Propiedades Físicas Y Químicas De Los Gases Licuados

Propiedades Físicas y Químicas de los Gases Licuados

DEFINICIONES

• Gas Licuado: en términos generales, es la forma líquida de un material que, a temperatura ambiente y presión atmosférica, es un gas.

• Gas Licuado de Petróleo (LPG): es una mezcla de hidrocarburos livianos, principalmente Propano (C3) y Butano (C4), obtenido del procesamiento del gas natural y/o de la refinación del petróleo crudo.

• Gas Natural Licuado (LNG): es una mezcla de hidrocarburos livianos, compuesto principalmente por Metano (C1) y Etano (C2), que se transportan a muy bajas temperaturas para mantener su estado líquido.

• Gases Químicos: son compuestos químicos puros, muchos de ellos derivados de hidrocarburos, que son transportados en estanques presurizados o refrigerados, según el producto, para mantener su estado líquido. Entre los principales se cuentan: Propileno, Butadieno, Oxido de Etileno, Oxido de Propileno, Cloruro de Vinilo Monómero (VCM) y Amoniaco.

CONDICIONES DE ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

La principal diferencia entre los productos líquidos de petróleo normales y los gases licuados es que estos últimos son almacenados, transportados y medidos y cuantificados en condiciones de dos fases: líquido y vapor.

En función de las condiciones de temperatura y presión bajo las cuales se almacenan y transportan los gases licuados, los buques que los transportan se pueden clasificar en las siguientes categorías principales:

a) Buques Totalmente Presurizados (Fully Pressurized): el producto es transportado a temperatura ambiente y presión entre 0 y 18 bars (0 y 15 kgf/cm2), dependiendo del tipo de producto y de la temperatura ambiente.

Ejemplos:

Butano a 15ºC Presión: 1,0 bar

Propano a 15ºC Presión: 6,5 bar

b) Buques Semi-Refrigerados/Semi-Presurizados: en este tipo de buques el producto es parcialmente refrigerado (hasta –10ºC aproximadamente), a presiones de trabajo entre 3 y 8 bar.

c) Buques Totalmente Refrigerados (Fully Refrigerated): estos buques han sido diseñados generalmente para el transporte de grandes cantidades de LPG y Amoniaco. El producto se transporta aproximadamente a presión atmosférica y a temperaturas de ebullición o más bajas (hasta más o menos –50ºC), en función del tipo de producto.

Ejemplos: Amoniaco: -33 ºC

Propano: -42 ºC

Butano: -5 ºC

d) Buques para LNG (Gas Natural Licuado): estos buques son diseñados especialmente para transportar grandes volumenes de LNG a temperaturas entre –160 y –190 ºC y presiónes cercanas a la atmosférica.

PROPIEDADES QUIMICAS

Estructura Molecular

La mayoría de los compuestos químicos poseen diferentes nombres, a pesar de tener la misma estructura química. En general, a medida que los compuestos se tornan más complejos en su estructura, la cantidad de sinónimos aumenta.

La fórmula química simplificada representa el número de átomos de cada elemento en la molécula. Esta fórmula se denomina Fórmula Molecular.

Los Hidrocarburos son substancias cuyas moléculas contienen solamente átomos de carbono e hidrógeno en diferentes cantidades, proporciones y tipos de estructuras y pueden ser gases, líquidos o sólidos a temperatura y presión normales, dependiendo del número de átomos de carbono presentes en la estructura molecular.

Aquellos hidrocarburos que contienen hasta cuatro (4) átomos de carbono son gaseosos a las condiciones ambientales y en este grupo se encuentran los gases licuados de petróleo. Los hidrocarburos que contienen desde cinco (5) hasta cerca de veinte (20) átomos de carbono son líquidos a condiciones ambientales y aquellos con mayor número de átomos son sólidos.

El átomo de carbono posee cuatro enlaces mediante los cuales se puede unir con uno o más átomos de carbono o con átomos de otros elementos, para formar distintas moléculas. Un átomo de hidrógeno, sin embargo, tiene sólo un enlace, por lo que puede unirse solamente con un átomo diferente.

Aquellas moléculas de hidrocarburos cuyo número relativo de átomos de carbono e hidrógeno permite a los átomos de carbono usar sus enlaces en forma individual (simple) con otros átomos de carbono, se dice que está "saturada". Es decir, un hidrocarburo saturado es aquel que en su estructura molecular solo existen enlaces simples.

Cuando en una molécula el número de átomos de hidrógeno es menor al requerido para ocupar todos los enlaces disponibles de los átomos de carbono, dos o más de éstos últimos se enlazarán entre sí mediante enlaces dobles o triples. Por esta razón estos hidrocarburos son llamados "insaturados". Este tipo de enlaces entre átomos de carbono no son tan estables como los enlaces simples y, por lo tanto, los compuestos insaturados son químicamente más reactivos que los compuestos saturados.

El tercer grupo de gases licuados consiste en los gases químicos caracterizados por la presencia en la molécula de átomos diferentes del carbono y del hidrógeno.

Hidrocarburos Gaseosos Saturados

Los hidrocarburos gaseosos saturados, metano, etano, propano y butano son líquidos incoloros e inodoros bajo condiciones normales de transporte.

Todos ellos son gases inflamables y se quemarán en presencia de aire u oxígeno para producir dioxido de carbono y vapores de agua. Como son químicamente no-reactivos por lo general no presentan problemas de compatibilidad con los materiales comunmente usados en el manejo. En presencia de humedad, sin embargo, los hidrocarburos saturados pueden formar hidratos.

Compuestos azufrados, tales como mercaptanos, son generalmente adicionados como odorizantes, antes de la distribución comercial, para ayudar a la detección de estos vapores.

El metano y, en menor proporción, el etano, conforman el tipo de gas licuado denominado Gas Natural Licuado (LNG), en tanto que el propano y el butano conforman el Gas Licuado de Petróleo o LPG.

Hidrocarburos Gaseosos Insaturados

Este tipo de gases comprende: etileno, butileno, butadieno e isopreno. En estado líquido son incoloros con un olor algo dulce característico. Son inflamables en presencia de aire u oxígeno, produciendo CO2 y vapor de agua. Son químicamente más reactivos que los hidrocarburos saturados y pueden reaccionar en forma peligrosa con el cloro. El etileno, propileno y butileno no presentan problemas de compatibilidad con los materiales de construcción,

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