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Programa de Fortalecimiento de Escuelas TécnicasUna escuela hacia el futuro
Calidad dE naFTas:volatilidad5
Área | Actualización tecnológica aplicada a la industria
Programa de Fortalecimiento de Escuelas TécnicasUna escuela hacia el futuro
Calidad dE naFTas:volatilidad
lía Nadal
FundaCión YPF
ConsEjo dE adminisTraCión
Presidente
Enrique Eskenazi
VicePresidente
Ezequiel Eskenazi Storey
AdscriPto VicePresidenciA
Eduardo Savastano
tesorero Ángel Ramos Sánchez
secretArio Mauro dacomo
VocAl
Carlos alfonsi
director ejecutiVo
Silvio José Schlosser
Gerente ÁreA culturA y PAtrimonio
Carolina llosa de Sturla
Gerente ÁreA de educAción
Silvio José Schlosser
Gerente ÁreA desArrollo sociAl
Eduardo Savastano
ÁreA de educAción
ingrid Jeppesen Gladys KochenGonzalo Pérez BardeciPatricia SaltiMaría Soledad veiga
ÁreA de culturA y PAtrimonio
Paula María RamosMaría Eugenia FríasFlorencia Wasser
ÁreA de desArrollo sociAl
María alejandra Gientikisvíctor Roldán
comunicAción
leonora KievskyEduardo Monti
AdministrAción
Romina Medina
AsistenciA GenerAl adriana Seráfica
coordinAdorA del ÁreA de ActuAlizAción tecnolóGicA APlicAdA A lA industriA
lía Nadal
La Fundación YPF agradece los invalorables aportes que realizaron los docentes de las Escuelas Técnicas de Comodoro Rivadavia, Alto Río Senguer, Sarmiento, Caleta Olivia, Pico Truncado, Las Heras y Puerto Deseado para la elaboración de este fascículo.
Para uso en el nivel medio / polimodal de Educación Técnica Profesional
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ÍndiCE
Prólogo .................................................................................................................. 4
Presentación del material ......................................................................................... 5
Sugerencias para el trabajo en el aula-taller .............................................................. 5
marco conceptual .................................................................................................. 6
Caracterización de la volatilidad de naftas ................................................................. 7
destilación
tensión de vapor Reid (tvR)
Relación vapor/líquido (v/l)
Especificación de volatilidad de naftas .................................................................... 13
definición de contenidos y actividades ................................................................... 16
Bibliografía ........................................................................................................... 17
Guías prácticas
Guía n° 1/ Ensayo de Curva de destilación ........................................................... 18
Guía n° 2/ Índice de Manejabilidad ....................................................................... 19
Guía n° 3/ Contenido de etanol y volatilidad de mezcla ........................................ 20
Guía n° 4/ definición de especificación de volatilidad de Naftas ........................... 22
material de referencia
Fichas de datos de seguridad ................................................................................. 23
Método de ensayo para la destilación de productos
petroleros a presión atmosférica ............................................................................ 28
Procedimiento para cálculo de volatilidades de naftas ............................................ 38
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E l Programa de Fortalecimiento de Escuelas Técnicas “Una escuela hacia
el futuro” tiene como objetivo principal fortalecer con un alto nivel
académico a un grupo de escuelas técnicas que se encuentran localizadas en las
zonas de influencia de YPF.
Una de las líneas de acción planteadas es la elaboración de materiales didácticos
y bibliográficos destinados a mejorar las condiciones educativas de las escuelas
y respaldar el esfuerzo de los docentes, tanto en su formación continua como
en sus condiciones de enseñanza.
Este fascículo, que forma parte de una colección, se encuadra en los lineamientos
generales planteados en el programa, en particular, al área de Actualización
Tecnológica Aplicada a la Industria
A lo largo de estos años, se han realizado diversas propuestas que enfatizan la
necesidad de generar para los jóvenes un vínculo más cercano entre la educación
y el mundo del trabajo, debido a que parte de la crisis de la escuela secundaria,
ya sea en nuestro país como en el mundo, se debe al desajuste existente entre
los saberes y las competencias aprendidos en la escuela y las demandas del
ámbito laboral.
Hoy, para la inserción social, cultural y laboral de los jóvenes no alcanza sólo
con la destreza y la habilidad manual y operatoria requerida muchas veces
en los diversos empleos. Además, es imprescindible contar con una completa
formación integral que sólo la escuela es capaz de brindar.
Sin lugar a dudas, nos encontramos ante un real desafío que implica reforzar
los vínculos entre la escuela y la industria a partir de la creación de espacios de
intercambio de las culturas específicas de cada ámbito.
Con esta colección, entonces, esperamos generar un aporte integrando saberes
teóricos, tecnológicos y destrezas técnicas como parte de una formación integral
que facilite la articulación entre lo educativo y lo laboral.
PróloGo
Presentación del material
Este material tiene como objetivo contribuir al desarrollo del aprendizaje en la escuela de algunos conocimientos de
la tecnología aplicada en los procesos de la industria.
Se trata de brindar a los docentes una herramienta que contribuya en la práctica del aula-taller a establecer, a partir
de un saber específico, la articulación entre lo que se puede aprender en la escuela y lo que se utiliza actualmente en
la tecnología del mundo productivo.
de este modo, se ofrecerá un marco conceptual sobre cada uno de los temas que se irán desarrollando en los dife-
rentes fascículos, acompañados de diversas guías de trabajos prácticos para aplicar en el aula-taller con los alumnos.
En este fascículo se desarrollará el tema “Calidad de naftas: volatilidad”.
•Marcoconceptualde“Calidaddenaftas:volatilidad”
•Guíasdetrabajosprácticos.
•MétodoparaDestilacióndeProductosdePetróleoaPresiónAtmosférica
•CartilladeSeguridaddelcombustible.
Sugerencias para el trabajoen el aula-taller con los alumnos
Proponemos crear un espacio para el desarrollo de una experiencia práctica y de resolución de problemas que permita
una focalización de los principales conceptos que se podrían desplegar en ella.
Para el desarrollo de la actividad, se recomienda tener en cuenta:
• lectura por parte del docente de este fascículo y del material ampliatorio utilizado en la industria por el
método para la destilación.
• introducción, por parte del docente, de los principales conceptos que figuran en el fascículo, así como
también los que se sugieren tener en cuenta antes de abordar la temática.
• Presentación del tema con preguntas a los alumnos y analizando las diferentes hipótesis que al respecto
tengan.
• análisis con los alumnos de cuáles son las disciplinas que en la escuela ofrecen conocimientos útiles para
aportar en la comprensión de la temática.
• Preparación de la clase a partir de las guías de trabajo práctico.
• desarrollo de la experiencia con los alumnos, repitiendo la prueba más de una vez, de manera tal de poder
contrastar los resultados con las hipótesis previas.
• Cierre conceptual retomando las hipótesis de trabajo planteadas por los alumnos.
5
6
CAlIdAd dE nAFTAS: volATIlIdAd
la volatilidad es la propiedad que tienen las sustancias de pasar del estado líquido al
gaseoso.
¿a qué temperatura ebulle el agua en condiciones normales de presión?
En el caso del agua, por ser una sustancia pura, si colocamos a calentar una muestra
de la misma en condiciones normales de presión, la temperatura de ebullición será a
los 100º C. (1)
¿un combustible también pasará a una determinada temperatura del estado
líquido al gaseoso?
¡no! Porque las naftas son una mezcla de gran cantidad de componentes individuales
(más de 150) y cada uno tiene su propio punto de ebullición y tendencia a formar vapor.
algunos conceptos importantes a señalar son:
El primer concepto es:
En el caso de la nafta el pasaje del estado líquido al gaseoso no se genera a una sola temperatura sino en un rango. (2)
El segundo concepto que surge es:
Es imprescindible relacionar la volatilidad de las naftas con las condiciones geográficas y ambientales del lugar en que será utilizada.
Y acá surgen dos nuevos conceptos:
La Volatilidad es la propiedad de las naftas que se relaciona con el Clima del lugar donde se empleará la misma.
La especificación de la correcta Volatilidad de la nafta debe necesariamente tomar en cuenta las temperaturas ambientes máximas y mínimas, así como la altitud de la región donde se utilizará el producto.(3)
Conceptos a trabajar previamente:
(1) Materia, cambio de estados. Influencia
de la temperatura y la presión.
(2) Química Orgánica: Hidrocarburos – Tabla
periódica de elementos.
(3) Geografía: Regionalización
del país por su clima.
marCo ConCEPTual
7
Marco conceptual // Caracterización de la volatilidad de naftas
Caracterizacióndelavolatilidadde naftas
Hay distintos métodos de ensayos para caracterizar la volatilidad: tensión de vapor Reid
(tvR), Relación vapor /líquido (v/l), indice de Manejabilidad (iM) y el más común y di-
fundido: la Curva de destilación.
¿Que es la destilación?:
La destilación es la evaporación y recogido de las fracciones condensadas de la nafta, bajo condiciones controladas y estandarizadas, otorgando lo que se conoce como Curva de Destilación, cuyo rango aproximado es de 175ºC, partiendo de una primera gota típica de 35ºC y llegando a un máximo de 210ºC.
dEsTilaCión (Guías Prácticas nº 1 y nº 3):
En este ensayo, 100 mililitros de muestra son “destilados” en un aparato estándar bajo
condiciones especificadas de calentamiento y enfriamiento de manera que la “relación
de destilación” es estrictamente controlada (4). a continuación, se muestra un esquema
del equipo.
Este esquema es solamente ilustrativo, debe tenerse en cuenta para su armado en la-
boratorio las condiciones necesarias de seguridad. Se adjunta Hoja de Seguridad del
Producto.
(4) Prácticas delaboratorio - Identificación y Manejo de material de vidrio.
8
CAlIdAd dE nAFTAS: volATIlIdAd
la representación de los datos permite obtener un nuevo concepto:
Los datos de la destilación son representados por la Curva de Destilación, la que se traza desde el punto inicial al punto final, en fracciones de 10% de destilado.
las temperaturas de destilación se identifican por la letra t y el correspondiente por-
centaje de evaporado recogido, ejemplo: t Punto inicial, t10%, t20%...t 50%... t90%,
t º Punto final.
Se grafica poniendo en el eje “X” (variable independiente) los volúmenes recogidos (%
volumen) y en el eje “Y” (variable dependiente) las temperaturas en °C. Ejemplo:
250
200
150
100
50
0
Evaporado (% volumen)
T (ºC)
0 20 40 60 80 100
El análisis de resultados de la Curva de destilación permite obtener un nuevo concepto
que surge de la relación de la Curva de destilación con el comportamiento del motor
y del vehículo:
9
Caracterización de la volatilidad de naftas
la relación de la volatilidad con la perfomance del vehículo se podría graficar del si-
guiente modo:
VOLATILIDAD
Índice deManejabilidad
(IM)Arranque
Bolsonesde Vapor
(V/L)Rendimiento
Buen ArrAnque en fríO O en cALIenTe
cOrrecTA eVApOrAcIÓn
Pero la pregunta es ¿cómo se relaciona la curva de destilación con los fenómenos de
comportamientos que se detallan anteriormente?:
Para analizar esta relación dividiremos la Curva de destilación en tres segmentos: parte
inicial, parte media y parte final.
Parte inicial:
Es el segmento de la curva que va de la primera gota (aproximadamente 30 ºC) hasta el
40% de destilado (aproximadamente 85ºC) y es responsable de aportar las fracciones
de hidrocarburos más volátiles que aseguran un rápido encendido y, por lo tanto, el
inicio de la combustión sin que genere bolsones de vapor.
la bomba de combustible está preparada para bombear hasta una cierta cantidad de
vapores. Superado este límite, que en los vehículos en general está en el orden de 20
volúmenes de vapor a uno de líquido, se genera la cavitación de la misma y no llega
combustible a la cámara de combustión. Como conclusión tenemos combustible en
el tanque del vehículo pero es como si no estuviera: este fenómeno se conoce como
VaporLock.(5) (6)
Parte media:
Es el segmento que va desde el 40% de destilado hasta aproximadamente el 80% de
destilado, siendo el punto más importante latemperaturadel50%dedestilado.
(5) Motor de combustióninterna. Ciclo 0TT0.
(6) Ciclo 0TT0 Alimentación:Carburación e inyección.
10
CAlIdAd dE nAFTAS: volATIlIdAd
¿Por qué será tan importante la temperatura del 50% de destilado?
Porque esta temperatura se conoce como ”Pie en el acelerador” y es la respuesta del vehículo a esta acción y, cuanto más cerca se encuentre la temperatura del 50% de destilado a los 100ºC, mejor será la salida.
Hay una ecuación que relaciona algunos puntos de la curva de destilación y marca,
por el coeficiente al que se ve afectada esta temperatura, su importancia en el
fenómeno, se llama índice de Manejabilidad o driveability (Guía Práctica nº 2):
im = 1.5 tº 10% + 3 tº 50 % + t º 90%. El iM debe ser menor o igual a 650ºC
im: indice de Manejabilidad –Respuesta al Pie en el acelerador
Tº 10%: es la temperatura en grados centígrados correspondiente al 10% de nafta
evaporada.
Tº 50%: es la temperatura en grados centígrados correspondiente al 50% de nafta
evaporada.
Tº 90%: es la temperatura en grados centígrados correspondiente al 90% de nafta
evaporada.
otro aspecto que se ve influido por esta parte media es el arranque en caliente del
vehículo. Este fenómeno es específico de vehículos que en forma permanente están
sometidos a paradas y arranques del motor.
Si quisiéramos poner un ejemplo de la vida cotidiana, es el manejo de una persona
que hace mandados, delivery, que lleva niños al colegio, etc., en el cual el sistema de
admisión y el motor, por el servicio al que se ven sometidos, se encuentran calientes y
pueden generar una excesiva evaporación de la nafta, ocasionando la falta de combus-
tible líquido para alimentar la cámara de combustión. Este fenómeno se conoce como
Bolsones de Vapor.
Parte final:
Es el segmento de la curva que va desde el 80% de destilado al punto final, aproxima-
damente 215ºC.
la parte final de la curva de destilación es responsable del rendimiento. Los tan an-
siados Kilómetros por litros. Cuanto más pesadas son esas fracciones mejor será
el rendimiento del motor.
Entonces: ¿Se podrá hacer tan pesada la nafta que dé al motor mayor rendi-
miento?
No.
11
Caracterización de la volatilidad de naftas
Porque conceptualmente sabemos que:
Hay un equilibrio entre las fracciones más pesadas y los fenómenos negativos de depósitos en el motor, pasaje de combustible al aceite del cárter, mayores emisiones, etc.
250
200
150
100
50
0
Evaporado (% volumen)
T (ºC)
0 20 40 60 80 100
Pobre arranqueen frío
Pobre arranque en caliente. Trampa de vapor
Mayor pique y aceleración.Mejor respuesta al
pie en el acelerador.
Pobre calentamiento.Pobre respuesta al acelerador.
Mayor rendimiento.Dilución del aceite. Depósitos en el sistema de inducción.
Rendimiento pobreen recorridos cortos.
además de la destilación ya hemos detallado que hay otros ensayos complementarios
que permiten una definición integral de la volatilidad de naftas, estos son:
TEnsión dE VaPor rEid (TVr):
Este es un ensayo que se realiza bajo condiciones estandarizadas, usando una relación:
aire/Combustible de 4/1 y a 37.8 º Centígrados.
Se realiza en una cámara de metal, la cual se llena con combustible y se conecta a una
cámara de aire que a su vez está conectada a un medidor de presión.
todo se sumerge en un baño de agua a 37.8ºC y se agita periódicamente hasta que se
obtiene una presión constante que es la resultante de la evaporación de los hidrocar-
buros volátiles que se desprenden bajo esas condiciones de ensayo, a esta presión se la
define como tensión de vapor Reid (tvR).
12
CAlIdAd dE nAFTAS: volATIlIdAd
¿Qué es la tensión de vapor Reid?
Es lo que asegura, junto a la correcta definición de la primera parte de la curva de destilación, la presencia adecuada de volátiles que permiten el encendido sin generarlos en exceso, ya que esto impactaría negativamente en el arranque en caliente. Es una medida indirecta de la cantidad de Propano/Butano que tiene en su composición la nafta.
rElaCión VaPor/lÍquido:
la tvR, como vimos en el punto anterior, define una relación arbitraria de v/l de 4/1,
pero los vehículos pueden manejar relaciones de vapor a líquido superiores a ésta.
Cuando la nafta está sujeta a condiciones reales de temperatura dentro del vehículo,
distintas a las del ensayo, es necesario conocer hasta dónde puede ser manejada sin
influencias negativas en la performance del vehículo, especialmente bajo condiciones
de altas temperaturas ambientes.
El ensayo de la relación vapor/líquido (v/l) mide el volumen de vapor formado, a presión
atmosférica, desde un volumen dado de combustible a una temperatura especificada.
En realidad se desarrolló una forma más simple y se definió como valor adecuado de
relación V/l = 20, como el valor máximo capaz de manejar el vehículo, y a partir de la
misma se buscó la temperatura en la cual la nafta llegaba a esa relación.
al llegar a una relación de v/l=20, ya no se cubre en forma indirecta el contenido de
propano/butano como en el caso de la tvR sino que se llega a predecir el contenido de
pentano.
Esto quiere decir que:
Ambos parámetros: TVR y relación V/L, en conjunto con la Curva de Destilación, facilitan la correcta definición de volatilidad de las naftas.
13
Especificación de volatilidad de naftas
Especificacióndevolatilidadde naftas
a partir del análisis de los parámetros desarrollados anteriormente y su relación con la
performance del vehículo:
¿Se puede llegar a definir la óptima volatilidad de una nafta?
sí, pero debe considerarse además que:
La volatilidad de una nafta “debe” ser definida como un compromiso entre los requerimientos ambientales, temperaturas y altitud de la zona de utilización de la misma. El logro del máximo rendimiento asegura el óptimo funcionamiento del motor y alarga su vida útil.
de acá surge un concepto importante y es que:
La especificación de volatilidad de las naftas se relaciona con la geografía de un país y con su clima.
Esta condición puede ser perfectamente cumplida seleccionando o definiendo la ca-
lidad del combustible en función de la temperatura ambiente del lugar donde se uti-
lizará la nafta.
El combustible ingresa al motor en forma líquida y debe volatilizar rápidamente en la
cámara de combustión, asegurando su encendido en presencia de oxígeno, generando
la correcta combustión y avance de llama.
¿Quieredecirquehayunacalidaddenaftaparaveranoyotraparainviernoy
una para el norte del país y otra para el sur?
Sí.
¿Cómo se logra la especificación? (Guía Práctica nº 4) (7)
Se logra aplicando la estadística a las condiciones climáticas y zonificando el país a partir
de estos resultados.
la teoría empleada es la de los percentiles, probabilidad de ocurrencia y aplicada sobre
los registros de temperaturas mínimas y máximas ambientes.
En realidad se trabaja con el Percentil 10 de las temperaturas mínimas diarias, que se
define como el 10% de probabilidad de tener temperaturas ambientes iguales o inferiores
al valor resultante y Percentil 90 de las temperaturas máximas diarias: el 90% de probabi-
lidad de tener temperaturas máximas diarias iguales o mayores al valor resultante.
(7) Estadística.
14
CAlIdAd dE nAFTAS: volATIlIdAd
la aplicación de esta metodología debe realizarse siguiendo normativas internacionales
en la materia, sobre una población de registros diarios de temperaturas no inferiores a
cinco años, de manera de tener suficiente población de datos que otorgue rigor esta-
dístico.
¿de dónde se sacan las temperaturas?
del Servicio Meteorológico Nacional, utilizando aquellas estaciones que tengan datos
consistentes en el tiempo.
a su vez, a los registros obtenidos, cuando las localidades no se encuentren sobre el
nivel del mar, deberán ser corregidos según el siguiente detalle:
Tº del Percentil 10: deberá ser incrementada en 3.6ºC/1000 metros de altura respecto
del nivel del mar.
Tº del Percentil 90: deberá ser incrementada en 4.4 ºC/1000 metros de altura respecto
del nivel del mar.
Estas correcciones compensan los cambios de volatilidad de las naftas causados por
cambios en la presión barométrica.
Una vez que se cuenta con los registros de P10 y P90, se regionaliza la calidad en función
del área de distribución y comercialización del combustible y por estación (invierno,
verano), identificando cada clase de volatilidad con una letra Mayúscula (a,B,C,d,E).
Volatilidad Tº percentil 10 en ºc Tº percentil 90 en ºc
A > 16 > = 43
B > 10 < 43
C > 4 < 36
D > -7 < 29
E < = -7 < 21
Paralelamente se han definido las Clases de volatilidad: a,B,C,d y E detallando los va-
lores de los parámetros de volatilidad del combustible: destilación, tensión de vapor
Reid e Índice de Manejabilidad, cubriendo la totalidad de requerimientos del vehículo.
clase TVr-psiMáx.
Tº 10%Máx.
Tº 50%Min.
Tº 50%Máx
Tº 90%Máx
Tº pto finalMáx
IM: TºMáx
A 9.0 70 77 121 190 225 597
B 10.0 65 77 118 190 225 591
C 11.5 60 77 116 185 225 586
D 13.5 55 66 113 185 225 580
E 15.0 50 66 110 185 225 569
15
Especificación de volatilidad de naftas
donde:
TVr: tensión de vapor Reid, lb/pulgadas o Psi
Tº 10%: temperatura en grados centígrados del 10 por ciento de destilado
Tº 50%: temperatura en grados centígrados del 50 por ciento de destilado
Tº 90%: temperatura en grados centígrados del 90 por ciento de destilado
Tº Punto final: temperatura en grados centígrados en la que logra el Punto final de
destilación
im: Índice de Manejabilidad (temperaturas en grados centígrados)
La relación de estos parámetros con los percentiles previamente calculados permite la definición de la correcta especificación.
al haber especificado los parámetros de volatilidad de naftas según las áreas de uso
llegamos al último concepto relevante:
Los parámetros de volatilidad de las naftas, que aseguran aspectos de performance de los vehículos, quedan estrechamente relacionados con la geografía y el clima. A esto se lo denomina Regionalización y Estacionalidad.
16
CAlIdAd dE nAFTAS: volATIlIdAd
Definicióndecontenidosyactividades
Se definen a continuación cuáles son los contenidos que surgen del desarrollo del Fas-
cículo de volatilidad y las actividades factibles de realizar en el aula.
Contenidos Actividades
Ensayo práctico de Curva de Destilación(Guía Práctica Nº 1)
Realización de experiencia de destilación en Laboratorio-Trazado de la curva.
Índice de Manejabilidad (Guía Práctica Nº 2)Resolución de problemas sobre
cálculo de Índice de Manejabilidad empleando datos de Destilación.
Contenido de etanol y Volatilidad de mezcla (Guía Práctica Nº 3)
Realización de experiencia de destilación en Laboratorio-Trazado de la curva.
Realización de experiencia de separación de Fases: Etanol/Nafta.
Definición de especificación de Volatilidad de Naftas (Guía Práctica Nº 4)
Definición de especificaciones de volatilidad de naftas, simulación por
región y clima, empleando Procedimiento para cálculo de volatilidades de naftas.
BiBlioGraFÍa
Association for Testing Materials. (2008) Normas aStM Fuel Test. USA.
jama, Ema, jasa, ama (2006) World Wide Fuel Chart
lenz Hans Peter, Cozzarini Christian, (1999) Emissions and air quality. SAE.USA
Society of Automotive Engineers (SAE) (2005) Fuels Handbook. USA
YPF, dirección marketing (2007) Ficha de datos de seguridad de Naftas
www.t-r-i.comtechnology Resources technology Resources t international.inc-Gasoline Quality,Wolf H.Koch, Ph.d
www.ethanolrfa.orgtechnicians Manual, technicians Manual, t donwnstream alternatives,inc
www.wilkipedia.orgGasoline volatilityvolatilityv
CiTas BiBlioGráFiCas dE inTErnET
18
CAlIdAd dE nAFTAS: volATIlIdAd
Objetivo:
Realizar en forma experimental el ensayo de Curva de destilación de motonaftas, si-
guiendo método de ensayo para la destilación de productos petroleros a presión atmos-
férica que se adjunta y graficar la Curva resultante.
Cumplir con las condiciones de manipuleo y almacenaje del producto según Ficha de
datos de Seguridad adjunta.
Fundamento:
En un motor de combustión interna de encendido por chispa, Ciclo otto, además de
los Números de octano Research y Motor que aseguran un arranque y andar libre de
detonación, es fundamental la característica de volatilidad.
Una Motonafta es una mezcla de más de 150 hidrocarburos diferentes que tienen sus
propias temperaturas de ebullición y que en conjunto se caracterizan a través de un
ensayo: Curva de destilación.
Esta curva de destilación, graficada en un eje de coordenadas X (% evaporado recu-
perado) e Y (temperaturas de los distintos volúmenes recogidos en ºC) nos permiten temperaturas de los distintos volúmenes recogidos en ºC) nos permiten t
predecir los fenómenos de: arranque en frío, arranque en caliente, fenómeno de vapor vapor v
lock, aceleración, rendimiento, etc.
desarrollo:
aplicar la norma de ensayo que se adjunta y graficar la curva resultante.
Guias PráCTiCas
GUíA n° 1
Ensayo de Curva de destilación
Equipo manual para determinar en laboratorio Curva de Destilación según Método adjunto.
Insumos neCesarIos
19
Guías Prácticas
GUíA n° 2
índice de Manejabilidad
Objetivo:
Calcular en aula la respuesta del vehículo al pie en el acelerador utilizando distintas
naftas.
Fundamento:
Entre las características que resultan de la volatilidad de las naftas se encuentra la ace-
leración o respuesta del vehículo a nuestro Pie en el acelerador.
Como dijimos, una Motonafta es una mezcla de más de 150 hidrocarburos diferentes
que tienen sus propias temperaturas de ebullición y que en conjunto se caracterizan a
través de un ensayo: Curva de destilación.
Esta característica, responsable entre otras cosas de la velocidad del frente de llama,
también tiene fundamental importancia en el momento de la respuesta de nuestro
motor al pie en el acelerador.
Una forma rápida de medirla es a través del Índice de Manejabilidad:
iM: 1.5 tº 10% + 3 tº 50 % + tº 90 % menor o igual a 650
las temperaturas se miden en Grados Centígrados.
datos:
1º: datos bibliográficos:
nafta 1: t° 10%: 63°C , t° 50% : 98°C , tº90% : 185°C
iM: 573.5°C
nafta 2: t° 10%: 69°C , t° 50% : 115°C , t° 90% : 210°C
iM: 658.5
2º: datos resultantes de realizar ensayo de destilación
Problema:
¿Cuál de las naftas evaluada dará la mejor respuesta al “Pie en el acelerador”?
respuesta:
1º: de los datos bibliográficos: la nafta N° 1.
2º: dependerá de las naftas evaluadas.
Datos de Curva de Destilación. Fórmula de Índice de Manejabilidad (Fascículo de Volatilidad).
Insumos neCesarIos
20
CAlIdAd dE nAFTAS: volATIlIdAd
Objetivo:
Calcular en aula el contenido de alcohol etílico (Etanol) en motonaftas y la característica
de volatilidad del combustible final.
Fundamento:a partir del año 2010, por Resolución oficial y a nivel nacional, las formulaciones de
las motonaftas deberán incorporar un 5% en volumen de alcohol etílico como com-
ponente.
Este derivado, de origen biorenovable, tiene propiedades favorables para el combustible
final, como aumento del Número de octano Research (RoN) y el agregado de oxígeno a
la mezcla, lo que favorece el mejor quemado y por lo tanto el menor nivel de toxicidad
de las emisiones.
Como aspecto diferente tiene que en presencia de los hidrocarburos forma azeó-
tropos que impactan bajando las temperaturas de ebullición de la fracción liviana de
las naftas.
Por eso, en el diseño de las naftas debe considerarse la calidad del combustible base de
manera de asegurar la performance del producto final.
Prueba:En laboratorio preparar muestras agregando 5% y 10% de etanol a naftas terminadas
de distintas calidades: Normal, Súper, Premium.
Comprobar el contenido de Etanol agregado en cada caso. Para ello, seguir el
siguiente procedimiento:
Colocar una alícuota de 50 ml de muestra en una probeta de 100 mililitros agregar un
volumen de agua de 10 mililitros.
agitar fuertemente la probeta. El etanol, por su alta higroscopía, se combina rápida-
mente con el agua agregada y producirá la separación de la muestra en dos fases. dejar
unos minutos en reposo y proceder a leer el volumen de la fracción inferior.
Esta fase decantada es una combinación del volumen de agua agregado y el volumen
de etanol de la mezcla, por lo tanto el volumen de etanol será:volumen de etanol será:v
volumen de Etvolumen de Etv oH = volumen 1 – volumen 1 – v volumen 2 volumen 2 v
GUíA n° 3 Contenido de etanoly volatilidad de mezcla
Probetas de 100 mililitros.Datos de Curva de destilación.
Insumos neCesarIos
21
Guías Prácticas
21
donde:
EtoH: Etanol
volumen 1: volumen 1: v volumen total decantadovolumen total decantadov
volumen 2: volumen 2: v volumen de agua agregado volumen de agua agregado v
realizar la destilación de las naftas base y de las distintas mezclas según método
adjunto y trazar las correspondientes curvas.
Comparar las curvas de las Naftas base respecto de las aditivadas con Etanol.
Problema:
¿Qué diferencias se detectan?
¿Qué porcentaje de destilación se ve más efectado?
CAlIdAd dE nAFTAS: volATIlIdAd
GUíA n° 4
definición de especificación de volatilidad de naftas
Objetivo:
Calcular en aula el valor de especificación de los distintos parámetros de volatilidad
de Naftas: Curva de destilación, tensión de tensión de t vapor Reid e Índice de Manejabilidad, emvapor Reid e Índice de Manejabilidad, emv -
pleando el Procedimiento para Cálculo de volatilidades de Naftas basado en la Norma volatilidades de Naftas basado en la Norma v
aStM d-4814.
Fundamento:
las características de volatilidad de Naftas están totalmente relacionadas con el clima y volatilidad de Naftas están totalmente relacionadas con el clima y v
la geografía del lugar dónde se emplearán.
Existe una norma internacional, la aStM d-4814, ampliamente utilizada por la industria
petrolera, que permite establecer los valores de cada propiedad en función de los Per-
centiles 90 y 10 de las temperaturas Máximas y Mínimas ambientes, respectivamente.temperaturas Máximas y Mínimas ambientes, respectivamente.t
Prueba:
En aula y utilizando el Procedimiento para Cálculo de volatilidades de Naftas adjunto, volatilidades de Naftas adjunto, v
basado en la Norma aStM d-4814, calcular los valores de:
tensión de tensión de t vapor Reid (vapor Reid (v tvR)
temperatura en ºC para la relación temperatura en ºC para la relación t vapor/vapor/v líquido = 20
temperatura de 10% , 50% y 90% de destilado y temperatura de 10% , 50% y 90% de destilado y t temperatura de Punto final de destemperatura de Punto final de dest -
tilación.
Para combustibles que se comercializarán en regiones y climas cuyos Percentiles son:
Caso 1:
tº Percentil 10 > 16 ºC y tº Percentil 90 > = 43ºC
Caso 2:
tº Percentil 10 > 10 ºC y tº Percentil 90 < 43ºC
Caso 3:
tº Percentil 10 > 4ºC y tº Percentil 90 < 36ºC
Caso 4 :
tº Percentil 10 > -7 ºC y tº Percentil 90 < 29ºC
Problema:
define para cada caso tratado en qué lugar del país y en qué época del año es adecuado
el empleo de esas clases de volatilidades de naftas.
Procedimiento para Cálculo de Volatilidades de Naftas (Desarrollado siguiendo Método ASTM D-4814).
Insumos neCesarIos
22
23
maTErial dE rEFErEnCia / Fichas de datos de seguridad
2.IDENTIFICACIÓNDEPELIGROS
FÍsiCo/quÍmiCos ToXiColóGiCos (sÍnTomas)
Inhalación: Los vapores y nieblas irritan las vías respiratorias, también pueden provocar som-nolencia y vértigo. La exposición prolongada y repetida a altas concentraciones de vapor puede producir náuseas, dolor de cabeza, vómitos y alteraciones en el Sistema Nervioso Central.
Ingestión/Aspiración: Produce irritación en el tubo digestivo. A esto pueden seguir vómitos, diarrea, mareos e intoxicación. La aspiración de nafta a los pulmones puede producir edema pulmonar.
contacto piel/ojos: El contacto prolongado y repetido puede producir irritación y causar der-matitis. Puede producir irritación, conjuntivitis y quemaduras.
efectos tóxicos generales: Nocivo: Si se ingiere puede causar daño pulmonar. Irrita la piel. Tóxico para los organismos acuáticos, puede provocar a largo plazo efectos negativos en el medio ambiente acuático.
Líquido fácilmente inflamable.
Combustible.
Los vapores forman mezclas explosivas con el aire.
Los vapores son más pesados que el aire y pueden desplazarse hacia fuentes remotas de ignición e inflamarse.
1.IDENTIFICACIÓNDELPRODUCTO
nombre comercial: NAFTA Sinónimos: Nafta
fórmula: Mezcla compleja de hidrocarburos nº cAS: NP
3.COMPOSICIÓN
composición general: Combinación compleja de hidrocarburos compuesta principalmente de parafinas, cicloparafinas, hidrocarburos aromáticos y olefínicos con un número de carbonos en su mayor parte superiores a C3 y con un intervalo de ebullición 30ºC a 225ºC.
rango %
85
7
8
clasificación
F; R11Carc. Cat. 2; R45
Xn; R65 R67Xi; R38
N; R51/53
F; R11Xi; R38
F; R11
frases S
S53-45-61-62
S9-16-23-29-33
S2-7-16
componentes peligrosos
Gasolina (> 0.1% Benceno)Nº CAS # 86290-81-5Nº CE (EINECS) # 289-220-8Nº Anexo I (Dir. 67/548/CEE) # 649-378-00-4
Metil terc butil éter (MTBE):Nº CAS # 1634-04-4Nº CE (EINECS) # 216-653-1
Etanol:Nº CAS # 64-17-5Nº CE (EINECS) # 200-578-6Nº Anexo I (Dir. 67/548/CEE) # 603-002-00-5
MATErIAl dE rEFErEnCIA
FiCHa dE daTos dE sEGuridad
(Conforme al Reglamento CE Nº 1907/2006 - REACH)
nafta
24
CAlIdAd dE nAFTAS: volATIlIdAd
4.PRIMEROSAUXILIOS
Inhalación: Trasladar al afectado a una zona de aire fresco. Si la respiración es dificultosa practicar respiración artificial o aplicar oxígeno. So-licitar asistencia médica.
Ingestión/Aspiración: No administrar nada por la boca. NO INDUCIR EL VÓMITO. Solicitar asistencia médica.
contacto piel/ojos: Quitar inmediatamente la ropa impregnada. Lavar las partes afectadas con agua y jabón. En caso de contacto con los ojos, lavar abundantemente con agua durante unos 15 minutos. Solicitar asistencia médica.Medidas generales: Solicitar asistencia médica.
5.MEDIDASDELUCHACONTRAINCENDIOS
Medidas de extinción: Agua pulverizada, espuma, polvo químico, CO2.NO UTILIZAR NUNCA CHORRO DE AGUA DIRECTO.
contraindicaciones: NP
productos de combustión: CO2, H2O, CO (en caso de combustión incompleta), hidrocarburos no quemados.
Medidas especiales: Mantener alejados de la zona de fuego los recipientes con producto. Enfriar los recipientes expuestos a las llamas. Si no se puede extinguir el incendio dejar que se consuma controladamente. Consultar y aplicar planes de emergencia en el caso de que existan.
peligros especiales: Material fácilmente inflamable/combustible. Puede inflamarse por calor, chispas, electricidad estática o llamas. Los va-pores son más pesados que el aire y pueden desplazarse hacia fuentes remotas de ignición. Los contenedores pueden explotar con el calor del fuego. Peligro de explosión de vapores en el interior, exterior o en conductos. Vertido a una alcantarilla o similar puede inflamarse o explotar.
equipos de protección: Prendas para lucha contra incendios resistentes al calor. Cuando exista alta concentración de vapores o humos utilizar aparato de respiración autónoma.
6.MEDIDASENCASODELIBERACIÓNACCIDENTAL
precauciones para el medio ambiente: Tóxico para los orga-nismos acuáticos, puede provocar a largo plazo efectos negativos en el medio ambiente acuático. Los vertidos crean una película sobre la superficie del agua evitando la transferencia de oxígeno.
Detoxificación y limpieza: Derrames pequeños: Secar la super-ficie con materiales ignífugos y absorbentes. Depositar los residuos en contenedores cerrados para su posterior eliminación.Derrames grandes: Evitar la extensión del líquido con barreras.
precauciones personales: Aislar el área. Prohibir la entrada a la zona a personal innecesario. No fumar.Evitar zonas bajas donde se pueden acumular vapores. Evitar cual-quier posible fuente de ignición. Cortar el suministro eléctrico. Evitar las cargas electrostáticas.
protección personal: Guantes de PVC. Calzado de seguridad an-tiestático. Protección ocular en caso de riesgo de salpicaduras. En alta concentración de vapores, equipo de respiración autónoma.
7.MANIPULACIÓNYALMACENAMIENTO
Manipulación:
Precauciones generales: Disponer de un sistema de ventilación adePrecauciones generales: Disponer de un sistema de ventilación adePrecauciones generales: -cuado que impida la formación de vapores, neblinas o aerosoles. Evitar la exposición a los vapores. En el trasvase utilizar guantes y gafas para protección de salpicaduras accidentales. No fumar y eli-minar todas las posibles fuentes de ignición en el área de manejo y almacenamiento del producto. Para el trasvase utilizar equipos conectados a tierra. Evitar el mal uso del producto; por ejemplo emplearlo como un agente disolvente o de limpieza o succionar el producto de un depósito con un sifón para vaciarlo.
Condiciones específicas: Se recomienda control médico apropiado de la exposición al producto en el trabajo. Se deben emplear pro-cedimientos especiales de limpieza y mantenimiento de los tanques para evitar la exposición a vapores y la asfixia (consultar códigos o manuales de seguridad).
Almacenamiento:Temperatura y productos de descomposición: A elevadas temperaTemperatura y productos de descomposición: A elevadas temperaTemperatura y productos de descomposición: -turas se puede generar monóxido de carbono ( gas tóxico) por com-bustión incompleta.
Reacciones peligrosas: Material fácilmente inflamable y combustible.Reacciones peligrosas: Material fácilmente inflamable y combustible.Reacciones peligrosas:
Condiciones de almacenamiento: Guardar el producto en recipientes cerrados y etiquetados. Mantener los recipientes en lugar fresco y ventilado, alejados del calor y de fuentes de ignición. Mantener alejado de oxidantes fuertes.
Materiales incompatibles: Oxidantes fuertes.
25
maTErial dE rEFErEnCia / Fichas de datos de seguridad
9.PROPIEDADESFÍSICASYQUÍMICAS
Aspecto: Líquido claro, aromático, volátil.
color: Azul
punto de ebullición: 40°C
punto de inflamación/Inflamabilidad: 23ºC Máximo
propiedades explosivas:
presión de vapor: (Reid) 11 psi a 37.8°C
Tensión superficial:
Densidad de vapor:
Hidrosolubilidad: Insoluble en agua.
Otros datos: Oxígeno: típico de 8 a 11% Peso.
pH: NP
Olor: Hidrocarburo.
punto de fusión/congelación: NP
Autoinflamabilidad:
propiedades comburentes: NP
Densidad: 0.7625 g/cm3
Viscosidad: (40 °C) < 1 cSt (ASTM D-4529)
coef. reparto (n-octanol/agua):
Solubilidad: Soluble en éter, cloroformo, benceno y alcohol.
8.CONTROLESDEEXPOSICIÓN/PROTECCIÓNPERSONAL
equipos de protección personal:Protección respiratoria: Máscara de protección respiratoria en presencia de vapores o equipo autónomo en altas concentraciones.Protección respiratoria: Máscara de protección respiratoria en presencia de vapores o equipo autónomo en altas concentraciones.Protección respiratoria:Protección cutánea: Guantes de PVC. Calzado de seguridad antiestático.Protección cutánea: Guantes de PVC. Calzado de seguridad antiestático.Protección cutánea:Protección ocular: Gafas de seguridad. Lavaojos.Protección ocular: Gafas de seguridad. Lavaojos.Protección ocular:Otras protecciones: Cremas protectoras para prevenir la irritación. Duchas en el área de trabajo.
precauciones generales: Evitar el contacto prolongado y la inhalación de vapores.
prácticas higiénicas en el trabajo: La ropa empapada de nafta debe ser mojada con abundante agua (preferentemente bajo la ducha) para evitar el riesgo de inflamación y ser retirada lo más rápidamente posible, fuera del radio de acción de cualquier fuente de ignición. Seguir medidas de cuidado e higiene de la piel, lavando con agua y jabón frecuentemente y aplicando cremas protectoras.
controles de exposición:
Nafta:TLV/TWA (ACGIH): 300 ppmTLV/STEL (ACGIH): 500 ppmUmbral oloroso de detección: 0.25 ppm
Benceno:TLV/TWA (ACGIH): 0.5 ppmTLV/STEL (ACGIH): 2.5 ppm
Metil terc butil eter:TLV/TWA (ACGIH): 50 ppm
10.ESTABILIDADYREACTIVIDAD
estabilidad: Producto estable a temperatura ambiente. Inflamable a tem-peratura ambiente en presencia de fuentes de ignición.
Incompatibilidades: Oxidantes fuertes.
productos de combustión/descomposición peligrosos: CO2, HO2,
riesgo de polimerización: NP
condiciones a evitar: Exposición a llamas, chispas, calor.
condiciones a evitar: NP
CO (en caso de combustión incompleta) e hidrocarburos no quemados.
26
CAlIdAd dE nAFTAS: volATIlIdAd
11.INFORMACIÓNTOXICOLÓGICA
Vías de entrada: La inhalación es la ruta más frecuente de exposición. Contacto con la piel, ojos e ingestión son otras vías probables de ex-posición.
efectos agudos y crónicos: La aspiración a los pulmones, como consecuencia de la ingestión o el vómito, es muy peligrosa y puede conducir a edema pulmonar. La inhalación produce irritación intensa de la garganta y los pulmones y también puede provocar somnolencia y vértigo. La ingestión causa vómitos y confusión. Los efectos crónicos a las exposiciones repetidas son irritación del tracto respiratorio y dermatitis.LC50> 5 ml/l/4h (inhalación-rata) LD50> 5 g/Kg (oral-rata).
carcinogenicidad: Clasificación IARC: Grupo 2B (El agente es posiblemente carcinogénico para el hombre).
Toxicidad para la reproducción: No existen evidencias de toxicidad para la reproducción en mamíferos.
condiciones médicas agravadas por la exposición: Problemas respiratorios y afecciones dermatológicas. Evitar el uso de epinefrina debido a posibles efectos adversos sobre el miocardio. No se debe ingerir alcohol dado que promueve la absorción intestinal de las naftas.
12.INFORMACIÓNECOLÓGICA
forma y potencial contaminante:
Persistencia y degradabilidad: Los microorganismos presentes en el agua y en los sedimentos son capaces de degradar los constituyentes de las naftas. La fracción aromática es muy tóxica debido a su relativa solubilidad y toxicidad acuática. Los componentes de menor peso molecular (C3-C9) se pierden rápidamente por evaporación, mientras que la biodegradación elimina básicamente los componentes de mayor peso mole-cular (C10-C11).
Movilidad/Bioacumulación: No presenta problemas de bioacumulación ni de incidencia en la cadena trófica alimenticia. Los factores primarios que contribuyen a la movilidad de los componentes de la nafta son: solubilidad en agua, absorción al suelo y biodegradabilidad. Presenta un potencial de contaminación física importante para los litorales costeros debido a su flotabilidad en agua.
efecto sobre el medio ambiente: El producto es tóxico para los organismos acuáticos y puede provocar a largo plazo efectos negativos en el medio ambiente acuático.
13.CONSIDERACIONESRELATIVASALAELIMINACIÓN
Métodos de eliminación de la sustancia (excedentes): Combustión o incineración.
residuos: Eliminación: Los materiales muy contaminados se deben incinerar. Los menos contaminados pueden ser depositados en vertederos controlados. Eliminación: Los materiales muy contaminados se deben incinerar. Los menos contaminados pueden ser depositados en vertederos controlados. Eliminación:Remitirse a un gestor autorizado.
Manipulación: Los materiales contaminados por el producto presentan los mismos riesgos y necesitan las mismas precauciones que el producto y deben considerarse como residuo tóxico y peligroso. No desplazar nunca el producto a drenaje o alcantarillado. Los bidones semivacíos son más peligrosos que los llenos.
Disposiciones: Los establecimientos y empresas que se dediquen a la recuperación, eliminación, recogida o transporte de residuos deberán Disposiciones: Los establecimientos y empresas que se dediquen a la recuperación, eliminación, recogida o transporte de residuos deberán Disposiciones:cumplir las disposiciones existentes relativas a la gestión de residuos u otras disposiciones municipales, provinciales y/o nacionales en vigor.
Glosario dE la FiCHa dE daTos dE sEGuridad
cAS Servicio de Resúmenes Químicos
IArc Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer
AcGIH American Conference of Governmental Industrial Hygienists.
TLV Valor Límite Umbral
TWA Media Ponderada en el Tiempo
STeL Límite de Exposición de Corta Duración
reL Límite de Exposición Recomendada
peL Límite de Exposición Permitido
InSHT Instituto Nal. de Seguridad e Higiene en el Trabajo
VLA-eD Valor Límite Ambiental - Exposición Diaria
VLA-ec Valor Límite Ambiental - Exposición Corta
DL50 Dosis Letal Media
cL50 Concentración Letal Media
ce50 Concentración Efectiva Media
cI50 Concentración Inhibitoria Media
BOD Demanda Biológica de Oxígeno.
np No Pertinente
| Cambios respecto a la revisión anterior
La información que se suministra en este documento se ha recopilado sobre la base de las mejores
fuentes existentes y de acuerdo con los últimos conocimientos disponibles y con los requerimientos
legales vigentes sobre clasificación, envasado y etiquetado de sustancias peligrosas.
Esto no implica que la información sea exhaustiva en todos los casos. Es responsabilidad
del usuario determinar la validez de esta información para su aplicación en cada caso.
28
CAlIdAd dE nAFTAS: volATIlIdAd
1.Alcance
1.1 Este método de prueba se ocupa de la desti-
lación atmosférica de productos de petróleo utilizando
una unidad de destilación de laboratorio para determinar
cuantitativamente el rango de ebullición característico de
productos como destilados medios y livianos, gasolinas
para motor de ignición a chispa, gasolinas para motor de
ignición a chispa conteniendo hasta un 10% de etanol,
gasolinas para aviación, combustibles para aviones a
turbina, combustibles diésel.
1.2 Este método de ensayo está designado para el
análisis de combustibles destilados; no es aplicable a pro-
ductos con cantidades apreciables de material residual.
1.3 Este método se ocupa de instrumento manual.
1.4 Esta norma no contempla todos los problemas
de seguridad que pudieren derivar de su uso. Es respon-
sabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas
de seguridad e higiene adecuadas y tener en cuenta las
reglamentaciones a aplicar con anterioridad a su uso.
2.Terminología:Definiciones
2.1 volumen de carga, el volumen de muestra, 100 ml,
cargados en el balón de destilaciòn.
2.2 descomposición de un hidrocarburo, la pirolisis o
cracking de una molécula en moléculas más pequeñas con
puntos de ebullición inferiores que la molécula original.
2.3 Discusión, los indicadores que caracterizan la
descomposición térmica son la formación de humos y las
lecturas erráticas del termómetro que por lo general dis-
minuyen después de cualquier intento de ajustar el ca-
lentamiento.
2.4 punto de descomposición, es la lectura del ter-
mómetro corregida que coincide con las primeras indica-
ciones de descomposición térmica del líquido en el balón
de destilación
2.5 discusión, el punto de descomposición, deter-
minado bajo las condiciones de este método de ensayo,
no corresponde necesariamente a la temperatura de des-
composición en otras aplicaciones.
TABLA1-PreparacióndelEquipoyMuestra
Grupo 0 Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Grupo 4100 125 125 125 125
7C (7F) 7C (7F) 7C (7F) 7C (7F) 8C (8F)bajo bajo bajo bajo bajo
A B B C C32 38 38 50 50
0-5 13-18 13-18 13-18 no superior32-40 55-65 55-65 55-65 ambiente
no superior no superior no superior no superiorambiente ambiente ambiente ambiente
0-5 13-18 13-18 13-18 A 13-ambiente A32-40 55-65 55-65 55-65 A 55-ambiente A
Balón, mLASTM termómetro destilaciónIP rango destilación termómetroSoporte del balónDiámetro del orificio, mmTemperatura al inicio del ensayoBalón ºCºF
Balón soporte y placa
Probeta y 100 mL de muestra
Grupo 2: Naftas; Grupo 3: Diésel
MATErIAl dE rEFErEnCIA
méTodo dE EnsaYo
destilación de productos petroleros a presión atmosférica
29
maTErial dE rEFErEnCia / método de Ensayo
2.6 punto seco, es la lectura del termómetro co-
rregida que se registra en el instante en que la última
gota de líquido se evapora desde el fondo del balón de
destilación. todas las gotas o películas de líquido ubi-
cadas en los laterales del balón de destilación o sobre el
termómetro no se tienen en cuenta.
2.7 efecto de la columna emergente, la compen-
sación en la lectura de la temperatura causada por el uso
de un termómetro de Hg-en-vidrio de inmersión total en
el modo inmersión parcial.
2.8 Discusión – En el modo de inmersión parcial, una
porción de la columna de mercurio, es decir, la porción
emergente, está a una temperatura menor que la porción
inmersa, resultando en una contracción de la columna de
mercurio y en una lectura de temperatura menor.
2.9 punto final o punto de ebullición final, es la
máxima lectura del termómetro corregida que se obtiene
durante el ensayo.
2.10 Discusión - Esto suele ocurrir después de que se
ha evaporado todo el líquido del fondo del balón de des-
tilación. El término temperatura máxima es un sinónimo
que se utiliza con frecuencia.
2.11 pérdida inicial y final, pérdida debida a la evapo-
ración durante la transferencia desde la probeta al balón de
destilación, la pérdida de vapor durante la destilación, y el
vapor incondensable en el balón al final de la destilación.
2.12 punto de ebullición inicial, es la lectura del ter-
mómetro corregida que se observa en el instante en que
la primera gota de condensado cae desde el extremo in-
ferior del tubo condensador.
2.13 porcentaje evaporado, la suma del porcentaje
recuperado y la pérdida total máxima.
2.14 pérdida total máxima, cien menos la recupe-
ración máxima.
2.15 porcentaje recuperado, el volumen de con-
densado observado en la probeta, expresado como un
porcentaje del volumen de carga, asociado a una lectura
de temperatura simultánea.
2.16 recuperación total máxima, es la suma de la re-
cuperación máxima y el residuo máximo que queda en el
balón.
2.17 residuo máximo, es el volumen de residuo en
el balón de destilación expresado como un porcentaje del
volumen de carga.
2.18 dispositivos de medida de temperatura, un ter-
mómetro, como el descripto en 5.3.
2.19 lecturas de temperatura, la temperatura ob-
tenida por un dispositivo de medición de temperatura.
2.20 lectura de termómetro, es la temperatura de
vapor saturado, medida en el cuello del balón de desti-
lación por debajo del tubo de desprendimiento.
2.21 lectura de termómetro corregida, la lectura de
termómetro corregida por presión barométrica.
3.Resumendelmétododeensayo
3.1 Basados en su composición, presión de vapor, Pi
esperado o PF esperado, o por una combinación de ellos,
la muestra es ubicada en uno de los cuatro grupos. la
disposición del aparato, la temperatura del condensador y
otras variables operacionales son definidas por el grupo en
el que se encuentran las muestras.En el caso de las Naftas
se incorporan al Grupo 2 y el diésel en el Grupo 4.
3.2 Se destila una muestra de 100 ml bajo las con-
diciones que le corresponden a sus características. la des-
tilación se lleva a cabo en una unidad de destilación de
laboratorio a presión atmosférica, bajo condiciones que
son diseñadas para proveer aproximadamente el fracciona-
miento de un plato teórico. Se realizan lecturas periódicas
del termómetro y de los volúmenes de condensado. El vo-
lumen del residuo y las pérdidas son también registrados.
3.3 al final de la destilación, las temperaturas de
vapor observadas pueden ser corregidas por la presión
barométrica y los datos son revisados para comprobar
que cumplan con los requerimientos, como la velocidad
de destilación. Este ensayo debe repetirse si alguna con-
dición especificada no ha sido cumplida.
3.4 los resultados del ensayo son comúnmente expre-
sados como porcentaje evaporado o porcentaje recuperado
versus la temperatura correspondiente, en una tabla o
gráfico, como un diagrama de la curva de destilación.
4.Significadoyuso
4.1 El método de ensayo básico para la determinación
del rango de ebullición de un producto de petróleo me-
diante la realización de una destilación ha estado en uso
desde que existe la industria del petróleo. Es uno de los mé-
todos de ensayo más viejos bajo la jurisdicción del Comité
aStM d02, que data desde el tiempo en que aún se hacía
referencia a la destilación Engler. Como este ensayo ha
estado en uso por un período de tiempo tan extenso, existe
un número enorme de bases de datos históricas para es-
timar la sensibilidad del uso final en productos y procesos.
30
CAlIdAd dE nAFTAS: volATIlIdAd
4.2 las características de destilación (volatilidad)
de los hidrocarburos suelen tener un efecto significativo
sobre su seguridad y comportamiento, especialmente en
el caso de combustibles y solventes. El rango de ebullición
provee información sobre la composición, las propiedades
y el comportamiento de un combustible durante su uso y
almacenamiento. la volatilidad es el mayor determinante
de la tendencia de un hidrocarburo a producir vapores
potencialmente explosivos.
4.3 las características de destilación son de crítica
importancia tanto para las gasolinas de automóviles como
de aviación, afectando el encendido, el calentamiento y
la tendencia a acumulación de vapor a altas temperaturas
de operación, altas altitudes o ambas. la presencia de
compuestos con alto punto de ebullición en estos u otros
combustibles puede afectar significativamente el grado
de formación de depósitos sólidos de combustión.
4.4 la volatilidad, como afecta la velocidad de eva-
poración, es también un importante factor en la apli-
cación de muchos solventes, particularmente aquellos
utilizados en pinturas.
5.Aparatos
5.1 Componentes básicos:
5.1.1 los componentes básicos de la unidad de des-
tilación son el balón de destilación, el condensador y el
baño refrigerante asociado, una caja protectora metálica
para el balón de destilación, el calentador, el soporte del
balón de destilación, un dispositivo de medida de tempe-
ratura, y la probeta para recibir el destilado.
5.1.2 las Figs. 1 y 2 son ejemplos de unidades de
destilación manual.
5.2 Una detallada descripción del aparato es dada
en el anexo a2.
5.3 Dispositivo de medida de temperatura:
termómetros de Mercurio-en-vidrio, si son usados, deben
ser llenados con un gas inerte, graduado en la columna y
con la parte posterior esmaltada. deben cumplir con un
rango de 0º a 300ºC para Naftas y de 0º a 400ºC para
diésel.
5.4 Dispositivo de centrado del sensor de tempe-
ratura: El sensor de temperatura deberá montarse a través
de algún accesorio de cierre hermético diseñado para
centrar mecánicamente el medidor en el cuello del balón
sin pérdidas de vapor. Ejemplos de dispositivos aceptables
para el centrado se muestran en las figuras 3 y 4.
5.5 Barómetro, dispositivo medidor de presión capaz
de medir una presión local con una precisión de 0.1 kPa
(1 mm de Hg) o mejor, a la misma elevación relativa sobre
el nivel del mar que el aparato en el laboratorio. (ad-
vertencia:No tomar lecturas de barómetros aneroides
comunes, como aquellos usados en las estaciones me-
teorológicas y aeropuertos, ya que éstos están corregidos
para dar lecturas al nivel del mar.)
6.MuestreoyAlmacenaje
6.1 determine el Grupo que le corresponde a la
muestra a ensayar según sus características (ver tabla 2).
Cuando el procedimiento dependa del grupo, las refe-
rencias al grupo encabezarán cada sección.
6.2 Muestreo:
6.2.1 El muestreo debe realizarse como se describe en
la tabla 3.
6.2.2 Grupo 1, enfriar la botella por debajo de 10°C,
preferentemente llenando la botella con la muestra de
líquido frío y descartando el primer muestreo. Si la in-
mersión no es posible porque, por ejemplo, el producto
a ser muestreado se encuentra a temperatura ambiente,
la muestra deberá recogerse en la botella previamente
enfriada a menos de 10ºC cuidando que la agitación sea
mínima. Cierre la botella inmediatamente con un tapón
de cierre hermético. (Advertencia: No llene completa-
mente y selle una botella fría de muestra por la probabi-
lidad de quebradura al calentarse.)
6.2.3 Grupos 2, 3 y 4; recoja la muestra a tempe-
ratura ambiente. después del muestreo, cierre la botella
Figura 1: PtFE dispositivo de centrado del sistema de temperatura
31
maTErial dE rEFErEnCia / método de Ensayo
inmediatamente con un tapón de cierre hermético.
6.2.4 Si la muestra recibida en el laboratorio de en-
sayos ha sido extraída por otros y si no se sabe si la toma
de muestra se ha realizado de acuerdo a lo descripto en
7.2, se asumirá que la muestra se extrajo de esa manera.
6.3 almacenaje de la muestra:
6.3.1 Si los ensayos no se realizan inmediatamente
después de la extracción, guardar las muestras como
se indica en 6.3.2, 6.3.3, 6.3.4, y la tabla 3. todas las
muestras deben conservarse lejos de la luz del sol directa
o fuentes directas de calor.
6.3.2 Grupo 1, almacenar la muestra a una tempe-
ratura inferior a 10ºC.
Nota 1- Si no existen medios o éstos son inadecuados para almacenar a temperaturas inferiores a los 10ºC, las muestras pueden almacenarse a 20ºC, asegurando que la botella esté herméticamente cerrada y sin pérdidas.
6.3.3 Grupo 2, almacenar la muestra a temperatura
inferior a los 10ºC.
Nota 2- Si no existen medios o éstos son inadecuados, para almacenar a temperaturas inferiores a los 10 ºC, las muestras pueden almacenarse a 20 ºC, asegurando que la botella esté herméticamente cerrada y sin pérdidas.
6.3.4 Grupos 3 y 4, almacenar las muestras a tempe-
ratura ambiente o inferior.
6.4 Acondicionamiento de la muestra anterior al
análisis:
6.4.1 las muestras deben alcanzar la temperatura
indicada en la tabla 3 antes de abrir la botella.
6.4.2 Grupos 1 y 2, las muestras deben alcanzar una
temperatura inferior a 10ºC (50ºF) antes de abrir la botella,
excepto cuando la muestra sea inmediatamente analizada y
se encuentre a la temperatura descripta en la tabla 1.
7.Preparacióndelaparato
7.1 Consultar con la tabla 1 y preparar el equipo eli-
giendo el balón de destilación adecuado, el dispositivo de
medición de temperatura, la placa de soporte del balón,
según se indica para el grupo que corresponda. llevar la
temperatura de la probeta, el balón, y el baño refrige-
rante a la temperatura indicada.
7.2 tomar las medidas necesarias para que las tem-
peraturas del baño refrigerante y de la probeta se man-
tengan a la temperatura requerida. la probeta debe
colocarse en un baño de manera tal que el nivel del lí-
quido sea al menos tan alto como la marca de 100 ml
o que la probeta esté completamente rodeada por una
cámara de circulación de aire.
7.2.1 Grupos 1, 2, y 3, los medios adecuados para
asegurar bajas temperaturas del baño incluyen, pero no
se limitan a, hielo molido y agua, salmuera refrigerante,
etilenglicol refrigerante
7.2.2 Grupo 4, los medios adecuados para asegurar
baños a temperatura ambiente o temperaturas superiores
incluyen, pero no se limitan a, agua fría, agua caliente y
etilenglicol calentado.
7.3 Quite todo el líquido residual del tubo conden-
sador limpiando con un paño suave y libre de pelusas
atado a un cordón o alambre.
8.Procedimiento
8.1 Registrar la presión barométrica prevaleciente.
8.2 Grupos 1, y 2 – asegurarse de que la muestra ha
sido condicionada de acuerdo con la tabla 3. Colocar
con firmeza un termómetro de destilación baja (7C, 7F),
con un accesorio de cierre hermético, un corcho ajustado
o un tapón de goma de siliconas o de un material po-
limérico equivalente, que se ajusten exactamente en el
cuello del recipiente de la muestra. llevar la temperatura
de la muestra a la temperatura indicada en la tabla 1.
8.3 Grupos 1, 2, 3, y 4, controlar que la temperatura
de la muestra sea la indicada en la tabla 1. Medir 100 ml
de la muestra en la probeta, y transferir todo el contenido
que sea posible al balón de destilación, asegurándose que
el líquido no ingrese al tubo de vapor.
Nota 3- Es importante que la diferencia entre la temperatura de la mues-tra y la temperatura del baño de la probeta sea lo más pequeña posible. Una diferencia de 5ºC puede producir una diferencia de 0.7 ml.
Nota 4- Cualquier producto que se evapore durante la transferencia contribuirá a la pérdida; cualquier producto que permanezca en la pro-beta contribuirá al volumen recuperado observado al tiempo del Pi.Figura 2: armado de aparato usando mechero de gas
32
CAlIdAd dE nAFTAS: volATIlIdAd
Figura 3: armado del aparato empleando calentamiento eléctrico
33
maTErial dE rEFErEnCia / método de Ensayo
8.4 ajustar el sensor de temperatura mediante un
dispositivo de cierre hermético, como el descripto en 6.4,
para centrar mecánicamente el sensor en el cuello del
balón. En el caso de un termómetro, el bulbo es cen-
trado en el cuello y el extremo inferior del capilar estará
al mismo nivel que el punto más alto de la pared inferior
interna del tubo de vapor (ver figura 5).
Nota 5- Si se utiliza grasa selladora sobre la superficie del dispositivo de centrado, utilizar la mínima cantidad de grasa que sea posible.
8.5 ajustar con un accesorio de cierre hermético o
tapón de goma de silicona, el tubo de vapor del balón
al tubo condensador. Colocar el balón de destilación en
posición vertical y asegurarse de que el tubo de vapor se
introduzca en el tubo condensador entre 25 y 50 mm.
levantar y ajustar la placa de soporte del balón de desti-
lación para que calce firmemente la base del balón.
8.6 Ubicar la probeta que fue utilizada para medir
la muestra, sin secar el interior de la misma, dentro de
su baño de temperatura controlada debajo del extremo
inferior del tubo condensador. El extremo del tubo con-
densador debe estar centrado en la probeta y debe in-
troducirse una distancia mínima de 25 mm, pero no por
debajo de la marca de los 100 ml.
8.7 Punto de Ebullición Inicial: para reducir la pérdida
por evaporación del destilado, cubrir la probeta con un
pedazo de papel secante, o material similar, cortado de
manera tal que se ajuste exactamente al tubo conden-
sador. Si se utiliza un deflector, comenzar la destilación
con el extremo del mismo tocando la pared de la probeta.
Si no se utiliza un deflector, mantener la punta de goteo
del condensador alejado de la pared de la probeta. Re-
gistrar el tiempo de inicio. observar y registrar el Pi con
TaBla 2 / Características de los Grupos
Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Grupo 4
Características de la muestra
Tipo de destilado
Presión de Vapor a 37.8°C, kPa ≥65.5 <65.5 <65.5 <65.5
100°F, psi ≥9.5 <9.5 <9.5 <9.5
(Métodos de ensayo
D 323, D 4953, D5190, D 5191, D5482IP 69 or IP 394)
Destilación, IBP °C ≤100 >100
°F ≤212 >212
EP °C ≤250 ≤250 >250 >250
°F ≤482 ≤482 >482 >482
Figura 5: Posición del termómetro en el balón de destilación
Figura 4: Ejemplo de diseño de sistema de centrado para cuellos de balones
34
CAlIdAd dE nAFTAS: volATIlIdAd
una aproximación de 0.5ºC (1ºF). Si no se utiliza un de-
flector, inmediatamente mover la probeta de manera tal
que la punta del condensador toque su pared interna.
8.8 Regular el calentamiento para que el intervalo de
tiempo entre la primera aplicación de calor y el Pi coincida
con el indicado en la tabla 5.
8.9 Regular el calentamiento para que el tiempo
entre el Pi y el 5 o 10% de recuperado sea el indicado en
la tabla 5.
8.10 Continuar regulando el calentamiento para
que la velocidad media uniforme de condensación desde
el 5 o 10% de recuperado hasta los 5 ml de residuo en
el balón de destilación sea de 4 a 5 ml por minuto. (ad-
vertencia: debido a la configuración del balón de des-
tilación y las condiciones del ensayo, el vapor y líquido
alrededor del sensor de temperatura no están en equi-
librio termodinámico. la velocidad de destilación tendrá
consecuentemente un efecto en la temperatura de vapor
medido. la velocidad de destilación, entonces, deberá
permanecer, en lo posible, constante durante el ensayo.)
8.11 Registre todos los volúmenes en la probeta con
una aproximación de 0.5 ml, y todas las lecturas de ter-
mómetro con una aproximación de 0.5ºC (1.0ºF).
A.DESCRIPCIÓNDETALLADADELEQUIPO
a.1 Balón de Destilación, los balones deben ser de
vidrio resistente al calor, fabricados bajo las dimensiones
y tolerancias mostradas en la Fig. a2.1. El balón de desti-
lación a (100 ml) también puede ser construido con una
junta de vidrio esmerilado, en dicho caso el diámetro del
cuello debe ser el mismo que el del balón de 125 ml.
Nota a1- Para ensayos en donde se determina el punto seco, balones de destilación con bases y paredes de grosor uniforme son los deseados.
a.2 Condensador y Baño del Condensador, clases
típicas de condensadores y baños de condensadores se
ilustran en las Figs. 1 y 2.
a.3 El condensador debe construirse con un tubo de
metal no corrosivo libre de soldaduras, de 560 ± 5 mm de
largo, con un diámetro exterior de 14 mm y un grosor de
pared de 0.8 a 0.9 mm.
Nota a2-El cobre y el acero inoxidable no son materiales adecuados para este propósito.
a 2.2 El condensador debe ser colocado de manera
tal que 393 ± 3 mm del tubo esté en contacto con el
medio refrigerante, con 50 ± 3 mm fuera del baño en el
extremo superior, y con 114 ± 3 mm fuera en el extremo
inferior. la porción saliente del tubo en el extremo supe-
rior debe ser acomodada en un ángulo de 75 ± 3º con la
vertical. la porción del tubo que se encuentra dentro del
TaBla 3 / muestreo, almacenamiento y acondicionamiento de la muestra
Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Grupo 4
Temperatura de la botella de la muestra °C <10
°F <50
Temperatura de la muestra almacenada °C <10 <10 ambiente ambiente
°F <50 <50 ambiente ambiente
Temperatura de la muestra después °Cdel acondicionamiento antes del análisis 9 a 21°C sobre pto. de escurrimiento
°F
<10
<50
<10
<50
ambiente o9 a 21°C sobre pto. de escurrimiento
ambiente o48 a 70°F sobre pto. de escurrimiento
Si la muestra está húmeda, remuestrear remuestrear remuestrear remuestrear
Si al muestrear queda húmeda secar con sulfato de amonio
secar con sulfato de amonio y decantar material secante
A Bajo ciertas circunstancias, las muestras pueden ser almacenadas a temperaturas inferiores a 20°C (68°F).
35
maTErial dE rEFErEnCia / método de Ensayo
baño del condensador debe colocarse derecha o doblada
en una curva suave y continua. la inclinación promedio
debe ser de 15 ± 1º con respecto a la horizontal, y con
ninguna porción superior a los 10 cm con una inclinación
fuera del rango 15 ± 3º. la porción saliente inferior del
tubo condensador debe estar doblada hacia abajo con
una longitud de 76 mm y el extremo inferior debe estar
cortado en forma de un ángulo agudo. deben tomarse
las medidas necesarias para evitar que el destilado fluya
fuera de la probeta. Esto puede ser logrado con el uso de
un deflector, el cual se encuentra en la salida del tubo. al-
ternativamente, la porción inferior del tubo condensador
puede ser ligeramente doblada hacia atrás para asegurar
el contacto con la pared de la probeta en un punto 25
a 35 mm debajo del extremo superior de la probeta. la
Fig. a2.2 ilustra una configuración aceptable del extremo
inferior del tubo condensador.
a.2.3 El volumen y diseño del baño dependerán
del medio refrigerante utilizado. la capacidad de enfria-
miento del baño debe ser adecuada para mantener la
temperatura requerida por el condensador.
Un baño del condensador único puede ser empleado
para varios tubos condensadores.
a.3 Caja Protectora metálica o cerramiento para el
balón de destilación. (Manuales de las unidades única-
mente).
a.3.1 Caja Protectora para mechero (ver Fig.1), el pro-
pósito de esta caja es brindar protección para el analista y
permitir un acceso fácil al mechero y al balón de destilación
durante el ensayo. Una caja típica debe tener 480 mm de
alto, 280 mm de largo y 200 mm de ancho, estar hecha de
una hoja de metal de 0.8 mm de espesor (22 gage). Esta
caja debe ser provista con al menos una ventana para ob-
servar el punto seco al final de la destilación.
a.3.2 Caja protectora para Calentador Eléctrico (ver
Fig. 1), una pantalla típica puede ser de 440 mm de alto,
TaBla 4 / Condiciones durante el Procedimiento de Ensayo
Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Grupo 4
Temperatura del baño de enfriamiento (1) °C 0–1 0–5 0–5 0–60
ºF 32–34 32–40 32–40 32–140
Temperatura del baño alrededor de la probeta °C 13–18 13–18 13–18 ±3
ºF 55–65 55–65 55–65±5 de la
temperaturade carga
Tiempo desde la primera aplicación de calor a punto de ebullición inicial, min
5–10 5–10 5–10 5–15
Tiempo desde el punto de ebullición inicialal 5% de recuperado, s
60–100 60–100
Velocidad promedio uniforme de condensacióndesde 5% de recuperado a 5 mL en elbalón de destilación, mL/min
4–5 4–5 4–5 4–5
Tiempo registrado desde 5 mL de residuo hastael punto final, min
5 máx 5 máx 5 máx 5 máx
(1) La temperatura adecuada del baño del condensador depende del contenido de cera de la muestra y de sus fracciones de destilación. El ensayo gene-ralmente se realiza utilizando una única temperatura del condensador. La formación de ceras en el condensador puede ser derivada de (a) la presencia de partículas de cera en el destilado que se sueltan del extremo de goteo, (b) una pérdida de destilación mayor que la que se esperaba basado en el punto inicial de ebullición de la muestra, (c) una velocidad de recuperación errática y (d) la presencia de partículas de cera durante la eliminación del líquido residual por limpiar con un trapo libre de pelusas (ver 8.3). Debe utilizarse la temperatura mínima que permite una operación satisfactoria. En general, una temperatura del baño entre 0 y 4 ºC es adecuada para kerosene, Grado No 1 fuel oil y Grado No 1-D diésel fuel oil. En algunos casos, involucrando fuel oil Grado No 2, diésel fuel oil Grado 2-D, gas oils y destilados similares, podrá ser necesario mantener la temperatura del baño del condensador a una temperatura entre 38 y 60ºC.-
36
CAlIdAd dE nAFTAS: volATIlIdAd
200 mm de largo, y 200 mm de ancho, construido con
una hoja de metal de aproximadamente 0.8 mm de es-
pesor (22 gage) con una ventana en el frente. Esta caja
debe estar provista con al menos una ventana para ob-
servar el punto seco al final de la destilación.
a.4 Fuente de calor:
a.4.1 Mechero (ver Fig. 1), capaz de provocar una
primera gota desde un comienzo a baja temperatura
dentro del tiempo especificado y de una destilación con-
tinua a una velocidad determinada. debe tener una válvula
sensible de control manual y un regulador de presión de
gas para dar un completo control del calentamiento.
a.4.2 Calentador Eléctrico (ver Fig. 2, de baja re-
tención de calor.
Nota a2.3- Calentadores, ajustables de 0 a 1000 W, son
adecuados para este propósito.
a.5 Soporte del Balón de Destilación:
a.5.2 Clase 1- Utilizar un soporte del balón Clase 1
con un mechero (ver Fig. 1). Este soporte consiste en un
anillo del tipo común de laboratorio, con un diámetro de
100 mm o mayor, soportado en una base dentro de la caja
protectora, o en una plataforma ajustable desde el ex-
terior de la caja. Sobre este anillo o plataforma se monta
una placa rígida de cerámica u otro material resistente al
calor, de 3 a 6 mm de espesor, con una abertura central
de 76 a 100 mm de diámetro, y con dimensiones externas
menores a los límites interiores de la caja protectora.
a.5.2 Clase 2, utilizar un soporte de balón de Clase 2
con calentadores eléctricos (ver Fig.2). El ensamble consiste
en un sistema ajustable sobre el que está montado un ca-
lentador eléctrico con provisión para ubicar la placa soporte
para el balón (ver a.6) sobre el calentador eléctrico. El en-
samble completo es ajustable desde el exterior de la caja.
a.6 Placa Soporte para Balón: la placa soporte para
balón debe estar construida de cerámica u otro material
resistente al calor, de 3 a 6 mm de espesor. las placas
soporte para balón están clasificadas como a, B, o C,
basadas en el tamaño de la abertura central, las dimen-
Figura 6: Balón a, 100 ml; Balón B, 125 ml y Balón B con cuello de vidrio esmerilado, 125 ml
Figura 7: detalle de la sección superior del cuello
37
maTErial dE rEFErEnCia / método de Ensayo
siones están indicadas en la tabla 1. las placas soporte
para balón deben tener el tamaño suficiente para ase-
gurar que el calor que va al balón sólo proviene de la
abertura central y que otro calor distinto al de la abertura
central es mínimo. (Advertencia: Materiales que con-
tienen asbesto no deben utilizarse en la construcción de
la placa soporte para balón).
a.7 la placa soporte para balón puede ser movida
ligeramente en diferentes direcciones en el plano hori-
zontal para posicionar el balón de manera tal que el
calor directo se aplica al balón únicamente a través de
la abertura en esta placa. Generalmente, la posición del
balón se establece por el ajuste de la longitud del brazo
lateral colocado dentro del condensador.
a.8 debe preverse el movimiento del vertical del so-
porte del balón para que la placa soporte del balón esté
en contacto directo con el fondo del balón de destilación
durante la destilación. El montaje se debe poder bajar
para permitir la fácil extracción del balón de destilación
de la unidad.
a.9 Probetas, las probetas deben tener la capacidad
de medir y colectar 100 ml. la forma de la base debe ser
de tal manera que la probeta no se vuelque cuando se
coloque vacía sobre una superficie inclinada en un ángulo
de 13º con la horizontal
a.9.1 Método Manual, la probeta debe estar graduada
a intervalos de 1 ml y tener una marca de graduación hasta
los 100 ml. los detalles de construcción y tolerancias para
las probetas son indicados en la Figura a.2.3.
Figura 8: Parte final del tubo condensador
Figura 8: Probeta graduada de 100 ml
38
CAlIdAd dE nAFTAS: volATIlIdAd
MATErIAl dE rEFErEnCIA
ProCEdimiEnTo dE CálCulo
volatilidades de naftas (a partir del Método ASTM d-4814)
definir los grados de volatilidad de naftas de acuerdo con
las condiciones climáticas de las zonas de utilización de
las mismas, que permitan asegurar el adecuado funcio-
namiento de los vehículos.
desarrollo:
la volatilidad de las naftas varían con los cambios en las
condiciones climáticas, por ello y para cubrir distintas
áreas y estaciones se han definido seis Clases de volatilivolatiliv -
dades (aStM d-4814)
Estas clases contienen los valores que deberán cumplir
los parámetros de tensión de tensión de t vapor, Curva de destilación vapor, Curva de destilación v
e Índice de Manejabilidad.
las Clases de volatilidades utilizan una designación alfa volatilidades utilizan una designación alfa v
numérica, tomando la letra de la tabla 1 y el número de la tabla 1 y el número de la t
tabla 2; ambas tablas se detallan a continuación:tabla 2; ambas tablas se detallan a continuación:t
donde:
tvR: tensión de tensión de t vapor Reid, vapor Reid, v lb/pulgadas o Psi
tº 10%: temperatura en grados centígrados del 10 por temperatura en grados centígrados del 10 por t
ciento de destilado
tº 50%: temperatura en grados centígrados del 50 por temperatura en grados centígrados del 50 por t
ciento de destilado
tº 90%: temperatura en grados centígrados del 90 por temperatura en grados centígrados del 90 por t
ciento de destilado
tº Punto final: temperatura en grados centígrados en la temperatura en grados centígrados en la t
que logra el Punto final de destilación
iM: indice de Manejabilidad (temperaturas en grados temperaturas en grados t
centígrados)
El Método para definir la especificación de volatilidad de
las naftas emplea la teoría de los percentiles: probabi-
lidad de ocurrencia de un fenómeno, aplicada sobre los
registros de temperaturas Mínimas y Máximas ambientes temperaturas Mínimas y Máximas ambientes t
de cada región.
debe trabajarse con el Percentil 10 de las temperaturas
mínimas diarias, que se define como: “El 10% de pro-
babilidad de tener temperaturas ambientes iguales o
inferiores al valor resultante” y Percentil 90 de las temtemt -
peraturas Máximas diarias: “El 90 % de probabilidad de
tener temperaturas máximas diarias iguales o mayores al
valor resultante”.
Volatilidad Tº percentil 10 en ºc
Tº percentil 90 en ºc
A > 16 > = 43
B > 10 < 43
C > 4 < 36
D > -7 < 29
E < = -7 < 21
clase TVr-psiMáx.
Tº 10%Máx.
Tº 50%Min.
Tº 50%Máx
Tº 90%Máx
Tº pto finalMáx
IM: TºMáx
A 9.0 70 77 121 190 225 597
B 10.0 65 77 118 190 225 591
C 11.5 60 77 116 185 225 586
D 13.5 55 66 113 185 225 580
E 15.0 50 66 110 185 225 569
Tabla 1:
Tabla 2:
3939
maTErial dE rEFErEnCia / Procedimiento de Cálculo
lla aplicación de esta metodología debe realizarse sobre a aplicación de esta metodología debe realizarse sobre
una población de registros diarios de temperaturas no in-
feriores a cinco años, de manera de tener suficiente po-
blación de datos que otorgue rigor estadístico.
Una vez conocidos los valores de Percentil 10 de las tempetempet -
raturas Mínimas y Percentil 90 de las temperaturas Máximas temperaturas Máximas t
de la zona donde estimamos será empleada la nafta, utili-
zando la tabla 1, definir la Clase de tabla 1, definir la Clase de t volatilidad.volatilidad.v
Con esa clase ingresar a la Con esa clase ingresar a la ttabla 2 y extraer los límites abla 2 y extraer los límites tabla 2 y extraer los límites ttabla 2 y extraer los límites t
para cada parámetro de volatilidad: volatilidad: v tensión de tensión de t vapor vapor v
Reid, temperaturas del 10%, 50% y 90% de destilado temperaturas del 10%, 50% y 90% de destilado t
y temperatura del Punto Final de destilación e Índice de temperatura del Punto Final de destilación e Índice de t
Manejabilidad.
la especificación del combustible en estudio quedará de-
finida detallando en una tabla los valores resultantes:
clase TVr-psiMáx.
Tº 10%Máx.
Tº 50%Min.
Tº 50%Máx
Tº 90%Máx
Tº pto finalMáx
IM: TºMáx
Nafta 1
Nadal, LíaCalidad de las naftas: volatilidad. - 1a ed. - CABA : Fund. YPF, 2010.40 p. : il. ; 21x30 cm. - (Área de actualización tecnológica aplicada a la industria; 5)
ISBN 978-987-98015-3-6
1. Formación Docente. 2. Enseñanza Técnica. I. TítuloCDD 371.1
Fecha de catalogación: 04/03/2010
Calidad de las naftas: volatilidadLía Nadal
1a Edición
Cámara Argentina del LibroSarmiento 528Buenos Aires
ISBN 978-987-98015-3-6
Diseño: CastillaSozzani&Asoc
Este libro se terminó de imprimir en el mes de marzo de 2010 con una tirada de 1.000 ejemplares en Talleres Gráficos TramaGarro 3160/70. Buenos Aires, República Argentina.
Queda hecho el depósito que establece la Ley 11.723.
Libro de edición Argentina
No se permite la reproducción parcial o total, el almacenamiento, el alquiler, la transmisión o la transformación de este libro, en cualquier forma o por cualquier medio, sea electrónico o mecánico, mediante fotocopias, digitalización u otros métodos, sin el permiso previo y escrito del editor. Su infracción está penada por las leyes 11723 y 25446.-
