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• Juan Carlos Condori Rengipo

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ACEITES LUBRICANTES INTRODUCCIÓN Un lubricante, es por tanto, una sustancia capaz de disminuir la fricción entre dos superficies que están en contacto. Como consecuencia de ello las ventajas que se derivan del uso de lubricantes son: Reducir el rozamiento mejorando el rendimiento del motor y disminuyendo el consumo carburante.

de

Proteger los órganos mecánicos contra el desgaste y la corrosión para garantizar la duración y la eficiencia del motor. El aceite permite evacuar las impurezas gracias al filtro de aceite y al drenaje para mantener la limpieza de las partes motor. Reforzar la impermeabilidad (estanqueidad), indispensable para asegurar el buen funcionamiento del motor. Evacuar de manera eficaz el calor, enfriando el motor para evitar la deformación de las piezas. DEFINICIÓN Es la fracción del crudo que ebulle a temperaturas mayores de 400°C que contiene hidrocarburos entre 25-40 átomos de C.Los lubricantes son sustancias aplicadas a las superficies de rodadura, deslizamiento o contacto de las máquinas para reducir el rozamiento entre las partes móviles. PROPIEDADES DE LOS ACEITES LUBRICANTES. Los aceites lubricantes se distinguen entre si según sus propiedades o según su comportamiento en las máquinas. Debemos de conocer las propiedades de los aceites lubricantes, para poder determinar cual utilizaremos según la misión que deba desempeñar. Un buen aceite lubricante, a lo largo del tiempo de su utilización, no debe formar excesivos depósitos de carbón ni tener tendencia a la formación de lodos ni ácidos; tampoco debe congelarse a bajas temperaturas.

Las propiedades más importantes que deben tener los aceites lubricantes son: 

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COLOR. Cuando observamos un aceite lubricante a través de un recipiente transparente el color nos puede dar idea de el grado de pureza o de refino. DENSIDAD La densidad de un aceite lubricante se mide por comparación entre los pesos de un volumen determinado de ese aceite y el peso de igual volumen de agua destilada, cuya densidad se acordó que sería igual a 1 (UNO), a igual temperatura. Para los aceites lubricantes normalmente se indica la densidad a 15ºC. VISCOSIDAD. Es la resistencia que un fluido opone a cualquier movimiento interno de sus moléculas, dependiendo por tanto, del mayor o menos grado de cohesión existente entre estas. ÍNDICE DE VISCOSIDAD. Se entiende como índice de viscosidad, el valor que indica la variación de viscosidad del aceite con la temperatura. Siempre que se calienta un aceite, éste se vuelve más fluido, su viscosidad disminuye; por el contrario, cuando el aceite se somete a temperaturas cada vez más bajas, éste se vuelve más espeso o sea su viscosidad aumenta. UNTUOSIDAD. La untuosidad es la propiedad que representa mayor o menor adherencia de los aceites a las superficies metálicas a lubricar y se manifiesta cuando el espesor de la película de aceite se reduce al mínimo, sin llegar a la lubricación límite. PUNTO DE INFLAMACIÓN. El punto de inflamación de un aceite lo determina la temperatura mínima a la cual los vapores desprendidos se inflaman en presencia de una llama. PUNTO DE COMBUSTIÓN. Si prolongamos el ensayo de calentamiento del punto de inflamación, notaremos que el aceite se incendia de un modo más o menos permanente, ardiendo durante unos segundos, entonces es cuando se ha conseguido el punto de combustión. PUNTO DE CONGELACIÓN. Es la temperatura a partir de la cual el aceite pierde sus características de fluido para comportarse como una sustancia sólida. ACIDEZ. Los diferentes productos terminados, obtenidos del petróleo bruto pueden presentar una reacción ácida o alcalina. En un aceite lubricante, una reacción ácida excesiva puede ser motivo de un refinado en malas condiciones. A esta acidez se le llama acidez mineral. ÍNDICE DE BASICIDAD T.B.N. Es la propiedad que tiene el aceite de neutralizar los ácidos formados por la combustión en los motores. El T.B.N. (total base number) indica la capacidad básica que tiene el aceite. Si

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analizamos un aceite usado el T.B.N residual nos puede indicar el tiempo (en horas) que podemos prolongar los cambios de aceite en ese motor. DEMULSIBILIDAD. Es la mayor o menor facilidad con que el aceite se separa del agua, esto es, lo contrario de emulsibilidad.

CARACTERISTICAS DE LOS ACEITES   

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REFRIGERANTE: Es una sustancia o elemento que impide o reduce el aumento en lla temperatura de una pieza o conjunto de piezas. ANTIFRICCION: Es una sustancia o elemento que impide el el choque en tre las piezas evitando el calentamiento y desgaste. ANTICONGELANTE: Los anticongelantes son compuestos químicos que se añaden a los líquidos para reducir su punto de fusión, logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura más baja. Una aplicación típica es añadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificación en invierno ANTIEVAPORANTE. ANTICORROSIVO: Un material anticorrosivo es un material que sirve para proteger una superficie de un proceso de degradación llamado corrosión. La corrosión es un proceso electroquímico complejo y difícil de controlar también pasa por el tiempo ya que se descomponen las materias y es irreparable. ANTIDESGASTE: Aditivo que consigue disminuir la fricción entre las partes móviles. DETERGENTE: Aditivo que evita que los residuos carbonosos, procedentes de la combustión, y las lacas y barnices, procedentes de la degradación del aceite, se fijen en las superficies metálicas. TERMICO: Es un aceite mineral para sistemas de transferencia de calor no presurizados con fase líquida cerrada. Poseen una baja presión de vapor y niveles elevados de estabilidad térmica, calor específico y conductividad térmica. Recomendado para sistemas de calentamiento con temperaturas de fluido hasta 320 °C. ANTI-INFLAMANTE.

ADITIVOS Los aditivos son productos químicos que intervienen en la formulación de un lubricante para mejorar o reforzar sus propiedades. Gracias a los aditivos los aceites lubricantes han adquirido las propiedades con los que les conocemos actualmente. Los aditivos cumplen dos finalidades: Proteger la superficie metálica y Mejorar las propiedades del aceite base. Los aditivos se clasifican atendiendo a la función que realizan en los siguientes tipos:

Mejoradores del índice de viscosidad Depresores del punto de congelación (depresores del punto de flujo) Antioxidantes Inhibidores de la corrosión Dispersantes Agentes antiespumantes y Mejoradores de la lubricación

OBTENCION DE ACEITES LUBRICANTES Al sistema completo que derivará en la obtención de los lubricantes para la venta, generalmente se lo denomina Complejo de Lubricantes. Arbitrariamente se puede dividir al "complejo" en dos partes, plantas básicas y de refinación, agregándose la casa de mezclas, lugar donde se realizan las mezclas de los cortes básicos para lograr la calidad final, de acuerdo a cada clase de lubricante elaborado. COMPLEJO DE LUBRICANTES PLANTAS BASICAS  VACIO I  VACIO II LUBRICANTES  DESASFALTADO CON PROPANO (PDA) PLANTAS DE REFINACIÓN   

FEU MEK-TOLUENO HIDROTERMINADO

PLANTAS BÁSICAS

 VACIO I Con la destilación atmosférica se agota la posibilidad de separación de las distintas fracciones en condiciones de presión atmosférica, quedando en el residuo atmosférico componentes que sólo pueden ser separados mediante una DESTILACION AL VACIO (condiciones de presión inferiores a la atmosférica). En la destilación al vacío, el residuo atmosférico procedente del corte de fondo de la destilación atmosférica (topping), se calienta hasta 400º C y se vaporiza parcialmente a presiones menores que la atmosférica. Para facilitar el proceso se inyecta vapor de agua recalentado. En la mayoría de los casos esta segunda destilación proporciona uno o dos cortes, denominados gasoil de vacío, ligero y pesado, que se destinan a alimentación de las unidades de conversión.

 VACIO II Para facilitar el proceso se inyecta vapor de agua recalentado. En la mayoría de los casos esta segunda destilación proporciona uno o dos cortes, denominados gasoil de vacío, ligero y pesado, que se destinan a alimentación de las unidades de conversión.

 PDA La carga a la planta de PDA(Desasfaltización por Propano), ya ha sido calentada y destilada en dos oportunidades, una a presión atmosférica (topping) y otra a vacío (Vacio I), por lo

que resulta técnicamente imposible volver a calentar y destilar sin producir descomposición térmica del material por su alto punto de ebullición. PDA es una operación de extracción con solventes, donde el solvente es el propano líquido, que separa por distinta solubilidad los materiales asfalticos, resinas e hidrocarburos de alto peso molecular del aceite. En las condiciones del proceso, los aceites se disuelven en el propano y son luego separados destilando el propano (que destila a baja temperatura), mientras que los materiales pesados salen por el fondo de la torre extractora. Los cortes básicos de PDA sumados a los obtenidos por destilación en la torre de vacio, conforman los componentes de mezcla que en definitiva forman los lubricantes a fabricar por la refinería, debiendo ser refinados para lograr las especificaciones de calidad necesarias

PLANTAS 

DE

REFINACIÓN

FEU

Furfural, compuesto químico de origen vegetal. Tiene por objeto eliminar de los aceites los hidrocarburos aromáticos, formadores de resinas y lacas en los motores. Mejora el INDICE DE VISCOCIDAD (IV), que es una propiedad muy valorada en los aceites lubricantes. El IV, mide la variación de la viscosidad de un aceite con la temperatura. Furfural tiene carácter bencénico, que le da características de solvente selectivo de hidrocarburos aromáticos. La OPERACIÓN industrial corresponde a una extracción liquido-liquido, donde el Furfural es el solvente selectivo más utilizado. El tratamiento con Furfural produce un importante aumento del IV del aceite (puede llegar a mas de 120). No obstante la siguiente etapa de refinación, des parafinado, producirá una disminución que obligara a un control de ambas operaciones en busca de un óptimo.

El control del IV en la unidad de Furfural se logra regulando la relación solvente /carga (Furfural/Aceite). Cuando la relación aumenta, aumenta la extracción de aromáticos y por ende el IVde aceite refinado, pero esto causa una disminución del rendimiento de la operación. Características & Especificaciones de Furfural Certificado: 14001:2004 de la ISO

Certificados: 9001:2000 de la ISO  El furfural se utiliza como solvente en el refinamiento petroquímico para extraer los dienos de otros hidrocarburos. El furfural, tan bien como su alcohol furfuril derivado, se puede utilizar solo o adentro junto con el fenol, la acetona, o la urea para hacer las resinas sólidas. FURFURAL [furfural] o furfuraldehido (C4H3OCHO), líquido viscoso, descolorido que tiene un olor aromático agradable; sobre la exposición al aire da vuelta a marrón oscuro o a negro. Hierve aproximadamente 160°C. Es de uso general como solvente; es soluble en etanol y éter y algo solubilidad en agua.  El furfural es el aldehino del ácido piromúcico; tiene características similares a las del benzaldehído. Un derivado del furano, es preparado comercialmente por la deshidratación de los azúcares de la pentosa obtenidos de cornstalks y de corncobs, de las cáscaras de la avena y del cacahuete, y de otros residuos. Se utiliza en la fabricación de pesticidas, de resinas de furfural del fenol, y de tetrahidrofurano.  El furfural también se utiliza como intermedio del producto químico en la producción de los solventes furano y tetrahidrofurano.  El furfural hidroximetílico se ha identificado en una gran variedad de alimentos transformados por el calor. Puede ser el refinamiento usado del aceite lubricante, producción furfuril del alcohol por la hidrogenación, haciendo varios productos químicos orgánicos, tales como pesticida de la medicina. Se utiliza como solvente en industria petrolera. Puede ser utilizado para producir andydride meleic, tertahydrofuran, la resina de furano y la resina furfuril del alcohol. Es también extensamente uso en SPICERY y tinte del alimento como el antiséptico, el desinfecto, el insecticida y removedor de moho.

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El MEK

Los hidrocarburos paranínficos normales o poco ramificados, forman la familia de las parafinas de alto punto de congelación. Estos compuestos le imparten al aceite alto punto de congelación o escurrimiento, debiendo ser eliminados para lograr las especificaciones que permitan un servicio adecuado en situación climática fría. La separación se realiza por aplicación de solventes selectivos, que permiten cristalizar la parafina y filtrarla por filtros rotativos. El aceite se separa luego por evaporación del solvente a baja temperatura. Uno de los solventes más utilizado es el METIL ETIL CETONA (MEK). MEK es un tipo selectivo de solvente que solubiliza prácticamente todos los hidrocarburos del aceite, menos las parafinas que son insolubles en la cetona a baja temperatura. La solubilidad del aceite en el solvente se mejora agregando TOLUENO, que evita se formen dos fases en la parte liquida, aspecto que puede perjudicar la filtración El solvente utilizado depende de la viscosidad del corte que se esté tratando, a mayor viscosidad, mayor cantidad de solvente. Esta regla de operación obedece a la necesidad de regular la viscosidad de la solución a la temperatura de filtración, a los requerimientos del grano de los filtros rotativos, que hace al rendimiento de los mismos. A menor viscosidad se forman cristales de parafina más grandes, que pueden ocluir mayor cantidad de aceite en la torta. La regulación de la relación solvente/carga, es crítica, debiendo considerar también que un exceso de MEK significa gasto de energía en enfriamiento y destilación del solvente. El grado de des parafinado depende de la temperatura de enfriamiento para la cristalización de las parafinas, esta temperatura estará relacionada con los rangos de puntos de congelación de los hidrocarburos involucrados. En resumen: MEJOR RENDIMIENTO No cristalizar hidrocarburos útiles MEJOR CALIDAD No disminuir en exceso el IV

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HIDROTERMINADO

El terminado de los cortes bases, consiste en conferirles el aspecto final en cuanto a aspecto y color, como mejoras importantes en propiedades tales como:

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Estabilidad a la oxidación por saturación de dobles ligaduras

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Menor acidez

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Menor porcentaje de carbón residual

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Eliminación de compuestos de azufre, nitrógeno y oxigeno

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El proceso consiste en circular el aceite mezclado con hidrogeno por un lecho catalizador de COBALTO MOLIBDENO, a unos 320 °C y 50 kg/cm2.

Las variables más significativas del proceso son: temperatura, presión, relación hidrogeno/aceite EN RESUMEN:

CASA DE MEZCLAS Y ENVASADO Los cortes bases terminados son almacenados en tanques, de los cuales, por dosificadoras automáticas computarizadas, son tomados los porcentajes necesarios para preparar cada uno de los aceites que la fábrica produce. En línea son agregados los aditivos apropiados y controlada toda la operación por analizadores de viscosidad automáticos. El control final corresponde al Laboratorio de la refinería, que deberá APROBAR cada partida con un análisis completo del producto. De la casa de mezclas toman los aceites las líneas de envasado, que los colocarán en los envases que correspondan, en operaciones totalmente automáticas, bajo condiciones de seguridad y con

controles que aseguren que llegue al cliente el mejor producto surgido del esfuerzo de toda la refinería. ÚSOS Y APLICACIONES  Disminuir el rozamiento.  Reducir el desgaste  Evacuar el calor (refrigerar)  Facilitar el lavado (detergencia) y la dispersancia de las impurezas.  Minimizar la herrumbre y la corrosión que puede ocasionar el agua y los ácidos residuales.  Transmitir potencia.  Reducir la formación de depósitos duros (carbono, barnices, lacas,etc.)  Sellar ALGUNOS ACEITES LUBRICANTES ACEITE MONOGRADO Un lubricante que cumple un solo grado SAE, puede ser un grado de VERANO, o bien de INVIERNO, en el cual el número de SAE va acompañado de la letra "W" por Winter, invierno en idioma inglés CLASIFICACIÓN SAE Punto de anilina Los grados SAE únicamente representan un nivel de viscosidad o resistencia a fluir, medidas a determinadas temperaturas. En general, cuanta más alta sea la viscosidad, más alto es el grado SAE. Existen once grados SAE. Seis de ellos incluyen la designación W (por "Winter": invierno en idioma ingles), que indica que la viscosidad fue también medida a baja temperatura.

ACEITE MULTIGRADO

Son aceites que se formulan para cumplir con los requerimientos de más de un grado de la clasificación SAE, y por ello se pueden utilizar en un rango más amplio de temperaturas operativas que los aceites de un sólo grado Un aceite multigrado se identifica por dos grados SAE. Así, un SAE 5W40 indica que a bajas temperaturas se comporta como un 5W, y a temperaturas normales de régimen del motor como un aceite grado SAE 40.

ADITIVOS QUÍMICOS Como aditivos lubricantes se entienden aquellos compuestos químicos destinados a mejorar las propiedades naturales de un lubricante, y, conferirle tras que no poseen y que son necesarias para cumplir su cometido. Fundamentalmente, los aditivos persiguen los siguientes objetivos: Limitar el deterioro del lubricante a causa de fenómenos químicos ocasionados por razón de su entorno o actividad. Proteger a la superficie lubricada de la agresión de ciertos contaminantes. Mejorar las propiedades físico-químicas del lubricante o proporcionarle otras nuevas