La  Gasolina de aviación 100 ll

Obtención de la gasolina de aviación grado 100

Objetivo.- Es obtener un corte lateral o una gasolina redestilada, de la gasolina plataformada que se obtiene en la unidad de reformación catalítica, para esto se modifican las condiciones operativas que consiste en elevar el octanaje a 98 de RON.

El redestilado se obtiene en la T – 101, donde el objetivo principal es reducir el punto final de la gasolina de 375°F a 310°F, ya que el punto final de la gasolina de aviación es 338°F como máximo.

Al margen de esto la gasolina se concentra, al separar por la cabeza los hidrocarburos livianos de bajo octanaje y por el fondo los hidrocarburos pesados ( xilenos ). Por lo tanto el corte lateral al concentrarse sube de octanaje a 102 de RON (compuestos aromáticos).

Antes de llevar a la practica en la T – 101, este trabajo fue realizado en el TBP D-2892.
El isopentano fue obtenido por varias modificaciones en torres de destilaciones (T 1501 – T 1502), en laboratorio fue realizado en el equipo de depentanizador D 2001.
El producto llamado alquilato también fue obtenido por varias modificaciones en distintas torres ( T 1503 – T 1504 ), en laboratorio se lo realizo en el TBP D 2892.

Función de los componentes.- El corte lateral que se obtiene en la T 101, es la base de la formulación del AV, por su alto octanaje (compuesto aromático) y por su rango de destilación.

El isopentano que se obtiene en las torres T 1501 y T 1502 ( pureza de 95 % mínimo ), se emplea para subir el TVR ( 5.5 mínimo 7.0 máximo).

El tercer componente es el llamado alquilato, que se obtiene en la T 1504 ( isómeros del normal hexano con una pureza de 85.0 % como mínimo ) y se emplea con la finalidad de mejorar la calidad del AV, ya que este producto es 100% parafínico por lo tanto los hidrocarburos parafínicos tienen mayor reacción con el tetraetilo de plomo.

Formulación de la gasolina de aviación

• • Corte lateral; % vol. 55
• • Isopentano; % vol. 30
• • Alquilato; % vol. 15
• • Tetraetilo de plomo; ml/lt 1.06
• • Antioxidante
• • Colorante verde

Para obtener este combustible, sus componentes deben ser de alta calidad, para cumplir con las especificaciones, por lo tanto su preparación es muy complicado, delicado y caro.

Interpretación de los parámetros de la gasolina de aviación.

A) Tensión Vapor Reid D 323

B) Tetraetilo de Plomo ASTM D 3341.
En la clasificación de aditivos se incluye aquellos productos que se agregan al combustible en cantidades relativamente pequeñas para mejorar su tendencia antidetonante o su estabilidad de almacenaje.
El aditivo antidetonante más eficaz es el tetraetilo de plomo, que tiene mayor susceptibilidad con los hidrocarburos parafínicos y en menor grado con los hidrocarburos aromáticos.
Al dosificar en exceso el aditivo, los componentes del motor pueden experimentar efectos perjudiciales y a la vez disminuye la efectividad de supresión de la detonación. Los efectos perjudiciales de TEL se pueden resumir brevemente como sigue:

• • Corrosión en frió de las paredes interiores del cilindro, coronas de pistón y aros, válvulas de escape y bujías.
• • Depósitos en bujías.
• • Corrosión en caliente.
• • Corrosión del sistema de escape.

C) Corrosión lámina de cobre D 130.
Un combustible será inadecuado para su utilización si corroe las partes metálicas del motor; esto se debe a la presencia de azufre elemental o compuestos de azufre.

D) Gomas potenciales D 873.
Una de las alteraciones más importantes que puede ocurrir durante el almacenaje de gasolinas es la formación de sustancias resinosas o gomosas que al separarse del combustible por evaporación se depositan como un producto parecido a la laca.

Este producto se conoce como gomas, y su formación se atribuye a la combinación de compuestos orgánicos con el oxígeno, dando como resultado la adherencia de los controles del carburador y de las guías de las válvulas.
Las gasolinas estables pueden volverse inestables por contaminaciones relativamente pequeñas con productos inestables. Por ejemplo, si las gasolinas se almacenan en tanques que han contenido primeramente productos inestables y que no han sido limpiados adecuadamente antes de recibir la nueva carga.

E) Precipitado de plomo visible D 873.
Los combustibles con plomo se depositan a veces durante el almacenaje como un producto blanco flocúlento que tiene plomo, lo cual es perjudicial debido a la disminución de octano y a la posibilidad de obstrucción de los filtros del sistema de combustible del motor

F) Azufre total D 1266.
Es importante saber la cantidad total de azufre que contiene un combustible, ya que los productos de la combustión de los compuestos sulfurados son ácidos y en contacto con la humedad, corrosivos, por lo tanto el contenido de azufre debe mantenerse por debajo del mínimo, ya que la presencia de azufre reduce el efecto antidetonante del plomo añadido.

G) Octanaje MON D 2007.
Esta importante propiedad de las gasolinas se determina en los motores de un solo cilindro y relación de compresión variable, conocidos como motores CFR.
Los ensayos se realizan para comprobar que los combustibles tienen la calidad adecuada, tanto en las condiciones de crucero, donde los motores trabajan con mezcla pobre, como en las sobrecargas de despegue donde se usan mezclas ricas (100/130).
Todos los motores de pistones que trabajan con productos del petróleo originan al quemar un combustible inadecuado un ruido característico conocido como martilleo, variando el sonido de un picado agudo a un golpeteo sordo, según el diseño de la máquina y composición del combustible.

H) Octanaje performance D 909.
Es el grado de detonación en condiciones sobre cargadas de mezcla rica, expresa la potencia útil limitada por la detonación de un combustible como porcentaje de la potencia obtenible de un combustible de referencia.

I) Color visual.
Los colores en los distintos tipos de gasolinas de aviación se usan para diferenciar y evitar la contaminación.

J) Calor neto de combustión D 4529.
Es la cantidad de energía que se obtiene al combustionarse el combustible para tener una buena performancia, está basada en su composición química.

K) Punto de congelamiento D 2386.
El combustible de aviación no debe tener sustancias que cristalicen a bajas temperaturas que se experimentan a altitudes elevadas y que puedan obstruir las líneas y filtros del motor. La presencia de agua y benceno provocan dificultades en la cristalización.

L) Apariencia visual.
El combustible de aviación debe tener una apariencia cristalina, que no tenga partículas en suspensión ni turbia.

LL) Reacción al agua D 1098.

El agua disuelta en la gasolina puede influir en su comportamiento de dos maneras :

• • Separándose como tal, agua, o en forma de hielo a bajas temperaturas.
• • Lixiviando los aditivos antidetonantes, o los inhibidores de formación de gomas (antioxidante).
  Los efectos del agua que pueden condensarse del aire húmedo cuando se vierte el combustible en los tanques.

M) Destilación D 86.

La volatilidad es la tendencia de los combustibles a pasar del estado líquido al gaseoso donde se controla adecuadamente por medio de una sencilla destilación.

La destilación proporciona algunas propiedades relacionadas con su volatilidad, por ejemplo:

 Distribución.- la buena distribución depende la volatilidad del combustible que sea uniforme en cada uno de los cilindros del motor. Generalmente se cree que para conseguir esto es necesario que el combustible sea lo suficientemente volátil como para evaporarse totalmente en las condiciones de temperatura y presión que existe en el carburador.
Se ha demostrado, sin embargo, que la temperatura del 90% de la destilación es un dato con el cual se puede controlar la uniformidad en la distribución.

 Arranque en frió.- la facilidad de marcha en frió de un motor de aviación depende de una serie de factores que afectan la velocidad de giro del motor y la riqueza de la mezcla de los cilindros. Este último factor esta principalmente relacionado con la volatilidad del combustible a bajas temperaturas, por esta razón en la destilación están dadas las temperaturas del 10% y 50% en volumen con la finalidad de que el motor no tenga problemas en el arranque en frió.

 Formación de hielo en el carburador.- Para evitar la formación de hielo en el carburador se debe tomar en cuenta su velocidad de evaporación a bajas temperaturas, por esta razón se incluye en las especificaciones del combustible un límite máximo de volatilidad relacionado al 40% en volumen destilado, así también se limita la suma de 10% y 50% de volumen en la destilación.

 Calentamiento del aire de entrada por medio de cambiadores de calor.

 Calentamiento del venturi y del obturador por medio de aceite caliente.

 Utilización de rebajadores del punto de cristalización, tales como alcoholes para fundir el hielo.

 Dilución del aceite.- la dilución se produce cuando el punto final de ebullición del combustible es demasiado alto, el combustible sin quemar entra al aceite o cuando el combustible evaporado incompleto llega a las paredes relativamente frías del cilindro durante el arranque o calentamiento del motor y atraviesa los aros del pistón para pasar al carter.

 En ciertas circunstancias cuando el combustible no se evapora completamente, se acumulan las fracciones de mayor punto de ebullición, con la disminución de la viscosidad del aceite. La experiencia a demostrado que los límites que fijan las especificaciones actuales de destilación de combustible de aviación, la temperatura de 90% (275°F) como punto final, son las mas convenientes para evitar la dilución del aceite que exceda el 1% siendo esta cantidad insuficiente para disminuir la viscosidad.

Recomendaciones:
En la elaboración de este producto sumamente delicado es requisito la experiencia de profesionales entendidos en el tema durante su elaboración, formulación análisis y comercialización.

Félix Meriles
YPFB Refinación SA

Para saber más

Combustibles (1)

Combustibles – nociones básicas