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

UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Departamento de Procesos y Sistemas

¿Qué es ?

CARBÓN roca

SEDIMENTARIA

de materia orgánica

transformada por acción

bioquímica

(DIAGÉNESIS)

y

geoquímica

(METAMORFISMO)

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.

Mapa mental: El mundo del carbón

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.

❶ Formación, caracterización y clasificación

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

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

❷ Exploración y Extracción

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

Minería subterránea

Minería a cielo abierto

❸ Preparación y transporte del carbón

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.

❹ Aprovechamiento energético

Tema 7: El carbón como fuente energética

• Combustión • Gasificación

• Licuefeacción

• 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.

• 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

• 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.

❺ Obtención de coque y derivados

Derivados del Carbón

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.

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.

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%

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.

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

Espero que este resulte de su utilidad y agrado.

Gracias.