Usos Y Abusos De La Gasolina

Introduccion

Usos y abusos de las gasolinas nos habla de las gasolinas y los carburantes, al uso y abusos de estos mismos, se expone el procedimiento de obtención de la gasolina, desde la destilación del petróleo hasta la elaboración de la misma.

Los carburantes automotrices se encuentran entre los productos más importantes que se generan y sin duda lo seguiran siendo. Los autores hacen referencia a los componentes de la gasolina que son nocivos para la salud del ser humano y el medio ambiente, dándonos algunas alternativas de solución. La importancia que reviste hoy este tema hace de la lectura de este libro una necesidad esencial

Usos y abusos de la gasolina

Varios de los compuestos de la gasolina al reaccionar con la combustión generan ciertos contaminantes nocivos a la salud los cuales al paso de los años llegan a afectar de manera irreversible, tal es el caso del monóxido de carbono que al inhalarse en lugares cerrados puede causar la muerte, también estaría el caso del envenenamiento a causa del plomo causando interferencia en la síntesis de la hemoglobina, anemia, problemas en el riñón, etc.

Ya entrando en las posibles soluciones nos damos cuenta que no las hay ya que una provocaría el mal funcionamiento de los autos y la otra solo seria para cierto tipo de motores ósea casi para nadie, sin embargo se espera que en algunos años los combustibles sean generados a base de la emergía solar.

El proceso de obtención de la gasolina se da por medio de la destilación del petróleo se realiza mediante las llamadas torres de fraccionamiento. En ella, el petróleo, previamente calentado a temperaturas que oscilan entre los 200ºC a 400ºC, ingresa a la torre de destilación, comúnmente llamada columna de destilación, donde debido a la diferencias de volatilidades comprendidas entre los diversos compuestos hidrocarbonados va separándose a medida que se desplaza a través de la torre hacia la parte superior o inferior. El grado de separación de los componentes del petróleo esta estrechamente ligado al punto de ebullición de cada compuesto.

El lugar al que ingresa el petróleo en la torre o columna se denomina "Zona Flash" y es aquí el primer lugar de la columna en el que empiezan a separarse los componentes del petróleo.

Los compuestos más volátiles, es decir los que tienen menor punto de ebullición, ascienden por la torre a través de platos instalados en forma tangencial al flujo de vapores. En estos platos se instalan varios dispositivos llamados "Copas de Burbujeo", de forma similar a una campana o taza, las cuales son instaladas sobre el plato de forma invertida. Estas copas tienen perforaciones o espacios laterales. El fin de las copas de burbujeo, o simplemente copas, es la de hacer condensar cierto porcentaje de hidrocarburos, los más pesados, y por consiguiente llenando el espacio comprendido entre las copas el plato que lo sostiene, empezando de esta manera a "inundar" el plato. La parte incondensable, el hidrocarburo volátil, escapará de esa copa por los espacios libres o perforaciones con dirección hacia el plato inmediato superior, en el que volverá a atravesarlo para entrar nuevamente en las copas instaladas en dicho plato, de manera que el proceso se repita cada vez que los vapores incondensables atraviesen un plato. Al final, en el último plato superior, se obtendrá un hidrocarburo "relativamente" más ligero que los demás que fueron retenidos en las etapas anteriores, y que regularmente han sido extraídos mediante corrientes laterales.

En la primera extracción, primer plato, o primer corte, se puede obtener gas, gasolina, nafta o cualquier otro similar. Todo esto dependerá del tipo de carga (alimentación a la planta), diseño y condiciones operativas de los hornos que calientan el crudo, y en general de la planta.

Los siguientes, son los derivados más comunes que suelen ser obtenidos en las torres de destilación. Todos ordenados desde el compuesto más pesado al más ligero:

1. Residuos sólidos

2. Aceites y lubricantes

3. Gasóleo y fueloil

4. Queroseno

5. Naftas

6. Gasolinas

7. Disolventes

8. GLP (Gases licuados del petróleo)

Si hay un excedente de un derivado del petróleo de alto peso molecular, pueden romperse las cadenas de hidrocarburos para obtener hidrocarburos más ligeros mediante un proceso denominado craqueo.

Existe también un proceso no tan severo como el craqueo, llamado Visbreaking, el cual busca principalmente obtener, a partir de residuales asfálticos u otros "fondos de barril", productos más ligeros. Sin embargo este proceso no es tan conveniente ya que no logra aligerar grandemente la carga requerida.

Entre los productos que se obtienen de la destilación del petróleo crudo, tal vez el más importante es la gasolina, debido a que es el combustible para transporte que más ampliamente usado en nuestro país, sin embargo su elaboración no es fácil ya que para entregar el producto a los consumidores, es necesario el empleo de diversos y complicados procesos y tecnologías, según veremos más adelante.

El crudo del cual se obtiene la gasolina, contiene compuestos que no son hidrocarburos tales como sal, metales y azufre. El contenido de azufre varía de acuerdo al lugar de origen del crudo, sin embargo, se puede decir que la gasolina que se obtiene en la destilación primaria, contiene alrededor de 800 partes por millón en peso. Aunado a lo anterior, se tiene que esta gasolina sólo alcanza un número de octano de más o menos 57, siendo la especificación del producto final superior a los 80.

Para alcanzar la especificación de octano, la gasolina primaria se envía al proceso de reformación catalítica, pero antes debe ser desulfurada en un proceso de hidrotratamiento en presencia de un catalizador cuyos metales activos pueden ser cobalto y molibdeno.

El proceso de hidrotratamiento consiste en calentar la gasolina a aproximadamente 280áC junto con una corriente de hidrógeno y hacerlos pasar a través de un lecho fijo de catalizador, el cual permite la remoción del azufre hasta dejar en la gasolina únicamente alrededor de 0.1 partes por millón. En estas condiciones, la gasolina está adecuada para pasar al proceso de reformación.

Para llevar a cabo la reformación de la gasolina, es necesario elevar su temperatura hasta 480áC y hacerla pasar por hasta cuatro lechos fijos de un catalizador conteniendo platino como metal activo; la razón por la cual es necesario pasarla por varios lechos catalíticos, es que en cada lecho se llevan a cabo diferentes reacciones químicas que transforman diferentes familias de hidrocarburos, además de que después de cada lecho, es necesario volver a elevar la temperatura de la corriente en virtud de que las reacciones son endotérmicas, es decir, que la corriente se enfría al paso por cada uno de estos. En este proceso y dependiendo de la severidad con la cual se trate la corriente, se pueden alcanzar valores de octano hasta de 100, sin embargo, la severidad se ajusta de tal forma que el octano de la refinería como un todo se encuentre balanceado de acuerdo a las cantidades de gasolinas que se tengan programadas producir.

---Hasta ahora solamente tenemos una ruta de preparación de gasolina, sin embargo, existen otras fuentes y otros procesos para este fin, tal es el caso de la gasolina proveniente del proceso de desintegración catalítica fluida FCC (fluid catalytic cracking), en el cual se alimenta una corriente de gasóleos de vacío mezclados con gasóleo pesado primario y mediante el rompimiento de las moléculas de hidrocarburo propiciado por temperatura de alrededor de 515áC y un catalizador a base de alúmina conteniendo una zeolita, nos da una gama de productos que van desde metano y etano, hasta el aceite decantado que se usa en la preparación de combustóleo, produciendo asimismo gas licuado, olefinas de cuatro (C4), cinco átomos de carbono (C5), gasolina y aceite cíclico ligero. Esta gasolina catalítica tiene un octano de aproximadamente 90 puntos RON, por lo cual es un excelente componente de la mezcla final, salvo por su contenido de azufre que también es alto y limita su proporción en la gasolina final en función del valor límite especificado para este contaminante.---

A raíz de la eliminación del plomo como incrementador de octano en las gasolinas, se tuvo la necesidad de buscar otros compuestos que cumplieran tal función y fue así como llegaron a formar parte de las gasolinas los compuestos oxigenados llamados éteres. La producción de estos compuestos, es relativamente sencilla en virtud de que la materia prima para producirlos se obtienen del proceso FCC. Las olefinas C4 se hacen reaccionar con metanol y obtenemos el éter metil terbutílico mejor conocido como MTBE, el cual tiene 118 octanos RON y 102 octanos MON. Por su parte las olefinas C5 se reaccionan también con metanol, producen el éter metil teramílico conocido más comúnmente como TAME, el cual tiene el mismo número de MON que el anterior y un RON de 115.

Con la finalidad de producir gasolinas que contaminen menos el ambiente, se han instalado plantas de alquilación, en las cuales la carga son las olefinas C4 que no reaccionaron en la planta de MTBE y una corriente de isobutano que proviene también del proceso FCC. El alquilado producto puede tener un número de octano de 9091 RON y 8889 MON. Por otra parte, con la finalidad de aprovechar de manera óptima los hidrocarburos, se han instalado unidades isomerizadoras de parafinas de cinco (C5) y seis átomos de carbono (C6) las cuales producen otra buena corriente para ser utilizada en la

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