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ingeniería de la corrosión

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Los combustibles tienen ciertas características que pueden ser mejoradas con aditivos; Aditivo es el nombre dado a diversas sustancias que se agregan a los combustibles tales como a: la gasolina, el aceite lubricante, etc., con objeto de mejorar sus cualidades y propiedades. Por ejemplo, el octanaje es mejorado por compuestos de plomo (muy contaminante y prohibido su uso).

Asimismo, existen en el mercado diversas opciones de dispositivos para incorporar a nuestros automóviles con el fin de ahorrar combustible. Estos dispositivos realmente funcionan y cada vez se están usando más. Es sencillo darse cuenta porque: la crisis tanto económica, como energética y el creciente costo de los combustibles hacen que las personas se decidan a utilizar estos dispositivos para ahorrar combustible y disminuir los gastos energeticos.

Las tendencias a elaborar combustibles "Más limpios" han incidido en su composición química, limitando la necesidad de emplear aditivos de aplicaciones tradicionales, tales como:

- Antioxidantes- Desactivadores metálicos- Anticorrosivos

Los cuales, en caso de continuar siendo necesaria su incorporación, ven declinar el nivel de concentración requerido para proteger al combustible durante las etapas de almacenaje y distribución.

Paralelamente las presiones ambientales han marcado que, en los últimos años, los aditivos para combustibles, adopten un nuevo rol: el de controlar y modificar los depósitos en el sistema de inducción del mismo y la cámara de combustión, actuando en forma indirecta sobre el nivel de toxicidad de los gases de emisión y la vida útil de los motores.

1. COMBUSTIBLES EN LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNAUn combustible es cualquier sustancia rica en materia inflamable y puede ser solido, liquido o gaseoso. En los motores de combustión interna se usan combustible liquido y gaseosos los cuales se derivan del petróleo crudo, el cual es una mezcla compleja de hidrocarburos.

 1.1. Clasificación de los combustibles:

Podemos clasificar los combustibles de acuerdo a los siguientes criterios:a) Condición de Ingreso al Motorb) Según el estado físicoc) Según la fuente de procedencia

a) Condición de Ingreso al Motor

De acuerdo a esto, podemos clasificar los combustibles para motores que emplean combustibles propiamente

dichos y los que emplean carburantes.

Los primeros son los que se emplean en los motores de encendido por compresión y los carburantes, son los combustibles líquidos que se emplean en los motores con modulo de control electrónico - ECM, que se vaporizan e mezcla con el aire antes de entrar en el cilindro y poseen elevado grado de volatilidad.

Combustibles (poco volátiles) Carburantes (alta volatilidad)

petróleo Diesel 1 gasolina

petróleo Diesel 2 alcohol

keroseno benzil

petróleo residual  

b) Según el estado físico

De acuerdo al estado físico puede ser combustibles sólidos, líquidos y gaseosos.

- Sólidos: Polvos de Carbón (carbón pulverizado)- Líquidos: gasoleos, alcohol, benzol, petróleo

diesel 1, petróleo diesel 2, keroseno, combustibles residuales.

- Gaseosos: gas natural vehicular (GNV), gas natural comprimido (GNC), gas licuado de petróleo (GLP), Biogas, hidrogeno.

c) Según la fuente de procedenciaDe acuerdo a su origen puede ser:

- Hidrocarburos de petróleo- Alcohol obtenido de producto vegetal.- Gases obtenidos del gas natural y otros.

1.2. Estudio de los características del numero de octano (NO) , como propiedad fundamental en las gasolinas La calidad de un carburante depende esencialmente del valor de su poder antidetonante, cuya medida está dada por el llamado número de octano (NO). Numero de octano es una medida de la calidad y capacidad de las gasolinas para evitar las detonaciones y explosiones en los motores de combustión interna, de tal manera que se libere o se produzcan la máxima cantidad de energía útil.

Cuando más elevado es el NO de un combustible, tanto mayor es su capacidad de resistir a la detonación y más alta puede ser la relación de comprensión del motor. Como la potencia y el consumo específico dependen de la relación de compresión, puede afirmarse que esta importante característica del motor depende también del NO del combustible.

2. ADITIVOS

Los aditivos son sustancias que se añaden a las gasolinas para modificarla después del proceso de la destilación, por lo tanto un antidetonante también es un aditivo, pero es un aditivo que ya tienen las gasolinas que nos venden en las estaciones de expendio de combustibles.

Estos aditivos pueden ser aditivos antidetonantes para elevar el número de octano de la gasolina, aditivos antioxidante que impiden la formación de gomas y residuales, desactivadores de motores para reducir el efecto catalítico de los iones de cobre, inhibidores de corrosión, agentes anticongelantes, detergente, controladores de los sedimentos de la válvulas de admisión, etc.

Ventajas:

- Mejora el octanaje.- Para evitar confundir combustibles o el fraude fiscal con combustibles con menos impuestos (ej. Combustible agrícola o de calefacción).- Mejoran la combustión del combustible.

- Evitando los humos los hidrocarburos no quemados y los restos de carbonilla.

- Además de mejorar el consumo y la potencia.- Mejoran la pulverización de la gasolina, la mezcla y el contacto con el oxígeno del aire.- Ayudan a disminuir la contaminación ambiental, reduciendo las emisiones contaminantes de los motores diesel y mejoran el rendimiento en el recorrido.

Un estudio en USA demostró que diferentes aditivos mejoraron notablemente la potencia en un 3% mientras que logró una mayor capacidad de lubricación en un 40%. Las pruebas han demostrado que las emisiones contaminantes se redujeron en un 11 por ciento de partículas negras, las que forman el "humo negro". En el mercado actual existen aditivos para toda clase de combustibles como:

- Gasolina- Diesel- Biodiesel

2.1. ADITIVOS PARA GASOLINASon compuestos que, cuando se adicionan a una gasolina para motores de encendido por chispa, aumenta su calidad antidetonante . Son mejoradores Octánicos.

Derivado de Plomo

Los primeros productos adicionados a las gasolinas han sido los derivados orgánicos de plomo, habiendo resultado la opción más económica y fácil de aumentar la calidad antidetonante del combustible.

Desde la década del 70, en los EE.UU., se inicia una

etapa de reducción y eliminación total del empleo del mismo, basado en fuertes razones ambientales que identifican al mismo, por su alta toxicidad y perjuicio para la salud humana.

La iniciativa de los EE.UU. fue seguida por distintos países y hoy Europa se encuentra en un valor aproximado de comercialización del 60% de gasolina unleaded, con una distribución desigual entre los distintos países

Derivado de Manganeso

Durante años se buscó algún compuesto organometálico como sustituto del plomo como antidetonante. Dentro de este contexto se inicia en el año 1958 la utilización del Tricarbonil Metil Ciclopentadienil Manganeso (MMT).El uso de éste se recomendaba a muy bajas concentraciones, debajo de 0,165 g de Mn/litro, debido a su influencia en la estabilidad del combustible y el efecto promotor de formación de depósitos, manteniendo, aún a estos niveles de dosificación, la característica de veneno de los convertidores catalíticos.

Por ejemplo: Aditivo mejorador de Octanaje Hitec 3000 se Afton chemical corporation.

El aditivo mejorador de octanaje Hitec 3000 Metilciclopentadienil tricarbonil manganeso (aditivo para combustibles MMT).

Es un aditivo para gasolinas sin plomo de motor, que mejora el numero de octano, controla la recesión de las válvulas, y tiene otros beneficios para el refinador y el consumidor. El mejorador de octanaje Hitec 3000, es la marca de la fábrica de Afton chemical corporation para el mejorador de octanos en la versión diluida. Estas marcas de fabrica son reconocidas como propiedad intelectual de Afton chemical corporation.

Efecto del aditivo MMT realizados en los ensayos experimentales de las siguientes muestra:

Nafta liviana de UDP Gasolina de 85 RON Gasolina de 90 RON Nafta craqueada FCC Nafta de alto octanaje 96 RON

Compuestos oxigenadosTales como: metanol, etanol, isopropanol, butanol secundario (SBA), Butanol terciario (TBA) metil terciario- butil éter (MTBL), metil-terciario-amil-eter (TAME).

Compuestos orgánicosTales como: benceno, tolueno y xileno.

Otros aditivosTales como: carbonileno de hierro, anilina, fosfatos crilicos y alquílicos, fosfato tricresilico, cloro-tiono-fosfatado, tri-n-butil-fosfina, etc.

2.2. ADITIVOS PARA GASOILSobre las tendencias en el empleo de aditivos para gas oil, es la necesidad de los productores de combustibles de diferenciar su calidad y aprovechar la misma como una fuerte estrategia de marketing.

Antioxidantes y desactivadores metálicos Los aditivos empleados generalmente son antioxidantes-estabilizantes y resultan una combinación de derivados fenólicos y aminas u otros compuestos, básicos, que incorporan nitrógeno , previenen la formación de depósitos a temperatura ambiente, al reaccionar con los radicales peróxidos e interrumpir la propagación de reacciones en cadena .

El uso de este tipo de aditivos no es necesario cuando se emplean cortes de destilación directa. Su empleo se incrementa cuando se incorporan al blending corrientes de origen craqueado.

Mejoradores de Flujo en Frío La característica parafínica de los combustibles diesel, que es excelente en la propiedad de autoignición o Número de Cetano, limita, como contrapartida, la capacidad que tienen los combustibles para fluir a bajas temperaturas.

Existen distintos ensayos de laboratorios que permiten predecir, en forma rápida, el comportamiento en campo que puede esperarse del combustible:- Punto de Enturbiamiento (ASTM D-2500): Es la

temperatura de aparición de los primeros cristales de parafinas.- Punto de Obstrucción de Filtro Frío (IP 309): Es la temperatura a la cual el combustible deja de fluir a través de una malla de 45 micrones.- Punto de Escurrimiento (ASTM D-97) : Es la temperatura a la cual el combustible deja de fluir.

Las características de flujo a bajas temperaturas están influenciadas por la incorporación de corrientes de destilación directa de mayor punto de ebullición o bien por la condición altamente parafínica de los crudos empleados en la obtención de los cortes.

Detergentes - Dispersantes Una de las consecuencias de las presiones ambientales, al igual que en el caso de las gasolinas, es que la utilización de aditivos detergentes-dispersantes para gas oil esté en franco crecimiento, como una forma de mantener las condiciones de diseño del parque automotor asegurando mejor combustión y calidad de emisiones.

El empleo de aditivos detergentes - dispersantes actúa sobre dicho fenómeno, manteniendo las características de diseño del circuito de inducción y permitiendo una operación con:- Motor Más Limpio- Combustión Más Limpia- Mayor Vida Util del Motor- Menor Consumo de Combustible- Menor Cantidad de Emisiones- Menor Toxicidad de las Emisiones

2.3. ADITIVOS PARA BIODIESELLos biodiesel se fabrican de diferentes aceites o grasas. Existen diferentes tipos de aditivos que mejoran las características del biodiesel en el transporte promoviendo el flujo.

Los combustibles diesel Premium a menudo ofrecen un mejor rendimiento a largo plazo y un manejo más fácil y seguro. Esto normalmente se logra con los aditivos que mejoran las propiedades del combustible, tales como: - Obstrucción del inyector de combustible y la pérdida de potencia a largo plazo.- Espuma del combustible.- Protección contra la corrosión.- Separación del agua.

3. DISPOSITIVOS

Los dispositivos son para mejorar la combustión de combustibles líquidos en aparatos de combustión como, incineradores, calderas, motores de combustión interna de vehículos, camiones, embarcaciones y aviones, donde el combustible utilizado es un hidrocarburo líquido o gaseoso como, el gas, gas natural, butano, propano, queroseno, gasolina, gasóleo, etc.

Las opciones van desde pastillas que modifican las características del combustible y el proceso de combustión hasta dispositivos electrónicos colocados estratégicamente en el automotor.

3.1. EQUIPOS SURTIDORES

Para Trasvase y Medición de Combustible  Los surtidores MARZO modelo FR 112CL son muy

sencillos de usar. Están equipados con bombas manuales rotativas. Aptas para operar con líquidos de mediana viscosidad, tales como aceites, combustible diesel y gasolina. Detalles Constructivos y de Equipamiento:- Cuerpo liviano de aluminio fundido.- Válvula de retención y filtro incorporado.- Adaptador de 2” de fácil montaje en tanques y tambores. - Tubo de succión telescópico con protección anticorrosiva.- Dispositivo anti sifón.- Provisto con traba de seguridad.- Medidor de caudal de hasta 76 litros / minuto. - Pico curvo y gancho para cubeta.- Manguera de 2,5 mts. y boquilla.

Surtidor Marzo con Caudalimetro y Bomba Antiexplosiva de 12 y 24 VCC Línea FR - Modelo FR 1200

  Los surtidores MARZO están equipados con bombas ANTIEXPLOSIVAS autocebantes de 12 y 24 VCC que desarrollan un caudal de hasta 57 litros / minuto. Son equipos portátiles que pesan completo con medidor, manguera y pico manual menos de 18kgs. Su consumo es bajo y fácil de soportar por una batería o una fuente de energía de corriente continua de 12 ó 24 V.

Magnetizador de Combustible

El método consiste en aplicar un campo magnético, mediante un imán permanente, para ionizar el combustible que alimenta a los dispositivos de combustión, con lo que podemos conseguir una combustión más completa, mejorando la eficiencia (obteniendo un ahorro de combustible) y reduciendo las emisiones contaminantes.

El combustible lo tratamos con un campo magnético de unos imanes permanentes montados en el conducto de entrada de combustible, que instalaremos de forma que su polo Sur esté en contacto con el conducto del combustible.

 

En calderas y calentadores, podemos obtener una mejora de la combustión de manera que:

- La llama se vuelve más brillante y cambia de rojo a naranja claro, con lo que tenemos una llama a mayor temperatura.

- La altura de la llama se reduce, incrementado su grosor.

- Se obtiene una llama más constante. - Se reduce el contenido de material

contaminante en los gases de escape.

Los aditivos para combustibles son sustancias químicas que adicionadas a los combustibles le otorgan beneficios multifuncionales. Entre las principales ventajas se encuentra la función de mantener limpios y libres de depósitos las siguientes partes del vehículo: carburadores, inyectores, válvulas de admisión, cámaras de combustión, válvulas de recirculación de gases de escape.

Los aditivos para combustible diesel, son compatibles con los combustibles diésel tradicionales y con los combustibles biodiésel. Los aditivos para gasolina de Parker son compatibles con gasolina mezclada con etanol, y con gasolina con plomo y sin plomo.

Continuarán las investigaciones y desarrollo de procesos que garanticen la eliminación de compuestos metálicos, aditivos antidetonantes, especialmente derivados del Plomo y Manganeso.

Se generaliza, mundialmente, el uso de aditivos controladores de depósitos, del tipo Poli Iso Butilen Aminas (PIBAs) .

La formulación de aditivos detergentes - dispersantes, se orienta al reemplazo del carrier mineral por derivados sintéticos: Poli alfa olefinas, Poliglicoles, Poliesteres, y Polibutenos.

La utilización de aditivos controladores de depósitos en cámara de combustión, totalmente sintéticos: Poli Eter Aminas, estará sujeta a la evolución del parque automotor y la definición de un método adecuado de medición.

En las gasolinas de alto octanaje 95 y 97 RON máxima dosificación recomendable de MMT es de 18ppm.

A mayor cantidad de Aromáticos y olefinas la susceptibilidad del MMT disminuye a mayor contenido de naftenos y menor de aromáticos.

La mejor susceptibilidad se logra en la mezcla de gasolina 84 octanos, por lo que se recomienda preparar esta gasolina con aditivo MMT.

El incremento del RON en las gasolinas con 25 ppm de aditivo MMT es mínimo, lo que significa que el emplear mas de 18ppm de aditivo MMT solo estarías generando más gastos en aditivos, por lo que se recomienda utilizar como máximo 18 ppm de aditivo MMT.