Industria del combustible

Estas materias primas se procesan en refinerías para diversos productos, cuentos como:

a) Gas líquido (GLP)

b) Combustibles de motor (gasolina, queroseno, gasóleo)

c) aceites de calefacción

d) Carretera y asfalto industrial

e) Materias primas de hidrocarburos para diversas síntesis.

f) Coque de petróleo

g) Hidrocarburos sólidos de petróleo (por ejemplo, parafina)

Además, los productos de la industria del combustible desempeñan el papel de materias primas para la preparación de diversos productos químicos , incluidos los productos farmacéuticos (parafina obtenida de fracciones de aceites pesados usados como laxante), fertilizantes (fenol utilizado para la producción de productos químicos para la protección de las plantas), solventes (éter de petróleo y acetona) y plásticos (poliolefinas).

Procesamiento de petróleo crudo

En la industria, más del 90 %del petróleo crudo se procesa en gasolina, aceites y asfalto. La solución de hidróxido de sodio, es decir, lejía de soda, es de gran importancia en este proceso. Se utiliza para eliminar impurezas como compuestos de azufre y dióxido de carbono. Su modificación es una etapa clave en el proceso de refinación de petróleo , necesaria para cumplir con los requisitos legales para el contenido de estos compuestos. La lejía de sosa también se utiliza en el refinado de productos finales a continuación del procesamiento de petróleo crudo. Hay varios procesos básicos:

a) Destilación: un proceso que consiste en la separación del petróleo crudo en fracciones que difieren con el punto de ebullición. De esta forma, se utilizaron varias materias primas, como gas seco y húmedo, gasolina, queroseno, gasóleo, mazout y gudron.

b) Craqueo catalítico: implica el uso de un catalizador (principalmente zeolitas) para descomponer fracciones de petróleo pesado en fracciones más ligeras. De esta forma, obtiene una cantidad relativamente grande de gasolina de alta calidad.

c) Reformado catalítico: una conversión catalítica de gasolina de bajo octanaje en gasolina de alto octanaje en presencia de un catalizador de platino. Los principales productos de este proceso son: hidrógeno, gas de refinería, GLP, iso-n-butano.

d) Hidrocraqueo: procesamiento catalítico de fracciones de petróleo pesado, mazout y gudron bajo presión de hidrógeno en combustibles más ligeros. La gasolina, el queroseno y los combustibles diesel se obtuvieron de esta manera.

e) Pirólisis: un proceso de descomposición de fracciones de petróleo pesado en presencia de vapor de agua. De esta forma, se utilizan pirólisis de gasolina, aceite y alquitrán.

f) Alquilación: implica la reacción de olefinas con isobutano, lo que resulta en la formación de isoparafinas con mayor peso molecular y número de octanos. Este proceso implica reacciones llevadas a cabo a baja temperatura y en presencia de un catalizador. El catalizador más utilizado es el ácido sulfúrico . En el Grupo PCC, el ácido sulfúrico se obtiene por proceso de contacto, lo que le otorga una pureza muy alta. El ácido sulfúrico puede obtener resultados en los procesos de purificación de aceites, queroseno, parafina y secado de gases .

Tipos de combustibles.

Los combustibles se pueden dividir según su origen (natural y artificial), su valor calorífico (alto y bajo en calorías), así como su estado de agregación (líquido, gaseoso y sólido). Cada tipo tiene diferentes propiedades y una gama de aplicaciones.

Combustibles líquidos – gasolina

Los combustibles líquidos más importantes incluidos del petróleo crudo incluyen: gasolina, queroseno, diesel y aceites de calefacción. La gasolina es una fracción de petróleo crudo que hierve a una temperatura de aproximadamente 40oC a 200oC. Es un combustible utilizado principalmente para impulsar motores de encendido por chispa. También puede actuar como fluido (por ejemplo, éter de petróleo). La gasolina se compone principalmente de hidrocarburos alifáticos, también contiene ciertas cantidades de hidrocarburos aromáticos e insaturados. Las propiedades más importantes de la gasolina son : el número de octano (es decir, resistencia a la detonación), la capacidad de formar mezclas combustibles y la tendencia a formar depósitos de resina. Existen varios tipos de gasolina:

a) Gasolina de plomo – Etilo. Fue utilizado hasta mediados de la década de 1980. Contenía un plomo tetraetilo que, cuando se quemaba en el motor, conducía a la formación de óxidos de plomo tóxicos.

b) Gasolina sin plomo (95 RON) – tipo más barato de gasolina sin plomo, con el número de octano 95.

c) Gasolina sin plomo (98 RON): la variante más cara, con el número de octano 98.

Para que la gasolina se convierta en un producto comercial, también es necesario incluir en su composición una serie de aditivos que evitan fenómenos adversos e indeseables durante el almacenamiento, uso y transporte de combustible.

Aditivos de gasolina

Los aditivos de gasolina más importantes incluyen inhibidores de oxidación . Debido al hecho de que la gasolina como producto es una mezcla de hidrocarburos, puede sufrir oxidación durante el almacenamiento. Esto conduce al impedimento de las propiedades del combustible al reducir su número de octano. Típicamente, los inhibidores de oxidación incluyen aminas aromáticas y fenoles. El segundo grupo de sustancias adicionales son los desactivadores de metales. Apoyan los inhibidores de oxidación al contrarrestar el efecto catalítico de los metales sobre las reacciones de oxidación de la gasolina. Su operación consiste en crear capas protectoras en la superficie de los metales. Las adiciones esenciales también son compuestos dispersantes-emulsionantes que mantienen los sedimentos y los productos de corrosión en el estado de dispersión. El grupo de productos que puede realizar cuentos funciones son ROKAmers. Estos productos contienen el grupo de copolímeros de bloque no iónicos de óxido de etileno y propileno. Esta característica distingue al grupo ROKAmer de otros tensioactivos no iónicos y determina sus propiedades antiespumantes. Otro grupo de aditivos son los lubricantes . Evitar el desgaste rápido de los componentes de la bomba de combustible que tienen una lubricación adecuada. Ejemplos de cuentos compuestos pueden ser ácidos carboxílicos, ésteres o aminas. El agua de la gasolina se elimina usando desemulsionantes , gracias a los cuales se libera como una fase separada en el tanque. Esto es especialmente importante cuando, por ejemplo, bombea combustible. Para contrarrestar este fenómeno, se usan los aditivos afectados previamente llamados desemulsionantes. La mayoría de las instalaciones en la industria petrolera están hechas de acero y, por lo tanto, puede producir corrosión en presencia de agua, lo que genera un riesgo de fugas. Los inhibidores de corrosión se usan para prevenir esto. Reaccionan con la superficie del metal, creando una barrera protectora, evitando así la influencia de los agentes corrosivos. Por lo general, estos son compuestos a base de aminas, amidas o sales de amonio. La última, pero no menos importante característica de las gasolinas de motor modernas es su capacidad para mantener limpios el sistema de combustible (en particular el sistema de admisión) y las cámaras de combustión del motor. Para este propósito, se utilizan aditivos de refinación llamados detergentes. El producto del Grupo PCC, Petrotex DF30 , funciona perfectamente para este propósito. Es un líquido amarillo aceitoso que se usa como ingrediente en composiciones dispersantes y emulsionantes. La característica más importante de este producto es su capacidad de lavado. Petrotex DF30 se utiliza principalmente como detergente para limpiar las válvulas de entrada y salida de los cilindros. El dodecilfenol también es perfecto como aditivo para los agentes de limpieza del sistema de combustible. Es un líquido espeso y viscoso de color amarillo y olor fenólico. El dodecilfenol se usa para la producción de propoxilatos que forman componentes sintéticos de los paquetes de aditivos de combustible.

Combustibles líquidos – gasóleo

El combustible diesel es un combustible destinado principalmente a motores diesel con autoencendido. Es una mezcla de parafina, naftaleno e hidrocarburos aromáticos separados del petróleo en procesos de destilación. Es una fracción de petróleo que hierve a 180-350oC. Los parámetros más importantes de este combustible líquido son : viscosidad (pulverización), resistencia a la autoignición (índice de cetano) y la temperatura de solidificación, así como el contenido de azufre. Debido al hecho de que los destilados de gasóleo tienen un alto contenido de compuestos de azufre, es necesario eliminarlos mediante hidrotratamiento.

Aditivos para gasoil

El aceite diesel en uso actual requiere el uso de varios aditivos enriquecedores. La mayoría de ellos realizan funciones similares a las asignadas a la gasolina. Sin embargo, la clave en el caso del diesel es el uso de aditivos antiespumantes, aditivos antiestáticos y modificadores que aumentan el número de cetano. Los agentes antiespumantes están afectados para evitar la formación de espuma durante la preparación del combustible y el contenedor de los tanques. Algunos combustibles diesel también pueden formar espuma durante el bombeo, lo que interrumpe el proceso de carga del tanque y provoca fugas. Los productos de la serie ROKAmer evitan esto. Estos son agentes antiespumantes que pueden usar en un rango muy amplio de temperaturas. Además, los ROKAmers se caracterizan por sus muy buenas propiedades desengrasantes y la capacidad de reducir la tensión superficial entre el líquido y el aire. De esta manera mejoran el drenaje de espuma, lo que resulta en su reducción. Los aditivos antiestáticos están destinados a aumentar la conductividad eléctrica del gasóleo, reduciendo así el riesgo de incendio. Típicamente, para este propósito, se usan copolímeros de olefinas y acrilonitrilo en combinación con poliaminas. Otro grupo de modificadores son los aditivos que aumentan el número de cetano . Su tarea es acortar el tiempo de retraso del encendido y aumentar la velocidad de combustión. Los más populares son el nitrato de 2-etilhexilo (EHN) y el peróxido de di-terc-butilo (DTBP). Un grupo importante de adiciones también son marcadores. Su función es facilitar la identificación del tipo de combustible. Para distinguir el fuel oil del fuelóleo, se introducen derivados azo que colorean el combustible a un color determinado. Los aditivos de fragancias se han vuelto muy populares, y se usan donde el olor a aceite o gasolina es problemático . Tales modificadores pueden ser, por ejemplo, ésteres o terpenos.

Combustibles líquidos – queroseno

El queroseno es un combustible utilizado en cantidades muy grandes, principalmente en la aviación para turbopropulsores o motores a reacción. También se usa como solvente e ingrediente en formulaciones cosméticas. Debido al hecho de que tiene un bajo índice de octano y cetano, no se puede usar motores de encendido por chispa (motores de gasolina) ni en motores autopropulsados (motores diesel). El queroseno es una fracción líquida de petróleo que hierve a aproximadamente 170-250oC. Su producción es relativamente barata. El queroseno se forma principalmente en el proceso de rectificación de petróleo crudo . Por lo general, los aditivos y los procesos de refinamiento, como los de la producción de gasolina y gasóleo, no se utilizan para este tipo de combustible. El queroseno también se convierte en gasolina, así como en otros productos en los procesos de craqueo y reforma.

Combustibles líquidos – biodiesel

El biodiesel es una alternativa renovable para el diesel derivado del petróleo. Se obtiene de aceites vegetales o animales. El biodiesel normalmente contiene ésteres metílicos puros de ácidos grasos o ésteres etílicos de ácidos grasos. A menudo, las mezclas de combustible con diesel también se llaman biodiesel. Se utilizan para obtener combustible que garantiza mejores condiciones de funcionamiento del motor. El biodiésel puro afecta negativamente las mangueras de goma y las líneas de combustible. Además, su viscosidad varía mucho cuando aumenta la temperatura, lo que puede requerir el uso de un enfriador adicional para biodiesel. Otra desventaja de este combustible es su disminución a baja temperatura, que causa la obstrucción de los filtros y otros componentes del motor durante la operación en condiciones invernales. Por supuesto, el biodiesel también tiene una serie de ventajas. En primer lugar, no envenena el aire con compuestos de azufre, es biodegradable, no aumenta la concentración de CO2 en la atmósfera y su producción permite el uso de tierras baldías.

Aditivos de biodiesel

Los aditivos diésel multifuncionales de alta calidad reducen muchos de los problemas asociados con las mezclas de biodiesel, como la corrosión del sistema de combustible, la separación del agua y el aumento de la formación de espuma en el combustible. Para este propósito, use modificadores muy similares a los agregados a los aceites diesel. La cuestión clave ya menudo preocupante del uso de biodiesel es su impacto en la limpieza de los inyectores y la posibilidad de coque grave, así como la contaminación de las boquillas. Para este propósito, se utilizan agentes conocidos como dispersantes. El Grupo PCC ofrece productos de la serie ROKAcet que pueden actuar como dispersantes. Los ROKAcets son agentes de uso general que pueden tener éxito con una variedad de aplicaciones industriales. La mezcla de biodiesel con combustibles diesel puede agravar aún más sus propiedades de espuma. Esto es particularmente problemático cuando, por ejemplo, se llena el tanque de combustible en una estación de servicio. Para prevenir este fenómeno, se usan aditivos antiespuma. Los productos de la serie ROKAmer ROKAmer son perfectos para este papel.