COMBUSTIÓN Y COMBUSTIBLES (original) (raw)

TERMOQUÍMICA Y COMBUSTIBLES

En los procesos industriales que se han realizado a lo largo de la historia, se pueden ver diferentes formas y dispositivos creados para generar movimiento y propulsión, para los cuales su funcionamiento está basado principalmente en las leyes de la física y leyes termodinámicas. De esta forma se puede ver como desde el siglo XIX se empiezan a producir motores de combustión interna que usaban principalmente derivados del petróleo y carbón como fuente de energía. El uso de los combustibles se ha extendido hasta hoy en día donde el estudio y determinación de los combustibles es de gran importancia para obtener un funcionamiento adecuado de los motores. El estudio y análisis de los combustibles ha permito tener eficiencias más altas y ha permitido desarrollar conceptos como la termoquímica, para tener conceptos ideales de combustión, igualmente el desarrollo de aditivos como octano y cetano para tener combustiones completas en los ciclos, también para mantener buen estado en las piezas del motor y para reducir las emisiones.

COMBUSTIBLES FOSILES

Proceden de restos vegetales y otros organismos vivos (como plancton) que hace millones de años fueron sepultados por efecto de grandes cataclismos o fenómenos naturales y por la acción de microorganimos, bajo ciertas condiciones de presión y temperatura.

COMBUSTIBLE DIESEL Y LUBRICANTES

En una refinería, el petróleo es convertido a una variedad de productos mediante proceso físico y químicos. El primer proceso al que se somete el petróleo en la refinería, es la destilación para separarlo en diferentes fracciones. La sección de destilación es la unidad más flexible en la refinería, ya que las condiciones de operación pueden ajustarse para poder procesar un amplio intervalo de alimentaciones, desde crudos ligeros hasta pesados. Dentro de las torres de destilación, los líquidos y los vapores se separan en fracciones de acuerdo a su peso molecular y temperatura de ebullición. Las fracciones más ligeras, incluyendo gasolinas y gas LP, vaporizan y suben hasta la parte superior de la torre donde se condensan. Los líquidos medianamente pesados, como la querosina y la fracción diesel, se quedan en la parte media. Los líquidos más pesados y los gasóleos ligeros primarios, se separan más abajo, mientras que los más pesados en el fondo. Las gasolinas contienen fracciones que ebullen por debajo de los 200 O C mientras que en el caso del diesel sus fracciones tiene un límite de 350 O C. Esta última contiene moléculas de entre 10 y 20 carbones, mientras que los componentes de la gasolina se ubican en el orden de 12 carbones o menos. El combustible diesel, también se manufactura, en muchos casos a partir de mezclas de gasóleos con querosinas, y aceite cíclico ligero, el cual es producto del proceso de desintegración catalítica fluida. En un tiempo, la manufactura de diesel involucró utilizar lo que quedaba después de remover productos valiosos del petróleo. Hoy en día el proceso de fabricación del diesel es muy complejo ya que comprende escoger y mezclar diferentes fracciones de petróleo para cumplir con especificaciones precisas. La producción de diesel estable y homogéneo requiere de experiencia, respaldada por un estricto control de laboratorio. FIGURA 1 PROPIEDADES DEL DIESEL Índice de cetano Así como el octano mide la calidad de ignición de la gasolina, el índice de cetano mide la calidad de ignición de un diesel. Es una medida de la tendencia del diesel a cascabelear en el motor. La escala se basa en las características de ignición de dos hidrocarburos, El n-hexadecano tiene un periodo corto de retardo durante la ignición y se le asigna un cetano de 100; el heptametilnonano tiene un periodo largo de retardo y se le ha asignado un cetano de 15. El índice de cetano es un medio para determinar la calidad de la ignición del diesel y es equivalente al porcentaje por volumen del cetano en la mezcla con heptametilnonano, la cual se compara con la calidad de ignición del combustible prueba. La propiedad deseable de la gasolina para prevenir el cascabeleo es la habilidad para resistir la autoignición, pero para el diesel la propiedad deseable es la autoignición.