Combustion

COMBUSTIÓNCOMBUSTIÓN
YY
COMBUSTIBLESCOMBUSTIBLES

COMBUSTIÓN Y COMBUSTIBLESCOMBUSTIÓN Y COMBUSTIBLES
 COMBUSTIÓN
¿Qué es la combustión?
Proceso Químico
Quema de la Mezcla
Fases de la Combustión
Motor Otto
Combustión y Frente de Llama
Cámaras de Combustión
Rendimiento
Motor Diesel
Combustión y Frente de Llama
Cámaras de Combustión
 COMBUSTIBLESCOMBUSTIBLES
 PetróleoPetróleo
 ObtenciónObtención
 Destilación o RefinoDestilación o Refino
 GasolinasGasolinas
 Índice de OctanoÍndice de Octano
 9595
 9898
 Super 97Super 97
 GasoilGasoil
 Indice de CetanoIndice de Cetano
 Diesel eDiesel e++
1010
 LegislaciónLegislación

 Reacción química exotérmica, de oxidación – reducción entre dos o másReacción química exotérmica, de oxidación – reducción entre dos o más
sustancias, combustible y comburente, que se realiza a gran velocidad.sustancias, combustible y comburente, que se realiza a gran velocidad.
 Comburente:Comburente: es la sustancia oxidante de la combustión. En el motor dees la sustancia oxidante de la combustión. En el motor de
combustión interna es elcombustión interna es el oxígenooxígeno del aire que se encuentra en unadel aire que se encuentra en una
proporción del 21% frente al 79% de nitrógeno.proporción del 21% frente al 79% de nitrógeno.
 Combustible:Combustible: es la sustancia reductora de la combustión. Los empleados enes la sustancia reductora de la combustión. Los empleados en
los motores de combustión interna son hidrocarburos derivados del petróleolos motores de combustión interna son hidrocarburos derivados del petróleo
 Los hidrocarburos están formados por carbono, hidrógeno, oxígeno,Los hidrocarburos están formados por carbono, hidrógeno, oxígeno,
nitrógeno y azufre.nitrógeno y azufre.

 La reacción de combustión de una molécula de combustible requiere de variasLa reacción de combustión de una molécula de combustible requiere de varias
moléculas de oxígeno, en función del número de carbonos e hidrógenos demoléculas de oxígeno, en función del número de carbonos e hidrógenos de
que esté compuesta. Tomemos como ejemplo la molécula de octeno:que esté compuesta. Tomemos como ejemplo la molécula de octeno:
CC88HH1616 + 12O+ 12O22 → 8CO→ 8CO22 + 8H+ 8H22OO
 Cada dos hidrógenos que haya en el combustible, requieren un átomo deCada dos hidrógenos que haya en el combustible, requieren un átomo de
oxígeno, para formar una molécula de agua; y cada carbono requiere dosoxígeno, para formar una molécula de agua; y cada carbono requiere dos
átomos de oxígeno, para formar una molécula de dióxido de carbono.átomos de oxígeno, para formar una molécula de dióxido de carbono.
 Esta es la configuración de una combustión completa o estequiométrica, en laEsta es la configuración de una combustión completa o estequiométrica, en la
que todo elque todo el OO22 se utiliza para oxidar todo el combustible.se utiliza para oxidar todo el combustible.

 λλ define la relación entre la masa de aire y la masa de combustible de unadefine la relación entre la masa de aire y la masa de combustible de una
mezclamezcla
 λλRR representa la relación entre larepresenta la relación entre la λλ de la mezcla y lade la mezcla y la λλ estequiométrica.estequiométrica.
 λλRR >> 1 indica que la mezcla es pobre, con exceso de aire1 indica que la mezcla es pobre, con exceso de aire
 λλRR < 1< 1 indica que la mezcla es ricaindica que la mezcla es rica
FASES DE LA COMBUSTIÓNFASES DE LA COMBUSTIÓN
 La reacción no siempre se cumple en su totalidad, y tampoco es instantánea,La reacción no siempre se cumple en su totalidad, y tampoco es instantánea,
sino que consta de varias reacciones intermedias que ayudan a completar elsino que consta de varias reacciones intermedias que ayudan a completar el
proceso.proceso.

C8H16 + 4O2 → 8CO + 8H2
8H2 + 4O2 → 8H2O 8CO + 4O2 → 8CO2

 Aunque las dos últimas reacciones se produzcan en paralelo, la de oxidaciónAunque las dos últimas reacciones se produzcan en paralelo, la de oxidación
deldel HH22 es más rápida que la deles más rápida que la del COCO por lo que con mezclas ricas aumenta lapor lo que con mezclas ricas aumenta la
emisión deemisión de COCO ya que no queda oxígeno con el que reaccionar.ya que no queda oxígeno con el que reaccionar.
INICIO DE LA COMBUSTIÓNINICIO DE LA COMBUSTIÓN
 Las reacciones normalmente se van a provocar por el choque de dosLas reacciones normalmente se van a provocar por el choque de dos
moléculas.moléculas.
 La descomposición de la molécula de hidrocarburo es algo gradual, y elLa descomposición de la molécula de hidrocarburo es algo gradual, y el
proceso está controlado por la presencia de unas moléculas y átomos queproceso está controlado por la presencia de unas moléculas y átomos que
tienen una actividad mucho más alta que las moléculas de oxígeno, y que a latienen una actividad mucho más alta que las moléculas de oxígeno, y que a la
postre van a ser los que realmente ataquen al hidrocarburo. Éstos son lospostre van a ser los que realmente ataquen al hidrocarburo. Éstos son los
radicales libres, que son iones de oxígeno (O), iones de hidrógeno (H) yradicales libres, que son iones de oxígeno (O), iones de hidrógeno (H) y
radicales hidroxilo (OH).radicales hidroxilo (OH).

INICIO DE LA COMBUSTIÓNINICIO DE LA COMBUSTIÓN
 La reacción de combustión está controlada principalmente por la cantidad deLa reacción de combustión está controlada principalmente por la cantidad de
radicales que haya en la mezcla. Éstos radiacles se empiezan a formar porradicales que haya en la mezcla. Éstos radiacles se empiezan a formar por
choques de combustible y oxígeno. Al principio, se generan pocos radicales,choques de combustible y oxígeno. Al principio, se generan pocos radicales,
pero al aumentar mucho su concentración (por alta presión y/o temperatura)pero al aumentar mucho su concentración (por alta presión y/o temperatura)
comienzan las reacciones de ramificación, y con ello una reacción en cadenacomienzan las reacciones de ramificación, y con ello una reacción en cadena
que acabqa descomponiendo todo el combustible, y liberando la energíaque acabqa descomponiendo todo el combustible, y liberando la energía
 Realmente, las reacciones en las que intervienen los radicales, bien comoRealmente, las reacciones en las que intervienen los radicales, bien como
productos o como reactantes, y que al final son las que provocan la igniciónproductos o como reactantes, y que al final son las que provocan la ignición
de la mezclade la mezcla

MOTOR OTTOMOTOR OTTO
 Cuando termina laCuando termina la
compresión, en el motorcompresión, en el motor
Otto se dispone de unaOtto se dispone de una
mezcla de aire y combustiblemezcla de aire y combustible
comprimida a una presión de,comprimida a una presión de,
más o menos, 15 veces la demás o menos, 15 veces la de
admisión (a plena carga, esoadmisión (a plena carga, eso
son unos 15 bares), y unason unos 15 bares), y una
temperatura, suponiendo untemperatura, suponiendo un
ambiente de 25ºC, de unosambiente de 25ºC, de unos
375ºC375ºC

 Combustión en los motores de encendido por chispa.
La mezcla se enciende por la chispa eléctrica y se quema en el proceso
de propagación de la llama turbulenta.
 Fase Inicial:
Desde que salta la chispa en la bujía hasta el punto donde
empieza el incremento brusco de la presión. En las zonas de altas
temperaturas entre los electrodos de la bujía surge unpequeño
foco de combustión que se convierte en un frente de llama
turbulenta,siendo el porcentaje de la mezcla que se quema muy
bajo. La velocidad de llama es relativamente baja y solo depende
de las propiedadesfísico – químicas de la mezcla.

 Fase Principal:
La llama turbulenta se propaga por toda la
cámara de combustión, cuyo volumen casi es constante y el
pistón se encuentra cerca del PMS.
La velocidad de propagación depende de la intensidad de la
turbulencia lo que es a su vez directamente proporcional a la
frecuencia de rotación del cigüeñal.
Cuando el frente de la llama llega a las paredes, como hay
menos turbulencia, la velocidad disminuye.


Fase de combustión residual:
Se quema la mezcla detrás del frente de llama. La
presión ya no crece por que ya se produce la carrera
de expansión y hay transmisión de calor a las
paredes.
La velocidad de la combustión en las paredes y
detrás del frente de la llama es lenta y depende de las
propiedades físico–quimicas de la mezcla. Para
aumentar esta velocidad hay que crear turbulencia
en las zonas de combustión residual.

 Para que comience la reaccción será necesaría energía que eleve laPara que comience la reaccción será necesaría energía que eleve la
temperatura. Esta se produce por medio del salto de una chispa eléctrica entemperatura. Esta se produce por medio del salto de una chispa eléctrica en
un lugar de la cámara de combustión.un lugar de la cámara de combustión.
 La chispa se produce antes que el pistón alcance el punto muerto superior deLa chispa se produce antes que el pistón alcance el punto muerto superior de
la carrera de compresión.la carrera de compresión.

 La nube de gases, en rojo, compuesta por los productos de la combustión delLa nube de gases, en rojo, compuesta por los productos de la combustión del
hidrocarburo y aire (dióxido de carbono, agua, nitrógeno, oxígeno, monóxidohidrocarburo y aire (dióxido de carbono, agua, nitrógeno, oxígeno, monóxido
de carbono, etc.) a una temperatura muy alta (será del orden de 2700 K). Esade carbono, etc.) a una temperatura muy alta (será del orden de 2700 K). Esa
nube está rodeada de gases más fríos, gases iguales a los originales.nube está rodeada de gases más fríos, gases iguales a los originales.

Se transfiere de calor desde los gases calientes a los fríos, esta transferencia seSe transfiere de calor desde los gases calientes a los fríos, esta transferencia se
puede producir por una cierta convección dada la turbulencia de lapuede producir por una cierta convección dada la turbulencia de la
combustióncombustión

 La velocidad del frente de llama dependerá:La velocidad del frente de llama dependerá:
 Cómo se transfiere el calor desde los gases calientes a los fríos debidoCómo se transfiere el calor desde los gases calientes a los fríos debido
en mayor medida por la turbulencia de los gasesen mayor medida por la turbulencia de los gases
 La riqueza de la mezcla a través de la tasa de producción de radicalesLa riqueza de la mezcla a través de la tasa de producción de radicales
libres, de manera que con mezclas ligeramente ricas, factores lambdalibres, de manera que con mezclas ligeramente ricas, factores lambda
de 0.85 aproximadamente, que es donde la producción es mayor, lade 0.85 aproximadamente, que es donde la producción es mayor, la
velocidad del frente es máximavelocidad del frente es máxima
 Finalmente, la llama se termina apagando cuando llega a las proximidades deFinalmente, la llama se termina apagando cuando llega a las proximidades de
las paredes. Los gases que están allí reciben el calor proveniente de los gaseslas paredes. Los gases que están allí reciben el calor proveniente de los gases
calientes, pero en vez de aumentar su temperatura, al estar pegados a la paredcalientes, pero en vez de aumentar su temperatura, al estar pegados a la pared
lo conducen hacia ella, así que no se calientan y por tanto no se queman.lo conducen hacia ella, así que no se calientan y por tanto no se queman.

 Observando el fenómeno desdeObservando el fenómeno desde
fuera, lo que se ve es un frente defuera, lo que se ve es un frente de
llama que va avanzando por lallama que va avanzando por la
cámara, haciendo que reaccione lacámara, haciendo que reaccione la
mezcla.mezcla.
 Si la temperatura de los gases aúnSi la temperatura de los gases aún
sin reaccionar llega a ser muy alta,sin reaccionar llega a ser muy alta,
es posible que ellos solos entren enes posible que ellos solos entren en
ignición, sin necesidad de queignición, sin necesidad de que
llegue el frente de llama. En esellegue el frente de llama. En ese
caso se produce lo que llamamoscaso se produce lo que llamamos
detonación o que también sedetonación o que también se
conoce como picado de biela.conoce como picado de biela.

 lala combustióncombustión viene aviene a
durar un ángulo variabledurar un ángulo variable
para cada tipo de motorpara cada tipo de motor

 TABLA DE SECUENCIA DE EXPLOSIÓN PARATABLA DE SECUENCIA DE EXPLOSIÓN PARA
UN MOTOR DE 4 CILINDROSUN MOTOR DE 4 CILINDROS
CILINDRO 1CILINDRO 1 CILINDRO 2CILINDRO 2 CILINDRO 3CILINDRO 3 CILINDRO 4CILINDRO 4
Orden deOrden de
explosiónexplosión
1 – 3 – 4 – 21 – 3 – 4 – 2
11 ½½ EXPLOSIÓNEXPLOSIÓN ESCAPEESCAPE COMPRESIÓNCOMPRESIÓN ADMISIÓNADMISIÓN
22 ½½ ESCAPEESCAPE ADMISIÓNADMISIÓN EXPLOSIÓNEXPLOSIÓN COMPRESIÓNCOMPRESIÓN
33 ½½ ADMISIÓNADMISIÓN COMPRESIÓNCOMPRESIÓN ESCAPEESCAPE EXPLOSIÓNEXPLOSIÓN
44 ½½ COMPRESIÓNCOMPRESIÓN EXPLOSIÓNEXPLOSIÓN ADMISIÓNADMISIÓN ESCAPEESCAPE

CÁMARAS DE COMBUSTIÓNCÁMARAS DE COMBUSTIÓN
 La combustión se produce dentro del cilindro en la cámara de combustiónLa combustión se produce dentro del cilindro en la cámara de combustión
que es el espacio donde quedan reducidos los gases después de la compresión.que es el espacio donde quedan reducidos los gases después de la compresión.
 La cámara de combustión esta diseñada para concentrar completamente la
fuerza explosiva del combustible que se quema en la cabeza del pistón.
 Aumentar la intensidad de la chispa que salte de la bujía.
 Crear turbulencia de la mezcla o carga en la admisión, que reduce la
duración de la combustión y la uniformidad de los ciclos
consecutivos.
 Estratificar la mezcla, lo que consiste en que la mezcla cerca de la
bujía sea la mas rica y se empobrezca a medida que se aleja de la bujía.

RENDIMIENTORENDIMIENTO
0 10 20 30 40
Potencia Útil
Resistencia
Mecánica
Energía en forma
de calor en los
gases de escape
Agua de
Refrigeración


MOTOR DIESELMOTOR DIESEL
 Su combustión se basa en la inflamación espontánea del combustible.Su combustión se basa en la inflamación espontánea del combustible.
 El combustible que utilizan es el gasoil.El combustible que utilizan es el gasoil.
 Al final de la compresión (recuérdese que en un motor Diesel sólo seAl final de la compresión (recuérdese que en un motor Diesel sólo se
comprime aire), estando el aire a una presión, que en motores fuertementecomprime aire), estando el aire a una presión, que en motores fuertemente
sobrealimentados puede ser de unos 80 bares, y temperaturas de 1000 K, sesobrealimentados puede ser de unos 80 bares, y temperaturas de 1000 K, se
empieza a inyectar el combustibleempieza a inyectar el combustible
 El combustible, una vez en el interior de la cámara de combustión, comienzaEl combustible, una vez en el interior de la cámara de combustión, comienza
a vaporizarse y se empieza a formar una nube de aire y combustiblea vaporizarse y se empieza a formar una nube de aire y combustible
vaporizado.vaporizado.

 Empiezan a producirse choques entre moléculas, y a generarse radicales.Empiezan a producirse choques entre moléculas, y a generarse radicales.
Pasado un cierto tiempo, esa nube entra en ignición, e instantáneamente sePasado un cierto tiempo, esa nube entra en ignición, e instantáneamente se
quema una cierta cantidad de combustiblequema una cierta cantidad de combustible
 Una combustión que se llama de premezcla, en la que se libera bastanteUna combustión que se llama de premezcla, en la que se libera bastante
energía en poco tiempo. La temperatura de esa zona sube mucho, y hay unaenergía en poco tiempo. La temperatura de esa zona sube mucho, y hay una
subida de presión bastante brusca, que es la responsable del ruido del motorsubida de presión bastante brusca, que es la responsable del ruido del motor
Diesel.Diesel.
 Tras la combustión de Premezcla hay ahora en la cámara gotas líquidas deTras la combustión de Premezcla hay ahora en la cámara gotas líquidas de
combustible, y otras que aún se pueden seguir inyectando, rodeadas de aire ycombustible, y otras que aún se pueden seguir inyectando, rodeadas de aire y
gas residual de la combustión de premezcla a alta temperatura.gas residual de la combustión de premezcla a alta temperatura.

 De modo que aumenta la tasa deDe modo que aumenta la tasa de
vaporización de las gotasvaporización de las gotas
combustible, y el vapor que sale decombustible, y el vapor que sale de
la gota se difunde por la cámara.la gota se difunde por la cámara.
En cuanto encuentra oxígeno,En cuanto encuentra oxígeno,
reacciona y se quema, se denominareacciona y se quema, se denomina
combustión por difusión.combustión por difusión.
 Es la segunda fase de laEs la segunda fase de la
combustión e el motor Diesel. Escombustión e el motor Diesel. Es
una combustión mucho más lenta,una combustión mucho más lenta,
y está gobernada por la tasa dey está gobernada por la tasa de
inyección que se tiene, la tasa deinyección que se tiene, la tasa de
vaporización de las gotas y lavaporización de las gotas y la
facilidad con que el vaporfacilidad con que el vapor
encuentre oxígenoencuentre oxígeno

 La combustión por premezcla y después por difusión, marcan un límite alLa combustión por premezcla y después por difusión, marcan un límite al
régimen de giro del motor Diesel. Ésto es debido a que hay procesos cuyarégimen de giro del motor Diesel. Ésto es debido a que hay procesos cuya
duración no depende del régimen de giro, y a medida que éste aumenta, laduración no depende del régimen de giro, y a medida que éste aumenta, la
combustión va ocupando un ángulo cada vez mayor .combustión va ocupando un ángulo cada vez mayor .
 Para un alto régimen de giro del motor la combustión ocupa mucho ánguloPara un alto régimen de giro del motor la combustión ocupa mucho ángulo
de giro del cigüede giro del cigüeñalñal, disminuyendo el rendimiento del motor., disminuyendo el rendimiento del motor.
 En el Diesel, debido a que al final de la combustión al combustible le cuestaEn el Diesel, debido a que al final de la combustión al combustible le cuesta
encontrar oxígeno, no se pueden quemar mezclas con tanto combustible.encontrar oxígeno, no se pueden quemar mezclas con tanto combustible.

 La lambda mínima para un Diesel ronda el valor 1.2, lo que equivale a que hayLa lambda mínima para un Diesel ronda el valor 1.2, lo que equivale a que hay
que tener sobre un 20% de exceso de aire para que todo el combustibleque tener sobre un 20% de exceso de aire para que todo el combustible
encuentre oxígeno. Por debajo de eso, aumenta mucho la emisión deencuentre oxígeno. Por debajo de eso, aumenta mucho la emisión de
partículas de hollín.partículas de hollín.
 Las dos razones principales por las cuales el motor Diesel consume menosLas dos razones principales por las cuales el motor Diesel consume menos
que el Otto son la mayor relación de compresión del Diesel y la capacidadque el Otto son la mayor relación de compresión del Diesel y la capacidad
para quemar mezclas pobrespara quemar mezclas pobres

 El inyector introduce en ella el combustible pulverizado, el cual se mezcla con
el aire; de ahí que la forma de la cámara de combustión deba facilitar esta
mezcla del combustible con el aire.
 Tanto la mezcla como la combustión deben realizarse en un tiempo mínimo
lo más cercano posible al punto muerto superior.
 Las cámaras de combustión pueden clasificarse en:
 Inyección Directa
 Inyección Indirecta
 Precombustión
 Con Cámara de Turbulencia

 INYECCIÓN DIRECTA:INYECCIÓN DIRECTA:
El combustible se inyectaEl combustible se inyecta
directamente en la cámara dedirectamente en la cámara de
combustión a una presión entrecombustión a una presión entre
130 y 300 bares, generalmente130 y 300 bares, generalmente
sobre la cabeza del pistón quesobre la cabeza del pistón que
está mecanizada para producir laestá mecanizada para producir la
turbulencia necesaria.turbulencia necesaria.
Tiene menor consumo de gasoilTiene menor consumo de gasoil
y mejor arranque en frío paray mejor arranque en frío para
relaciones de compresiónrelaciones de compresión
superiores a 15 sin necesidad desuperiores a 15 sin necesidad de
precalentadorprecalentador

 INYECCIÓN INDIRECTA:INYECCIÓN INDIRECTA:
 PRECOMBUSTIÓNPRECOMBUSTIÓN
El pistón encierra en la carrera deEl pistón encierra en la carrera de
compresión el aire en lacompresión el aire en la
antecámara, donde se inyeccta elantecámara, donde se inyeccta el
gasoil que se quema parcialmente,gasoil que se quema parcialmente,
para durante la expansiónpara durante la expansión
producida se expulsa el resto delproducida se expulsa el resto del
combustible sin inflamar por elcombustible sin inflamar por el
atomizador para finalizar suatomizador para finalizar su
combustión en el interior delcombustión en el interior del
cilindro.cilindro.

 CÁMARA DECÁMARA DE
TURBULENCIATURBULENCIA
Es una evolución de la anterior enEs una evolución de la anterior en
la que casí todo el aire pasa a unala que casí todo el aire pasa a una
antecámara para generar laantecámara para generar la
turbulencia.turbulencia.

 PETRÓLEOPETRÓLEO
 El petróleo es un líquido aceitoso, viscoso eEl petróleo es un líquido aceitoso, viscoso e
inflamable, constituido por una mezcla deinflamable, constituido por una mezcla de
hidrocarburos, que, de forma natural, se encuentrahidrocarburos, que, de forma natural, se encuentra
en determinadas formaciones geológicas.en determinadas formaciones geológicas.
 La teoría más aceptada sobre su formación afirmaLa teoría más aceptada sobre su formación afirma
que es el producto de la degradación, a través deque es el producto de la degradación, a través de
grandes presiones y temperaturas, de materiagrandes presiones y temperaturas, de materia
orgánica procedente de restos de animales y plantas.orgánica procedente de restos de animales y plantas.

 El petróleo es una mezcla de hidrocarburos líquido en los que están disueltosEl petróleo es una mezcla de hidrocarburos líquido en los que están disueltos
otros hidrocarburos se encuentran alcanos, lineales y ramificados, de hastaotros hidrocarburos se encuentran alcanos, lineales y ramificados, de hasta CC4040,,
acompañados de cierta cantidad de cicloalcanos e hidrocarburos aromáticos.acompañados de cierta cantidad de cicloalcanos e hidrocarburos aromáticos.
 Los hidrocarburos están formados por carbono, hidrógeno, oxígeno,Los hidrocarburos están formados por carbono, hidrógeno, oxígeno,
nitrógeno y azufre. La composición media del petróleo sería 85%C, 12%H ynitrógeno y azufre. La composición media del petróleo sería 85%C, 12%H y
3% S+O+N, además de varios elementos metálicos. La composición de los3% S+O+N, además de varios elementos metálicos. La composición de los
crudos varía dependiendo del lugar donde se han formado. Las diferenciascrudos varía dependiendo del lugar donde se han formado. Las diferencias
entre unos y otros se deben, a las distintas proporciones de las diferentesentre unos y otros se deben, a las distintas proporciones de las diferentes
fracciones de hidrocarburos, y a la variación en la concentración de azufre,fracciones de hidrocarburos, y a la variación en la concentración de azufre,
nitrógeno y metales. nitrógeno y metales.

 OBTENCIÓNOBTENCIÓN
 Las reservas petrolíferas seLas reservas petrolíferas se
encuentran bajo la superficieencuentran bajo la superficie
terrestre a cientos o miles deterrestre a cientos o miles de
metros de profundidadmetros de profundidad
 Los mayores depósitos deLos mayores depósitos de
petróleo y los principalespetróleo y los principales
productores se encuentran enproductores se encuentran en
el Medio Oriente, Américael Medio Oriente, América
Latina (México y Venezuela),Latina (México y Venezuela),
Africa, Europa Oriental, Rusia,Africa, Europa Oriental, Rusia,
Norteamérica y el LejanoNorteamérica y el Lejano
OrienteOriente

 REFINERÍAREFINERÍA
Una refinería es un enormeUna refinería es un enorme
complejo donde ese petróleocomplejo donde ese petróleo
crudo se somete en primercrudo se somete en primer
lugar a un proceso delugar a un proceso de
destilación o separación físicadestilación o separación física
y luego a procesos químicosy luego a procesos químicos
que permiten extraerle buenaque permiten extraerle buena
parte de la gran variedad departe de la gran variedad de
componentes que contiene,componentes que contiene,
una gran variedad deuna gran variedad de
compuestos que llegancompuestos que llegan
fácilmente a los 2.000fácilmente a los 2.000
subproductossubproductos

DESTILACIÓNDESTILACIÓN
 Los productos que se sacan del proceso de refinación se llaman derivados yLos productos que se sacan del proceso de refinación se llaman derivados y
los hay de dos tipos: los combustibles, como la gasolina, diesel, etc. ; y loslos hay de dos tipos: los combustibles, como la gasolina, diesel, etc. ; y los
petroquímicos, tales como el etileno, propilenopetroquímicos, tales como el etileno, propileno
 El primer paso de la refinación del petróleo crudo se cumple en las torresEl primer paso de la refinación del petróleo crudo se cumple en las torres
de "de "destilación primariadestilación primaria" o "destilación atmosférica". En su interior," o "destilación atmosférica". En su interior,
estas torres operan a una presión cercana a la atmosférica y están divididasestas torres operan a una presión cercana a la atmosférica y están divididas
en numerosos compartimentos a los que se denomina "bandejas" oen numerosos compartimentos a los que se denomina "bandejas" o
"platos". Cada bandeja tiene una temperatura diferente y cumple la función"platos". Cada bandeja tiene una temperatura diferente y cumple la función
de fraccionar los componentes del petróleo.de fraccionar los componentes del petróleo.
 El crudo llega a estas torres después de pasar por un horno, donde "seEl crudo llega a estas torres después de pasar por un horno, donde "se
calienta" a temperaturas de hasta 400º centígrados que lo convierten encalienta" a temperaturas de hasta 400º centígrados que lo convierten en
vapor. Esos vapores entran por la parte inferior de la torre de destilación yvapor. Esos vapores entran por la parte inferior de la torre de destilación y
ascienden por entre las bandejas. A medida que suben pierden calor y seascienden por entre las bandejas. A medida que suben pierden calor y se
enfrían.enfrían.

DESTILACIÓNDESTILACIÓN
 Cuando cada componente vaporizado encuentra su propia temperatura, seCuando cada componente vaporizado encuentra su propia temperatura, se
condensa y se deposita en su respectiva bandeja, a la cual están conectadoscondensa y se deposita en su respectiva bandeja, a la cual están conectados
ductos por los que se recogen las distintas corrientes que se separaron en estaductos por los que se recogen las distintas corrientes que se separaron en esta
etapa.etapa.

GASOLINASGASOLINAS
 La gasolina es un hidrocarburo con 5 a 12 átomos de carbonoLa gasolina es un hidrocarburo con 5 a 12 átomos de carbono
por molécula, su rango de destilación varía entre 40º y 200º C, ypor molécula, su rango de destilación varía entre 40º y 200º C, y
se utiliza como combustible en motores de combustión internase utiliza como combustible en motores de combustión interna
de dos o cuatro tiempos, principalmente automóviles,de dos o cuatro tiempos, principalmente automóviles,
motocicletas y vehículos livianos en general.motocicletas y vehículos livianos en general.
 Es una sustancia líquida volátil, inflamable e incolora; el aspectoEs una sustancia líquida volátil, inflamable e incolora; el aspecto
verde, rojo o amarillento se logra mediante la incorporación deverde, rojo o amarillento se logra mediante la incorporación de
un colorante artificial, que además de facilitar su diferenciación,un colorante artificial, que además de facilitar su diferenciación,
permite controlar su eventual adulteración.permite controlar su eventual adulteración.

GASOLINASGASOLINAS
 ÍNDICE DE OCTANOÍNDICE DE OCTANO
 El índice de octano de una gasolina es una medidad de su capacidadEl índice de octano de una gasolina es una medidad de su capacidad
antidetonante. Las gasolinas que tienen un alto índice de octano producenantidetonante. Las gasolinas que tienen un alto índice de octano producen
una combustión más suave y efectiva.una combustión más suave y efectiva.
 El índice de octano de una gasolina se obtiene por comparación del poderEl índice de octano de una gasolina se obtiene por comparación del poder
detonante de la misma con el de una mezcla de isooctano y heptano. Aldetonante de la misma con el de una mezcla de isooctano y heptano. Al
isooctano se le asigna un poder antidetonante de 100 y al heptano de 0.isooctano se le asigna un poder antidetonante de 100 y al heptano de 0.

GASOLINASGASOLINAS
 Una gasolina de 97 octanos se comporta, en cuanto a su capacidadUna gasolina de 97 octanos se comporta, en cuanto a su capacidad
antidetonante, como una mezcla que contiene el 97% de isooctano y el 3% deantidetonante, como una mezcla que contiene el 97% de isooctano y el 3% de
heptano.heptano.
 Las gasolinas además incorporan unos aditivos específicos (metil t-butil eterLas gasolinas además incorporan unos aditivos específicos (metil t-butil eter
MTBE) para potenciar sus propiedades antidetonantes y otras características.MTBE) para potenciar sus propiedades antidetonantes y otras características.
 Hoy en día debido a la necesidad de controlar las emisiones, se instalanHoy en día debido a la necesidad de controlar las emisiones, se instalan
conversores catalíticos en los automoviles. En ellos nace la necesidad de laconversores catalíticos en los automoviles. En ellos nace la necesidad de la
utilización de las gasolinas sin plomo.utilización de las gasolinas sin plomo.

GASOLINASGASOLINAS
 La gasolina con plomo contiene como aditivo el Tetraetilato de plomo paraLa gasolina con plomo contiene como aditivo el Tetraetilato de plomo para
mejorar el octanaje , al arder , los residuos de plomo poco volátiles se vanmejorar el octanaje , al arder , los residuos de plomo poco volátiles se van
depositando sobre los asientos de las válvulas de escape.depositando sobre los asientos de las válvulas de escape.
 El plomo es un metal blando, Las zonas rojas sufren el desgaste lor residuosEl plomo es un metal blando, Las zonas rojas sufren el desgaste lor residuos
metálicos poco volátiles que se van depositando , tienen un efecto beneficiosometálicos poco volátiles que se van depositando , tienen un efecto beneficioso
sobre los asientos y guías, actuan como una "almohada" que se interponesobre los asientos y guías, actuan como una "almohada" que se interpone
entre la válvula de escape y su asiento , con la ventaja de que se renuevanentre la válvula de escape y su asiento , con la ventaja de que se renuevan
continuamente .continuamente .

GASOLINASGASOLINAS
 SIN PLOMO 95 OCTANOSSIN PLOMO 95 OCTANOS
 Libre de azufreLibre de azufre: menos de 50 ppm: menos de 50 ppm
 SIN PLOMO 98 OCTANOSSIN PLOMO 98 OCTANOS
 Libre de azufreLibre de azufre: menos de 10 ppm: menos de 10 ppm
 SUPER 97SUPER 97

GASOILGASOIL
 Es el combustible empleado en los motores diesel, se trata de un productoEs el combustible empleado en los motores diesel, se trata de un producto
más denso que la gasolina y tiene algo más de poder calorífico.más denso que la gasolina y tiene algo más de poder calorífico.
 El grado de autoinflamación del gasoil se mide por elEl grado de autoinflamación del gasoil se mide por el Número de de cetanoNúmero de de cetano
que conviene que se encuentre entre 40 y 70que conviene que se encuentre entre 40 y 70
 Su curva de destilación se encuentra entre los 260 y 370°CSu curva de destilación se encuentra entre los 260 y 370°C
 Bajo contenido en azufreBajo contenido en azufre
 Debe permitir una correcta combustión, protegiendo el sistema de inyecciónDebe permitir una correcta combustión, protegiendo el sistema de inyección
y de alimentación, además de evitar la corrosión de las diferentes partes dely de alimentación, además de evitar la corrosión de las diferentes partes del
motormotor

GASOILGASOIL
 Número de cetanoNúmero de cetano::
Representa un índice de la capacidad de inflamación del combustible. SeRepresenta un índice de la capacidad de inflamación del combustible. Se
define como el porcentaje en volumen de cetano (una parafina a la que sedefine como el porcentaje en volumen de cetano (una parafina a la que se
asigna grado 100) en una mezcla con alfa-metilnaftalina que ofrece elasigna grado 100) en una mezcla con alfa-metilnaftalina que ofrece el
mismo retraso de encendido que el combustible en cuestión. Cuanto másmismo retraso de encendido que el combustible en cuestión. Cuanto más
alto sea el número de cetano, más bajo es el retraso de encendido, lo quealto sea el número de cetano, más bajo es el retraso de encendido, lo que
beneficia el rendimiento del motor.beneficia el rendimiento del motor.

GASOILGASOIL
1010
 Desactivador de metales para evitar la formación de insolubles metálicosDesactivador de metales para evitar la formación de insolubles metálicos

Combustion

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