxido de
carbono
CO2 0.0314
Neón Ne 0.00182
Helio He 0.00052
Metano CH4 0.0002
Kriptón Kr 0.00011
Hidrogeno H2 0.00005
Óxido nitroso N2O 0.00005
Xenón Xe 0.000008
Tabla 1. Componentes del aire [2].

de compuestos orgánicos en los tejidos vivos), la descomposición (combustión lenta de tejidos
orgánicos muertos mediante organismos como bacterias y mohos) y la oxidación [4].
El oxígeno se obtiene a gran escala por licuefacción del aire y la posterior destilación para separar
sus componentes. Otro medio para obtenerse es por electrolisis, de esta forma se consigue oxígeno
muy puro. En el laboratorio se obtienen pequeñas cantidades de oxigeno por calefacción de clorato
de potasio (KClO3) [2].
1.1.3. USO DEL OXÍGENO
Debido a sus características, es uno de los gases más utilizados en distintos ámbitos, como en la
fabricación de acero y otros metales y en la industria química, donde se usa para la fabricación de
materiales o productos químicos. Además se usa como oxidante en combustible de cohetes y
en tratamiento de aguas [4]. Otro de sus usos importantes es para aplicaciones medicinales [5]–[7].
1.1.3.1 USO INDUSTRIAL Y QUÍMICO
El uso industrial más importante del oxígeno se origina en su capacidad para sostener la combustión.
Los materiales que se queman en el aire lo hacen más rápidamente en oxígeno puro. Esta
característica lo hace útil en la industria metalúrgica, reemplazando parcialmente al aire en altos
hornos para la manufactura de hierro y en la producción de aceros para quemar o eliminar
impurezas como el manganeso y silicio. También se utiliza en el soplado de vidrio Pyrex o en la
soldadura con acetileno [4].
En las industrias químicas y del petróleo, el oxígeno se utiliza como un componente de sustento
para reaccionar con los bloques de construcción de hidrocarburos con el fin de elaborar productos
químicos como alcoholes y aldehídos. Existen varios compuestos intermedios petroquímicos
importantes que se fabrican actualmente con oxígeno de alta pureza, incluidos etileno y óxido de
propileno (anticongelante), cloruro de vinilo (para PVC), el óxido de etileno y el acetileno. También
la industria del vidrio y cemento hacen uso de este gas. Otra industria que ocupa oxígeno es la
alimenticia que lo utiliza para acelerar procesos de fermentación [8].
1.1.3.2 OTROS USOS
En la lucha contra la contaminación del agua es útil para el tratamiento de lodos de aguas residuales
que sirve para eliminar materia orgánica. En la aeronáutica espacial se usa debido que el consumido
en grandes volúmenes por los motores de propulsión. Los aviadores lo utilizan en aparatos de
respiración a grandes altitudes donde escasea y buzos en las profundidades del mar [4].
1.1.4. OXÍGENO COMO MEDICAMENTO
La respiración es un fenómeno en el que se lleva a cabo el intercambio gases, que incluye la
oxigenación y eliminación de dióxido de carbono. En la oxigenación, los seres humanos inhalan
oxigeno del aire, y este gas es captado en los alveolos de los pulmones por la hemoglobina de la

sangre que lo distribuye a las distintas partes del organismo, donde presenta reacciones a nivel de
las células de los tejidos para proporcionar la energía necesaria en forma de ATP (Adenosina
Trifosfato) [2], [9].
En el ámbito médico el oxígeno fue utilizado por primera vez 1799, por Thomas Beddoes y Humphry
Davy, aprendiz de Thomas, en el Instituto de Neumática, como terapia de inhalación de gases,
aunque el Instituto cerró debido a que no obtuvieron éxito por los pocos conocimientos y la creencia
en conjeturas erróneas de la época [10–12]. Sin embargo, su contribución ayudó a considerar este
gas como parte del tratamiento en enfermedades. Fue hasta 1859 que el Dr. Birch comenzó a
destacar sus observaciones del uso de breves inhalaciones del gas oxígeno mediante la publicación
de su artículo en British Medical Journal, titulado Oxígeno como un agente terapéutico. Esto inició
más investigaciones sobre el uso terapéutico del oxígeno [13].
Actualmente se conoce a la aplicación suplementaria de oxígeno en el aire inspirado como
oxigenoterapía. Su objetivo primordial es proporcionar oxígeno suficiente a los tejidos para que
desarrollen su metabolismo [5], [7]. En la oxigenoterapia se aporta una mezcla enriquecida en
oxígeno con una concentración superior al 21%. De esta manera se aumenta la fracción inspiratoria
de oxígeno (FIO2) [5]–[7]. La FiO2 es el porcentaje de oxígeno que entra en la vía aérea, es decir, la
concentración fraccional de oxígeno en el gas inspirado. Un individuo que respira aire ambiental a
nivel del mar, respirará una FiO2 de 21% (0.21), que corresponde al porcentaje de oxígeno en el aire
[6].
Las pruebas de gasometría arterial y oximetría permiten conocer si se requiere la aplicación de
oxígeno, debido a que en estas pruebas se mide la presión parcial de oxígeno en sangre (PO2) y la
saturación de oxígeno en sangre (SpO2), respectivamente. Con estos parámetros se determina la
presencia de hipoxemia, una complicación clínica asociada a enfermedades graves, que
corresponde con una PO2 menor a 60 mmHg y una SpO2 menor a 90%, esto quiere decir que se
requerirá de la aplicación de oxígeno para evitar consecuencias en el sistema cardiovascular,
sistema respiratorio, metabolismo celular y sistema nervioso central [9].
La OMS (Organización Mundial de la Salud) reconoce que el oxígeno tiene importancia decisiva para
atender la hipoxemia, dificultad clínica frecuente en enfermedades de las vías respiratorias,
principalmente la neumonía infantil, atención recién nacido, intervenciones quirúrgicas, anestesia,
traumatismos, el triaje de emergencias, asistencia obstétrica y otras situaciones de gravedad
respiratorias que suelen acompañar a la morbilidad y mortalidad [7].
Por lo anterior, la OMS concluye que el oxígeno es un componente fundamental y lo reconoce como
un medicamento esencial e insustituible en hospitales [7], así que su suministro debe ser continuo
y confiable.
1.2. GENERACIÓN DE OXÍGENO DE GRADO MEDICINAL
Un suministro de oxígeno continuo y suficiente salva vidas en cualquier entorno clínico. Por lo que
se requiere de una fuente confiable de este gas [7], [14].

Hoy en día, el oxígeno de grado medicinal es abastecido por empresas, que para la producción de
este gas, utilizan las plantas criogénicas de separación del aire. Este método consiste en separar el
oxígeno, nitrógeno y otros gases que integran el aire mediante su licuefacción y posterior destilación
fraccionaria [15].
1.2.1. GENERACIÓN DE OXIGENO POR SEPARACION CRIOGÉNICA DEL AIRE
En el año de 1877, Louis Paul Callelet produjo algunas gotas de oxígeno líquido mediante la
aplicación sucesiva de comprensiones y expansiones del aire, basadas en el efecto Joule-Thomson,
el cual consiste en el uso de una válvula de estrangulación por la que se pasa un gas que, donde se
comprime aún más, para después expandirse provocando así el enfriamiento de dicho gas (ver Figura
1). Esto hecho fue el inicio de una nueva rama de la Física: la criogenia [8].
Figura 1. Efecto Joule-Thomson [8].
La obtención de oxígeno por separación criogénica del aire, comenzó a escala industrial desde siglo
XX, como consecuencia de la actividad Carl Linde, quien desarrolló plantas de refrigeración
destinadas a la separación de los componentes del aire. Esto lo logró con la idea de que fuera el
mismo aire el que proporcionara la refrigeración necesaria, ya fuera por su expansión en una válvula
de estrangulación (Linde) [16] o en una turbina (Claude) [8]
1.2.1.1 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
Los procesos criogénicos para producción de oxígeno, se basan en la compresión del aire y
posteriormente su enfriamiento a temperaturas muy bajas, para conseguir su licuefacción parcial.
Esto permite realizar la destilación fraccionada, que se fundamenta en que cada uno de los
componentes del aire se licua a temperaturas diferentes [16]. El proceso consta de las siguientes
etapas (Figura 2):
1.2.1.1.1. ETAPA DE PREFILTRADO Y COMPRESIÓN DEL AIRE
Para comenzar el proceso se filtra el aire atmosférico antes de la entrada al compresor[15].
Posteriormente, en el proceso de compresión se utilizan compresores multifásicos que permiten

mantener el aire frío. Dado que el uso de un compresor hace que la temperatura del aire aumente,
las fases de enfriamiento son importantes. El aire se comprime a una presión de 6 [16] o 7 bar [17].
1.2.1.1.2. ETAPA DE SECADO Y PURIFICACIÓN
Se remueve la humedad del aire [15] y se eliminan impurezas tales como el dióxido de carbono e
hidrocarburos [17].
1.2.1.1.3. ETAPA DE INTERCAMBIO DE CALOR
En esta fase se requiere de un cambiador o intercambiador de calor que, en una primera etapa,
enfría el aire a aproximadamente -123°C con los gases fríos de la planta [8]. Posteriormente se
introduce un componente frío (comúnmente oxígeno o nitrógeno), entonces se lleva a cabo el
proceso de licuefacción [15].
1.2.1.1.4. ETAPA DE EXPANSIÓN Y LICUEFACCIÓN DEL AIRE
La variación de la presión colabora con el enfriamiento del aire debido a que pasa de estar
comprimido a expandirse [15]. Es entonces cuando comienza el proceso de licuefacción, que se
refiere al cambio de estado gaseoso al estado líquido. Este es un proceso que se da gracias al
intercambio de temperaturas del ingreso del aire comprimido, al paso a contracorriente de los
productos líquidos que se encuentran a temperaturas bajas y la expansión del aire [17].
Figura 2. Diagrama del Proceso Criogénico para la obtención de Oxígeno Medicinal [18].
1.2.1.2 DESTILACIÓN FRACCIONADA EN COLUMNA SIMPLE
La destilación fraccionada es una práctica empleada en la separación de sustancias cuyos puntos de
ebullición difieren entre sí al menos con 12°C. Se utiliza una columna de rectificación o

fraccionamiento, la cual es una cámara cilíndrica vertical provista de platos horizontales separados
a intervalos regulares (ver Figura 3), de forma que las fases liquidas y gaseosas se mueven en contra
corriente [17].
Este proceso comienza cuando el aire comprimido ingresa a la columna de destilación y pasa por el
serpentín del calderín que contiene O2 al 40%, esto provoca que se enfríe, posteriormente se pasa
por una válvula de expansión que ocasiona que se enfrié aún más. Con esto se obtiene una mezcla
de aire líquido-gas [8].
1. Como el O2 alcanza su punto de ebullición (-183°C) más rápido, tiende a almacenarse
en estado líquido en la parte inferior de la columna.
2. El gas enriquecido en nitrógeno se evapora y se localiza en la parte superior de la
columna, para después continuar enfriándose y alcanzar su punto de ebullición (-
195°C) y así condensarse. De esta manera puede ser almacenado en forma líquida [8],
[17].
Figura 3. Esquema de la destilación sencilla según Linde[8].
Este proceso de Linde de columna simple incorpora realizaciones avanzadas de integración térmica
(auto-refrigeración y la generación por el propio aire de dos corrientes contrapuestas necesarias en
la destilación en la columna), pero también presenta algunas desventajas: es un proceso de bajo
rendimiento debido sobre todo a la irreversibilidad, y aunque produce nitrógeno de alta pureza, no
permite producir simultáneamente oxígeno de pureza elevada [16].
Por lo cual, se añadieron posteriormente dos importantes mejoras al proceso Linde, la pre-
refrigeración y el doble ciclo de expansión mediante la doble columna. La pre-refrigeración tiene
por objetivo enfriar el aire comprimido antes de que experimente su expansión, para efectuar este
enfriamiento adicional se hace pasar el aire comprimido por un serpentín que es bañado
exteriormente por amoníaco líquido [19].
1.2.1.3 DESTILACIÓN FRACCIONADA EN COLUMNA DOBLE

En la columna doble de Linde, se utiliza una columna a alta presión (columna inferior a 5 bar) y una
a baja presión (columna superior a 1 bar), de tal manera que el O2 impuro de la columna de alta
presión es purificado en la columna de baja presión (ver Figura 4). Esta diferencia de presiones es la
que permite disponer del reflujo, debido al descenso que experimentan las temperaturas de
ebullición al disminuir la presión [8], [16], [18], [19].
El aire enfriado ingresa a la parte baja de la columna inferior, pasa por un serpentín sumergido en
el líquido del calderín (líquido que contiene alrededor del 40% de O2). El aire circula por dicho
serpentín, se enfría aún más, a aproximadamente -168.15°C. Una vez refrigerado, el aire que sale
de la columna inferior se expande mediante la válvula V1 hasta una presión de unos 5 bar (efecto
Joule-Thomson). Después la mezcla gas-líquido en la base de la columna inferior (O2 al 40%), se
expande debido a que atraviesa la válvula V2, y pasa de estar de 5 bar a 1 bar, e ingresa a la columna
superior [8].
Así mismo, el gas saturado en la parte superior de la columna inferior (a 5 bar), que se encuentra a
-179.15°C, se condensa al estar contiguo al O2 en ebullición (a 1 bar), que está a -183.15°C en la base
de la columna superior. Una parte del gas saturado en la parte superior de la columna inferior se
condensa y se enriquece en N2 para refluir en la propia columna inferior, el resto se envía hacia la
cúspide de la columna superior a través de la válvula de expansión V3. Al atravesar esta válvula, se
enfría hasta su temperatura de ebullición del N2, -195.15°C, e ingresa a la columna superior, donde
refluye. De esta forma, en la columna superior se produce la destilación final, y se obtiene N2 en la
parte superior y en la inferior O2 [8], [19].
Figura 4. Columna doble de Linde [8].
Además, para producir O2 de pureza alta (99.99%), se tiene una columna adicional diseñada para
separar el argón y otros gases del O2 [18]. Finalmente, si se requieren productos gaseosos, los
productos líquidos son introducidos en el intercambiador principal de la planta en contracorriente
con el aire caliente de alimentación, de tal forma que éste es enfriado y los productos líquidos son

calentados a una temperatura próxima a la ambiental. Este intercambio entre la alimentación y los
productos economiza las necesidades de refrigeración de la planta [16].
1.2.1.4 PRESENTACIÓN Y ALMACENAMIENTO DEL OXÍGENO MEDICINAL
El oxígeno medicinal es almacenado de dos formas como: gas comprimido o líquido criogénico. Así
que puede tener dos presentaciones para su utilización en el sector salud, que son: de forma líquida,
mediante el uso de termos criogénicos o, en casos de consumos elevados, tanques criogénicos fijos
[20], y de forma gaseosa, donde son empleados cilindros de acero, aluminio y aleaciones de acero-
aluminio [19], [20]. La elección de la forma de almacenamiento se puede hacer en base a su
consumo (ver Tabla 2).
Sistema de
almacenamiento
Consumo
(m3/dia)
Equivalente a
cilindros de O2
Cilindros Hasta 35 Hasta 4
Termos 36 a 100 5 a 11
Tanques criogénicos Más de 100 Más de 12
Tabla 2. Equivalencias Consumo-Cilindros de Oxígeno [20].
1.2.2. GENERACIÓN DE OXÍGENO MEDICINAL POR ADSORCIÓN POR OSCILACÓN DE PRESIÓN
Los procesos de adsorción por oscilación de presión (PSA, por sus siglas en inglés Pressure Swing
Adsortion) se basan en el principio de adsorción física o fuerzas de Van der Waals. Esto se refiere a
que la atracción entre el sólido y las moléculas de un gas o vapor, es mayor que la fuerza de las
moléculas del gas entre sí, lo que hace que el sólido “arranque” la molécula de gas de la corriente
principal [18]. Para el proceso de PSA son importantes los cambios de presión, pues una alta presión
hace que ciertas moléculas tiendan a ser atraídas por superficies sólidas, es decir, adsorbidos,
mientras que, con una baja presión, éstas se desorben, lo que significa que son liberadas [21].
En 1932, Finalyson y Sharp patentaron por primera vez el concepto de PSA con un tamiz, sin
embargo, su primera aplicación se implementó treinta años después [22]. Posteriormente, se
demostró la diversidad de aplicaciones en que la tecnología PSA podía utilizarse, por ejemplo; en la
purificación de hidrógeno, separación de aire, eliminación de CO2, gases nobles, generación de
oxígeno medicinal, entre otras [22], [23].
En 1960, Charles Skarstrom fue quien solicitó la patente estadunidense de la tecnología PSA, ya que
desarrolló una propuesta de etapas que permitían la producción de gas enriquecido con oxígeno
[22].
A finales de los setenta, los primeros generadores de O2 por PSA se usaron en el campo del
tratamiento de aguas residuales. Su uso en otras aplicaciones era limitado, debido a que el
consumidor sólo tenía experiencia con O2 puro (99.9%) y el riesgo de cambiar a O2 al 90-95% parecía
ser demasiado alto [24]. Por lo cual, posteriormente se buscó obtener O2 con una pureza alta y
desde entonces, la tecnología PSA ha ganado una parte importante del mercado de producción de
O2 [22], [24], [25].

El avance en la comercialización de los procesos de PSA se debe a que estos sistemas han sido
optimizados, modelados y patentados. Tan solo en Estados Unidos de América el número de
patentes ha excedido en 600 [23]. Todas estas patentes se han podido llevar a cabo debido a que la
ingeniería PSA difiere en:
• Los modos en que se llevan a cabo la adsorción, desorción y pasos complementarios.
• Las condiciones (presión, temperatura, dirección del flujo de gas) de las operaciones de los
pasos.
• Los tipos de gases productos (si el componente es adsorbido o el no adsorbido) y sus
cualidades (presión y pureza).
• Los tipos de maquinaría (compresores, secadores y adsorbente utilizado en el generador)
[21].
1.2.2.1 ADSORBENTE PARA SEPARACIÓN DE AIRE
El adsorbente es un elemento significativo para los procesos de PSA [21], [22]. Los adsorbentes son
sólidos porosos, que cuando se ponen en contacto con el gas, alcanzan un estado de equilibrio. Este
estado establece el límite de la carga del adsorbente para determinada composición del gas,
temperatura y presión. La información sobre el equilibrio de adsorción es esencial para diseñar y
modelar los procesos de adsorción [22].
Los procesos comerciales para la separación de O2 del aire usan tamices moleculares de zeolita. La
zeolita es un adsorbente polar que preferentemente atrae las moléculas de N2 que las de O2 del aire
(ver Figura 5) [21].
Figura 5. Adsorción de N2 por la zeolita [26].
Una zeolita está constituida por aluminio-sílice caracterizado por una estructura de tetraedros
enlazados entre sí, que contiene cavidades en forma de canales y cajas que comúnmente están
ocupadas por moléculas de agua y cationes [27].
La zeolita se ve afectada en la separación de un par de gases por:

1. El tamaño de los poros de la zeolita que impiden la entrada a ciertos componentes de
una mezcla de gases, mientras que los otros componentes entran en los poros y son
adsorbidos.
2. Selectividad termodinámica, se refiere a la medida cuantitativa de adsorción de ciertos
componentes sobre otros, cuando todos los componentes pueden ingresar en los poros.
3. Selectividad cinética, se refiere a la medida cuantitativa de la capacidad de ciertos
componentes de ingresar a los poros y adsorberse más rápido que otros [28], [29].
Esta selectividad entonces se deberá al tipo de zeolita. Los tipos de zeolitas A, X y modernita con
varias formas de intercambio de iones han permitido la producción de oxígeno a partir del proceso
PSA. En la Tabla 3 se presentan las zeolitas que adsorben componentes del aire, generalmente estas
zeolitas adsorben preferentemente al N2, con respecto al O2 [28].
Tabla 3. Características de los tipos de zeolitas para separación del aire [28].
La zeolita A es una estructura de microporo pequeño formada por una disposición cúbica, unida
mediante cuatro anillos, mientras que la zeolita X es una estructura de microporo más grande, unida
mediante seis anillos [29]. Este tipo de zeolitas presentan mayor afinidad al agua, y al dióxido y
monóxido de carbono del aire que al N2, por lo que el producto de O2 siempre está seco y libre de
dióxido y monóxido de carbono [24].
Las zeolitas utilizadas para la adsorción de N2 y producción de O2 han sido NaX (13X), CaNaA (5A),
Na-mordenita, CaA y LiX [21], [28], de las cuales las más utilizadas son la 5A y la 13X [30].
1.2.2.2 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
La producción de oxigeno medicinal por separación PSA consiste en la compresión del aire
atmosférico, para posteriormente pasar a la etapa de adecuación que tiene como objetivo dejar el
aire seco y libre de impurezas. Luego este aire es almacenado en un tanque, para ser utilizado en la
separación por el proceso PSA (ver Figura 6) [15].
Zeolita Relación Si / Al
del marco de
cristal
Simetría de la
estructura
cristalina
Densidad
de cristal
(g / cm3)
Formas comunes de
intercambio iónico
Abertura nominal
de los poros (A)
A 0.7-1.2 Cúbica 1.52 Na, K, Ag,
Mg, Ca
3,4,5
X 1.0-1.5 Cúbica 1.47 Na, Li,
Ca, Ba
7.5 (NaX)
10.0 (CaX)
Mordenita 4.5-5.0 Ortorrómbica 1.83 Na, H, Ca 4

Figura 6. Planta de Oxígeno por proceso de PSA [15].
1.2.2.2.1. ETAPA DE COMPRESIÓN DEL AIRE
Un compresor de tipo tornillo lubricado, succiona el aire atmosférico. Este compresor cuenta con
filtro para eliminar impurezas sólidas de la atmosfera [15]. La compresión del aire atmosférico se
encuentra entre 6 y 10 bar [21].
1.2.2.2.2. ETAPA DE ADECUACIÓN DEL AIRE
Consiste en el filtrado y secado del aire. Se cumple en tres fases:
• Separación de líquidos, agua y aceite, del aire comprimido [23].
• Secado refrigerativo que separa cualquier residuo de humedad, enfría a 2°C, permitiendo
que la humedad en forma de condensación se remueva en fase liquida.
• Filtración. Se efectúa con tres clases de filtros: uno coalescente de remoción de aceite y
líquidos al 99.9%, un filtro extrafino retiene aceite líquido, y un filtro de carbón activado que
retiene volátiles y olores. Este aire purificado es posteriormente almacenado en un tanque
[15].
1.2.2.2.3. SEPARACIÓN DE OXIGENO MEDICINAL POR PROCESO DE PSA
El ciclo original, y base de todos los demás, es el ciclo de Skarstrom que consta de cuatro pasos:
presurización, adsorción, despresurización (desorción o evacuación) y purga (ver Figura 7) [22], [23].
• Presurización, el aire comprimido ingresa a la primera columna (C1) a una presión superior
a la atmosférica (menor a 3 bar) mediante la apertura de la válvula V1 [22].
• Adsorción, comienza cuando se llega a la presión de 3 bar y se abre la válvula V7. Entonces
el adsorbente utilizado (generalmente zeolita) selectivo al nitrógeno hace que la corriente
de salida (después de la válvula V7) sea rica en O2 (93% al 95% de concentración),

posteriormente cuando se llega a presión de los 6 bar, el adsorbente se ha saturado, y por
tanto no puede adsorber más nitrógeno, entonces se cierran las válvulas (V1 y V7) [22], [24].
• Despresurización, después de estar saturado el adsorbente se busca que el N2 se desorba
de este y se libera. Para liberarlo de C1, la dirección del flujo se invierte y la presión total de
la columna se reduce mediante la apertura de la válvula V3 por la diferencia de presiones
(la de la columna a 6 bar y la ambiental a 1 bar). Al final de esta etapa, la fase gaseosa dentro
de la columna es rica en N2 [22].
• Purga, para eliminar adicionalmente N2 de la columna, se usa una etapa de purga (o
reciclado de gas ligero), la cual consiste en que una parte reciclada del O2 de la otra columna
que fluye por la apertura de la válvula V5, y debido al diferencial de presión entre las dos
columnas, permite la eliminación adicional de N2, dejando esta columna con un gas
enriquecido en O2 [21], [22].
Figura 7. Diseño esquemático de la unidad de adsorción de oscilación de presión de dos columnas [22].
Estos pasos se realizan de manera invertida en la segunda columna C2, es decir, mientras en C1 se
lleva a cabo la presurización, en C2 está la despresurización ejecutándose (ver Tabla 4). Un ciclo está
completo cuando estos cuatro pasos se llevaron a cabo en ambos tamices [22].
C1
Presurización Adsorción Despresurización Purga
V1 V1,V7 V3 V5,V3
C2
Despresurización Purga Presurización Adsorción
V4 V6,V4 V2 V2.V8
Tabla 4. Secuenciación apertura de válvulas para diferentes etapas del ciclo [22].

Para aumentar el rendimiento de este ciclo, ahorrar energía, incrementar la pureza y recuperar el
producto, se añadió un paso al proceso, la ecualización [22]–[24]. Este paso se lleva a cabo después
de que en C1 se finaliza el paso de adsorción (y está a alta presión), y C2 finaliza el paso de purga (y
está a baja presión). Es en este momento V5 y V6 se abren simultáneamente, cortocircuitando las
columnas. Esto significa que parte del gas que normalmente se perderá en el paso de purga se está
utilizando para presurizar la otra columna, perdiendo menos gas purificado [22]. Con el uso de esta
etapa se necesita un tanque de almacenamiento intermedio para hacer que el compresor trabaje
continuamente [23].
Mientras un tamiz está en etapa de despresurización y descarga N2, el otro se encuentra
presurizando con aire y es en este tiempo donde no hay salida de O2. Debido a esta salida
discontinua del O2 se requiere que un tanque esté acoplado para la descarga. Además, la operación
en ambas columnas se debe sincronizar para satisfacer la utilización continua de la alimentación y
para liberar gas de purga [22], [23].
1.2.2.2.4. ETAPA DE ANALISIS, REGISTRO, MEDICIÓN Y DISTRIBUCION A LA RED
Finalmente, en la salida del concentrador de oxígeno, también denominado generador de oxígeno,
se debe tener sensores para medir la pureza de este gas medicinal. Así mismo en el tanque de
almacenamiento de oxígeno medicinal se debe medir la pureza y presión para ser entregado a red
de distribución del hospital. El sistema de suministro de oxígeno debe contar con una válvula
antirretorno y debe suministrar el gas medicinal con una presión de regulada de entre 4 y 5 bar [15].
1.2.2.3 AVANCES EN LAS MODIFICACIONES DE PSA
Los avances obtenidos en unidades PSA se han divido en dos dominios principales: el
descubrimiento de nuevos adsorbentes (ciencia de materiales) y nuevas y eficientes formas de usar
el adsorbente (ingeniería) [22].
En la búsqueda de nuevos adsorbentes se mostró un avance al lograr subir la concentración de
oxigeno del 93% al 95% con el uso de distintos tipos de zeolita. En 1997 se experimentó con nuevos
adsorbentes como el LiX, junto con mejoras en los procesos que permitieron la reducción, tanto del
capital como de los costos operativos. Posteriormente se desarrolló la zeolita tipo LiLSX que
demostró mayor capacidad para el N2 y alta selectividad. En 2002 se patento la zeolita AgLiLSX y en
2003 se patentó un ciclo de PSA que hace uso de ella, lo que permite la producción de oxígeno de
alta pureza (> 95%) [31].
Con el objetivo de obtener de manera eficiente una alta pureza de O2 de más del 99% del aire
mediante el proceso de PSA, en 1985 Hayashi obtiene la patente estadunidense de un sistema de
PSA combinado para la producción de O2 de alta pureza. Este sistema se conformó por dos unidades
de PSA en serie: la primera usa una zeolita para eliminar el N2 y la segunda un tamiz molecular de
carbono (CMS) para eliminar el argón [22].

Por otra parte, la innovación de la ingeniería PSA se ha visto reflejada en diversas implementaciones,
por ejemplo, en el uso de más de dos tamices, en la aplicación de bombas de vacío para lograr que
en la etapa de purga se llegue a determinada presión subatmosférica (VSA), así como en la
combinación de la tecnología PSA con presión (PVSA, por sus siglas en inglés) y el uso de
determinado número de tamices en cada uno [24]. Por otra parte también se ha experimentado con
el tiempo, ya que un ciclo en el proceso de PSA lleva 10 minutos, mientras que un proceso de PSA
Rápido (RPSA) el ciclo inferior tiene una duración total de 30 segundos [22].
También, se han descubierto ciertas ventajas y desventajas en cada uno. El sistema de PSA de dos
tamices es más conveniente para una institución hospitalaria en términos de costos de inversión.
Con plantas más grandes, los sistemas de vacío tienen ventajas en términos de consumo de energía.
Los costos de inversión para los sistemas PVSA de dos tamices son aproximadamente un 10-15%
más bajos que para las unidades VSA de tres tamices, lo que significa que, si los precios de la
electricidad son bajos, el proceso PVSA de dos camas tienen una ventaja evidente en consumo sobre
el sistema VSA [24].
En un estudio reciente (en 2018) se propuso una comparación entre un proceso PSA con
reabastecimiento en 4 pasos (adsorción, despresurización, purga y presurización con el producto),
y PSA en 6 pasos (adsorción, despresurización con ecualización, despresurización, purga y
despresurización con ecualización, presurización con alimentación). Las zeolitas 5A y 13X fueron
utilizadas para este estudio. En ambos el tiempo del ciclo (T) es la suma del tiempo de los pasos y el
tiempo de adsorción (Tad), éste último toma de 1 a 5 minutos. En la Tabla 5 se muestra como se
proponen los tiempos en ambos procesos de PSA [30]:
Proceso de PSA de reabastecimiento en 4
pasos T=3Tad
Proceso de PSA en 6 pasos con igualación de
presión T=4Tad
• Tiempo de Adsorción 𝑻𝒂𝒅 =
𝟏 𝒂 𝟓 𝒎𝒊𝒏𝒖𝒕𝒐𝒔
• Tiempo de Despresurización 𝑻𝒅𝒑 = 𝟎. 𝟓 ∗
𝑻𝒂𝒅
• Tiempo de Purga 𝑻𝒑𝒈 = 𝑻𝒂𝒅
• Tiempo de Presurización con el producto
𝑻𝒑𝒑 = 𝟎. 𝟓 ∗ 𝑻𝒂𝒅
• Tiempo de Adsorción 𝑻𝒂𝒅 =
𝟏 𝒂 𝟓 𝒎𝒊𝒏𝒖𝒕𝒐𝒔
• Tiempo de Despresurización con
Ecualización 𝑻𝒆𝒅 = 𝟎. 𝟓 ∗ 𝑻𝒂𝒅
• Tiempo de Despresurización 𝑻𝒅𝒑 = 𝟎. 𝟓 ∗
𝑻𝒂𝒅
• Tiempo de Purga 𝑻𝒑𝒈 = 𝑻𝒂𝒅
• Tiempo de Despresurización con
Ecualización 𝑻𝒆𝒅 = 𝟎. 𝟓 ∗ 𝑻𝒂𝒅
• Tiempo de Presurización con el
alimentación 𝑻𝒇𝒑 = 𝟎. 𝟓 ∗ 𝑻𝒂𝒅
Tabla 5. Comparación de los tiempos entre el proceso de PSA de reabastecimiento en 4 pasos y el proceso de PSA con
igualación en 6 pasos [30].
Como se observa, el proceso de PSA con reabastecimiento en 4 pasos tuvo un rendimiento mejorado
del 33%, en comparación con el proceso de 6 pasos con ecualización de presión [30].

1.3. NORMATIVIDAD RELACIONADA CON OXÍGENO MEDICINAL
La normatividad relacionada con el oxígeno se ha ido actualizando, de tal modo que hoy en día se
acepta al oxigeno obtenido de la separación del aire por PSA no sólo para uso médico domiciliario,
sino como sistema de suministro para hospitales. Esta actualización normativa en otros países ya es
un hecho, sin embargo, en México la normatividad vigente no incluye la obtención de oxígeno
mediante separación del aire por PSA para su uso médico.
1.3.1. NORMATIVIDAD PARA OXÍGENO MEDICINAL INTERNACIONAL
Dentro de la primera normatividad que influye para utilizar al oxígeno producto de la separación del
aire por PSA en el ámbito médico, es incluirlo como un medicamento, por esta razón se muestra
que en la Farmacopea Europea de 2011 ya es tomado en cuenta. Posteriormente, se incluye la ISO
10083 que trata sobre el suministro de oxígeno médico por sistemas PSA (unidades concentradoras
de oxígeno).
1.3.1.1 FARMACOPEA EUROPEA 2011.
En este documento agregan el O2 al 93%, y lo manejan como el medicamento, sólo si su
concentración está en el rango de 90% v/v al 96% v/v, y si las impurezas son debidas principalmente
a Ar y N2. Este O2 es producido por un concentrador de una etapa de adsorción y purificación del
aire ambiental usando zeolitas. Requiere tomar en cuenta lo siguiente (ver Tabla 5):
PRUEBAS: Dióxido
de
Carbono
Monóxido
de
Carbono
Monóxido
y dióxido
de
Nitrógeno
Dióxido
de
Azufre
Agua Aceite Valoración
Determinar el
contenido de O2
utilizando un
analizador
paramagnético
PRODUCCION ˂300
ppm (v/v)
˂ 5 ppm
(v/v)
˂ 2 ppm
(v/v)
˂ 1
ppm
(v/v)
˂ 67
ppm
(v/v)
˂ 0.1mg
/ m3
PRODUCTO
TERMINADO
˂300
ppm (v/v)
˂5 ppm
(v/v)
˂2 ppm
(v/v)
˂ 1
ppm
(v/v)
˂ 67
ppm
(v/v)
˂ 0.1mg
/ m3
Tabla 6. Características del Oxígeno Medicinal al 93% [32]. *v/v porcentaje volumen
*ppm parte por millón
1.3.1.2 ISO 10083. SISTEMAS DE SUMINISTRO DE CONCENTRADORES DE OXÍGENO PARA USAR CON
SISTEMAS DE TUBERÍAS DE GAS MEDICINAL.
El objetivo de esta Norma internacional es otorgar una introducción apropiada de un sistema de
suministro de concentrador de oxígeno en una instalación de atención médica, para asegurar la
calidad del aire enriquecido en oxígeno entregado por dicho sistema, y así mismo confiar en el
suministro continuo, haciendo uso de materiales adecuados, con el fin de que mediante las pruebas
y puesta en marcha, se pueda concluir en una certificación.

Un sistema de suministro con concentradores de oxígeno puede establecerse en el momento de la
instalación de distribución de tuberías de la entidad hospitalaria, o como reemplazo o adición a un
sistema de suministro existente.
1.3.1.2.1. FUENTES DE SUMINISTRO.
Un sistema de suministro con concentrador de oxígeno debe estar diseñado para funcionar
automáticamente y debe contener lo siguiente:
a) Una fuente primaria de suministro
b) Una fuente secundaria de suministro
c) Una fuente de reserva de suministro.
Cada fuente de suministro debe ser capaz de entregar la tasa de flujo de diseño del sistema. Se
instalará una válvula antirretorno y una válvula de cierre inmediato después de cada fuente de
suministro.
1.3.1.2.2. FUENTE DE SUMINISTRO PRIMARIO.
La Fuente principal de suministro consistirá en uno de los siguientes:
a) Una o más unidades concentradoras de oxígeno.
b) Una combinación de unas o más unidades concentradoras de oxígeno y cilindros de alta
presión o recipientes criogénicos.
c) Una combinación de una o más unidades concentradoras de oxígeno y un recipiente
criogénico.
La fuente principal debe incluir:
A) Al menos un recipiente de almacenamiento.
B) Un puerto de muestra con válvula de cierre después del recipiente de almacenamiento.
C) Regulador de presión.
D) Filtro.
E) Un analizador de oxígeno.
1.3.1.2.3. FUENTE SECUNDARIA DE SUMINISTRO.
Está fuente debe estar conectada permanentemente y debe suministrar automáticamente en caso
de que la fuente principal de suministro no pueda. Si la fuente es por concentrador de oxígeno se
toman en cuenta los puntos de la fuente de suministro principal, descritos anteriormente, pero si
está fuente consiste en sólo cilindros deberá:
a) Consistir en al menos dos bancos de cilindros.
b) Ser suministrado desde un banco de cilindros a la vez.
c) Al agotarse un banco de cilindros cambia automáticamente a otro banco.

La unidad concentradora de oxígeno requiere de un suministro de energía eléctrica, por lo cual
importante tomar en cuenta que si no se dispone de un suministro de energía eléctrica de
emergencia, la fuente secundaria no debe comprender sólo la unidad concentradora de oxígeno.
1.3.1.2.4. FUENTE DE ABASTECIMIENTO DE RESERVA.
Está debe estar conectada permanentemente y debe suministrar automáticamente, si las fuentes
de suministro primaria y secundaria no pueden trabajar. Consistirá en gas (oxígeno o aire
enriquecido con oxígeno) en cilindros, por lo que se tomarán en cuenta los puntos para uso de
cilindros, mencionados en la fuente de suministro secundaria.
Además cada banco de cilindros debe estar conectada y contar con su propio regulador de presión,
y una válvula antirretorno.
1.3.1.2.5. UBICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE SUMINISTRO DE CONCENTRADORES DE OXÍGENO.
La ubicación debe ser definida por la administración de salud, en consulta con el proveedor,
utilizando los principios de gestión de riesgos. Se debe considerar que estos sistemas de suministro
pueden generar ruido en exceso de 70 decibeles y que el rango de temperatura ambiente para estas
habitaciones debe estar entre 10°C a 40°C. Además, los compresores de aire se deben ubicar en
donde haya mínima contaminación del escape de un motor (por ejemplo de vehículos motorizados).
1.3.1.2.6. REQUISITOS PARA LOS COMPONENTES.
La unidad concentradora de oxígeno debe contener:
a) Suministro de aire comprimido (al menos un compresor de aire).
b) Al menos un tamiz.
c) Válvulas de conmutación.
También se puede conectar el compresor a un receptor de aire, y éste debe estar equipado con una
válvula de cierre, drenaje automático, un manómetro y una válvula de alivio de presión [33].
1.3.2. NORMATIVIDAD PARA OXÍGENO MEDICINAL EN MÉXICO.
La normatividad Mexicana vigente que menciona al oxígeno para uso como medicamento es en la
Farmacopea de los Estados Unidos Mexicanos (FEUM), donde lo definen como gas medicinal
producido por el proceso de criodestilación. No obstante, la FEUM será actualizada e incluirá al
oxígeno al 93%, es decir, oxígeno obtenido por el proceso de PSA. Esta situación se conoce debido
a que se encontró un archivo de consulta publicado por la FEUM sobre el oxígeno al 93%, por lo que
se escribió a la FEUM para saber si este se iba a incluir y en respuesta mencionaron que en base a la
NOM 001 sobre actualización de la normatividad, se incluirá la monografía del oxígeno al 93% en la
doceava edición próxima a ser publicado en este año (2018)[34].

Posteriormente, como el oxígeno es considerado un medicamento se incluye la NOM 164 sobre
buenas prácticas de fabricación de fármacos. También se incluye la NOM 016 sobre los requisitos
mínimos de infraestructura y equipamiento de hospitales generales y consultorios de atención
médica especializados, que menciona requisitos de la instalación de suministro de oxígeno
medicinal en el ámbito hospitalario.
1.3.2.1 FARMACOPEA DE LOS ESTADO UNIDOS MEXICANOS.
En la FEUM se considera al oxígeno como un medicamento. Lo define como gas incoloro,
especificando que para su producción se realiza el proceso de purificación seguido del proceso de
criodestilación del aire ambiental [34]. Sus características son las siguientes (ver Tabla 7):
PRUEBAS: Dióxido de
Carbono
Monóxido de
Carbono
Agua Valoración
Gas de referencia (a) N2 con contenido
de O2 ˂ 5ppm y (b) O2 ≥ 99.995%.
Gas muestra: O2 medicinal
Procedimiento: Análisis
Paramagnético.
PRODUCCION ˂300 ppm
(v/v)
˂ 5 ppm (v/v) ˂ 67 ppm
(v/v)
PRODUCTO
ENVASADO
˂300 ppm
(v/v)
˂5 ppm (v/v) ˂100
ppm
(v/v)
Conservación
En contenedores adecuados para gas
comprimido o líquido que cumplan
con el marco normativo vigente.
Tabla 7. Características del oxígeno medicinal [35].
1.3.2.2 NOM-164-SSA1-2015. NORMA OFICIAL MEXICANA SOBRE BUENAS PRÁCTICAS DE
FABRICACIÓN DE FÁRMACOS.
Como el oxígeno es un medicamento, su elaboración se rige por la Norma Oficial Mexicana sobre
Buenas prácticas de fabricación de fármacos.
Esta norma menciona que lo esencial para evidenciar las Buenas Prácticas de Fabricación es la
realización de protocolos de calificación y validación.
Para cumplir con los protocolos de calificación se deben efectuar cuatro etapas consecutivas:
1. Diseño basado en los requerimientos del usuario.
2. Instalación con base en los requerimientos del fabricante y normatividad.
3. Operación o funcionamiento basado en las condiciones establecidas del fabricante y
usuario.
4. Desempeño que demuestre que los equipos y sistemas críticos conectados entre sí
funcionan de manera efectiva.
Además los instrumentos de medición utilizados deben ser calibrados y todo estándar utilizado debe
ser rastreable a un patrón certificado.

Los protocolos de validación aprueban el proceso, mostrando evidencia del cumplimiento con la
normatividad. Se debe confirmar que el perfil de impurezas del fármaco está dentro de los límites
especificados. Este perfil debe ser comparable. Se puede realizar validación de los siguientes tipos:
• Validación prospectiva: se realiza previo a su distribución y comercialización para después
producirse de manera industrial, en lotes, realizando al menos 3 lotes consecutivos en un
periodo de tiempo definido, para demostrar que el proceso es capaz y consistente.
• Validación concurrente: se acepta en casos tales como demanda limitada, vidas medias
cortas, modificación de un proceso ya validado, emergencia sanitaria, entre otros. Esta
deberá ser previamente justificada y aprobada por el responsable sanitario o persona
autorizada.
• Validación retrospectiva: sólo será aceptada como excepción para procesos en los que haya
cambios en las materias primas, equipos, sistemas, instalaciones o proceso de producción,
siempre y cuando las variaciones en la calidad del fármaco no sean significativas. Solo puede
aplicarse cuando: estén adecuadamente identificados los atributos de calidad y parámetros
críticos del proceso, estén establecidos los criterios de aceptación del proceso, no existan
en la revisión historial del producto cambios significativos al proceso o fallas en el producto
que no sean errores del operador o fallas en el equipo sin refacción, y esté establecido el
perfil de impurezas del fármaco [36].
1.3.2.3 NOM-016-SSA3-2012 NORMA OFICIAL MEXICANA SOBRE REQUISITOS MÍNIMOS DE
INFRAESTRUCTURA Y EQUIPAMIENTO DE HOSPITALES GENERALES Y CONSULTORIOS DE ATENCIÓN
MÉDICA ESPECIALIZADA.
Establece que la infraestructura está sujeta de acuerdo al grado y tipo de hospital, según lo define
la Ley General de Salud en materia de prestación de servicios de atención médica. Menciona que
todo establecimiento que maneje instalaciones fijas para el suministro de oxígeno deberá contar
con una central de gases exclusiva para que ésta sea seguro e ininterrumpido. Para esto, deberá
realizar lo siguiente:
1. Instalarse en un sitio exterior del establecimiento principal, alejado de fuentes de calor y de
energía eléctrica, en un lugar accesible.
2. Estar techada y con suficiente ventilación.
3. Ser considerada área de acceso restringido.
4. Disponer como mínimo de un manifold exclusivo de oxígeno.
5. Tener un conjunto de sensores para el monitoreo de presión de gases que deberán activar
una alarma cuando el suministro primario disminuya.
6. Las alarmas activas deberán ser de tipo sonoro y luminoso [37].
1.4. SITUACIÓN ACTUAL DEL OXÍGENO MEDICINAL
El suministro de oxígeno medicinal frecuentemente es de origen criogénico. Sin embargo, el proceso
PSA para la obtención de este gas medicinal, es utilizada en concentradores de oxígeno para uso
domiciliario [7], [23] e inclusive es reconocido como un dispositivo médico [7]. Un concentrador de
oxígeno portátil es una fuente a pequeña escala. Como se verá a continuación, hoy en día la

tecnología PSA ha crecido y está siendo utilizada como suministro de este gas medicinal en
hospitales alrededor del mundo [14], [15], [38].
1.4.1. SITUACIÓN ACTUAL DE LOS GENERADORES DE OXIGENO MEDICINAL EN DIVERSOS
PAISES
La tecnología PSA ha comenzado a ser utilizado como fuente de suministro en hospitales, en países
como Canadá [38], Argentina, Colombia [15], Perú [39], Chile[40], y países de Europa y África [14].
En Canadá, cuarenta y ocho hospitales fueron encuestados sobre su experiencia de diez años
utilizando concentradores de oxígeno como su principal fuente de suministro de oxígeno. Durante
este tiempo no se informaron consecuencias adversas como resultado del uso de la fuente de
oxígeno. Los autores concluyeron que los concentradores de oxígeno cumplieron con los estándares
canadienses en seguridad, confiabilidad y rentabilidad. Inclusive se informó una mejoría general y
aumento del consumo después de cambiar a concentradores de oxígeno, ya que la confiabilidad les
permitió prescribir oxígeno con mayor frecuencia [38].
En Bogotá, Colombia se apreció el suministro de oxígeno medicinal por PSA, mediante la evaluación
de los beneficios de la producción in situ de oxígeno medicinal del Hospital Universitario La
Samaritana, donde se realizó una estimación de sus posibles efectos en el sector de la salud. Se
concluyó que esta tecnología es sostenible técnicamente y que también ofrece beneficios
económicos [15].
En algunos entornos rurales africanos, sin electricidad regular y con problemas logísticos en el
transporte de cilindros de oxígeno, su entrega puede ser difícil. En Gambia, una zona rural de África,
se propuso la implementación de un concentrador de oxígeno operado por energía solar con el fin
de comparar los costos incurridos usando cilindros de oxígeno. Se concluyó que el sistema se vuelve
rentable si un hospital rural necesita más de 6 días de tratamiento (1 l/min) de oxígeno por mes.
Puede considerarse en un entorno en el que se pueden garantizar 6 horas de luz solar por día [14].
1.4.2. SITUACIÓN DEL OXÍGENO MEDICINAL EN MÉXICO
En México, diversos hospitales hacen uso del oxígeno medicinal de empresas que lo producen
mediante el método de separación criogénica del aire. Tales empresas como Grupo Infra S.A. de C.V.
(conformada por Infra S.A de C.V., Cryoinfra S.A de C.V. e Infra del Sur S.A de C.V.) [41] y Praxair
México S. de R.L. de C.V. [42] son líderes en distribución de gases medicinales [41]–[45].
Existen otras empresas como lo son AOC S.A. de C.V., Air liquide S.A. de C.V. o Criogas S.A. de C.V,
dirigidas más a sectores industriales que al área de salud. También empresas que no son
productoras de oxígeno medicinal pero se dedican a su distribución, adquiriendo este gas medicinal
de las empresas líderes (Grupo Infra y Praxair).
Diversos hospitales públicos como el Instituto Nacional de Perinatología “Isidro Espinosa de los
Reyes”, el Hospital Infantil de México “Federico Gómez”, el Instituto Nacional de Rehabilitación “Luis
Guillermo Ibarra Ibarra”, así como las unidades médicas del Instituto Mexicano de Seguro Social
(IMSS), tiene como proveedor de oxígeno medicinal a la empresa Infra. En 2017, dicha empresa

proporcionó el suministro de este gas medicinal a la ciudad de México, y al menos a 20 estados de
la República Mexicana [43], mientras que Infra del Sur suministró a 4 estados [44] . Por otro lado,
Praxair abasteció el suministro de este gas en las unidades del IMSS de 8 estados de la República
Mexicana [45].
En 2016 en el Estado de México, Praxair contaba con el contrato para servicio de oxígeno y gases
medicinales de 77 unidades médicas en el Instituto de Salud del Estado de México (ISEM), donde se
requiere de la prestación del servicio mediante carga del oxígeno líquido, o bien la solicitud de
cilindros [46]. Por su parte, la empresa Infra tiene contrato por oxígeno medicinal y otros gases
medicinales, de otras 49 unidades médicas del ISEM [47].
A pesar de que el mayor mercado para oxígeno medicinal está representado por empresas que
producen este gas por el método de separación criogénica del aire, el día 26 de junio de 2018 se
publicó en las noticias que el Hospital Civil de Culiacán contará con el suministro de oxígeno de una
planta de PSA. Además señalaron que esto constituye importantes beneficios económicos, pues se
plantea que con dicha planta puede ahorrar entre un 50 y 80% del gasto del oxígeno medicinal. De
acuerdo a la nota, esta planta fue avalada por Comisión Federal para Protección contra Riesgos
Sanitarios (COFEPRIS) y representantes expertos del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología
(Conacyt) [48].

2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El oxígeno es uno de los elementos más abundantes en la Tierra [1]. En el aire, el oxígeno se
encuentra en forma diatómica (O2) como un gas incoloro e inodoro. En este medio constituye el
20.948% de su composición [2]. Desde el descubrimiento del oxígeno en 1774 por Joseph Priestley
[3], este gas se ha utilizado en distintas áreas como de la industria metalúrgica y química, además
de su uso en otras áreas como en el ámbito médico, tratamiento de aguas, aeronáutica espacial,
buceo, entre otras [4].
Desde 1856, cuando el Dr. Birch empleo el oxígeno como agente terapéutico, las investigaciones
sobre su uso médico incrementaron [13], y con esto sus indicaciones en distintas áreas hospitalarias
como neonatología, pediatría, obstetricia, medicina interna, medicina de urgencias, triaje, terapias
intensivas, anestesia, cirugía, traumatología, servicios de supervivencia e inclusive preparación para
pandemias [7]. Actualmente, la OMS y la normatividad en algunos lugares consideran al oxígeno un
medicamento [7], [32], [35], que posee importancia vital en el tratamiento de la mayor complicación
respiratoria en enfermedades graves, llamada hipoxemia [7].
La producción de oxígeno a gran escala se puede englobar en dos procesos: por obtención criogénica
mediante la destilación fraccionaria del aire y por el proceso de separación del aire por PSA. En el
proceso criogénico por destilación fraccionaria del aire se produce oxígeno con una pureza de
99.995%. De acuerdo con la FEUM de 2014, está característica lo hace apto para su uso como gas
medicinal [35]. Por otra parte, el oxígeno obtenido mediante el proceso de separación del aire por
PSA se caracteriza por tener una pureza del 93%. Aunque este gas ha sido utilizado en
concentradores de oxígeno portátiles, la normatividad mexicana apenas lo considerará como gas
medicinal en la próxima publicación de la FEUM[34].
En hospitales de diversos países se ha considerado a la generación de oxigeno in situ mediante el
proceso PSA como una alternativa viable, fiable, sostenible y costo-eficaz [7]. La normatividad en
dichos países incluye un apartado para el uso de esta tecnología [32], [33], pues proporciona un
suministro ininterrumpido del gas en la atención hospitalaria[5], [7].
En México, la situación actual de suministro de oxígeno médico en su mayoría es mediante el llenado
de termos criogénicos o reemplazo de cilindros por empresas que producen oxígeno por destilación
fraccionaria del aire [43]–[47]. No obstante, la transición tecnológica está iniciando como en el
Hospital Civil de Culiacán [48], entre otros. Por lo que el estudio de aspectos en casos reales,
permitirá analizar detalladamente el proceso de aceptación de este método de suministro de
oxígeno en hospitales, y permitirá valorar si es un cambio conveniente para los usuarios y el hospital.
Por esta razón, en la presente investigación se recabará información para realizar la comparativa de
los aspectos técnicos, administrativos y financieros que conlleva contar con esta tecnología
hospitalaria.

3. JUSTIFICACIÓN
La oxigenoterapia está considerada como una intervención eficaz para disminuir la mortalidad
mundial. Debido a que la hipoxemia es una de las dificultades clínicas que contribuyen a complicar
enfermedades, y con esto a elevar la mortalidad, la deficiencia en su suministro aumenta la
posibilidad de la mortalidad debido a la misma enfermedad [7].
En México, de acuerdo con datos del INEGI dentro de las 20 principales causas de enfermedad, las
infecciones respiratorias agudas se encuentra en primer lugar con un 55.30% [49], por lo cual se
debe estar prevenidos en caso de que estos pacientes presenten una complicación clínica como la
hipoxemia. Por esto, el suministro de oxígeno medicinal es considerado como indispensable en el
ámbito hospitalario.
Por otro lado, la demanda de oxigeno medicinal representa la mayor cantidad de consumo de un
gas medicinal, por ello se considera un gasto significativo en un hospital. Un ejemplo de los gastos
del oxígeno medicinal se ve reflejado en los hospitales del IMSS donde, en 2016 donde dicho gasto
fue de $ 1,151,602,976.15 con la empresa Infra [43] y de $ 226,374,144.19 con la empresa Praxair
[45]. Por otro lado en 2017, en unidades del ISEM se planteó un gasto presupuestal para el contrato
de oxigeno medicinal de $ 33,583,322.32 con la empresa Infra [47] y con la empresa Praxair de $
27, 643,104.76 [46].
Como se aprecia en México, el suministro del oxígeno medicinal se ha llevado a cabo por empresas
que producen oxígeno mediante la destilación fraccionaria del aire. Este oxígeno cuenta con una
pureza del 99.995%, y es trasladado en cilindros o termos que sustituyen los vacíos; en algunos casos
se llenan tanques-termos fijos [20]. Sin embargo, hoy en día, los hospitales de los distintos países
han considerado el uso de suministro de oxígeno in situ mediante la producción por PSA, ya que ha
demostrado ser una alternativa viable y confiable en el suministro ininterrumpido de oxigeno de
calidad [7], [14], [15], [38]–[40], por lo cual comienza a ser añadida a la normativa de estos países,
el uso de oxígeno de 93% de pureza.
Los resultados de estudios comparativos de otros países han concluido que el uso de la tecnología
PSA representa un beneficio económico, ya que mencionan que los gastos llegan reducirse en un
50% [14], [15], [38]–[40] en promedio. El lograr una reducción en los gastos de oxígeno medicinal,
podría contribuir a redireccionar el ahorro a otras áreas hospitalarias que así lo requieran.
Por lo anterior, el comparar la situación actual de hospitales que ya cuenten con la tecnología PSA,
con la situación que tenían anteriormente, mediante destilación fraccionaria, permitirá conocer los
beneficios e inconvenientes que se presentaron en el momento de su implementación y también lo
que conlleva la transición entre tecnologías.

4. OBJETIVO GENERAL
Realizar un estudio descriptivo-comparativo sobre el proceso de transición tecnológica para
generación de oxígeno medicinal mediante el método por PSA, y comprar su desempeño con el
oxígeno medicinal criogénico considerando aspectos de técnicos, administrativos y financieros en
dos centros de salud hospitalaria privados en México.
4.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Definir los requisitos técnicos, financieros y administrativos que tuvieron que cumplir las
instituciones hospitalarias que adoptaron la tecnología, para realizar el cambio a generación
de oxígeno por PSA.
• Registrar información de las instituciones hospitalarias sobre el consumo y costos
relacionados con el suministro de oxígeno con cilindros o termos y sobre lo generado por la
tecnología PSA.
• Comparar la información recopilada de manera objetiva, con el fin de discutir la
conveniencia de la transición tecnológica del oxígeno medicinal criogénico al PSA en los
hospitales en México.

5. METODOLOGIA
Se plantea realizar una comparativa descriptiva entre suministro de oxígeno medicinal por
obtención criogénica y PSA, esto con el fin de conocer cómo se lleva a cabo el cambio de tecnología.
Las ventajas y desventajas que conlleva la operativa de la tecnología PSA.
5.1. PRESENTACIÓN DE LOS HOSPITALES
Se seleccionaron dos hospitales que cuentan con la tecnología PSA como principal suministro de
oxígeno medicinal. Por cuestiones de confidencialidad se nombrarán Hospital A y Hospital B.
El Hospital A cuenta con esta tecnología desde el año 2015, se localiza en el centro de la Ciudad de
México. Cuenta con las especialidades de Alergología, Angiología y Cirugía Vascular, Audiología,
Otoneurología, Foniatría, Cardiología, Cardiología Pediátrica, Ginecología y Obstetricia, Cirugía
Plástica y Reconstructiva, Cirugía Oncológica, Dermatología, Gastroenterología, Ortopedia,
Pediatría, Neonatología, Urología, Laboratorio y Medicina General.
El Hospital B se encuentra en el oriente del Estado de México, cuenta con los servicios de:
Angiología, Odontología, Dermatología, Medicina Interna, Neumología, Neurología, Neurofisiología,
Nutrición, Otorrinolaringología, Oftalmología, Oncología, Pediatría, Patología, Cardiología,
Traumatología y ortopedia, Urología, Endoscopia, Ginecología y Gastroenterología. Este Hospital
recientemente ha adquirido esta tecnología en 2017.
En esta sección se plantea adquirir más información sobre la infraestructura: áreas del hospital, el
número de camas censables, sistema eléctrico, número de quirófanos.
5.2. PLANIFICACIÓN
En la planificación de un sistema de suministro de oxígeno medicinal, uno de los parámetros
importantes es conocer la demanda de oxígeno médico que requerirá el centro de atención a la
salud, para cual se debe contar con el conocimiento de la infraestructura principalmente de los
servicios médicos que oferta el hospital y el número de tomas de oxígeno en cada servicio.
Posteriormente se debe dimensionar el sistema de suministro, para así comenzar el análisis de la
ubicación de la central de este gas medicinal.
5.2.1. ESTUDIO DE CONSUMO
5.2.1.1 POR TOMAS DE OXÍGENO EN BASE AL ÁREA DEL HOSPITAL
El consumo se mide en litros/minuto y existe un consumo teórico que corresponde al valor máximo
de consumo en rigor y existe el consumo esperado que es el consumo práctico, es decir el que más
posibilidades tiene de aproximarse a la realidad.
El consumo esperado se calcula multiplicando el consumo teórico por el denominado coeficiente de
simultaneidad o coeficiente de utilización por la cantidad de tomas[20], [50]. Lo cual puede
expresarse a través de la siguiente ecuación[50]:

𝐶𝐸 = ∑(𝐶𝐷𝑇 ∗ 𝐶𝑇 ∗ 𝐶𝑈) (Ecuación 2)
Donde:
• CE = Consumo esperado
• CDT = cantidad de tomas
• CT = consumo teórico
• CU = coeficiente de utilización
Los coeficientes de consumo y el consumo teórico para cada área se muestran en la Tabla 8 [20],
donde se planea recopilar el número de tomas para determinar la demanda de consumo. En la Tabla
9 se mostrarán los resultados con un factor de seguridad del 10%[50].
ÁREA DE
APLICACIÓN
Oxígeno Hospital A Hospital B
Consumo
teórico
Lts/min
Coeficiente
de utilización
Cantidad
de tomas
Consumo
esperado
Lts/min
Cantidad
de tomas
Consumo
esperado
Lts/min
Hospitalización 6 0.2
Terapia Adultos 25 1
Terapia
pediátrica
20 0.5
Quirófano 20 0.1
Sala de partos 7 0.5
Neonatología 20 1
Laboratorio -- --
Neumonología 15 0.2
Guardía 15 0.2
Total de consumo en lts/min
Tabla 8. Consumo de oxígeno para los hospitales A y B
CÁLCULO DE DEMANDA DE OXÍGENO (m3
/h) Hospital A Hospital B
Consumo esperado por tomas de oxígeno
medicinal
Factor de seguridad (10%)
Consumo estimado total
Tabla 9. Total del cálculo de demanda de oxígeno medicinal
5.2.1.2 POR DATOS DE LAS EMPRESAS
Empresas como oxyplus y OGSI utilizan los siguientes coeficientes [50] para determinar el consumo
de oxígeno:
• 10 Litros por minuto por cada cama censable.
• 5 litros por minuto por cada área critica
• 0.75 Litros por minuto por otras áreas

5.2.1.3 POR FACTURACIÓN DE AÑOS PREVIOS
Otro método utilizado para conocer el consumo es el estudio de la facturación de años previos para
determinar una estimación del consumo de oxígeno.
5.2.2. DIMENSIÓN DE LOS SISTEMAS DE SUMINISTRO DE OXÍGENO MEDICINAL
Al obtener la demanda que debe tener el sistema se presentaran los casos que cumplen con los
requisitos para la capacidad del hospital, y en la Tabla 10 se mostrarán para ambos tipos de
suministro de oxígeno medicinal.
SISTEMA DE
SUMINISTRO DE
OXÍGENO MEDICINAL
DEFINICIÓN Hospital A Hospital B
CRIOGÉNICO Cálculo del número de
cilindros o de capacidad
del tanque térmico para
oxígeno líquido según el
consumo.
PSA Presentación de la
opción del modelo de
generador de oxigeno de
acuerdo con el flujo que
debe aportar según el
consumo de este gas.
Tabla 10. Comparación teórica del suministro de gas medicinal
En el caso del suministro de oxígeno medicinal por obtención criogénica se debe considerar el
porcentaje útil y en el caso de oxigeno liquido el sistema de venteo de acuerdo con la NFPA 99.
5.2.3. FACTORES IMPORTANTES EN EL ANÁLISIS DE LA UBICACIÓN DE LA CENTRAL DE GASES
PARA OXÍGENO MEDICINAL
Es importante dedicar un tiempo al análisis de la ubicación de las diferentes fuentes de gases
médicos, ya que se debe de respetar algunos criterios sobre seguridad, accesibilidad, espacio y
vulnerabilidad. Para ello se mencionan los siguientes criterios de diseño que se deben tener en
cuenta, de acuerdo con la información que proporciona la NFPA 99:
• Requisitos de almacenaje de gases no inflamables
• Regulaciones de la instalación eléctrica en áreas de almacenaje para gases médicos no
inflamables

5.3. COMPARACIÓN DEL TIPO DE INSTALACIÓN PARA LA CENTRAL DEL SUMINISTRO DE
OXÍGENO MEDICINAL
Las instalaciones para la central de suministro de oxígeno medicinal son de dos maneras: cuando el
origen es criogénico y cuando es por PSA. En la primera su instalación será de acuerdo a la normativa
nacional, la Norma Oficial Mexicana NOM-016-SSA3-2012, y en la segunda su instalación se revisará
de acuerdo a la ISO 10083 debido a que no hay normativa Mexicana.
5.3.1. SUMINISTRO DE OXÍGENO MEDICINAL DE ORIGEN CRIOGÉNICO
5.3.1.1 FORMA DE SUMINISTRO
En esta sección de plantea describir como era la forma de suministro de oxígeno criogénico tanto
para el Hospital A y el Hospital B, es decir, se dará a conocer como era el suministro si por cilindros,
termos móviles y tanques térmicos fijos. En la Tabla 11 se incluirá las especificaciones técnicas de
los componentes utilizados, cilindros o termos. También del manifold y la bancada de reserva
Especificaciones de: Hospital A Hospital B
Fuente de suministro de
oxigeno
Tipo de cilindros o termos:
Dimensiones:
Volumen:
Presión:
Tipo de cilindros o termos:
Dimensiones:
Volumen:
Presión:
Manifold Amp. de trabajo:
Voltaje de operación:
Rango de Presión de operación:
Sistema de alarmas:
Amp. de trabajo:
Sistema de alarmas:
Bancada de reserva Tipo de cilindro:
Dimensiones:
Volumen:
Presión:
Tipo de cilindro:
Dimensiones:
Volumen:
Presión:
Tabla 11. Especificaciones técnicas del suministro de oxígeno por obtención criogénica
5.3.1.2 CENTRAL DE GASES (OXÍGENO)
La ubicación de la central de gases se describirá y documentará con fotos, sólo en caso de que las
haya, cuando el suministro era mediante oxigeno medicinal criogénico en ambos hospitales. Se
presentará la distribución de los componentes, que deben estar colocados de acuerdo al flujo con
la red de distribución al hospital.
5.3.2. SUMINISTRO DE OXÍGENO MEDICINAL DE ORIGEN PSA
5.3.2.1 FORMA DE SUMINISTRO

Se presentará una descripción de la forma de suministro de oxígeno por PSA. En la Tabla 12 se
recopilará la información técnica de los componentes que constituyen la tecnología PSA, esto con
el fin de detallar diferencias entre ambos tipos de suministro.
Componentes: Hospital A Hospital B
Compresor Amp. de operación:
Temperatura de trabajo:
Horas de trabajo:
Sistema de alarmas:
Amp. de trabajo:
Temperatura de trabajo:
Horas de trabajo:
Sistema de alarmas:
Secador Amp. de trabajo:
Sistema de alarmas:
Amp. de trabajo:
Sistema de alarmas:
Generador de Oxigeno Amp. de trabajo:
Pureza:
Sistema de alarmas:
Amp. de trabajo:
Pureza:
Sistema de alarmas:
Manifold Amp. de trabajo:
Sistema de alarmas:
Amp. de trabajo:
Sistema de alarmas:
Tabla 12. Especificaciones técnicas de los componentes de la tecnología PSA.
5.3.2.2 CENTRAL DE GASES (OXÍGENO)
Se describirá la ubicación de la central de gases con el sistema PSA en ambos hospitales.
Los componentes de la tecnología PSA deben ser colocados de acuerdo con flujo de salida oxigeno
medicinal a la red de distribución de hospital y el espacio, se describirá como están colocados. Los
componentes a considerar son: compresor, secador, tanque de aire, generador de Oxigeno (Parte
funcional que incluye Tamices), tanque de Oxígeno al 93%, manifold y bancada de reserva
5.3.3. VALORACIÓN DE LA CENTRAL DE GASES (OXÍGENO)
Finalmente se aplicará una evaluación (ver Tabla 13) a la central de gases basada en la Guía de
buenas prácticas para establecimientos de atención médica hospitalaria de la COFEPRIS (Comisión
Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios), la cual se basa en la NOM-016-SSA3-2012. Se
discutirá que puntos no pueden aplicar con la tecnología PSA.
CENTRAL DE GASES
Cuentas o cumples con: Marco jurídico aplicable
36 Una central de gases exclusiva para el
suministro seguro e ininterrumpido a las áreas
de atención médica, instalada en un sitio al
SI NO NOM-016-SSA3-2012
Numerales 6.3 y 6.3.1

exterior del establecimiento principal, alejada
de fuentes de calor y de energía eléctrica.
37 Una central de gases instalada en un lugar
accesible, que facilite la carga y descarga de los
contenedores sin riesgo para el personal del
área de la salud y los usuarios del
establecimiento.
Numeral 6.3.1
38 Una central de gases:
- Techada
- Con suficiente ventilación
- Con piso de cemento
- Limitada perimetralmente
- Rampa de acceso vehicular (en caso
necesario), ésta no deberá ser de asfalto ni de
materiales inflamables.
Numeral 6.3.2
39 Estar debidamente identificada y con las
siguientes señalizaciones:
- Peligro
- Prohibición de fumar
- Manejo de aceites o lubricantes de origen
mineral
Numeral 6.3.3
40 Ser considerada un área de acceso restringido. SI NO NOM-016-SSA3-2012
Numeral 6.3.4
41 Mínimo un manifold exclusivo para oxígeno y
otro para óxido nitroso, en caso necesario.
Numeral 6.3.5
42 El Manual de buenas prácticas en el manejo de
gases medicinales y sus instalaciones.
Numeral 6.3.5
43 Líneas de distribución, para cada uno de los
gases, tendidas en el exterior del edificio y fijas
a los muros.
Numeral 6.3.5.3
44 Líneas de distribución para oxígeno
identificadas con etiquetas y rotulación de
color verde, señalizadas a todo lo largo de la
tubería, hasta las tomas de servicio final.
Numeral 6.3.5.3
45 Líneas de distribución para óxido nitroso
identificadas con etiquetas y rótulos azules,
señalizadas a todo lo largo de la tubería, hasta
las tomas de servicio final.
SI NO NA NOM-016-SSA3-2012
Numeral 6.3.5.3
46 Un conjunto de sensores para el monitoreo de
la presión de los gases, los cuales deben activar
el sistema de alarma cuando la presión del
suministro primario, suministro de respaldo o
línea principal, disminuyan a valores que
comprometan la presión de operación normal
requerida.
Numeral 6.3.5.3.1
47 Mínimo dos alarmas de tipo sonoro y dos de
tipo luminoso, ubicadas en la central de gases
Numeral 6.3.5.3.2

y en un área estratégica de control, cercana o
dentro del establecimiento, las cuales serán
activadas por el conjunto de sensores de
presión.
Tabla 13. Central de gases medicinales[51]
5.3.3.1 IMPORTANCIA EN LA CERTIFICACIÓN INTERNACIONAL DE LA TECNOLOGÍA PSA
Otro punto importante es conocer que la tecnología PSA que se utiliza tiene garantía tanto en su
utilización como en la calidad de oxígeno, por lo cual se revisara las certificaciones con las que
cuenta el generador de oxígeno médico.
5.4. COMPARACIÓN DE LA GESTIÓN DE LA TECNOLOGÍA DEL SUMINISTRO DE OXÍGENO
Se comparará la información sobre la gestión de ambos suministros basado en manuales de buenas
prácticas en la instalación y el manejo de gases medicinales, y manuales de los equipos como
compresor, secador y el generador de oxígeno, normas para lo cual se debe recalcar que es
importante considerar los siguientes puntos:
• Revisiones de operación del suministro de oxígeno
o Chequeo de presión y pureza
• Mantenimientos preventivos y correctivos.
5.5. COMPARACIÓN DE RIESGOS Y SEGURIDAD
En base a las normas y manuales de buenas prácticas redactar los riesgos que se pueden tener al
contar con un suministro de oxígeno medicinal de origen por PSA y de origen criogénico. Por ejemplo
como la NOM 020 que establece el uso de recipientes criogénicos.
5.6. COMPARATIVA EN LA PUESTA EN MARCHA DE LA INSTALACIÓN UN SISTEMA PSA Y UNO
CRIOGÉNICO
La puesta en marcha de la instalación debe ser sencilla, sin embargo se describe consideraciones
importantes que se deben tomar en cuenta.
5.6.1. PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO EN LA INSTALACIÓN
En el momento de la puesta en marcha debe asegurar la labor adecuada de la instalación de oxigeno
medicinal para lo cual se aplican pruebas de funcionamiento se compararán de acuerdo con la ISO
10083 y manuales de buenas prácticas de gases medicinales.
PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO
PRUEBA SUMINISTRO DE OXÍGENO
MEDICINAL POR CRIOGÉNICO
SUMINISTRO DE OXÍGENO MEDICINAL
POR PSA

Pruebas de presión: Verificación de la presión en cada
componente con el manómetro que se
encuentran en cada etapa en la planta,
lo cual permite encontrar fugas.
Pruebas de Pureza Se revisa etiqueta del cilindro
o termo que confirma que la
concentración del oxígeno.
Chequeo con el sensor de Oxigeno del
equipo de la pureza a la salida de los
tamices y en el tanque de Oxígeno.
Pruebas de Alarmas Descripción y Chequeo del
funcionamiento de alarmas del equipo
y en el manifold.
Registro de los valores a los cuales cada
sensor de alarma se enciende y apaga.
Pruebas de
Monitoreo
No aplica Registro de valores Presión y Pureza en
el panel de control
5.7. COMPARATIVA DE COSTOS
La comparación de los costos se realizará en el hospital A debido a que cuenta con la tecnología PSA
desde el año 2015.
5.7.1. COSTOS ASOCIADOS CON EL SUMINISTRO DE OXÍGENO MEDICINAL CRIOGÉNICO
Se determinarán el costo mediante la facturación de dos años previos a la adquisición de la
tecnología PSA.
Año Descripción Unidad de
Medida
Precio
Unitario
Consumo Costo total
2013 Cilindro de
oxígeno X
M3
2014 Tanque
Termo
CARGA
Tabla 14. Costos con el suministro de oxígeno medicinal por obtención criogénica 2013-2014
5.7.2. COSTOS ASOCIADOS A LA PRODUCCIÓN DE OXÍGENO MEDICINAL IN SITU
Descripción 2015 2016 2017 2018
Concentrador de
oxígeno
Costos de manejo y
envío
Obra civil
Obra eléctrica
Otros
Subcontratación de
mantenimiento
preventivo y correctivo

(incluye repuestos por
un valor de hasta $
1000)
Personal técnico de la
institución involucrado
Oxígeno de reserva
Seguro todo riesgo
Consumo de energía
eléctrica
Recambio de Zeolita
Tabla 15. Costos asociados al suministro de oxígeno medicinal in situ

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Proveedor Infra S.A. de C.V., 2017. [En línea]. Disponible en:
http://compras.imss.gob.mx/?P=fprov&k=INF891031LT4. [Consultado: 10-sep-2018].
Proveedor Infra del Sur S.A. de C.V., 2017. [En línea]. Disponible en:
http://compras.imss.gob.mx/?P=fprov&k=ISU820801FT2. [Consultado: 10-sep-2018].
Proveedor Praxair México S. de R.L. de C.V., 2016. [En línea]. Disponible en:
http://compras.imss.gob.mx/?P=fprov&k=PME960701GG0. [Consultado: 10-sep-2018].
[46] Secretaria de Salud del Estado de México y Instituto de Salud del Estado de México,
“Contrato Praxair”. Subdirección de recursos materiales, Estado de México, p. 24, 2016.
[47] Secretaria de Salud del Estado de México y Instituto de Salud del Estado de México,
“Contrato Infra”. Subdirección de recursos materiales, Estado de México, p. 24, 2016.
[48] Departamento de Comunicación Social, “Hospital Civil de Culiacan tiene la única planta
generadora de Oxígeno Medicinal en el país.”, Secretaria de Salud de Sinaloa, 2018. [En
línea]. Disponible en: http://saludsinaloa.gob.mx/index.php/2018/06/26/hospital-civil-de-
culiacan-tiene-la-unica-planta-generadora-de-oxigeno-medicinal-del-pais-26-de-junio-del-
2018/. [Consultado: 01-ago-2018].
[49] Secretaria de Salud, “20 Principales causas de enfermedades”, Epidemiología, 2017. [En
línea]. Disponible en:
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es_causas_enfermedad_nacional_grupo_edad.pdf. [Consultado: 15-ago-2018].
[50] M. Gil Villalta y F. M. Saravia Fuentes, “Consultoría para el Hospital General del Instituto
Salvadoreño del Seguro Social (ISSS) sobre la Generación de Oxigeno Medicinal por el
Método de Adsorción Balanceo de Presión”, Universidad de el salvador., 2016.
[51] Secretaria de Salud y Comisión Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios, “Guía de
buenas prácticas para establecimientos de atención médica hospitalaria”, 2017.

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