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COMBUSTIBLES LUBRICANTES Y SOLVENTES

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COMBUSTIBLES

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Capitulo 2

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Combustibles.

DERIVADOS DEL PETRÓLEO: Combustibles • Gasolina motor corriente y extra: Para consumo en los vehículos automotores de combustión interna, entre otros usos. • Turbocombustible: Gasolina para aviones JET, también conocida como Jet-K. • Gasolina de aviación: Para uso en aviones con motores de combustión interna. • ACPM o Diesel: De uso común en camiones y buses. • Kerosene: Se utiliza en estufas domésticas y en equipos industriales. • Cocinol: Especie de gasolina para uso domésticos. Su producción es mínima. • Gas propano o GLP: Se utiliza como combustible doméstico e industrial. • Bencina industrial: Se usa como materia prima para la fabricación de disolventes alifáticos o como combustible doméstico. • Combustóleo o Fuel Oil: Es un combustible pesado para homos y calderas industriales. • Disolventes alifáticos: Sirven para la extracción de aceites, pinturas, pegantes y adhesivos; para la producción de thinner (diluyente, también conocido como adelgazador o rebajador de pintura, diseñado para disolver, diluir o adelgazar sustancias insolubles en agua, como la pintura, los aceites y las grasas), gas para

quemadores industriales, elaboración de tintas, formulación y fabricación de productos agrícolas, de caucho, ceras y betunes y para limpieza en general. • Asfaltos: Se utilizan para la producción de asfalto y como material sellante en la industria de la construcción.

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Petroquímicos • Bases Lubricantes: Es la materia prima para la producción de los aceites lubricantes. • Ceras parafínicas: Es la materia prima para la producción de velas y similares, ceras para pisos, fósforos, papel parafinado, vaselinas, etc. • Polietileno: Materia prima para la industria del plástico en general. • Alquitrán aromático: (Arotar) Materia prima para la elaboración de negro de humo que, a su vez, se usa en la industria. • Ácido nafténico: Sirve para preparar sales metálicas tales como naftenatos de calcio, cobre, zinc, plomo, cobalto, etc., que se aplican en la industria de pinturas, resinas, poliéster, detergentes, tensoactivos y fungicidas. • Benceno: Sirve para fabricar ciclohexano. • Ciclohexano: Es la materia prima para producir caprolactama y ácido adípico, con destino al nylon. • Tolueno: Se usa como disolvente en la fabricación de pinturas, resinas, adhesivos, pegantes, thinner y tintas, y como materia prima del benceno. • Xilenos mezclados: Se utilizan en la industria de pinturas, de insecticidas y de thinner. • Alquilbenceno: Se usa en la industria de todo tipo de detergentes, para elaborar plaguicidas, ácidos sulfónicos y en la industria de curtientes.

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Gas Natural El gas natural sirve como combustible para usos domésticos, industriales y para la generación de energía termoeléctrica. En el área industrial es la materia prima para el sector de la petroquímica. A partir del gas natural se obtiene, por ejemplo, el polietileno, que es la materia prima de los plásticos Del gas natural también se puede sacar gas propano. Esto es posible cuando el gas natural es rico en componentes como propanos y butanos, corrientes líquidas que se le separan. Otros El azufre que sale de las refinerías sirve para la vulcanización del caucho, fabricación de algunos tipos de acero y preparación de ácido sulfúrico, entre otros usos. COMBUSTIÓN Y COMBUSTIBLES

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Combustión :Reacción química entre un combustible y un comburente.

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Combustible :Sustancia capaz de entrar en combustión y producir energía calórica. • Naturales: Si se encuentran en la naturaleza y no han sufrido modificaciones.

• Artificiales: Si se obtienen por transformaciones de los combustibles naturales mediante tratamientos termo-mecánicos y químicos.

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CLASIFICACIÓN DE LOS COMBUSTIBLES Sólidos

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Natural  Madera, turba, lignito, hulla. Artificial  Coke, Carbón de madera, polvo de carbón.

Líquidos

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Natural  Petróleo y sus derivados. Artificial  Productos de destilación de alquitrán de hulla, de lignito, betunes naturales, bencina, alcohol.

Gaseosos

:

Natural  Gas Natural.

Artificial  Hidrógeno, acetileno, propano y butano. PROPIEDADES DE LOS COMBUSTIBLES 1. Viscosidad

La viscosidad tiene gran importancia en los combustibles líquidos a efectos de su almacenamiento y transporte. Su determinación es experimental y los valores típicos se encuentran tabulados para los distintos combustibles industriales líquidos. El hecho de que un combustible (o un líquido en general) tenga la viscosidad muy alta quiere decir que es poco fluido.

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2. Volatilidad. Es la aptitud de un combustible para evaporarse y se obtiene mediante la curva de destilación, que representa la ley según la cual varía el tanto por ciento de combustible evaporado al aumentar la temperatura. La curva de destilación de los hidrocarburos puros son líneas rectas ya que estos evaporan a una temperatura definida. En cambio los combustibles al uso, por tratarse de mezclas de hidrocarburos, tienen una curva de destilación en forma de S. Esta propiedad tiene importancia en el comportamiento del motor en el arranque y la aceleración. Para facilitar el arranque es conveniente que parte de la gasolina evapore a temperatura ambiente, es decir, que el trozo de la curva de destilación relativo al porcentaje vaporizado entre 0 y 10% se verifique a una temperatura relativamente baja. También, una buena vaporización a baja temperatura favorece la distribución del combustible entre los cilindros y permite una mejor aceleración. Por el contrario, si las temperaturas de destilación son demasiado bajas, la gasolina tiende a formar burbujas de vapor en los conductos qué pueden interrumpir el flujo de combustible. También se puede producir dilución del aceite lubricante si se acumula combustible líquido en las paredes del cilindro.

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3. Poder calorífico. Los hidrocarburos cuando se queman (reacción con oxígeno) dan lugar a vapor de agua y anhídrido carbónico. El vapor de agua puede encontrarse en estado de vapor o condensado en estado liquido. Según sea el caso se distingue él poder calorífico superior e inferior.

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El poder calorífico inferior es la cantidad de calor liberado en la combustión completa de un kilogramo de combustible cuando los gases de la combustión se llevan hasta el punto de qué el agua se encuentre en estado de vapor.

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El poder calorífico superior es la cantidad dé calor que se libera en la combustión completa de un kilogramo de combustible cuando los gases de la combustión se enfrían hasta qué el agua formada queda en estado líquido.

La diferencia entre ambos es el calor de vaporización del agua formada en la combustión. Desde el punto de vista de utilización en él motor, interesa principalmente el poder calorífico inferior por cuanto el vapor de agua no se condensa debido a la elevada temperatura a la qué se expulsan los gases de la combustión.

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4. Fluidez La fluidez es la inversa de la viscosidad. Por ello la medida de la viscosidad es importante porque nos va a dar una idea de la fluidez del combustible; permite apreciar la posibilidad del bombeo de un producto en una canalización y de este modo nos permite saber si podemos tener un suministro regular. La viscosidad es muy importante en el caso de los fueloils, ya que éstos se clasifican siguiendo criterios de viscosidad a una determinada temperaturas. Es la temperatura más baja (en ºC o ºF) en la que un fluido sigue siendo un líquido vertible, es decir, todavía se sigue comportando como un fluido. 5. Densidad Relativa

Para el caso de los combustibles gaseosos se utiliza la densidad relativa al aire y para los combustibles líquidos se utiliza la densidad relativa al agua. En la práctica es muy importante conocer este parámetro para saber si el gas combustible se acumula en el techo o en el suelo, en caso de una fuga en un local cerrado, o en el caso de los combustibles líquidos si son o no más livianos que el agua.

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La densidad absoluta del aire en condiciones normales es de 1,293 kg/m3 Para los combustibles líquidos, en forma aproximada se puede utilizar la siguiente fórmula: ρ = 250 + 9,13 mc + mh expresada en kg/m3 a 15 ºC Donde mc y mh son las masas respectivas de carbono e hidrógeno.

También es frecuente usar los ºAPI. 6. Límite de inflamabilidad Esta propiedad es característica a los combustibles gaseosos y establece la proporción de gas y aire necesaria para que se produzca la combustión, indicando un límite superior y uno inferior. Ejemplo: PROPANO Límite inferior: 2,4 % Limite superior: 9,5 %

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7. Punto de inflamación y de Combustión Para que una reacción de combustión se produzca, la mezcla de combustible y comburente debe alcanzar una temperatura mínima necesaria, que recibe el nombre de punto de inflamación. El punto de inflamación depende del comburente, por lo que su valor no es el mismo si se utiliza oxígeno o aire.

Una vez iniciada la reacción, el calor mantendrá la temperatura por encima de la inflamación y la reacción continuara hasta agotarse el combustible. Otra temperatura importante es la temperatura de combustión o de llama máxima, que se alcanza en la combustión. En la bibliografía específica estos valores se encuentran tabulados: Ejemplo: BUTANO

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Temp. de Inflamación

Temp. de combustión

En Aire

420 ºC

1960 ºC

En Oxígeno

280 ºC

2790 ºC

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8. Punto de enturbiamiento y congelación: El punto de enturbiamiento sólo se aplica a los gasóleos y es la temperatura mínima a la que sometiendo el combustible a un enfriamiento controlado se forman en el seno del mismo los primeros cristales de cera o parafina de cadenas que tienen naturalmente los derivados del petróleo. El punto de enturbiamiento debe ser a una temperatura menor que la temperatura ambiente, más baja para evitar el taponamiento de los filtros. Punto de congelación: La diferencia con el punto de enturbiamiento está en el termómetro utilizado. Se aplica a gasóleos y a fuel-oils. En el punto de enturbiamiento el termómetro toca el fondo del tubo de ensayo; en la prueba del punto de congelación, no se toca el fondo del tubo de ensayo, ya que aquí se mide la temperatura a la cual se ha solidificado toda la muestra (cambio de estado de la materia de líquido a sólido).

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En el de enturbiamiento vemos cuando solidifican los primeros cristales (es decir, los de punto de congelación más alto). En el de congelación ya ha solidificado toda la muestra. Si ponemos el tubo horizontal, la muestra no debe moverse en 3 segundos. Prueba de enturbiamiento: Vemos cristales de compuestos parafínicos, que son los que tienen el punto de congelación más alto.

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Punto de congelación Hay un mayor número de compuestos hidrocarbonados solidificados. A esta temperatura el producto no puede fluir por la canalización en la que se encuentra. Hay que tener asegurar que no se alcance este punto en la operación del combustible porque podría acarrear graves problemas. 9.

Contenido en azufre: El azufre que se encuentra en un combustible líquido deriva del crudo de petróleo del que procede el combustible y a veces puede derivar de algún proceso al que ha sido sometido en el fraccionamiento. Nos interesará que el contenido en azufre sea el menor posible, ya que la legislación marca unos límites. Los problemas que nos pueden provocar el azufre contenido en un combustible líquido son: Corrosiones en los equipos en los que se quema el combustible, en equipos auxiliares (chimeneas), precalentadores de aire, etc., contaminación ambiental, que se debe evitar . Influye sobre el poder calorífico del combustible, pudiendo hacer que sea menor. Puede variarlo bastante.

Si estamos utilizando el combustible en una planta donde se van a utilizar los gases de combustión, puede traer problemas al entrar en contacto directo con lo que se está produciendo en la planta.

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10. Temperatura o Punto de Ignición: Es la temperatura mínima necesaria para que los vapores generados por un combustible comiencen a arder o hervir. Para que esto suceda es necesario alcanzar primero la Temperatura de vaporización. 11. Temperatura o Punto de Vaporización a la temperatura mínima necesaria para que un combustible comience a generar vapores inflamables. En los líquidos no inflamables es la temperatura a la que esos líquidos pasan a ser vapor. 12. Punto de Ebullición: es aquella temperatura en la cual la materia cambia de estado líquido a estado gaseoso, es decir hierve. Expresado de otra manera, en un líquido, el punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido es igual a la presión del medio que rodea al líquido. En esas condiciones se puede formar vapor en cualquier punto del líquido.

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COMBUSTIBLES: Fuel Oil Gas Oil - Diesel Gasolinas. Gas Natural. Biodiesel. Alcohol.

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DENSIDADES Y PESO ESPECÍFICO DE COMBUSTIBLES

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FUEL OIL El fuel oil es una fracción del petróleo que se obtiene como residuo luego de la destilación topping. De aquí se obtiene entre un 30 y un 50% de esta sustancia. Es el combustible más pesado de los que se puede destilar a presión atmosférica. Está compuesto por átomos con más de 20 átomos de carbono, y su color es negro. El fuel oil se usa como combustible para plantas de energía eléctrica, calderas y hornos. Por otra parte, también es tratado con procesos a menor presión para poder ser destilado y así obtener las fracciones mas pesadas del petróleo como los aceites lubricantes y el asfalto entre otros.

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Son combustibles residuales, puesto que es el residuo que queda cuando se somete el crudo a destilación atmosférica. Es la fracción de combustible más pesada, la que tiene un mayor número de átomos de carbono.

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FUEL OIL.

Puede proceder de una destilación o de sucesivas destilaciones del crudo de petróleo. El intervalo de destilación se encuentra entre 340 y 500ºC.

El fuel está compuesto por los hidrocarburos que contenía el crudo inicialmente y que no ha ido en las otras fracciones. Habrá asfaltos, compuestos metálicos, hidrocarburos, compuestos de N2, O2 y S en bastante proporción. Es el combustible que tiene mayor proporción de compuestos metálicos y S. Es por lo tanto el que va a dar un mayor porcentaje de cenizas en la combustión porque tiene los componentes más pesado e indeseables del crudo de petróleo. Este combustible se emplea para motores tipo Diesel lentos (de barcos). Se empleaba en instalaciones de calefacción, pero debido a su alto contenido en azufre, fue prohibido por la legislación medioambiental. Para la clasificación de los fuelóleos lo hacemos por la viscosidad que presentan a una cierta temperatura. El aspecto físico del fuelóleo es pastoso y semifluido, con colores desde marrón a negro. Al ser una emulsión, el H2O puede quedar ocluido en su seno formando bolsas. Para la toma de muestras a veces es necesario calentarlo para poder manejarlo, sobre todo si se trata de un fuelóleo muy pesado.

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GAS OIL - DIESEL El Diesel produce energía en un motor cuando se atomiza y se mezcla con aire en la cámara de combustión. La presión causada por la subida del pistón en el cilindro produce un aumento rápido de temperatura. Cuando se inyecta el combustible, la mezcla de aire / combustible se inflama y la energía se desprende para empujar los pistones hacia abajo y hacer girar el cigüeñal. Un combustible perfecto se quemaría por completo, sin dejar residuos ni emitir humo. Sin embargo, no existe un combustible perfecto. Un combustible limpio que cumpla con las recomendaciones del fabricante hará que la vida útil y el rendimiento del motor sean normales. Si no es así, corre riesgo de que no se cumpla lo anterior.

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GAS OIL - DIESEL.

Tiene un punto de ebullición que se encuentra entre los 200 y los 400 °C y su composición varía entre los 15 y los 23 átomos de Carbono (obviamente es un hidrocarburo). El gas oil tiene diferentes usos. Principalmente se lo usa para aportar energía en la producción de electricidad de manera que funciona como combustible en los motores Diesel, siendo este capaz de hacer funcionar camiones de carga, autos, buses, embarcaciones y todo tipo de maquinarias (tanto agrícolas como industriales).

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El gas oil tiene algunas propiedades que lo diferencian de otros hidrocarburos. En este combustible el índice que lo caracteriza es el cetanaje o índice de Cetano (en lugar del octanaje que caracteriza a las naftas), que es la medida de la calidad de ignición y capacidad antidetonante del gasoil y es indicativo del grado de eficiencia de la combustión de este energético en el motor, de forma tal que se produzca la máxima cantidad de energía aprovechable.

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El gas oil aporta muchas ventajas. El combustible Diesel es mucho más barato que la nafta y también es capaz de suministrar la energía suficiente para mover grandes máquinas (ya que tiene un gran valor energético), por lo que es un hidrocarburo muy utilizable en todos los sectores (desde la industria hasta el uso en automóviles). Además, el gas oil es abundante y genera gran rendimiento en los motores Diesel.

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GAS OIL - DIESEL.

El Diesel se obtiene de la fracción destilada del petróleo denominada gasóleo (15 – 18 átomos de Carbono), Tiene propiedades diferentes a la gasolina pues ésta contiene hidrocarburos más livianos. El combustible Diesel es más pesado y aceitoso, de hecho, a veces se le denomina aceite diesel. Se evapora más lentamente y su punto de ebullición es más alto, incluso supera al del agua. IGNICIÓN POR COMPRESIÓN •

El aire se comprime a una presión comprendida entre 31 y 47 kg/cm2; la temperatura es de 500 a 600 °C.

•

Para los motores diesel de alta velocidad (2000 rpm), se inyecta el combustible cerca del extremo superior de la embolada de compresión, 15° antes del PMS. El combustible atomizado se inflama espontáneamente y la presión aumenta como consecuencia de la combustión, hasta 70 – 72 kg/cm2. La inyección de combustible termina a 5° después del PMS. La combustión comienza 8° antes del PMS.

•

El combustible utilizado debe inflamarse espontáneamente por lo menos 30 °C por debajo de la temperatura del aire comprimido.

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•

La ignición tiene lugar a través de minúsculas gotitas del combustible en una corriente de aire a alta velocidad. Hay un periodo de retardo durante el cual las gotitas se vaporizan y calientan a la temperatura de la ignición espontánea; este periodo viene seguido por una rápida combustión en el cilindro, con un aumento constante de la presión.

•

La mayor parte del combustible inyectado residual se quema uniformemente en el inyector del combustible.

•

La presión comienza a descender poco después del final del periodo de inyección, por ejemplo 10° después del PMS.

•

Después puede producirse una combustión retardada del combustible pulverizado sobre las paredes de los cilindros y pistones.

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CAUSAS DE LA DETONACIÓN DIESEL • En los motores Diesel de alta velocidad, el periodo entre el comienzo de la ignición y la combustión inicial (tiempo de retardo) puede ser de 0,6 ms, y el periodo de inyección 1,7 ms. • Con un buen combustible Diesel, el tiempo de retardo es breve. • Cuando se emplean combustibles de tiempos de retardo prolongado (altas temperaturas de ignición espontánea), una gran parte de la carga se inyecta al cilindro antes de que se inicie la ignición, produciendo una combustión violenta, un repentino aumento de la presión y una marcha brusca e irregular. Este conjunto de fenómenos se conoce como “Detonación Diesel”. ÍNDICE DE CETANO EN MOTORES DIESEL Para medir la facilidad con la que se inflama el combustible en los motores diesel, se utiliza el índice de cetano, que tiene al cetano como combustible de referencia. En este caso, cuanto mayor es la facilidad para inflamarse, mejor es el combustible. Por lo tanto la calidad del Diesel se expresa mediante el Índice de Cetano que mide la tendencia del Diesel a inflamarse.

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Este índice está referido a una mezcla de n-hexadecano (C16H34), llamado también Cetano (Valor = 100) y a Metil Naftaleno (Valor = 0). En general, el índice de Cetano del Diesel varía entre 45 y 55, lo que asegura una buena combustión y baja contaminación ambiental. El número de cetano es el porcentaje de cetano en volumen que contiene una mezcla de alfametilnaftaleno y cetano que presenta el mismo retardo a la ignición que el combustible ensayado, teniendo en cuenta que tenemos que usar el mismo motor y mismas condiciones de operación que en el ensayo.

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El cetano es el que tendría una respuesta a la ignición más rápida. La calidad de la ignición de un combustible diesel va a depender de su composición, es decir, de que tenga más parafínicos o más aromáticos.

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Si el número de cetano (NC) aumenta, entonces quiere decir que el motor va a arrancar bien a bajas temperaturas; no va a haber golpeteo en la combustión y la combustión se va a mantener regular y suave. Se debe decir el número mínimo de cetano para la obtención de un determinado combustible.

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La fracción de gasóleo que obtenemos en la destilación del crudo va a tener un número de cetano bajo. Para aumentar el NC usamos los denominado mejoradores de la ignición, que son componentes adicionados en pequeñísimas cantidades, al igual que los aditivos para las gasolinas. Mejoran el NC en la fracción gasóleo, reducen el tiempo de retardo entre la inyección y la ignición del combustible. Los más comunes son los nitratos orgánicos, los peróxidos, los polisulfuros, los aldehídos, cetonas y los éteres muy volátiles. Los nitratos presentan el problema de que son muy contaminantes. Los peróxidos son explosivos y además caros.

En las destilerías se obtienen gasóleos de destilación directa con un buen número de cetano. En resumen el Número de Cetano: •

Se utiliza para indicar la calidad de un combustible líquido para motores de ignición por compresión (Diesel).

•

Se emplea para medir las propiedades de los carburantes utilizados en los motores Diesel en forma semejante al número de Octano.

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•

Se hacen mezclas de Cetano (N-Hexadecano) que es un hidrocarburo parafínico de fácil ignición con un hidrocarburo aromático (α – Metil – Naftaleno) que es de combustión muy mala.

•

La mezcla que iguala en comportamiento al combustible en cuestión de ensayos hechos con un motor estandarizado, da el número de cetano del combustible, en forma análoga al número de Octano para las gasolinas, lo que será estudiado más adelante.

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NÚMERO DE CETANO DE COMBUSTIBLES DIESEL ADECUADOS •

Motores Diesel de Alta Velocidad: No menor de 50.

•

Motores Diesel de Velocidad Media: No menor de 35

•

Motores Diesel de Velocidad Baja: No importante, pero preferiblemente mayor a 15.

Es posible calcular el índice de cetano teóricamente a partir de la norma ASTMD976. Se calcula según esta norma en función de la densidad API y de la temperatura a la cual se recoge un 50% del producto (curva de destilación ASTM). Los números de cetano teórico y experimental van a estar bastante próximos. Los gasóleos también se pueden clasificar por el índice diesel, que responde a la siguiente fórmula:

Índice diesel = Punto de anilina (°F) X Gravedad API Hay una diferencia máxima de 3 puntos entre los 3 métodos (teórico, experimental e índice diesel). Este índice puede emplearse como una orientación aproximada de los números de cetano y no es aplicable a combustibles que contengan aditivos mejoradores de la calidad de ignición.

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PUNTO DE ANILINA

•

Es la temperatura necesaria para producir una solución homogénea cuando se calientan partes iguales del líquido y anilina.

•

La anilina es un líquido orgánico derivado simple del Benceno; incoloro si está fresco, se enrojece con el tiempo y el aire, adquiriendo finalmente un color café rojizo.

•

El procedimiento experimental es extremadamente simple y por ello el ensayo es relativamente popular en la industria. Se calientan volúmenes iguales del destilado y anilina, se agitan hasta tener una muestra homogénea, que entonces se enfría lentamente hasta que aparezca un enturbamiento. La temperatura a la que esto sucede se le llama “Punto de Anilina” del líquido que se obtiene siempre con gran exactitud. TIPOS DE COMBUSTIBLES DIESEL

Los grados ASTM para los combustibles adecuados a las diferentes clases de servicio son:

•

Grado 1 – D: Combustible destilado volátil para motores en servicio que requiera cambios frecuentes de velocidad y de carga.

•

Grado 2 – D: Combustible destilado de volatilidad más baja para motores en servicio industrial y móvil de tipo pesado.

•

Grado 4 – D: Combustible para motores de velocidad baja y media.

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GASOLINAS Las gasolinas son los primeros combustibles líquidos que se obtienen del fraccionamiento del petróleo. Tienen componentes hidrocarbonados de C4 a C10 y una temperatura de destilación de entre 30 y 200ºC. Los principales componentes que presenta son un amplio grupo de compuestos hidrocarbonados, cuyas cadenas contienen hasta 10 átomos de carbono. Podemos tener en ella casi todos los compuestos hidrocarbonados que sean teóricamente posibles, como parafinas, cicloparafinas, ciclohexánica, ciclobencénicos, al menos en pequeños porcentajes. La fracción principal, sin embargo, va a estar formada por pocos componentes y con muchas ramificaciones, que son los que van a aumentar el octanaje. De C5 a C9 predominan las 2 metilisómero (CH3) como sustituyente. Como cicloparafinas y en cuanto a los compuestos ciclobencénicos, están el tolueno, dimetil benceno, xilenos.

Lo que ocurre es que según la procedencia del crudo de petróleo, las fracciones gasolina pueden variar la composición (ramificación de los compuestos). Existen, sin embargo, una serie de reglas generales:

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GASOLINAS.

1. Dentro de una fracción gasolina, los componentes que pueden estar presentes son: • Parafinas normales o ramificadas • Ciclopentano • Ciclohexano • Benceno y sus derivados 2. Dentro de una clase de gasolinas, la cantidad relativa de los compuestos individuales son de la misma magnitud 3. La relación entre el contenido en parafinas normales y ramificadas suele tener un valor constante

CLASIFICACIÓN DE LAS GASOLINAS

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a) Respecto a su procedencia: Existen 3 clases de gasolinas: Gasolinas naturales: Es aquella que se produce por separación del gas natural o gas de cabeza de pozo. La composición de esta gasolina varía con respecto al gas natural que lo acompaña. El contenido en hidrocarburos es más bajo que la gasolina de destilación.

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GASOLINAS.

Gasolinas de destilación directa: Fracción que se obtiene al destilar el crudo de petróleo a presión atmosférica. No contiene hidrocarbonados no saturados de moléculas complejas aromático-nafténicas, puesto que presentan puntos de ebullición más altos que el límite superior del intervalo de ebullición de la gasolina. Gasolina de cracking o refinado: Esta sale a partir de una fracción de corte alto que se somete a otro proceso (cracking), el que se rompen las moléculas más grandes en otras más pequeñas, obteniendo así moléculas que entran dentro de la fracción gasolina. La composición ya no va a ser tan homogénea con en las dos anteriores, y va a depender de la composición inicial y del proceso utilizado.

b) Según su Utilización: gasolinas de automoción. Se emplean en los motores de automóviles, de 4 tiempos, encendido por chispa, válvula de trabajo y carburador de aire. También se usa en motores de 2 tiempos y con otro tipo de válvulas. A veces también se inyecta. La gasolina empleada debe poseer dos características muy importantes: combustibilidad en el aire y volatilidad.

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GASOLINAS.

Para asegurar la volatilidad hay que tener en cuenta las propiedades y composición del combustible, diseño del motor y materiales con los que está fabricado. La eficaz utilización de un combustible en un motor depende del diseño del motor (para que haya un mayor rendimiento), de la preparación del combustible para que el motor tenga mayor potencia y rendimiento. Para que esto se cumpla la gasolina que sale directamente de la destilación no tiene estos requisitos, por lo que necesita un tratamiento posterior para que se cumplan esos objetivos.

Gasolinas de Aviación. La gasolina que emplean los motores alternativos de aviación deben cumplir unas propiedades físicas: Volatilidad, propiedad que mide la facilidad de una sustancia para pasar del estado líquido al gaseoso. Antidetonantes, propiedad que mide la resistencia de una gasolina a la combustión irregular. Formación de vapor, por medio de un fenómeno llamado tapón de vapor, el vapor formado en el combustible, puede taponar las secciones de paso de las tuberías de combustible, y descebar las bombas. Estabilidad del combustible en el almacenamiento, sin tendencia a formar residuos sólidos. Características anticorrosivas en el motor y sistema de combustible.

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GASOLINAS.

Octano: En química, el octano (o n-octano) es un alcano lineal de 8 carbonos, de fórmula C8H18, y tiene varios isómeros que en ocasiones son llamados de la misma forma. 1

2-Metilheptano

7

17 ISOMEROS DEL OCTANO 2,4-Dimetilhexano 13

2,2,3 - Trimetilpentano

2

3-Metilheptano

8

2,5-Dimetilhexano

14

2,2,4 - Trimetilpentano (ISOOCTANO)

3 4 5 6

4-Metilheptano 3-etilhexano 2,2-Dimetilhexano 2,3-Dimetilhexano

9 10 11 12

3,3-Dimetilhexano 3,4-Dimetilhexano 3-Etil 2-Metilpentano 3-Etil 3-Metilpentano

15 16 17

2,3,3 - Trimetilpentano 2,3,4 - Trimetilpentano 2,2,3,3-Tetrametilbutano

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S O L V E N T E S

El isómero de más importancia es el 2,2,4-Trimetilpentano (generalmente llamado isooctano) porque fue seleccionado como punto de referencia 100 para la escala del octanaje, en la que el heptano tiene el punto de referencia 0.

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GASOLINAS.

En la graduación utilizada en la escala de octanaje, OCTANO se refiere al índice octano. El octanaje o índice de octano, también se denomina RON (por sus siglas en inglés, Research Octane Number), es una escala que mide la capacidad antidetonante de un combustible a detonar cuando se comprime dentro del cilindro de un motor. Las dos referencias que definen la escala son el heptano lineal, que es el hidrocarburo que más detona, al que se asigna un octanaje de 0, y el 2,2,4-trimetilpentano o isooctano, que detona poco, al que se asigna un valor de 100. Su utilidad radica en que la eficiencia del motor aumenta con altos índices de compresión, pero solamente mientras el combustible utilizado soporte ese nivel de compresión sin sufrir combustión prematura o detonación. Algunos combustibles (como el GLP, GNL, etanol y metanol, entre otros) poseen un índice de octano mayor de 100. Utilizar un combustible con un octanaje superior al que necesita un motor no lo perjudica ni lo beneficia. Si se tiene previsto que un motor vaya a usar combustible de octanaje alto, puede diseñarse con una relación de compresión más alta y mejorar su rendimiento.

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GASOLINAS.

Si un combustible no posee el índice de octano suficiente en motores con elevadas relación de compresión (están comprendidas entre 8,5 y 10,5), se producirá el "autoencendido" de la mezcla, es decir, la combustión es demasiado rápida y dará lugar a una detonación prematura en la fase de compresión, que hará que el pistón sufra un golpe brusco y reducirá drásticamente el rendimiento del motor, llegando incluso a provocar graves averías. A este fenómeno también se le conoce entre los mecánicos como picado de bielas, pistoneo o cascabeleo, es decir, al suministrarles gasolina con bajo octanaje, se nota un cascabeleo generado por la explosión prematura del combustible en la cámara de combustión. A mayor compresión se requiere mayor octanaje para que sea eficiente el uso del combustible. Hay tres clases de octanajes:

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• Research Octane Number (RON): Octanaje medido en el laboratorio. • Motor Octane Number (MON): Octanaje probado en un motor estático. • Road ON: Octanaje probado en la carretera.

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GASOLINAS.

MON: Existe otro tipo de octanaje llamado MON que indica de manera más exacta cómo se comporta el combustible cuando se carga. Esta definición también se basa en la mezcla de isoctano y n-heptano. La diferencia con el RON es que se sobrecarga más el motor en el ensayo; se utiliza una mezcla precalentada, el motor más revolucionado y tiempos de ignición variables. Típicamente, y dependiendo de la composición del combustible, el MON de una gasolina moderna puede estar unos 10 puntos por debajo del RON. Unas especificaciones adecuadas de un determinado combustible requieren de un RON y MON. OBTENCIÓN DE LA GASOLINA: La gasolina es una mezcla de hidrocarburos ligeros y se usa como combustible para motores y se puede obtener por:

• Destilación fraccionada del petróleo. • Condensación o adsorción del gas natural. • Descomposición térmica o catalítica del petróleo. • Hidrogenación del gasógeno o carbón o polimerización de hidrocarburos de bajo peso molecular.

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GASOLINAS.

Destilación Fraccionada del Petróleo: Se destila el petróleo en una torre continua de fraccionamiento. Las fracciones de petróleo que tienen puntos de ebullición más altos, se utilizan para fabricar otros productos como el Kerosene, Aceites Lubricantes y Grasas.

Los productos utilizados en las gasolinas tienen puntos de ebullición entre 38 y 200 ºC. A Partir del Gas Natural: Algunos gases naturales contienen gasolina natural que se pueden recuperar por condensación y adsorción.

El proceso consiste en hacer pasar el gas a través de torres que contienen un aceite que absorbe la gasolina, la que es destilada posteriormente. Otros procesos consisten en adsorber la gasolina en alúmina activada, cabón activo o sílica gel. Descomposición Térmica o Catalítica del Petróleo: La gasolina de alto grado se obtiene mediante un proceso conocido como hidrofinado, es decir, hidrogenación del petróleo refinado a alta presión con un catalizador de óxido de molibdeno. El Hidrofinado mejora la gasolina y la purifica químicamente eliminando el azufre.

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GASOLINAS.

Hidrogenación del Gasógeno: El gasógeno, el carbón y el alquitrán de hulla pueden hidrogenarse para producir gasolinas.

GASOLINA FABRICADA POR EL HOMBRE: Los petróleos crudos tienen un máximo de 25 – 30% de gasolina natural con índices de octano entre 40 – 60, que son demasiado bajos para usarse en los motores modernos de combustión interna. La cantidad de gasolina primaria o natural contenida en los crudos es insuficiente para satisfacer la gran demanda provocada por los cientos de millones de vehículos que circulan diariamente por las carreteras del mundo entero. Vamos a suponer que de un barril de 159 lts. De petróleo crudo logremos separar 50 lts. De gasolina cuyos componentes tienen de 5 a 9 átomos de carbono (C5 – C9) y, que de los 109 lts. Restantes algunos de los hidrocarburos no sean apropiados para usarlos como gasolina, ya sea porque su composición no cuenta con suficientes átomos de carbono por molécula (< C5) o porque tiene demasiados (> C9).

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GASOLINAS.

Otros quizás, cumplan con el número requerido de carbonos, pero sus moléculas están en forma lineal en vez de ramificadas. Entonces, ¿Cómo hacer más y mejor gasolina del resto de los hidrocarburos que constituyen el barril de crudo? • Si tenemos moléculas con más átomos de carbono de los que necesitamos, hay que romper cadenas que unen los átomos de carbono para obtener moléculas más chicas, cuyo número de carbono sea de 5 a 9. • Pero si las moléculas tienen menos átomos de carbono de los que buscamos, entonces es necesario unir dos, tres o más de ellas entre sí, para agrandarlas hasta conseguir el tamaño deseado. • Los científicos e ingenieros tuvieron que trabajar conjuntamente para desarrollar las tecnologías requerida, las cuales son dos:

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Proceso de Desintegración Térmica. Proceso de Desintegración Catalítica.

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GASOLINAS.

Proceso de Desintegración Térmica:

• Utiliza básicamente temperatura y presión alta para romper las moléculas. Los hidrocarburos que produce se caracterizan por tener dobles ligaduras en sus moléculas, a las cuales se les llama oleofinas y son muy reactivas. Cuando tienen de 5 a 9 átomos de carbono y si se incorporan a las gasolinas ayudan a subir el índice de octano. • Sin embargo, tienen el inconveniente de ser muy reactivas; al polimerizarse, forman gomas que perjudican a los motores. Por lo tanto, en las mezclas de gasolinas en donde se usan fracciones con alto contenido de oleofinas es necesario agregar aditivos que inhiban la formación de gomas.

• Los procesos de desintegración térmica se usan principalmente para hacer oleofinas ligeras, o sea de dos carbonos (etileno), tres (propileno), cuatro (butenos cuando tienen una sola doble ligadura en la molécula y butadieno cuando tienen dos dobles ligaduras) y cinco (pentenos cuando tienen una sola doble ligadura e isopropeno cuando tienen dos dobles ligaduras).

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GASOLINAS.

Proceso de Desintegración Catalítica: • También usan temperatura y presión para romper las moléculas, pero son menores que en el caso anterior, gracias a ciertos compuestos químicos llamados catalizadores. • Los catalizadores no solo permiten que el proceso trabaje a temperaturas y presiones inferiores sino que también aumenta la velocidad de reacción. • Además actúan como directores haciendo que las moléculas rompan de cierta manera, los pedazos se unen y forman preferentemente un determinado tipo de hidrocarburos. • Así una molécula con 16 átomos de carbono como el Hexadecano (C16H34), puede romperse para formar un par de moléculas con 8 átomos de Carbono cada una, es decir, un octano más un octeno, el octeno es un hidrocarburo olefínico y tiene dos átomos menos de hidrógeno que el octano, que es un hidrocarburo parafínico. • Los procesos de desintegración catalítica usados para obtener preferentemente las gasolinas de alto octano, usan como carga los gasóleos (fracción que contienen de 14 a 20 átomos de carbono en sus moléculas).

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GASOLINAS.

Mejoramiento de la Calidad de la Gasolina: • La gasolina natural o primaria está compuesta por el número adecuado de carbonos, pero la forma en que están colocados dentro de la molécula no le imparten un buen octanaje. • Para mejorar la calidad, existen dos tipos de procesos en las refinerías: Isomerización y Reformación (ambos requieren catalizadores). Isomerización

Los hidrocarburos lineales de los que está compuesta la gasolina natural se ramifican, lo que permite que se incremente su octanaje. Por ejemplo, el heptano normal tiene 7 átomos de carbono formando una cadena lineal y su índice de octano es el cero. Si lo isomerizamos y lo hacemos altamente ramificado, se obtiene el isoheptano, que tiene 110 de octano.

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GASOLINAS.

Reformación La reformación no sólo favorece la ramificación de los hidrocarburos como en el caso anterior, sino que también le permite ciclizarse, formando anillos de seis átomos de carbono y después perder átomos de hidrógeno dándonos los hidrocarburos cíclicos llamados aromáticos. Estos están constituidos principalmente por benceno (C6H6), Tolueno (Metilbenceno) y Xilenos (Dimetilbenceno). Estos hidrocarburos aromáticos le imparten un alto índice de octano a la gasolina reformada. GASOLINA COMERCIAL La gasolina comercial se hace mezclando gasolina natural con diferentes porcentajes de gasolina proveniente de los procesos de polimerización, alquilación, isomerización, reformación y desintegración. En la actualidad se pueden hacer gasolinas con índices de octano mayores que el del isooctano puro, es decir, hasta 110. Esto se logra agregando a la mezcla de gasolina compuestos llamados antidetonantes. El compuesto de este tipo más común es el Tetraetilo de Plomo (TPE).

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GASOLINAS.

El TEP impide que la gasolina “explote” dentro de los cilindros del motor con demasiada rapidez. Además, permite usar en las mezclas mayor cantidad de gasolina de menor calidad, como es la gasolina natural (40 – 60 octanos) y alcanzar de todos modos los octanajes requeridos para las gasolinas comerciales.

La cantidad optima del TEP que se usa en las mezclas de gasolinas es de 3 ml por galón (3,8 l). No vale la pena agregar concentraciones mayores a las antes mencionadas, pues el exceso perjudica a las mezclas. El TEP, tiene los siguientes inconvenientes: • Formación de depósitos de óxidos de plomo que son corrosivos sobra las paredes del cilindro, del pistón y en particular sobre puntos calientes (válvulas, asiento de estas, electrodos de la bujía). • Vapores tóxicos del combustible. El primer inconveniente se resuelve añadiendo dibromuro de etilo, que en la combustión se combina con al óxido da plomo para formar bromuro da plomo, que as volátil y se expulsa por el escape.

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COMPARACIONES RELEVANTES ENTRE LAS GASOLINAS Y EL DIESEL Para empezar la primera diferencia que existe es que la gasolina es usada principalmente en motores de ciclo Otto (explosión) y el Gas Oil en un motor de ciclo Diesel (Combustión).

Ciclo Otto: Aunque existen los motores de dos tiempos, se detallará uno de 4 tiempos que son los más usados en la producción de automóviles. Para empezar se tiene 4 tiempos bien diferenciados que son: Admisión, compresión, explosión y escape. Durante el primer tiempo, se abre la válvula de admisión en la cual aspira la mezcla de aire/gasolina al interior de los cilindros. Poco antes del punto muerto inferior PMI, se cierra la válvula de admisión y el pistón comienza su carrera ascendente, comprimiendo la mezcla (compresión). Esta compresión será mayor o menor teniendo en cuenta las características de diseño y construcción del motor. Poco antes del punto muerto superior PMS, salta la chispa de la bujía (a una tensión superior a los 14000 V.) proveniente del circuito de alta tensión, produciéndose una explosión y una carrera descendente del pistón (explosión). Poco antes del PMI se abre la válvula de escape y el pistón comienza su carrera ascendente, empujando los gases quemados que salen expulsados por el escape a través de dicha válvula (escape), repitiéndose de nuevo el ciclo detallado anteriormente. Este es el funcionamiento básico del ciclo Otto sin entrar en detalles.

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COMPARACIONES RELEVANTES ENTRE LAS GASOLINAS Y EL DIESEL

Ciclo Diesel: Aquí no se produce una explosión, sino una combustión. Existen los siguientes ciclos de trabajo diferenciados. Admisión, Compresión, Combustión y Escape. Durante el ciclo de Admisión se abre dicha válvula poco antes del PMS aspirando aire para llenar por completo el cilindro. Cuanto más aire aspire, mejor y más eficiente es la combustión. Así como cuanto más fresco esté el aire mejor, puesto que así es más denso y entra más cantidad. Una vez se cierra la válvula, comienza el movimiento lineal ascendente del pistón comprimiendo el aire aspirado. Poco antes del PMS comienza a producirse la inyección de combustible (a elevadísima presión), que al encontrarse con un aire comprimido que se a calentado a mucha temperatura debido a este efecto, se inflama empujando el pistón hacia abajo. Poco antes de llegar al PMI se abre la válvula de escape y al comenzar la carrera ascendente el pistón empuja los gases quemados que son expulsados a elevada temperatura por el escape del mismo modo que en el motor a gasolina. Al igual que en el caso anterior, esto es lo básico y suficiente para entender el funcionamiento del motor diesel, sin entrar en detalles como tipos de inyección (directa, indirecta, con pre-cámara), tipos de bombas (rotativas, lineales) o sistema de alimentación (atmosférico o turboalimentado o mediante compresor).

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COMPARACIONES RELEVANTES ENTRE LAS GASOLINAS Y EL DIESEL

• Lo anterior establece que a diferencia del motor a gasolina en que se comprime una mezcla de aire y gasolina y se hace arder con una chispa mediante una bujía; en el motor diesel se comprime sólo el aire elevándose la temperatura aproximadamente a 500 °C, luego, en el aire comprimido se inyecta el combustible y éste se inflama espontáneamente.

• El petróleo Diesel tiene un mejor rendimiento en km/l en los motores que la gasolina. Además resulta más económico porque requiere de menos refinación. • Los motores a Gasolina sólo aprovechan el 22 al 24% de la energía, mientras que en los diesel, el aprovechamiento puede superar el 35%; por ello, estos motores encontraron rápida aplicación en barcos, locomotoras, camiones pesados y tractores. • El motor gasolina es menos contaminante que uno diesel. • El motor Gasolina tiene una mejor respuesta a la partida (aceleración).

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COMPARACIONES RELEVANTES ENTRE LAS GASOLINAS Y EL DIESEL

• El motor Gasolina es mas barato para repararlo cuando se avería. • El motor a gasolina usa las bujías para hacer explosión en el pistón, mientras que el diesel produce su explosión a pura compresión. • El motor a gasolina no necesariamente tiene que tener un turbo cargador para tener buena velocidad. • El motor a gasolina es silencioso a diferencia del diesel.

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Gas Natural Vehicular.

GAS NATURAL VEHICULAR ¿Cómo funciona? La única diferencia principal entre un vehículo a gasolina y un vehículo a GNV es el sistema de combustible. El gas natural comprime entre 3.000 y 3.600 psi (200 bar) y se almacena en el vehículo en cilindros instalados, por lo general en la parte trasera. Cuando el motor requiere gas natural, sale de los cilindros, pasa a través de una válvula de bloqueo manual y se traslada a través de un regulador de combustible ubicado en el comportamiento del motor. El gas natural se inyecta a presión atmosférica a través de un mezclador de gas natural especialmente diseñado, donde se le mezcla adecuadamente con aire. El gas natural fluye entonces hacia la cámara de combustión del motor y se inflama para crear la energía requerida para la impulsión del vehículo. Válvulas especiales operadas por solenoide impiden que el gas entre al motor cuando éste está apagado.

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Biodiesel.

BIODIESEL COMO COMBUSTIBLE

El biodiésel es un biocombustible líquido que se obtiene a partir de lípidos naturales como aceites vegetales o grasas animales, con o sin uso previo, mediante procesos industriales de esterificación y transesterificación, y que se aplica en la preparación de sustitutos totales o parciales del petrodiésel o gasóleo obtenido del petróleo. El biodiésel puede mezclarse con gasóleo procedente del refino del petróleo en diferentes cantidades. Se utilizan notaciones abreviadas según el porcentaje por volumen de biodiésel en la mezcla: B100 en caso de utilizar sólo biodiésel, u otras notaciones como B5, B15, B30 o B50, donde la numeración indica el porcentaje por volumen de biodiésel en la mezcla. El aceite vegetal, cuyas propiedades para la impulsión de motores se conocen desde la invención del motor diésel gracias a los trabajos de Rudolf Diesel, ya se destinaba a la combustión en motores de ciclo diésel convencionales o adaptados. A principios del siglo XXI, en el contexto de búsqueda de nuevas fuentes de energía, se impulsó su desarrollo para su utilización en automóviles como combustible alternativo a los derivados del petróleo.

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Biodiesel.

ESTERIFICACIÓN

Se denomina esterificación al proceso por el cual se sintetiza un éster. Un éster es un compuesto derivado formalmente de la reacción química entre un ácido carboxílico y un alcohol. Comúnmente cuando se habla de ésteres se hace alusión a los ésteres de ácidos carboxílicos, substancias cuya estructura es RCOOR', donde R y R' son grupos alquilo. Sin embargo, se pueden formar en principio ésteres de prácticamente todos los oxácidos inorgánicos. Por ejemplo los ésteres carbónicos derivan del ácido carbónico y los ésteres fosfóricos, de gran importancia en Bioquímica, derivan del ácido fosfórico. Éster (éster de ácido carboxílico)

Éster carbónico

Éster fosfórico

(éster de ácido carbónico)

(triéster de ácido fosfórico)

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Biodiesel.

Esterificación de un ácido carboxílico.

Detalle de la reacción de esterificación.

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Biodiesel.

TRANSESTERIFICACIÓN La transesterificación es el proceso de intercambiar el grupo alcoxi de un éster por otro alcohol. Estas reacciones son frecuentemente catalizadas mediante la adición de un ácido o una base. La transesterificación es usada para producir biodiésel (a partir de los aceites vegetales o grasas animales) y poliéster

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La producción mundial del BIODIESEL está cerca de los 40 millones de toneladas por año y en Chile se está produciendo alrededor de 1.200 toneladas por año.

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La producción de etanol – biocombustible obtenido de la caña de azúcar y cereales que, mezclado con la gasolina, se usa como carburante – registra una auge sin precedentes en América Latina, con un record de inversiones para atender el consumo interno y la creciente demanda de Estados Unidos, Suecia, Japón y otros países. El etanol tiene varias ventajas: es limpio y renovable, ayuda a reducir las emisiones de carbono y permite conservar las reservas de combustibles fósiles. Es barato cuando es producido en forma eficiente: En Brasil sus costos están por debajo de 0,90 euros por galón (3,78 lts). Es versátil y puede sustituir la gasolina en automóviles con motores adaptados para más de un tipo de combustible o se mezcla con gasolina en motores convencionales. Es de alto octanaje 8índice 100).

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Decreto Supremo 90 - Resumen

COMBUSTIBLES LÍQUIDOS ALMACENAMIENTO Y REGLAMENTO DE SEGURIDAD PARA EL ALMACENAMIENTO, REFINACIÓN, TRANSPORTE Y EXPENDIO AL PUBLICO DE COMBUSTIBLES LÍQUIDOS DERIVADOS DEL PETROLEO.

DS/90 Se entenderá que los CL son mezclas de hidrocarburos, en estado líquido, a temperatura de 37,8º C (100º F) y presión máxima absoluta de 275 kPa o 2,8 Kg/cm2 (39,8 psi), utilizados para generar energía por medio de la combustión o para otros fines industriales.

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Decreto Supremo 90 - Resumen

CLASIFICACIÓN DE LOS COMBUSTIBLES LÍQUIDOS Combustible

Clase I Clase II

Y

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Clase III Clase IV

Temperatura de inflamación Menor a 37.8ºC Igual o mayor a 37.8º C y menor 60º C Entre 60º C y 93º C Superior a 93º C

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Decreto Supremo 90 - Resumen

ASPECTOS BÁSICOS SOBRE LUGARES DE ALMACENAMIENTO DE CL El recinto que conforma la instalación de CL no podrá ser atravesado por redes públicas de agua potable o alcantarillado, de distribución eléctrica o redes telefónicas, sean éstas aéreas o subterráneas. Toda instalación debe ser diseñada, operada, inspeccionada y mantenida para impedir o reducir cualquier filtración, emanación o residuo que pueda causar peligro, daños o molestias al vecindario o a las instalaciones de uso público, cursos de aguas superficiales, subterráneas, lagos o mares. Para minimizar los daños a las personas y/o a las cosas, los métodos de manejo de combustibles para caso de emergencia o accidente, deberán estar establecidos en un plan de emergencia y contar con un reglamento interno de seguridad.

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Decreto Supremo 90 - Resumen

OBLIGACIONES DE LAS EMPRESAS QUE MANIPULAN COMBUSTIBLES Las empresas deberán notificar al SEC sobre cualquiera de los accidentes que ocurran en sus instalaciones  Explosión, atentado, incendio.  Volcamiento de vehículo que transportan CL.  Derrame superior a 8 m3.  Filtración de tuberías enterradas o submarinas.  Escape superior a 800 litros/día.  Accidente que origine muerte de personas.  Daño a la propiedad superior a 100 UTM, vigente al día del accidente.

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Decreto Supremo 90 - Resumen

ESTANQUES DE ALMACENAMIENTO DE CL Un estanque será cualquier tipo de almacenamiento con una capacidad superior a 210 litros. Los estanques deben ser diseñados y construidos de acuerdo a prácticas reconocidas de ingenierías, utilizándose materiales compatibles con el combustible almacenado, como es el caso del acero soldado. Diseño de estanques Consideraciones: • Presiones máximas de operación. • Posibilidades de que se produzca vacío interior. • Sismos y vientos. • Los esfuerzos originados por los soportes y tuberías. • Espesores con margen para posible corrosión interior y/o exterior.

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ESTANQUES DE ALMACENAMIENTO

Estanques de almacenamiento

Sobre nivel

Techo fijo

Subterraneos

Manto flotante

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Decreto Supremo 90 - Resumen

CLASIFICACIÓN DE LOS ESTANQUES POR TAMAÑO Capacidad del estanque 0–1 2–3 3 – 50 51 – 100 100 – 200 201 - 400 401 - 2000 2001 - 4000 4001 - 8000 8001 - 12000 12001 – más Unidades en m3

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Decreto Supremo 90 - Resumen

CERTIFICACION Los estanques, antes de su puesta en servicio, deberán ser certificados por un Laboratorio o Entidad de Control de Seguridad y Calidad, debidamente autorizado por SEC, quien emitirá un certificado que acredite que los estanques en sus distintas etapas de fabricación o montaje, han sido construidos de acuerdo a las normas nacionales existentes o a las normas extranjeras reconocidas, y sometidos a las pruebas correspondientes. Los estanques, tuberías y accesorios, una vez puestos en servicio deberán ser certificados por un Laboratorio o Entidad de Control de Seguridad y Calidad con la periodicidad y según las instrucciones técnicas que fije SEC, con el objeto de verificar que dichos equipos cumplen con las especificaciones técnicas reconocidas internacionalmente, y que no constituyen peligro para las personas o cosas.

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NOMENCLATURA EN ESTANQUES -

Normas bajo la cual fue construido el estanque por ej: SPI 650.

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Año

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Diámetro nominal (m)

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Capacidad nominal (m3)

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Presión de diseño (kPa)

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Fabricado por

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Montaje Realizado por

-

Nombre, símbolo o sigla del Laboratorio o entidad de control de seguridad y calidad autorizado por SEC y número del certificado

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DISTANCIAS MÍNIMAS DE SEGURIDAD DE ESTANQUES DE CL La distancia entre estanques, o entre éstos y otras consignaciones se medirá horizontalmente entre los puntos más próximos de las proyecciones verticales. Distancias Mínimas de Seguridad de estanques sobre superficie, con respecto a los límites de la propiedad, edificaciones importantes en ella y vías de uso público A: Distancia medida desde un estanque a cada una de las líneas que deslindan la propiedad, en las cuales hay o puede haber construcciones vecinas. En el caso de que la propiedad limite con una vía pública, esta distancia se medirá hasta el lado opuesto de ella. B: Distancia medida desde un estanque a cualquier camino o edificación importante dentro de la propiedad.

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Decreto Supremo 90 - Resumen

Venteo Normal de Estanques sobre nivel de Terreno Todo estanque, con excepción de los estanques de techo flotante, debe tener una conexión entre su zona de gases y el exterior, denominada venteo, adecuada para impedir que la presión o vacío interno producido durante la operación normal, exceda los límites de diseño y/o produzca peligro de daños estructurales en el estanque. El venteo normal se calculará y diseñará de acuerdo a normas reconocidas de ingeniería y, alternativamente, podrá utilizarse un venteo de diámetro igual o superior a la mayor conexión de llenado o vaciado del estanque. En ningún caso su diámetro puede ser menor que el de una tubería de 38 mm (1 ½ de diámetro nominal). La salida de los venteos debe estar ubicada de tal forma, que la eventual ignición de los vapores de escape no incida sobre el estanque ni sobre otras estructuras o edificios y, de preferencia, en las partes altas de los estanques, para permitir la mejor difusión de los vapores.

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Decreto Supremo 90 - Resumen

Los estanques que tengan combustibles Clase I, deben disponer de equipos de venteo que permanezcan normalmente cerrados, excepto mientras esté en condiciones de exceso de presión o de vacío.

Venteo de Emergencia

para el caso de Exposición al Fuego de Estanques sobre el Nivel de Terreno Los estanques ubicados sobre el nivel de terreno, deberán tener sistemas de venteo de emergencia que permitan aliviar las sobrepresiones causadas por la exposición al fuego. En el caso de estanques verticales de techo fijo, este sistema podrá estar constituido por una unión débil entre envolvente y techo, la que debe ceder con preferencia a toda otra soldadura.

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Filtrado de Combustible.

¿HA PENSADO ALGUNA VEZ EN CUÁNTO TIENE QUE RECORRER EL COMBUSTIBLE ANTES DE LLEGAR A SU VEHÍCULO?

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Filtrado de Combustible.

La suciedad y hasta el óxido pueden contaminar el combustible en cualquier momento del extenso recorrido desde la refinería hasta el tanque de combustible de su vehículo. Por ello, el filtro de combustible constituye la última línea de defensa para impedir que contaminantes dañinos ingresen a su motor.

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Filtrado de Combustible.

FILTRO DE COMBUSTIBLE SUCIO = DAÑOS EN EL MOTOR

El combustible limpio, sin partículas de suciedad y óxido, es esencial para el funcionamiento suave y eficiente de su vehículo. Una pequeña partícula de suciedad puede atascar los inyectores, llevando a un desempeño errático y deficiente economía de combustible. El combustible limpio mejora la economía de combustible y el desempeño del motor, ¡algo de verdad importante, en vista de las fluctuaciones en el precio de la gasolina en estos días! La mayoría de fallas del sistema se debe a la presencia contaminantes en el líquido, de manera que ignorar un filtro combustible sucio puede tener consecuencias graves. Un filtro combustible obstruido o tapado puede hasta llevar a la paralización motor.

de de de del

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Filtrado de Combustible.

FILTRADO DE COMBUSTIBLE Como se mencionó anteriormente, el combustible suele contener partículas ya desde la refinería y un transporte y almacenamiento incorrecto suele crear, además de condensación, agua en el combustible y óxido en los tanques, con lo que él mismo se ensucia aún más de partículas. Separar el agua y elementos sólidos extraños del combustibles, requiere una tecnología que se realice de una manera rápida, eficaz y económica.

El principio de funcionamiento es el siguiente: el combustible entra en un receptáculo a través de una serie de conductos que producen un fuerte movimiento circular. Éste movimiento separa las gotas de agua y las partículas, que juntas se adhieren a las paredes del receptáculo, cayendo por efecto de la gravedad y las vibraciones al fondo del mismo. El combustible, de diferente densidad, continúa moviéndose y pasa a los conductos de salida.

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Filtrado de Combustible.

Filtrado en los motores Diesel Un motor diesel utiliza un combustible que debe estar limpio para el buen funcionamiento del motor, esto implica la importancia que tiene el filtro de combustible. Este filtro debe de tener la capacidad para retener las partículas más pequeñas como polvo, tierra, aserrín, hojas, etc. El tamaño y tipo de filtro varía según la aplicación y servicio del motor. la eficiencia del filtro va en relación con el tamaño de sus aberturas y con la cantidad de partículas que retiene. El filtrado se hace para obtener un combustible limpio, libre de cuerpos extraños o de agua y para proteger los elementos del sistema. En los inyectores se utilizan filtros de borde los cuales tienen discos laminados de aleación que soportan altas presiones. Además se debe tener en cuenta que al pasar impurezas dentro del motor se produce desgaste rápido de los anillos del pistón, camisas, pistones, mecanismos de válvulas, inyectores, etc.

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Filtrado de Combustible.

La industria ofrece toda una gama de filtros, de aplicación en muy diferentes campos: automóviles, camiones, buses, maquinaria de construcción, minería y ferroviaria; maquinaria agrícola; equipos marinos; generadores eléctricos y estaciones de servicio. Entre las ventajas de estos filtros el fabricante destaca su tamaño compacto, alta eficiencia, fácil instalación, fácil mantenimiento y el ahorro de costos que proporciona. En la actualidad los filtros tienen características muy sobresalientes en la que se puede citar su sistema de flujo inverso, que permite limpiar y regenerar el filtro en varias ocasiones, alargando su vida útil.

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SUCIEDAD EN EL COMBUSTIBLE

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Instalación de los filtros Los filtros que se instalan antes de la bomba elevadora se llaman filtros primarios y los instalados luego de ella filtros secundarios; estos pueden ser de succión o de presión. El buen estado de los sellos de los filtros en el lado de succión de la bomba elevadora evita la entrada de aire al sistema; si hay un sellado deficiente en los filtros de presión existirán fugas de combustible. Un filtro sedimentador primario está diseñado para eliminar el agua y las partículas de sólidos en el combustible. Consta de tres partes: la cabeza del filtro, el elemento del sedimentador y una cámara o vaso transparente para los sedimentos. El filtro aglomerador está diseñado para obtener un combustible mas fino y libre de componentes perjudiciales para el sistema.

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Pruebas a los Combustibles y Aceites Lubricantes.

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Combustibles.

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