2. bases y aditivos

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  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    2008 Exxon Mobil Corporation. Al l rights reserved.

    Bases y Aditivos

    Curso Southern Per - Toquepala

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Bases Lubricantes

    Aditivos

    ndice

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    Bases Lubricantes

    Proceso de Produccin de los Lubricantes

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Parmetros de Calidad

    CALIDAD DEL ACEITE BASE

    SEGURIDADPUNTO DE INFLAM.

    TOXICIDAD

    VOLATILIDAD

    PROPIEDADESVISCOMETRICAS

    COMPATIBILIDADPUNTO DE ANILINADEMULSIBILIDAD

    ESTABILIDAD A LAOXIDACION

    SATURADOS AZUFREUNIFORMIDAD

    APARIENCIACOLOR, LIMPIEZA,

    CLARIDAD

    NITROGENO

    NOACK

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Extracci n y Refinaci n

    Petrleo

    Pozo de

    Extraccin de Petrleo Unidad dedestilacin

    Tanques de Almacenamiento

    Gas Subsuelo

    Crudo

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Unidad de destilaci n

    Aceites Lubricantes

    Gas

    Gasolina

    Kerosina

    Aceites Combustibles

    Residuos

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    Destilacin al Vaco

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    SIN EMBARGO ALGUNOS COMPONENTES SON TAMBIEN DESEABLES

    COMPUESTOS AZUFRADOS - SON ANTIOXIDANTES NATURALES

    COMPUESTOS PARAFINICOS - TIENEN ALTO IV

    LOS ACEITES BASE MINERALES DESPUES DE LA DESTILACION AL VACIO TODAVIA TIENEN

    ALGUNOS MATERIALES INDESEABLES

    GRANDES MOLECULAS PARAFNICOS (TIPO CERA) - TIENEN ALTO

    PUNTO DE ESCURRIMIENTO

    AROMATICOS - SE LOS CONSIDERA CARCINOGENOS Y FORMAN BARRO

    NO SATURADOS - TIENE POBRE ESTABILIDAD A LA OXIDACIONY FORMAN BARRO Y BARNIZCOMPUESTOS NITROGENADOS - CATALIZAN LA OXIDACION

    Refinacin

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    Componentes Aceite Base

    UN ACEITE BASEUN ACEITE BASE

    UN ACEITE BASE

    PARAFINICO CONTIENE AROMATICO CONTIENE

    NAFTENICO CONTIENE

    45-60%20-25%

    65-75%

    DE COMPONENTES PARAFINICOSDE COMPONENTES AROMATICOS

    DE COMPONENTES NAFTENICOS

    IS0 - PARAFINICOS ALTO

    (CICLO PARAFINICOS)

    AROMATICOS BAJO

    N - PARAFINICOS MUY ALTO

    NAFTENICOS MODERADO

    INDICE DEVISCOSIDAD

    BAJO

    ALTO

    BAJO

    BAJO

    PUNTO DEESCURR.

    ALTA

    MUY ALTA

    ACEPTABLE

    BAJA

    RESISTENCIA A LA OXIDACION

    LOS ACEITES BASE TAMBIEN CONTIENEN COMPUESTOS DE AZUFRE, OXIGENO Y NITRGENO.

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    Refinacin

    LOS AROMATICOS SE EXTRAEN CON CIERTOS SOLVENTES

    LAS CERAS PARAFINICAS SE ELIMINAN POR DESPARAFINADO POR SOLVENTY ENFRIAMIENTO

    LOS COMPUESTOS DE AZUFRE, NITROGENO Y LOS NO

    SATURADOS SE REDUCEN POR HIDROGENACION

    LA POSTERIOR REFINACION ES UN BALANCE ENTRE :

    REDUCIR LOS COMPUESTOS INDESEABLES

    ELIMINACION NO DESEADA DE ALGUNOS COMPUESTOS DESEABLES

    COSTO

    -

    -

    -

    - PROPIEDADES A LOGRAR POR TRATAMIENTO CON ADITIVOS

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    Extraccin por Solvente

    EXTRACTO AROMTICO

    SOLVENTEESPECIAL

    DE MEZCLA

    ACEITE BASEDE LA TORRE

    ALIMENT. DE

    DE VACIO

    CADA CORTE PARTICULAR DE ACEITE BASESE MEZCLA CON UN SOLVENTE ESPECIAL

    EL SOLVENTE SE LLEVA ENEN SOLUCION A LA MAYORIA

    MEJORAS - INDICE DE VISCOSIDAD- COLOR- ESTAB. A LA OXIDACION- DISMINUYE LA

    CARCINOGENEIDAD

    SE PRODUCEN ACEITES DE PROCESOCOMO PRODUCTO RESIDUAL - ES USADO EN LAINDUSTRIA DEL CAUCHO -

    DE LOS AROMATICOS

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    Extraccin por Solvente

    Parafinas

    iso Parafinas

    Naftenicos

    Aromaticos

    Indice deViscosidad

    Punto deEscurrimiento

    Muy alto

    alto

    Intermedio

    bajo

    bajo

    bajo

    Nota: esto es una simplificacion algunos aromaticos, y compuestos de azufre/nitrogenoquedan en el aceite base Separados como

    Extracto Aromatico

    Compuestos de

    Azufre/Nitrgeno

    Destilado

    Muy alto

    bajobajo bajo

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Desparafinado

    CERA

    SOLVENTE DEDESPARAFINADO

    ACEITE BASE PARA ALIMENTACION DE

    LA EXTRACCIONCON SOLVENTE

    PARAFINA

    LAS GRANDES MOLECULAS PARAFINICAS

    PRECIPITAN COMO CERA Y SE ELIMINAN

    EFECTO

    -

    - DISMINUYE EL PUNTO DE

    DISMINUYE EL IV

    EL PROD. RESIDUAL ES CERA O PARAFINA- USADA EN LA IND. DE VELAS

    - PARA FORMAR ACEITES BASESINTETICOS

    SE MEZCLA ACEITE Y SOLVENTE Y SE ENFRIAN A UNA TEMPERATURA ESTABLECIDA

    POR FILTRADO CENTRIFUGO

    ESCURRIMIENTO

    (ISOMEROS DE PARAFINA

    RESIDUAL)

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    Desparafinado

    SeparadoscomoCeras o

    Parafinas

    Indice deViscosidad

    Punto deEscurrimiento

    Parafinas

    iso Parafinas

    Naftenicos

    Muy alto

    alto

    Intermedio

    bajo

    bajo

    Muy alto

    Nota: esto es una simplificacion algunas parafinasquedan en el aceite base

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    Hidroterminado

    SE HACE REACCIONAR HIDROGENO CON EL ACEITE BASE

    EN PRESENCIA DE UN CATALIZADOR, Y CON ALTA TEMPERATURA Y PRESION

    EFECTO

    PRODUCE LOS ACEITES BASE TERMINADOS"SOLVENT NEUTRALS" DE DIFERENTES

    PRODUCTO RESIDUAL - GASOLINA

    - CONVIERTE LOS NO SATURADOS EN SATURADOS- REDUCE AZUFRE, NITROGENO Y OXIGENO

    - REDUCE ACIDEZ

    - LEVE AUMENTO DEL PUNTO DE

    - USADA COMO COMBUSTIBLE PARA LA INDUSTRIA QUIMICA

    - MEJORA EL COLOR

    ESCURRIMIENTO

    VISCOSIDADES

    GASOLINA

    PRODUCTOTERMINADO

    HIDROGENO

    DEL PROCESO DEDE ACEITE BASE

    YCATALIZADOR

    DESPARAFINADO

    ALIMENTACION

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Datos Tpicos de Anlisis

    PROCESO

    PRODUCTO

    DESTILACION AL VACIO

    DESTILADO

    EXTRACCIONPOR SOLVENTE

    REFINADO

    DESPARA-FINADO

    ACEITEDESPARAFINADO

    HIDROTERMI-NADO

    ACEITE BASE

    VISCOSIDAD a 5.3 4.7 5.4 5.3

    40

    C 34 24 33.5 33.2INDICE DE VISCOSIDAD 81 114 92 92

    COLOR 16 >25

    PUNTO DE ESCURRIM. 25 30 -12 -12

    AZUFRE % 0.48 0.83 0.16 0.10

    NITROGENO 520 24 30 30

    AROMATICOS 17 8 10 10

    SATURADOS 64.9 83.8 80.0 80.0

    100 C

    VISCOSIDAD a

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    Bases Lubricantes

    Proceso de Obtenci n)

    PETROLEOCRUDO

    REDUCIDO

    DESASFALT.

    ASFALTO

    TORRE ATMOSFERICA

    TORREDEVACIO

    DESPARAFINADOPOR

    CENTRIFUGACIONHIDROTERMINADO

    EXTRACTOAROMATICO

    PARAFINA NAFTA

    NF

    ACEITESOLVENTE SOLVENTE H 2

    *

    *

    *

    REDUCIDO BASE

    EXTRACCION(DE INDESEABLES)

    G.O.

    CADA CORTE SE ENVIAPOR SEPARADO A LASDIFERENTES TORRES

    GASES

    D.O.

    SOLV.

    COMPONENTES DEL CRUDO

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    Gas (Etano, Etileno)

    Sintticos

    Aceite Mineral

    Asphalt

    Fuels

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Sintticos

    Hidrocarburo Sinterizado

    Es un producto hecho a la medidaa travs de varios procesos, todas

    las molculas son de la mismadimensin y forma.

    F b i i d G (P i l l )

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    Homogenizador

    Deflectores

    Aceite Bsico, Vapor

    Aditivos Acidos Grasos Aceite Bsico Agua Alcali

    Contactor Marmita

    Grasa

    Agitador

    Bomba

    Filtro

    Jabn

    Deareador

    ZX

    ZX

    Mobil

    Mobil

    Mobil

    Mobil

    Mobil

    Mobil

    Fabricacin de Grasas (Proceso convencional por lotes)

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Aditivos

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Aditivos

    Funciones

    Funciones Principales

    Limitar el deterioro del lubricante a causa de fenmenos qumicos ocasionados por su entorno o actividad.

    Proteger la superficie lubricada de la agresin de ciertos contaminantes

    Mejorar las propiedades del lubricante o proporcionarles otras nuevas

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Aditivos

    Proporcin

    Proporcin de los Aditivos

    Desde 0.01% hasta 30%

    Aceites para transformador: 0.01%

    Aceites hidrulicos y para engranes: 5.00%

    Aceites para motor: 15.00%

    Aceites emulsionables: 30.00%

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Aditivos

    Tipos

    Tipos de aditivos

    Aditivos para la Proteccin deSuperficies

    Aditivos de Desempeo

    Aditivos que protegen al Lubricante

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Aditivos para la Proteccin

    de Superficies

    Agentes Antidesgaste y de Extrema Presin

    Inhibidores de Corrosin

    Inhibidores de Herrumbre

    Detergentes y Dispersantes

    Modificadores de Friccin

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Aditivos para la Proteccin

    de Superficies

    Agentes Anti-Desgaste y de E.P.

    Propsito:Reducir Friccin y DesgastePrevencin de Rayaduras

    y Fatigas de MaterialFunciones:

    Reaccin Qumica con el metal para formar pelcula con menor resistencia al cdel metal anteponindose a ste.Tipos: Sufuros, Xantanatos, Ditiocarbonatos Dialquilditio Carbonatos, Ditiofosf

    Zinc.

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Aditivos para la Proteccin

    de Superficies

    Inhibidores de Corrosin

    Propsito:Prevenir la corrosin departes metlicas

    No-Ferrosas encontacto con el lubricante

    Funciones:Neutralizacin de cidos corrosivosTipos: Dialquil y Diarilditio fosfatos metlicos

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Aditivos para la Proteccin

    de Superficies

    Inhibidores de Herrumbre

    Propsito:Prevenir la oxidacin de partes metlicas ferrosas

    en contacto con el lubricanteFunciones:

    Adsorcin preferencial delconstituyente polar en lasuperficie metlica parabrindar una pelcula protectora

    Tipos: Sulfonatos de Calcio, Sodio, Magnesio y Bario, Aminas fosfatadas, cidos

    H2 O EscudoProtector

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Aditivos para la Proteccin

    de Superficies

    Detergente

    Propsito: Mantener las superficies

    como ranuras de anillos,

    faldas de pistn, vlvulas,etc., libres de depsitos

    Funciones:Reaccin qumica con el lodo y el barniz para neutralizarlos y mantenerlos en soluc

    aceite.Tipos: Sales sobre-bsicas de Calcio, Bario y Magnesio, Sulfonatos...

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Aditivos para la Proteccin

    de Superficies

    Dispersante

    Propsito:Mantener los insolubles

    dispersos en el aceite

    Funciones:Los contaminantes quedan atrapados por la atraccin polar de las molculas de

    dispersante previniendo su aglomeracin. Los mantiene en suspensin debido a solubilidad del dispersanteTipos: Sales de Bario de alto P.M. conteniendo fsforo, Poliaminas, Succinoam

    Polmeros....

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Aditivos para la Proteccin

    de Superficies

    Modificador de Friccin(Lubricidad)

    Propsito: Alterar el coeficientede friccin (Sinfin-Corona)

    Funcin: Adsorcin preferencial de materiales activos

    Tipos: Acidos - aminas grasos, Mantecas, Aceites Animales y Vegetales

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Aditivos de Desempeo

    Tipos

    Depresor del Punto de Fluidez

    Mejorador del ndice de viscosidad

    Agentes de resistencia de pelcula

    Agentes de adhesividad

    Emulsificantes

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Aditivos de Desempeo

    Depresores del Punto Mnimo de Fluidez

    Propsito:Permitir el flujo del lubricante

    a bajas emperaturas

    Funciones:Modifica la formacin de cera

    Tipos: Poliacrilatos, Polmeros dehidrocarburos, Polimetacrilatos,

    Esteres Polimricos.... Aditivo Cera

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Aditivos de Desempeo

    Mejoradores del ndice de Viscosidad

    Propsito: Aumentar el ndice

    de viscosidad

    Funciones:Los polmeros se dilatan con el aumento

    de la temperatura, contrarrestando el adelgazamiento del aceite.

    Tipos: Poliisobutilenos, Copolmeros, Metacrilatos, Polmeros con Nitrgeno.

    Frio Caliente

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Aditivos de Desempeo

    Agentes de resistencia de pelcula

    Propsito: Incrementar la capacidad

    de soportar cargas

    Funciones:Los aditivos se concentran sobre las superficies metlicas formando pelculas que

    minimizan la posibilidad de contacto directo metal - metal

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Aditivos de Desempeo

    Agentes de adhesividad

    Propsito:Incrementar las caractersticas

    de adhesividad de los lubricantes,tornndolos mas "pegajosos"

    Funciones:Bajo condiciones de pelcula delgada,

    evitan que el aceite se escurra.Tipos: Polmeros de Isobutileno

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Aditivos de Desempeo

    Emulsificantes

    Propsito:Facilitan la emulsin agua-aceite

    y lamantienen estable

    Funcin:Reducir la tensin superficial para

    facilitar la emulsin del agua y el aceiteTipos: Detergentes de hidrocarburos, sulfonatos de petrleo, jabones alcalinos y

    alcalinotrreos

    Aceite

    Agua

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Aditivos para Proteger el Lubricante

    Aditivos para Proteger el Lubricante

    Antioxidante

    Antiespumante

    Demulsificante

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Aditivos para Proteger el Lubricante

    Antioxidante

    Propsito:Extender la vida til del aceite

    Funciones:Prevenir la reaccin entre el oxgeno y los hidrocarburos, minimizando adems el efecto catalizador de algunos metales enproceso.

    Tipos: Fenoles Alquilados y bloqueados, Diaril Dialquilditio fosfatos metlicos....

    Oxidacin:Reaccin en Cadena

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Aditivos para Proteger el Lubricante

    Antiespumante

    Propsito:Impedir que se formeen el lubricante una

    espuma demasiado persistente

    Funciones:Reducir la tensin superficial para acelerar el colapso de la espuma.

    Tipos: Silicones, Copolmeros orgnicos...

    d l b

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Aditivos para Proteger el Lubricante

    Demulsificante

    Propsito: Aumentar la rapidez de

    separacin del agua

    Funciones: Aumentar la tensin superficialpara obtener gotas grandes de agua

    Tipos: Tricresil fosfato, Duodesil sulfonato de calcio....

    Aditivos

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

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    Aditivos

    Influencia en el aceite

    Su influencia sobre las caractersticas del lubricante

    Detergente sobre el contenido de cenizas

    Detergente sobre el T.B.N.

    Aditivos

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

    43/46

    Aditivos

    Influencia con otros Aditivos

    Su influencia sobre otras propiedades

    Antiespumantes sobre la liberacin del aire

    Dispersantes sobre la demulsibilidad

    Inhibidor de corrosin sobre Anti-desgaste y Extrema Presin

    Aditivos

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

    44/46

    Aditivos

    Sus daos con otros Agentes

    Daos:

    El agente de E.P. con la Temperatura

    El Antiespumante con la contaminacin de detergente

    El mejorador de ndice de viscosidad por un alto esfuerzo de corte (Motores de 2tiempos)

    El ZDDP (Ditiofosfato de Zinc) por humedad (hidrlisis)

    Aditivos

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

    45/46

    Aditivos

    En Componentes Comunes

    Componentes Problemas Tpicos Requisitos del Aditivo

    Sistema hidrulico

    Engranes

    Temperatura

    Contaminacin

    Condensacin

    Altas Cargas

    Temperatura

    Contaminacion con agua

    Resistencia a la oxidacinResistencia a la espuma

    Demulsibilidad

    Propiedades AD y EPResistencia a la oxidacinPreventivo de herrumbre

    Aditivos

  • 8/12/2019 2. Bases y Aditivos

    46/46

    Aditivos

    En Componentes Comunes

    Componentes

    Problemas Tpicos

    Requisitos del Aditivo

    Guas y Correderas

    Motor

    Deslizamiento Irregular

    Altas Cargas

    Formacin de depsitos Arranque en frio

    Viscosidad suficientemente Alta

    Modificador de friccinResistencia de pelculaPropiedades AD y EP

    Propiedades Detergentes y DispersantesDepresor del Punto Mnimo de Fluidz

    Mejorador del Indice de Viscosidad