Material para fines didácticos, elaborado por Alejandro Requena para el curso PS5216: Tecnología del Carbón.

1. UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR
Departamento de Procesos y Sistemas
PS5216: Tecnología del Carbón
Objetivo General
Conocer el estado de la tecnología de procesamiento
del carbón mineral, dirigida a la obtención de energía y
productos intermedios para la industria siderúrgica y
química.
Prof. Alejandro Requena G.
arequena@usb.ve - Ofc. MYS 205-A

2. ¿Qué es ?
roca CARBÓN
SEDIMENTARIA
de materia orgánica
transformada por acción
bioquímica
(DIAGÉNESIS)
y
geoquímica
(METAMORFISMO)

3. Roca sedimentaria
de origen orgánico.
Combustible fósil
con ventajas competitivas:
 Abundante: Reservas extensamente distribuidas en más de 100
países.
 Seguro: Estable, fácil transporte, almacenamiento y utilización.
 Suministro Garantizado: Precios competitivos que garantizan
la generación de electricidad.
 Limpio: Disponibilidad de tecnologías limpias.
 Económico: Principal combustible para generación
termoeléctrica.

4. Mapa mental: El mundo del carbón

5. Contenidos del curso
1
• Tema 1: Formación del carbón.
• Tema 2: Ensayos de caracterización y Sistemas de clasificación del carbón.
2
• Tema 3: Exploración y Explotación del carbón.
3
• Tema 4: Transporte, almacenamiento y manejo del carbón mineral.
• Tema 5: Preparación mecánica.
4
• Tema 6: Obtención de coque y otros productos para la industria.
5
• Tema 7: Aprovechamiento energético del carbón.
• Tema 8: El carbón mineral en Venezuela.

6. ❶ Formación, caracterización y clasificación

7. Tema 1: Formación del carbón
• Formación de Yacimientos.
– Diagénesis
– Catagénisis
– Metagénesis
• Grado de Metamorfismo.
– Turba
– Lignito
– Hullas
– Antracita
• Rango del Carbón.
– Parámetros de Caracterización y
Clasificación del Carbón.
• Análisis inmediato y elemental.
• Análisis físicos y plásticos.
• Análisis petrográficos y especiales

8. Tema 2: Caracterización y clasificación
• Ensayos de caracterización:
– Análisis Inmediato y Poder
calorífico
– Análisis elemental y
caracterización por ensayos
químicos especiales
– Petrografía del carbón
– Ensayos plásticos
• Clasificación del carbón:
– Sistemas regionales:
Británico, Español, ASTM, etc.
– Sistema Internacionales

9. ❷ Exploración y Extracción

10. Tema 3: Exploración y explotación
• Exploración del carbón.
– Identificación de zonas
carboníferas.
– Cubicación de Yacimientos.
– Reservas.
• Explotación del carbón.
– Minería a cielo abierto.
– Minería subterránea.
– Accidentes en minas:
detección y prevención.
– Impacto ambiental de la
minería del carbón.
Minería Cielo Abierto
Minería Subterránea

11. Minería subterránea

12. Minería a cielo abierto

13. ❸ Preparación y transporte del carbón

14. Preparación Mecánica y Transporte
• Tema 5: Depuración del Carbón.
– Propósito
– Métodos de concentración de
minerales. Equipos.
– Curvas de lavabilidad.
• Tema 4: Transporte,
Almacenamiento y Manejo.
– Logísticas de Transporte.
– Almacenamiento
– Pérdida de calidad
• Oxidación del carbón
• Combustión espontánea.

15. ❹ Aprovechamiento energético

16. Tema 7: El carbón como fuente energética
• Combustión
• Gasificación
• Licuefeacción

17. • Combustión del Carbón
• Termodinámica y cinética de
la combustión del carbón.
• Procesos de combustión.
– Lecho fijo
– Lecho fluidizado
– Quemadores de carbón
pulverizado
• Generación de electricidad.
• Aspectos ambientales.
Tecnologías limpias para el
control de emisiones y
aprovechamiento eficiente de
la energía.

18. • Gasificación del Carbón
• Termodinámica y
Cinética de las
reacciones de
gasificación.
• Tecnologías de
Gasificación
– Primera Generación.
– Segunda Generación.
– Tecnologías limpias.
• Gas de Síntesis.
Central Termoeléctrica IGCC de Puertollano.
www.ELCOGAS.es

19. • Licuefacción del Carbón
• Fisicoquímica de la
licuefacción de carbones.
• Tipos de Procesos.
– Pirolíticos.
– Extracción con solventes.
– Licuefacción catalítica
directa.
– Licuefacción indirecta.
• Procesos Industriales
– Tendencias tecnológicas.
– Aspectos ambientales.

20. ❺ Obtención de coque y derivados

21. Derivados del Carbón

22. Tema 6: Coquización del Carbón
• Pirólisis del carbón.
• Producción de coque de
carbón.
– Coque metalúrgico, Coque
para fundición y Coque
para hornos eléctricos.
– Especificaciones de
calidad.
– Condiciones del proceso
que afectan la calidad del
coque.
• Alquitrán y Brea de carbón.
– Obtención de breas.
– Tipos y especificaciones de
calidad.

23. Otras Asignaturas relacionadas
• PS5225: Materiales de carbono para la Industria y
Tópicos Especiales
• PS5226: Materiales de carbono para la Industria.
Introducir al estudiante en la Ciencia de los materiales de carbono
teniendo como referencia principal las distintas formas de organización
del elemento carbono, las cuales dan origen a diferentes propiedades
tales como dureza, color, porosidad, y por ende distintas aplicaciones
industriales. También se estudian los ensayos de caracterización y
clasificación, y los procesos industriales de obtención del material.
 PS6228: Nuevos materiales a partir de breas.
Conocer los distintos procesos de obtención, caracterización y
aplicaciones industriales de las breas de carbón y petróleo, y el
potencial de estos productos para la obtención de nuevos materiales.

24. Tema 8: El Carbón en Venezuela
• Cuencas carboníferas:
– Zulia Guasare
– Andes Sto. Domingo
Lobatera
Las Adjuntas
– Anzoátegui Naricual
Fila Maestra
– Falcón; Aragua; Guárico
• Reservas y usos.
• Explotación comercial.
• Proyecciones.
Reservas Totales: 10.215x106 TM
Zulia 83%
Andes 15%
Anzoátegui 1%

25. Bibliografía
 An introduction to coal technology. N. Berkowitz. Academic Press, 1979.
 The chemistry and technology of coal. J. Speight. Marcel Dekker, Inc.
1994.
 Coal and modern coal processing: An introduction. Ed. G. J. Pitt., G. R.
Millard. Academic Press, 1979.
 Chemical of coal utilization. Suplementary Volume. H. Lowry Editor, John
Wiley.
 Le coke. R. Loison, P. Foch; A. Boyer Dunod, París 1970.
 Coal preparation. J. Leonard, D. Mitchell, Editores, AIME, 1968.
 Coal quality and combustion performance. J. Unsworth; D. Barratt; P.
Roberts. Elsevier, 1991.
 Coal combustion. J. Tomeczek. Krieger Publishing Company, 1994.
 Coal liquefaction. D. Duayne; T. Mitchell; M. Farcasiu. Academic Press,
1980.
 Revistas especializadas.
 Páginas WEB.

26. Normas para los participantes
• Horario de Consultas:
Martes 1:30 a 3:30 am
No se atenderán consultas el día anterior al examen.
• Evaluación:
– Dos exámenes parciales 60%
• Primer parcial: 30%
• Segundo parcial: 30%
– Monografía y Seminario 30%
– Asignaciones 10%
• Escala de evaluación:
Puntos acumulados 0 – 29 30 – 49 50 – 69 70 – 84 85 - 100
Calificación definitiva 1 2 3 4 5

27. Espero que este resulte de su utilidad y agrado.
Gracias.