Motor de gasoil.
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Gasoil

Gasoil

El gasoil es una mezcla de hidrocarburos líquidos, obtenidos por destilación fraccionada de petróleo crudo y se utiliza como combustible para motores diésel, para la calefacción o para la producción de electricidad.

A menudo se llama inadecuadamente nafta, que se distingue por un proceso de mejor refinación y para diferentes usos.

El combustible diésel encuentra sus primeras aplicaciones en el campo mecánico entre 1893 y 1897, cuando en los talleres MAN (Maschinenfabrik Augsburg Nuremberg) de Augusta, Rudolf Diesel realizó las primeras investigaciones que llevaron a la invención del motor Diesel. Su nombre deriva de haber sido utilizado, en el pasado, para obtener gas de aceite mineral, por vaporización y pirólisis.

El gasoil es una mezcla que contiene hidrocarburos alifáticos (también cíclicos) de 13 a 18 átomos de carbono y parafinas.

El gasoil, que tiene un punto de inflamación a una temperatura más alta que la gasolina, es menos inflamable y, por lo tanto, intrínsecamente más seguro que la gasolina. Las características específicas están relacionadas con el uso final del combustible.

Producción de gasoil

El método clásico de producción de diésel se lleva a cabo mediante destilación fraccionada de petróleo crudo con una temperatura de salida promedio de la torre de fraccionamiento de aproximadamente 350 °C.

El gasoil también se puede producir mediante un proceso de craqueo en el que los hidrocarburos de mayor peso molecular se fragmentan en presencia de un catalizador o por un proceso de transformación de metano en alcanos de cadena larga, tomando el nombre de GTL (Gas to Liquid).

El biocombustible similar, similar en características y uso, derivado de fuentes renovables se llama biodiesel.

En la práctica actual, a menudo se utilizan mezclas de gasóleos producidos con las diversas técnicas, manteniendo el petrodiésel como base, para optimizar la producción y minimizar los límites intrínsecos de cada tecnología: por ejemplo, la fuerte dependencia de la calidad del petróleo crudo para destilados, el costo Proceso de craqueo y dificultades de almacenamiento de biodiesel.

Petrodiésel

El gasóleo obtenido de fuentes no renovables se llama simplemente gasóleo o, en inglés, petrodiésel. La calidad está fuertemente vinculada a la del crudo original y al método de destilación. El principal método de producción es la destilación fraccionada del petróleo crudo en el que se obtiene la separación del diésel en la torre de fraccionamiento a una temperatura de 350 ° C.

Otro método de producción de diésel es el craqueo en el que los hidrocarburos de mayor peso molecular se fragmentan en presencia de un catalizador.

Diesel sintético

El gasoil puede ser sintetizado artificialmente por diferentes procesos (diésel sintético).

El gasoil se puede producir a partir de gas metano a través de un proceso de catalizador de cobalto. Este proceso toma el nombre de GTL (Gas to Liquid) y le permite tener un gasoil sin azufre y que al principio (con el mismo sistema de catalizador) puede reducir a la mitad la formación de nanopartículas y óxidos de nitrógeno. En este campo, el grupo Volkswagen, en colaboración con Royal Dutch Shell, es pionero porque lo considera un combustible alternativo valioso que no elimina la producción de alimentos o bosques. Shell utiliza GTL como componente del combustible diésel V-Power mezclado con aceite de petróleo.

La producción de gasóleo también es posible a partir de diversos tipos de biomasa, como madera, semillas de girasol, residuos de alimentos, residuos de aguas residuales, etc. mediante procesos de secado y gasificación para obtener gas sintético, similar al gas natural, compuesto por principalmente del metano. Después de la purificación mediante el proceso Fischer-Tropsch, se produce gasóleo sintético.

Aplicaciones del gasoil

Gasoil para transporte

El gasoil se utiliza principalmente para el suministro de motores de combustión interna de combustión espontánea, llamados motores de ciclo diésel, utilizados para vehículos motorizados. En estos motores, el gasoil se inyecta directamente en la cámara de combustión, se lleva a valores de presión y temperatura altos por compresión y presenta combustión espontánea en presencia de aire.

Los requisitos que debe cumplir el gasóleo para su venta están definidos a nivel europeo por la especificación de referencia EN 590 emitida por el CEN e implementada en Italia como UNI EN 590. Las características del gasoil que tienen un impacto ambiental (por ejemplo, el contenido de azufre) han sido definidos por la Unión Europea en la Directiva 2009/30 / CE.

Las principales características observadas son:

Apariencia física

El gasoil debe tener una apariencia clara. Su color no se define con precisión, ya que depende mucho del proceso de producción y de la presencia de tintes introducidos para fines fiscales. Un color opalescente puede indicar anomalía o sofisticación como la presencia de compuestos inestables o la presencia de impurezas o contaminación bacteriana.

Composición

El contenido de azufre es un parámetro muy importante, de hecho, se considera un contaminante fuerte y con el tiempo ha habido una reducción continua del contenido de azufre en el gasoil por razones ambientales.

Actualmente el límite se establece en un máximo de 10 mg / kg. Sin embargo, el mismo azufre es responsable del poder lubricante natural del gasoil y, por esta razón, se introducen aditivos en el gasoil para aumentar su poder lubricante. Con la norma EN 590, se introduce la posibilidad de agregar una parte de biodiesel al gasoil y establecer un máximo del 7%.

Biodiesel o más apropiadamente FAME (ésteres metílicos de ácidos grasos) es, como dice la abreviatura, una mezcla de ésteres obtenida por un proceso de transesterificación de ácidos grasos de origen vegetal conalcohol metílico.

Contaminación

Los contaminantes del gasoil se dividen según su origen, líquidos, sólidos o bacterias. El principal contaminante líquido es el agua que es muy perjudicial para todo el sistema de alimentación (diseñado para autolubricarse) porque no puede mantener su La lubricación provoca la oxidación, el desgaste prematuro de las bombas y los inyectores, además de no poder quemarse. En la especificación de referencia EN 590 se establece que el contenido máximo de agua debe ser inferior a 200 mg / kg, es decir, inferior al 0,02%.

En lo que respecta a los contaminantes sólidos, se incluyen arena y polvo que pueden causar un desgaste prematuro de las bombas y los inyectores, además de ser capaces de impedir el flujo correcto en el sistema de alimentación. En la especificación de referencia EN 590 se fija un máximo de 24 mg / kg de este tipo de contaminantes.

La contaminación bacteriana del gasóleo es de particular importancia: de hecho, es un buen sustrato para el crecimiento de microbios y especialmente de mohos. La adición permitida de acuerdo con la especificación de referencia EN 590 por un porcentaje (actualmente 7%) de biodiesel ha causado un aumento en el problema ya que el porcentaje de biodiesel trae consigo tanto "sustrato vivo" como agua que permite una reproducción muy rápida de bacterias y microorganismos.

El problema se manifiesta fundamentalmente en la generación de algas negras y consistencia gomosa que con el tiempo llena la bomba que extrae el gasóleo del tanque, lo que provoca un mayor esfuerzo hasta la ruptura completa.

Fluidez

Un requisito importante para el diésel automotriz son sus propiedades frías, representadas por la temperatura a la cual el combustible comienza a nublarse y se opone a una mayor resistencia al flujo dentro de un filtro dado.

Por esta razón, la especificación de referencia EN 590 contempla la presencia durante el período de invierno en algunas áreas del diésel llamado "Ártico", totalmente eficiente hasta temperaturas de -21 ° C.

Combustión

El número de cetano indica el retraso entre la inyección y el inicio de la combustión. Un alto número de cetano indica un aceite de combustión más eficiente y, por lo tanto, ofrece un mejor rendimiento. El número mínimo de cetano requerido hoy en día en los aceites diésel es 51.

Por razones de seguridad y regularidad de la combustión, es importante que esté libre de fracciones ligeras o pesadas, responsable de la formación de depósitos de carbono y combustión incompleta. La densidad es de 835 kg / m³, su valor calorífico es de alrededor de 40.9  MJ / kg (o 10200  kcal / kg).

Diesel para combustión estacionaria

El uso de aceite de combustión estacionario, o para alimentar una cámara de combustión integrada con una caldera de calefacción o un generador de vapor, impone características menos severas. En comparación con el gasóleo para el transporte, no tiene límites en el índice de cetano, admite un mayor contenido de azufre (0.1% contra 0.035%), es un punto de mayor ebullición.

Gasóleo destinado a la combustión estacionaria

Para el gasóleo destinado a la combustión estacionaria, no se indica una temperatura máxima a la que debe destilarse el 95% del producto, el denominado T95. Este parámetro es muy importante en el gasoil (establecido a 360 ° C) porque permite limitar la presencia de fracciones pesadas de gasóleo que son básicamente responsables del aumento de partículas.

Gasoil para motores de barcos

Los motores diésel marinos de tamaño mediano emplean un gasoil ligero que a veces se denomina combustible diésel. Es un diésel particular, que quizás sería más apropiado referirse a nafta, de alto punto de ebullición y con un alto contenido de azufre.

Actualmente el estándar de referencia internacional es ISO 8217, en el futuro probablemente se emitirán regulaciones más estrictas, especialmente en el área del Mediterráneo.

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Última revisión: 30 de octubre de 2018

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