Manual de productos. Tercera Edición. Preparado por: Departamento de Mercadeo Departamento Control de Calidad

Transcripción

1 Manual de productos Tercera Edición Preparado por: Departamento de Mercadeo Departamento Control de Calidad Revisado por: Ing. Gozalo Alpízar Ing. Hernán Solano MBA. Ileana Harrison 1

2 INTRODUCCIÓN El objetivo de este Manual de Productos es informar a los clientes sobre la calidad de los combustibles que distribuye RECOPE. En el mismo se presenta la definición para cada producto y sus propiedades, acompañado de un cuadro que contiene la variación de los resultados en el promedio, mínimo y máximo de las especificaciones que caracterizan a cada combustible. Es importante destacar que en la producción y distribución de los combustibles RECOPE mantiene la misión de satisfacer tanto la demanda nacional de combustibles derivados del petróleo, como de los cementos asfálticos, con un alto nivel de excelencia y cuidado del ambiente. CONTROL DE CALIDAD DE LOS COMBUSTIBLES QUIM. GONZALO ALPIZAR Depto. de Control de Calidad Plantel el Alto-RECOPE. La principal función del Departamento de Control de Calidad es el asegurar que los diferentes productos cumplan con las normas establecidas a lo largo de la línea de importación desembarque almacenamiento proceso o mezcla transporte almacenamiento y distribución al cliente. Para cumplir con su obligación, el Departamento de Control de Calidad ha establecido los mecanismos de muestreo y control necesarios que se resumen así: I. CONTROL EN PUERTO DE CARGA En común acuerdo con la Dirección de Refinería y el Departamento de Programación Internacional, se definen las especificaciones de compra, sobre todo de los productos terminados, sean diesel, gasolinas u otros. Mediante el uso de inspectores independientes, en cada puerto de carga se supervisan los análisis que se efectúan en las refinerías o terminales suplidoras. Los inspectores pagados en forma parcial por RECOPE Testifican, los análisis y los resultados comparando los mismos contra las especificaciones de compra que se han establecido entre RECOPE y el vendedor de antemano. 2

3 II. CONTROLES EN PUERTO DE DESCARGA Al llegar al país, los productos que se importan: gasolinas, diesel, JET-A1, crudos y otros, son nuevamente analizados por el personal de los laboratorios de RECOPE realizando el muestreo y el análisis y atestiguados por parte de los inspectores independientes. En este caso, se analizan los productos de los tanques del barco antes de autorizar la descarga. Durante el bombeo desde el barco hasta los tanques de Refinería, se corroboran las características más importantes (densidad, punto de inflamación, agua y sedimento). Una vez que se ha recibido el producto en los tanques de Refinería, se realiza un análisis de certificación de los productos donde se verifican todos los parámetros regulados por las normas establecidas, tanto para el caso de productos importados como para aquellos producidos en el país. III CONTROL DE OLEODUCTO Si el producto cumple con las normas se entrega al oleoducto para ser bombeado. Durante esta operación, se toman muestras del poliducto y se controlan los parámetros claves a la entrada del ducto para asegurar que no se ha presentado contaminación. IV. CONTROLES EN PLANTELES a. A la llegada del combustible a las terminales de distribución, se recibe sobre un tanque y se realizan las pruebas de recertificación, donde se comprueba que el producto no ha variado sus características. b. Una vez que el tanque se pone en venta, se realizan muestreos diarios en todos los productos que son entregados a los cisternas. Se verifica la carga de los camiones cisternas y se sellan con un marchamo las salidas y entradas de los productos. GASOLINAS Las gasolinas son una mezcla de hidrocarburos. Sus propiedades de volatibilidad y octanaje proporcionan al motor del vehículo un fácil arranque en frío, máxima potencia durante la aceleración, no dilución del aceite y un funcionamiento normal y silencioso bajo las condiciones de operación. Actualmente las políticas ambientales requieren combustibles que además de satisfacer en su desempeño, estén formulados para reducir las emisiones de compuestos tóxicos producidos en la combustión. 3

4 En Costa Rica se distribuyen dos tipos de gasolina, la SUPER ECO que es una gasolina con un mínimo de 94 octanos que no contiene plomo y pertenece a la nueva generación de combustibles, que se les llaman gasolinas reformuladas porque contienen como componente de mezcla el MTB (Metil Terbutil Eter). La otra gasolina es la gasolina BIO PLUS, con un octanaje mínimo de 88 y sin plomo. La mezcla de hidrocarburos que la componen tienen las características de volatilidad requeridas, para obtener un adecuado desempeño en su utilización y proporcionar un alto octanaje. En la formulación de esta gasolina se utiliza el Metil Terbutil Eter conocido como MTBE, que permite una reducción de hasta un 12% de las emisiones de compuestos tóxicos de la combustión, principalmente los hidrocarburos volátiles y el monóxido de carbono. En el año 1990 se introdujo en el mercado nacional la gasolina súper con un octanaje de 94, requerida para las nuevas tecnologías de motores, principalmente motores de combustión interna de alto índice de compresión y como contribución a la protección del ambiente porque no contiene tetraetilo de plomo como antidetonante, sustancia que produce severos daños de salud. En el año 1994 se reformuló la gasolina súper, para producir la gasolina SUPER ECO adicionando lo que se le denomina un oxigenado, se le agrega un 1.5% máximo de Metil Terbutil Eter, MTBE, que es el oxigenado que se utiliza en gasolinas reformuladas a nivel mundial. Otro eter que también se puede utilizar es el ter-amíl-metil éter(tame). Los éteres que se han llamado oxigenados por tener oxígeno en su molécula, son utilizados como componentes de mezcla en las gasolinas, reformuladas, por su afinidad con los hidrocarburos que contienen las gasolinas, por su alto octanaje y porque reduce las emisiones de compuestos orgánicos volátiles, (hidrocarburos volátiles), óxidos de nitrógeno y el monóxido de carbono de la combustión. Por lo tanto la Gasolina Súper Eco, además de satisfacer las necesidades de octanaje de los motores de alto índice de comprensión, es un excelente aliado en el cuidado del medio ambiente, por reducir las emisiones durante la combustión. 4

5 GASOLINA SUPER Año 2003 DESCRIPCION Decreto MEIC. 2 Dic Gaceta N. 232 Promedio Mínimo Máximo Densidad a 15 C (K/gm3) 749,20 723,10 778,00 Azufre, (%m/m) 0,10 máx 0,05 0,01 0,09 N. Octano RON 94,0 min 95,50 94,00 98,20 presión de vapor a 37,8 C kpa 69 máx 55,90 28,00 67,00 Agua y sedimento (% v/v) Ninguno Ninguno Ninguno Ninguno Corrosión cobre Std. 1 1a 1a 1a Gomas existentes 5,0 máx 1,70 0,10 4,00 Destilación % recuperado: Temperatura ( C) 10% 70 máx % 77/ % 190 máx Punto Final 225 máx OCTANAJE Dentro de los requerimientos de calidad de la gasolina; el octanaje es una de las principales características de la combustión y se relaciona con sus condiciones óptimas de utilización, El octanaje es una medida de la resistencia de la gasolina a la denotación. En condiciones normales la combustión en el cilindro se realiza rápida y silenciosamente; pero en ocasiones se produce una combustión violenta provocando una explosión o detonación, que se llama de diferentes formas como golpeteo, cacareo, pistoneo o martilleo. Una de las causas de ese tipo de combustión anormal, es el utilizar gasolinas con un octanaje no adecuado para el motor y para las condiciones ambientales y de altitud de los lugares donde se utiliza. El valor promedio para el año 2003 es de 1,5 sobre el valor de la normal lo cual mantiene una calidad adecuada para el parque automotor que lo utilice. CURVA DE DESTILACIÓN La volatilidad de la gasolina es un reflejo de su composición. Indica la temperatura a la cual un porcentaje determinado de gasolina de una muestra se evapora. El desempeño de los motores a gasolina es afectado por la volatilidad del combustible. 5

6 DESTILACIÓN 10% Se considera que el 10% de destilado debe tener una temperatura de ebullición menor a 70 C, lo que asegura la presencia de fracciones ligeras para un fácil arranque en frío. La temperatura promedio de ebullición para el 10% de destilado de la Gasolina Súper distribuida en el año 2003 fue de 52 C, totalmente apropiado de acuerdo a la temperatura requerida para esta fracción. DESTILACIÓN 50% El 50% de destilación con una temperatura de ebullición menor de 140 C, asegura una volatilidad correcta de la fracción y máxima potencia durante la aceleración. La Gasolina Súper-Eco presentó una temperatura promedio de 9 C para el 50% de recuperado. DESTILACIÓN 90% Y PUNTO FINAL El 90% y el Punto Final de la destilación con valores inferiores a 190 C y 225 C respectivamente, evita depósitos, dilución del aceite y proporciona una buena economía. Los valores promedio de temperatura 157 C y 194 C para el 90% y el punto final de la destilación en el orden respectivo de la gasolina súper, indican que sus características son adecuadas para un buen desempeño. PRESION DE VAPOR REID Es la presión que ejerce a una temperatura dada, la porción de líquido evaporado dentro de un recipiente cerrado, La presión de vapor indica de una forma indirecta, el contenido de compuestos volátiles que condicionan la seguridad durante el transporte, las perdidas en almacenamiento y volatilidad de la gasolina. Desde el punto de vista ambienta, se requieren valores inferiores a 69 Kpa(10 psi), para evitar excesiva presencia de hidrocarburos volátiles en el ambiente, la gasolina SUPER-ECO distribuida en el año 2003 tiene una presión de vapor promedio de 55.9 Kpa, valor similar al solicitado a nivel mundial para gasolinas reformuladas, en países con controles estrictos de las emisiones de hidrocarburos volátiles al ambiente. AZUFRE El contenido de azufre es importante desde el punto de vista de utilización y ambiente, ya que los óxidos de azufre formados durante la combustión constituyen un contaminante y pueden formar ácidos con el agua y corroer partes del motor. El contenido de azufre asociado con la prueba de lámina de cobre, determina la corrosión de los compuestos sulfurados en el combustible. La prueba de la lámina de cobre para la gasolina SUPER-ECO en el año 2003, mostró un valor de 1ª que no indica corrosión de la pieza de cobre. 6

7 El valor promedio del azufre fue de 0,05% m/m, cincuenta por ciento menor de lo que establece la Norma Nacional e indica un contenido de azufre acorde a las políticas de cuidados ambiental. GASOLINA BIO-PLUS La mezcla de hidrocarburos que compone esta gasolina, le proporciona características de volatilidad y un octanaje mínimo de 88 para obtener un adecuado desempeño en su utilización. Esta gasolina ya no contiene plomo, fue eliminado como aditivo para elevar el octanaje a partir de abril de La eliminación del plomo se realizó en forma planificada, estudiando los adelantos en la metalurgia para construcción de los asientos de válvula, observando la experiencia de otros piases y experimentando en la flotilla de vehículos de RECOPE. Además la disminución fue paulatina pasando de 0,84 g Pb/ a 0,54 g Pb/ en 1994 y luego se fue reduciendo la cantidad hasta ner un promedio de 0,20 g Pb/ en 1995, durante el año 1996 se continuó disminuyendo su adición hasta eliminarlo totalmente en el mes de abril, logrando COSTA RICA formar parte de los primeros países a nivel latinoamericano en eliminar el plomo de la gasolina. GASOLINA BIO-PLUS Año 2003 DESCRIPCION Norma Nacional. Decreto N MEIC 2 Dic Promedio Mínimo Máximo Densidad a 15 C (K/gm 3 ) 749,50 730,30 781,90 Presión de vapor a 37,8 C kpa 69 máx 56,10 48,00 64,00 Agua y sedimento visible Ninguno Ninguno Ninguno Ninguno Corrosión al cobre Std. 1 1a 1a 1a Azufre, (% p/p) 0,15 máx 0,04 0,01 0,09 Octanaje (RON) 88 min 92,10 88,20 97,80 Gomas existentes (mg/100ml) 5,00 1,30 0,20 3,40 Destilación % recuperado: Temperatura ( C) 10% 10 máx % 77/ % 190 máx Punto Final 255 máx OCTANAJE El valor promedio de octanaje de la gasolina es de 92,1, cuatro unidades más de las solicitadas por la Norma Nacional, por la gran variedad de condiciones 7

8 de operación y lugares donde se utiliza la gasolina. Porque hay ciertas condiciones del motor como relación de comprensión, mezcla de aire combustible, avance de chispa y temperatura de enfriamiento, que en conjunto con condiciones ambientales tales como altitud, temperatura y humedad afectan los requerimientos de octanaje de los motores. DESTILACIÓN 10% La curva de destilación o rango de ebullición de la gasolina es un reflejo de su composición y de sus características. El valor promedio para el 10% de destilación es de 53 C. DESTILACIÓN 50% El 50% de destilado obtenido antes de 140 C indica una fracción central apropiada para obtener máxima potencia durante la aceleración. El valor promedio del año es de 98 C, lo que indica una fracción adecuada para el propósito de máxima potencia. DESTILACIÓN 90% Con la temperatura promedio de 158 C para el 90% de destilado se obtiene una mejor combustión, menos depósitos en la cámara de combustión y reducción de emisiones. DESTILACIÓN PUNTO FINAL La temperatura de punto final de ebullición promedio de 194 C es menor que lo establecido por la norma nacional (225 C), limita la presencia de compuestos de alto peso molecular, que producen mala combustión, depósitos y dilución del aceite del cárter. AZUFRE El azufre propicia la formación de ácidos durante la combustión que podrían afectar algunas partes del motor. El contenido de azufre de 0,04% en promedio para la gasolina BIO PLUS es un valor apropiado, que evita un efecto agresivo del azufre en su utilización, especialmente en lo que a políticas ambientales vigentes. PRESION DE VAPOR REID Es una fuerza por unidad de área que ejercen los vapores de un líquido contenido en un recipiente. Mide la volatilidad, porque indica en forma indirecta el contenido de hidrocarburos de bajo punto de ebullición. 8

9 El valor promedio 56.1 kpa de presión de Vapor Reid para la gasolina BIO PLUS, indica un contenido de componente volátiles, apropiado para el buen funcionamiento del motor principalmente durante el arranque cuando este se encuentra frío y para contribuir al cuidado del ambiente, al no tener exceso de hidrocarburos de bajo punto de bullicio que sean descargadas al medioambiente. DIESEL La composición del combustible determina muchas de sus propiedades, tales como calidad de ignición, volatilidad, estabilidad a la oxidación; también se relaciona con la potencia y la economía, el desgaste, la formación de depósitos, arranque y emisión de gases que llevan acabo los motores a diesel. DIESEL Año 2003 DESCRIPCION Norma Nacional. Decreto N MEIC. 12 Nov Gaceta N. 217 Promedio Mínimo Máximo Densidad a 15 C (K/gm 3 ) 851,30 838,80 863,90 Azufre, (% m/m) 0,45 máx 0,30 0,10 0,45 Indice de cetano 45 min 48,10 45,40 51,50 Corrosión cobre Stad 1 1a 1a 1a Temperatura de escurrimiento, ( C) 5 máx -15,00-26,00-2,00 Color ASTM 3 máx 1,50 0,50 2,00 Temperatura de inflamación, ( C) 52 min 75,00 57,00 95,00 Agua y sedimento, (% v/v) 0,05 máx 0,00 0,00 0,05 Viscosidad a 40 C, (cst.) 1,9 / 5,0 0,04 2,27 4,26 Residuo Carbón Conradson, (% m/m) 0,20 máx 0,02 0,00 0,08 Destilación % recuperado: Temperatura ( C) 10% % % 360 máx Punto final CURVA DE DESTILACIÓN Los valores de temperatura para los diferentes porcentajes de la curva de destilación, muestran la composición del combustible y por ende muchas de sus principales características. 9

10 DESTILACIÓN 10% Un 10% de la destilación arriba a los 200 C, asegura un adecuado funcionamiento del diesel a bajas temperaturas, pues su relación con el punto de enturbamiento del combustible (temperatura a la que aparecen aglomeraciones de cristales de parafinas), permite una fluidez adecuada en el sistema de trasiego a bajas temperaturas no usuales en nuestro país. DESTILACIÓN 50% La fracción de 50% en el rango de C asegura una marcha estable y máxima potencia durante la aceleración. En relación con el índice de cetano, para el cálculo matemático muestra valores con buen margen sobre la especificación mínima de la Norma Nacional. La temperatura promedio es de 274 C, valor medio para el rango requerido. DESTILACIÓN 90% El 90% con un valor promedio de 331 C contribuye a disminuir los depósitos en el motor y desgaste. Además incide en la disminución de las emisiones de tóxicos, producto de la combustión. TEMPERATURA DE INFLAMACIÓN Temperatura más baja a la cual, la aplicación de una llama sobre los vapores de la muestra produce el encendido momentáneo, bajo ciertas condiciones. Aunque no se relaciona en forma directa con el desempeño del diesel en el motor, tiene su importancia en aspectos legales y de seguridad en almacenamientos y manejo del combustible. La temperatura de inflamación anormalmente baja puede indicar contaminación con productos livianos, tales como gasolina. La Norma Nacional especifica un valor de 52 C mínimo. El valor promedio de 75 C ofrece un buen margen en aspectos de seguridad en el almacenamiento, sobre todo a nivel industrial. AZUFRE El efecto del contenido de azufre en el desgaste del motor y la formación de depósitos varia con las condiciones de operación. Sin embargo, el mayor control que se aplica actualmente se debe a las políticas ambientales y emisión de gases de combustión. La Norma Nacional actual establece 0.45% m/m máximo en contenido de azufre, cumpliendo lo establecido en el decreto No MINAE publicado en 10

11 la Gaceta No. 131 del 9 de JULIO de 1997 que establecía los siguientes valores: un contenido de azufre de 0.5% a partir del año 1998 y disminución de 0.05% para el año 2003 en adelante. Con el proyecto de modernización de la refinería y las políticas de calidad qu mantiene RECOPE, se estableció una reducción planificada del azufre en el diesel, para cumplir con el decreto indicado. En la variación de los resultados se observa que el promedio está en 0.30% m/m. VISCOSIDAD La viscosidad puede afectar el desempeño de los sistemas de inyección de combustible. Baja viscosidad ocasiona desgaste excesivo de la bomba de inyección y pérdida por goteo en el inyector. Alta viscosidad puede resultar en dificultades de bombeo y daño en los filtros. Las características de las aspersión de combustible se afectan por la viscosidad del producto. La Norma Nacional establece un rango entre 1.9 y 5.0 cst, el valor promedio de 3.04 cst aparece como un valor intermedio que evita la tendencia hacia situaciones límites de estas características INDICE DE CETANO Los aspectos que pueden ser influenciados por este valor en el desempeño del motor son: arranque en frío, combustión y aceleración estable, formación de depósitos y densidad de gases de emisión. El requerimiento de este valor en un motor depende de su diseño, tamaño, condición mecánica y de operación, temperatura ambiente y altitud. Un aumento sobre el valor requerido no mejor materialmente el desempeño del motor. El valor promedio de 48.1 representa 7% sobre el valor mínimo de la Norma Nacional, asegura un uso adecuado en la mayoría de las unidades que lo utilizan. AGUA Y SEDIMENTO La contaminación del diesel con agua y sedimento generalmente ocurre durante la distribución del combustible o en su utilización. El control de este tipo de contaminación requiere una adecuada y constante vigilancia. En los motores puede causar obstrucciones en los filtros y desgaste de los inyectores, así como promover la corrosión. El diesel distribuido por RECOPE tiene en promedio (v/v) de agua y sedimento que es un valor muy adecuado para su utilización, considerando que la norma nacional establece un máximo de 0.05% v/v. JET A-1 Es una mezcla de hidrocarburos donde predominan las parafinas y compuestos nafténicos; con pequeñas cantidades de olefinas y restricción a un máximo de aromáticos. 11

12 Es un combustible con buenas características de combustión y alto contenido energético, totalmente diferente a las gasolinas de aviación. Por el uso delicado del JET-A1 y la misión de calidad en los combustibles establecida por RECOPE es que la norma utilizada en COSTA RICA por el control de calidad del combustible JET-A1, es la JOINT FUELLING SISTEM CHECK LIST. La lista de verificación CHECK LIST reúne los requerimientos más exigentes, de las tres especificaciones que se citan comúnmente para combustible de aviación (ASTM D1655, Def Stan y MATERIAL DE GUIA DE IATA). El CHECK LIST cuenta con el acuerdo de los más importantes distribuidores de combustible del mundo. DESCRIPCION JET A-1 Año 2003 Especificaciones Joint Fuelling System Check List Promedio Mínimo Máximo Densidad a 15 C (K/gm 3 ) Punto de inflamación, ( C) 40 min Densidad a 15 oc, (K/m3) 775/ Punto de congelación, ( C) -47,0 máx Gomas existentes, (mg / 100ml) 7,0 máx 1,10 0,00 4,00 Indice de separación de agua, (WSIM) por microseparómetro 85 min 96,00 93,00 99,00 indise de corrosión, Std 1a 1a 1a Indise de interfase 1b 1b 1b Destilación % recuperado: Temperatura ( C) 10% 205 máx % % Punto Final COLOR SAYBOLT Esta propiedad no se encuentra especificada en las normas. Variaciones en su valor pueden alertar sobre posible contaminación en transferencias o inestabilidad del combustible en almacenamiento. AROMATICO Una excesiva presencia de esta especia química, acarrea problemas de limpieza de combustión, produciendo humo y depósitos de carbón, que pueden 12

13 dañar las cámaras de combustión de los motores y producir menor eficiencia del combustible pro transferencia térmica. OLEFINICOS No son deseables por su tendencia a formar gomas que se depositan en los sistemas de inyección y combustión. Los análisis de gomas, existentes tienen un valor promedio de 1.1 mg7100 ml, contra un valor máximo de 7mg/100ml, dando como resultado un adecuado control de estos componentes. AZUFRE Experimentalmente se ha determinado que el azufre en exceso actúa adversamente en la formación de carbón en la cámara de combustión. La presencia de altas cantidades de óxidos de azufre de los gases es causa de posible corrosión. PUNTO DE CONGELACIÓN El punto de congelación está asociado con la característica de comportamiento del JET-A1 por formar cristales de hidrocarburos, a bajas temperaturas principalmente las ceras, que podrían provoca la obstrucción de tuberías y filtros. La temperatura del tanque de almacenamiento de los aviones disminuye a una velocidad proporcional a la altura y duración de vuelo, por lo que deben tomarse prevenciones en cuanto al punto de congelación y relación con el tipo de vuelo y duración del mismo. El valor promedio de 55 ofrece amplia seguridad en la utilización del JET-A1 que distribuye RECOPE. VISCOSIDAD Incide directamente en la capacidad del combustible. Asegura un flujo adecuado de combustible y presión dentro de las condiciones de operación; además permite el control en el sistema de inyección a la temperatura de operación. PUNTO DE HUMO Permite determinar la limpieza de combustión, en cuanto a la producción de humo, y se relaciona con la composición del combustible, en cuanto al tipo de hidrocarburo. Una cantidad alta de compuestos aromáticos produce un mayor punto de humo. GOMAS EXISTENTES Son residuos no volátiles dejados después de que se evapora el combustible. La cantidad de gomas presentes alertan sobre la posible contaminación del JET-A1, con otro combustible menos volátil o materia particular. 13

14 PUNTO DE INFLAMACIÓN Es una propiedad importante desde el punto de vista de seguridad, porque indica la máxima temperatura de manejo y almacenamiento sin peligro de presencia de vapores que facilitan su ignición. La Norma especifica un punto de inflamación mínimo de 40 C. INDICE DE SEPARACIÓN DE AGUA (WSIM) POR MICROSEPAROMETRO Por los altos valores de densidad y viscosidad, el combustible JET-A1 tiende a retener partículas finas de materiales y gotas de agua en suspensión. Esa tendencia también se debe a la presencia de tensoactivos, como ácidos nafténicos y sus sales de sodio provenientes del crudo o procesos de refinación; la norma establece 85 mínimo, el valor promedio obtenido de 96 para el JET-A1 distribuido representa un excelente valor. VOLATILIDAD La temperatura de 10% está especificado en la norma para asegurar un balance adecuado de compuestos livianos y pesados. El punto final de 300 C máximo excluye la presencia de compuestos pesados que producen una pobre vaporización. El valor promedio del punto final es de 260 C. El 10% de la destilación, normalizado para 205 C máx., alcanza un valor promedio de 175 C. GASOLINA DE AVIACIÓN (AV-GAS) Es una mezcla de hidrocarburos principalmente de isoparafinas y una pequeña cantidad de aromáticos, a la cual se le adicionan ciertos aditivos como tetraetilo de plomo para elevar el octanaje, antioxidante y anticongelantes. Por las condiciones de utilización sus características son estrictamente controladas por normas internacionales como JOINT FUELLING SYSTEM CHECK LIST. 14

15 AV-GAS Año 2003 DESCRIPCION Especificaciones Joint Fuelling System Check List (Grado 100 LL) Promedio Mínimo Máximo Agua y sedimentos (% v/v) 0,05 máx 0,00 0,00 0,00 Corrosión al cobre Std. 1 máx 1a 1a 1a Presión de vapor (kpa) 38,0 min -48,5 máx 40,90 38,60 44,80 Destilación % recuperado Temperatura ( C) 10% 75,0 máx 69,40 67,00 73,00 40% 94,10 82,50 99,00 50% 105,0 máx 101,40 100,00 110,00 90% 135,0 máx 110,90 110,00 112,00 Punto Final 170,0 máx 155,30 145,50 165,00 Residuo (% v/v) 1,5 máx 1,10 1,00 1,50 Pérdida (% v/v) 1,5 máx 0,90 0,30 1,00 Plomo (mg/100ml) 0,54 0,54 0,54 Gomas (mg/100ml) 0,50 0,50 0,50 NUMERO DE OCTANO El golpeteo o detonación es una combustión anormal donde la mezcla aire combustible dentro del cilindro tiene una ignición espontánea; este tipo de combustión causa daños a los motores, por eso las gasolinas de aviación se especifica con números de octanos altos y apropiados para los motores que los utilizan. El valor de 109 octanos mínimo, mezcla pobre del AV-GAS distribuido por RECOPE se ajusta holgadamente al requerimiento de la Norma que solicita un número de octano equivalente a mezcla pobre mínimo 100. PRESION DE VAPOR REID La presión de vapor en la gasolina de aviación es una medida de la tendencia de los componentes más volátiles a evaporizarse. Los valores no superiores a 48 Kpa evitan la formación de bolsas de vapor en el sistema que transporta el combustible que impide su flujo normal. El valor promedio de 40,9 Kpa es un valor seguro en la utilización del AV-GAS. GOMAS Es una medida de la estabilidad del combustible en almacenamiento. El método para medir el contenido de gomas que podría formar el combustible es una oxidación acelerada que propicia la formación de este tipo de polímetros que pueden formar depósitos en el sistema de combustión. 15

16 DENSIDAD Es utilizada para los cálculos de peso, ya que limitaciones de peso o volumen pueden ser acordados basado en el tipo de avión y patrón de vuelo establecido. VOLATILIDAD La volatilidad de la gasolina de aviación debe tener un balance apropiado de compuestos livianos y pesados, para obtener el mejor desempeño en su utilización. DESTILACIÓN 10% El 10% de recuperado para la destilación a una temperatura máxima de 75 C asegura el encendido del motor cuando está frío, y no genera bolsas de vapor en la tubería por alta volatilidad. El valor promedio para esta características es de 69,4 C. DESTILACIÓN 50% La Norma para el 50% de recuperado en la destilación establece un máximo de 105 C, lo que permite una adecuada evaporación del combustible en el sistema de inducción. Una adecuada evaporación incide en pérdida de fuerza. DESTILACIÓN El valor máximo de 135 C para el 90% de recuperado en la destilación controla la cantidad de compuestos volátiles presentes en el combustible y preveé que mucho combustible llegue espontáneamente a los cilindros produciendo pérdida de potencia y evitando además una pobre distribución entre los cilindros. El promedio obtenido de 109 C es totalmente satisfactorio. DESTILACIÓN PUNTO FINAL El punto final de 170 C máximo incluye compuestos indeseables de alto peso molecular que podrían causar dilución del aceite de los motores. Por lo tanto el valor promedio obtenido para el AV-GAS que distribuye RECOPE de 155,3 C para el punto final de la destilación, ajusta correctamente a lo especificado. QUEROSENO Es una mezcla de hidrocarburos proveniente de la refinación del petróleo con una volatilidad intermedia entre el diesel y la gasolina. Se utiliza principalmente a nivel industrial en hornos de panadería y empresas manufactureras, también en zonas rurales se utiliza para el alumbrado y fuentes de energía en la cocción de alimentos. 16

17 DESCRIPCION QUEROSENO Año 2003 Norma Nacional Decreto N MEIC 14 Feb Promedio Mínimo máximo Densidad a 15 C (K/gm3) 806,90 800,90 818,70 Aguas u sedimentos, (% v/v) 0,02 0,00 0,00 0,00 Gomas existentes, (mg / 100ml) 0,90 0,60 1,20 Corrosión cobre, 3 h.a 50 C Std 1 1a 1a 1a Temperatura de inflación, ( C) 40 min 49,80 45,00 58,00 Color Saybolt Destilación % recuperado: Temperatura ( C) 10% 205 máx % % Punto Final 300 máx PUNTO DE INFLAMACIÓN Es importante desde el punto de vista de seguridad para almacenamiento y manejo. DESTILACIÓN 10% La volatilidad determina por medio de la curva de destilación, se relaciona con la composición del combustible. La especificación 10% de destilado a 205 C máximo facilita una apropiada ignición, por lo tanto el valor promedio de 174 C favorece esta propiedad de utilización. DESTILACIÓN 50% Y PUNTO FINAL El 50% de la destilación está relacionada con la viscosidad del combustible, importante para los equipos de inyección utilizados en la industria. El punto final limita la presencia de compuestos de alto punto de ebullición, que desmejoran su utilización produciendo depósitos e inapropiada combustión. ASFALTO Material cementante sólido o semisólido generalmente negro, compuesto principalmente de hidrocarburos de alto peso molecular. Se puede obtener en forma natural o por medio de procesos de refinación del petróleo. Tiene gran valor desde el punto de vista ingenieril porque es fuerte, adhesivo, durable y altamente resistente a la reacción con ácidos, bases y sales. 17

18 Además provee apropiada flexibilidad a sus mezclas con agregado mineral. Las propiedades viscoelástica su comportamiento depende de la temperatura, la velocidad y tiempo de aplicación de carga. ASFALTO Año 2003 DESCRIPCION Decreto N MEIC Gaceta N Feb Promedio Mínimo Máximo Densidad a 15 C (K/gm3) reportar Temperatura de inflación, ( C) 232 mín Penetración a, 100/g 5 seg, 25 C, (0,1mm) 50 mín Viscosidad a 60 C, (P) Viscosidad a 135 C, (cst) 300 mín Relación de viscosidad 3 máx 2,45 2,00 3,00 Viscosidad a 135 C, (cst) Viscosidad post pérdida a 60 C, (P) Solubilidad en trictoroetano, (% m/m) 99,0 mín 99,85 99,56 99,98 Ductibilidad port pérdida a 25 C, (cm) 50 mín >114 >100 >150 Pérdida por calentam., 50g/5h/163 C, (% m/m) 1,0 máx 0,47 0,12 0,95 Indice de suceptibilidad términa 3,3-3,9 3,49 3,40 3,60 DENSIDAD Su valor es importante desde el punto de vista de la preparación de mezclas agregado mineral y asfalto. También en la etapa de utilización y servicio de la mezcla para determinar el porcentaje de vacíos, compactación y en los cálculos de la cantidad de asfalto absorbido por el agregado mineral. TEMPERATURA DE INFLAMACIÓN Desde el punto de vista de seguridad para el almacenamiento y manejo del asfalto, es necesario conocer la temperatura de inflamación, para conducir esas operaciones sin riesgos de incendio. PENETRACIONA 25 c Es una medida de la consistencia de asfalto a través de la penetración de una aguja es una muestra de asfalto una temperatura de 25 C durante 5 segundos. Este ensayo se efectuá también a diferentes temperaturas, para realizar correlaciones que muestran características de composición y reológicas del asfalto. Que tienen que con la susceptibilidad térmica del producto. 18

19 VISCOSIDAD A 60 C Es una medida de resistencia que ofrece un fluido al movimiento. Representa la viscosidad a la temperatura a la que generalmente se encuentran clasificados pro viscosidad de acuerdo con la normativa AA SHTO 226-y ASTMD 3381 especificados en la normativa nacional Reglamento técnico RCR. VISCOSIDAD CINEMTATICA A 135 C Esta viscosidad a esta temperatura tiene que ver con la trabajabilidad de la mezcla especialmente la compactación. SOLUBILIDAD EN TRICLOROETILENO Es una medida de la solubilidad del asfalto en tricloroetileno. Indica la pureza del asfalto y su posible contaminación con los minerales u otros. ENSAYO DE PELICULA DELGADA (ASTM D1754) En esta prueba se somete al asfalto a condiciones similares a las que se presentan durante los proceso de mezclado asfalto y agregado mineral y colocación de la mezcla. Estos métodos someten al asfalto a condiciones controladas de temperatura cierto tiempo, tratando de mantener al asfalto como una película semejante a la condición en que el asfalto recubre al agregado. En los gráficos adjuntos se observan las variaciones de la pérdida por calentamiento y de los resultados de penetración, ductilidad y viscosidad después de realizar por calentamiento. Actualmente el asfalto que vende RECOPE es el AC-30 ya que el asfalto que más se ajusta a las necesidades de los clientes según acuerdo entre los constructores CONAVI, MOPT y RECOPE y un grado de desempeño tipo PG FUEL OIL 6 (BUNKER C) Es un combustible residual de la destilación y craqueo del petróleo, un producto viscoso y con cierto grado de impureza, cuyas características generales exigen métodos especiales para su empleo. 19

20 FUEL OIL 6 Año 2003 DESCRIPCION NORMA NACIONAL Decreto N Gaceta N Feb Promedio Mínimo Máximo Densidad a 15 C (K/gm3) Reportar Temp. Inflación ( C) 60 min Viscosidad a 50 C, (SSF) 300 máx Punto de escurimiento ( C) 15 máx** Agua y sedimentos (% v/v) 2 máx 0,21 0,05 1,2 Residuo Conradson (% m/m) 20 máx** 10,58 8,13 12,6 Azufre (% m/m) 3,0 máx** 2,07 2,16 2,7 Compatibilidad (Spot test) Ceniza (% m/m) 0,2 máx** 0,01 0,01 0,09 * Poder calórica mínima 41,8 MJ/kg (10000 kcal/kg) ** Normas interna de RECOPE VISCOSIDAD Es una de las propiedades físicas que tienen mayor importancia en su utilización. La Norma Nacional establece un valor máximo de 300 SSF a 50 C, habiéndose obtenido en ventas un valor promedio de 185 SSF. El impacto del incremento de viscosidad puede darse en mayor grado en los sistemas de manejo del combustible (bombas, filtros, tuberías en general), por lo cual deben tomarse precauciones para el causal de ésta, en especial por baja temperatura. TEMPERATURA DE INFLAMACIÓN Su importancia es desde el punto de vista de la seguridad en el almacenamiento y manejo. La Norma Nacional establece un valor de 60 C mínimo. El valor de 109 C en promedio ofrece un margen adecuado para efectos de precalentamiento. RESIDUOS CARBON CONRADSON Es el residuo difícilmente combustible que por naturaleza se emparenta con el carbón. El valor no se incluye como norma nacional, pero su valor promedio de 10,58% es comparable con valores estándares internacionales. 20

21 AGUA Y SEDIMENTO Disminuye el poder calórico del combustible y la temperatura del hogar, favoreciendo el punto de rocío ácido y la corrosión. Aunque la Norma Nacional permite hasta un 2%, el máximo en producción y ventas alcanza el 1,20%, siendo en promedio su valor de 0,21% v/v. DENSIDAD Por si sola la densidad no tiene una relación directa con las características del bunker, pero es un dato necesario para los cálculos de balance de energía. El rango de variación se establece es entre 951 y 986 kg/m3. PODER CALÓRICO No es valor que se determina usualmente en el laboratorio, tampoco aparece como especificación en las normas de calidad para fuel oil, pero es un dato importante para los balances y costo energético del producto. El búnker que distribuye RECOPE tiene un poder calórico mínimo de 40 MJ/kg. (9.500 cal/kg). 1- ADITIVOS Según investigaciones, los aditivos para mejorar el fuel-oil se contabilizan en miles de patentes. En el mercado se encuentran productos con propiedades distintas y que actúan como antioxidantes, proxidantes, disolventes, detergentes, emulsificantes, dispersantes, y desulfurantes. Los productos empleados como aditivos son: a- Óxidos metálicos que actúan como catalizadores de combustión. b- Jabones metálicos combinados con lanolina y fosfatos como detergentes y anticorrosivos. c- Agentes tesoactivos, que disminuyen la tensión superficial. d- Productos nitrogenados que producen derivados dispersados. e- Disolventes aromáticos para mantener los asfaltos dispersados. f- Emulsionantes para dispersar el agua en el combustible. g- Demulsificantes para separar el agua. 2- EFECTOS DE LA TEMPERATURA Al parecer sedimentos, obturación de filtros y conductos son causados principalmente por parafinas y asfaltenos. Experiencia realizadas a temperaturas cercanas a las 100 C (y posteriores enfriamientos), indican un aumento de los sedimentos por centrifugación, aumentos del punto de congelación y variaciones en la tensión superficial. 21

22 De estos se deduce que el precalentamiento excesivo da lugar a la formación de residuos y resinas duras y compacta, altamente abrasivas para engranajes y boquillas, además del hollín típico que se observa frecuentemente en los humos. 3- VISCOSIDAD La viscosidad es una de las propiedades físicas que más influye en la pulverización del combustible en los sistemas de combustión. Se han realizado pruebas de variación de viscosidad vs. Temperatura, como la que se muestra en el gráfico adjunto, donde se observa un decrecimiento acelerado de sus valores, así como una ligera estabilización de la misma en el rango entre 70 C y de 100 lo que supone que el calentamiento en este ámbito únicamente produce los inconvientes citados anteriormente. En la tabla dentro del gráfico viscosidad temperatura, adjunto se muestran las temperaturas sugeridas para los sistemas de pulverización de calderas, como recomendación para un sistema de operación adecuada. FALTA GRAFICO RESUMEN DE CARACTERÍSTICAS FUEL OIL AGUA Y SEDIMENTO: Depósitos en tanques y obstrucción de filtros, así como desgastes de boquillas. Agua en exceso de 1% en volumen contribuye a disminuir el poder calórico. VISCOSIDAD: Facilidad de bombeo a través de las tuberías. Mayor o menor facilidad con que el combustible es atomizado por lo quemadores. GRAVEDAD A.P.I: No influye por sí misma en la calidad o en el rendimiento del combustible. Utilizando curvas adecuadas sirve para estimar el poder calórico. PUNTO DE FLUIDEZ: Indicador de posibilidad de problemas de solidificación en zonas de baja temperaturas. AZUFRE: Restricciones por leyes sobre contaminación, problemas de corrosión por formación de compuestos sulfurados y gases de combustión bajo punto de rocío. 22

23 CENIZAS: Contienen los metales vanadio y níquel que contribuyen a acelerar el proceso de oxidación en tuberías del hogar. El sodio actúa desfavorablemente sobre el refractario de horno. Además, la deposición en las paredes constituye un medio aislante que disminuye la eficiencia de las zonas de intercambio calórico. PUNTO DE INFLAMACIÓN: Calentamiento requerido por el producto y por efectos de seguridad en el almacenamiento. CARBON RESIDUAL: Indicador de la cantidad de humo negro(hollín) que se forma en las chimeneas de hornos y calderas, así como el taponeo de quemadores. GAS LICUADO DE PETROLEO (LPG) El gas licuado (LPG) es una mezcla de gases de hidrocarburos livianos, licuados por presión procedentes de la refinación del petróleo. Su composición varía dependiendo del tipo de crudo y del tratamiento efectuado en las diferentes unidades de refinación. Los principales componentes son propano y butano y en menor proporción también están presentes etileno, butileno y pentano. Su principal uso es en la industria y en el de consumo doméstico y en menor uso en el transporte automotor. Este combustible ofrece grandes ventajas desde el punto de vista ambiental, ya que produce bajas emisiones de gases de desecho y produce una combustión con menor contaminantes atmosféricos que los combustibles líquidos. Se utilizan en la industria en hornos de altas temperaturas que requieren combustibles que dejen poco residuo. Debe almacenarse y manejarse con cuidados especiales por su alta volatilidad y fácil ignición. DESCRIPCION LPG Año 2003 NORMA NACIONAL Decreto N MEIC Gaceta N feb Promedio Mínimo Máximo Densidad a 15 C (K/gm3) 543, Volatibilidad 95%, ( C) 2,2 máx -0,7-8,1 2 Residuo de Evaporación, (% v/v) 2 máx 0 0 0,4 Presión de vapor a 37 C: Kpa Corrosión al cobre, Std. 1 1a 1a 1a 23

24 PRESION DE VAPOR Es la presión que ejercen los vapores que se desprenden del líquido cuando están en equilibrio con el mismo. Se considera como una medida de la cantidad de materia volátil presente y a la vez indica las características de vaporización del gas con la temperatura. VOLATILIDAD Es una medida del contenido de los componentes menos volátiles en el gas. La volatilidad se expresa en términos de la temperatura observada al evaporarse el 95% del gas analizado, obteniéndose en promedio debajo de 0 C. DENSIDAD La densidad es otra de las medidas de referencia para transporte y almacenamiento. No está relacionada directamente con la calidad, pero puede utilizarse para estimar la composición del gas. RESIDUO Es una medida de la cantidad de hidrocarburos combustibles presentes en el gas, que son menos volátiles que los hidrocarburos gaseosos de éste. El contenido del residuo es importante en usos industriales cuando se utilizan en sistemas de alimentación en forma líquida porque puede formar depósitos problemáticos en el sistema de combustión. También podría producir problemas en el sistema de alimentación a gas si los residuos son excesivos. En promedio, el residuo de la evaporación es de 0,0 (% x/v). BUTANO Y PROPANO A nivel internacional se comercializan butano y propano y las mezclas de ambos. En Costa Rica se distribuye una mezcla propano butano, normalizado en el Decreto La composición del gas determina la presión de vapor y el poder calórico. FUEL OIL INTERMEDIOS (IFOS) Combustibles marinos residuales provenientes de la mezcla física de Fuel Oil (Búnker C), Gasóleo, y Diesel. Se utilizan en los motores o calderas. Existen varios grados clasificándose de acuerdo a su viscosidad y su escogencia o uso es especificado según el tipo de motor y sus requerimientos. Los grados conocidos internacionalmente son IFO 180, 240 Y 380. En Costa Rica, RECOPE distribuye el IFO 180 y el 380 siendo sus clientes más comunes los barcos bananeros que llegan a cargar en el puerto de Moín, Limón. 24

25 IFOS Año 2003 DESCRIPCION Norma interna Promedio Mínimo Máximo Densidad a 15 C (K/gm3) Informar 968,2 949,8 986,2 Temp. Inflación ( C) 60 mín Viscosidad a 50 C, (cst) 180 máx Temp. de escurrimiento 30 máx Agua y sedimento (% v/v) 1,0 máx 0,15 0,05 1 Residuo Carb. Conradson (% m/m) 15 máx 10,34 7,5 13,34 Compatibilidad (Spot test) Std. 3 máx Ceniza (% m/m) 0,15 max 0,05 0,01 0,12 EMULSIONES ASFÁLTICAS Las emulsiones asfálticas están constituidas por una dispersión muy fina de asfalto en agua estabilizada por la acción de un emulsificante. La ventaja de este tipo de emulsión es que permite aplicar el asfalto en frío. Las emulsiones asfálticas se pueden clasificar en aniónicas y catiónicas. Las aniónicas son aquellas que tienen glóbulos de asfalto con carga negativa, las catiónicas son las que tienen los glóbulos de asfalto con carga positiva; el carácter eléctrico depende del tipo de emulsificante utilizado. Para que el asfalto presente sus propiedades adherentes, es necesario que la emulsión se rompa y se evapore el agua. De acuerdo a esa velocidad de ruptura, las emulsiones tanto aniónicas como catiónicas se clasifican en emulsiones de rotura rápida, media y lenta. Las siglas CRS-1h indica emulsión catiónica lenta de baja viscosidad y utilizando asfalto de penetración menor de 100. EMULSION ASFÁLTICA Año 2003 DESCRIPCION Promedio Mínimo Máximo Viscosidad Saybolt Furol a 25 C, s 30,9 77,3 20 Asfalto residual, % m/m 62,7 64,4 59,3 Malla, % m/m 0,02 0,4 0 Estabilidad a 24 hrs, % m/m 0,3 1 0 Penetración a 25 C, 0,1 mm

26 GASOLEO (DIESEL PESADO) Es un combustible con características intermedias de volatilidad entre el diesel y el búnker. Se utiliza en algunos equipos en la industria como quemadores y hornos, que requieren con combustible menos pesado que el búnker, con mayor volatilidad y menor viscosidad. Su uso a nivel nacional es limitado. DIESEL PESADO Año 2003 DESCRIPCION Norma interna Promedio Mínimo Máximo Densidad a 15 C (K/gm3) Informar 900,9 885,6 923,7 Temp. Inflamación ( C) 60 mín Viscosidad a 40 C, (SSF) 5,5/24 16,6 10,7 24 Viscosisdad a 100 C (cst) 3,8 2,2 4,8 Temp. De escurrimiento, ( C) 5 máx Agua y sedimento, (% v/v) 0,3 máx 0,09 0,03 0,3 Residuo Carb. Conradson (% m/m) informar 4,99 2,97 16,25 Ceniza, (% m/m) Informar 0,03 0 0,07 NAFTA PESADA Es una mezcla de hidrocarburos parcialmente refinada. Obteniendo de la destilación del crudo, en la parte alta de la torre atmosférica, después de la extracción del Gas Licuado del Petróleo (LPG) y la Nafta Liviana. Toda la Nafta Pesada que vende RECOPE en nuestro país, es derivado de la producción de la Refinería en Moín. En su composición se encuentra hidrocarburos aromáticos, olefínicos, parafinos y nafténicos. Su principal uso es como solvente de algunos productos agrícolas (aerosol, etc.) También es utilizada en la industria de las pinturas como diluyente. Pero la mayoría de los compradores la utilizan para la producción de aguarrás comercial, y la procesan para desodorizarla. Es sumamente inflamable por lo que se recomienda tener especial cuidado en su manipulación y almacenamiento. 26

27 NAFTA Año 2003 DESCRIPCION Promedio Mínimo Máximo Densidad a 15 C (K/gm3) 704,4 418,1 772,5 Octanaje RON Corrosión al cobre, Std. 1a 1a 1a Agua y sedimento, (% v/v) Destilación, % recuperado Temperatura, C 10% % % Punto Final