Diésel

El Diésel es uno de los combustibles más utilizados en el mundo, siendo utilizado en automóviles, vehículos de gran porte y generadores, por ejemplo. Es un combustible adecuado para motores ciclo diésel, y una vez que ese tipo de motor no utiliza una fuente de ignición, el combustible utilizado debe tener características que permitan su combustión inmediata cuando en contacto con el aire caliente presente en el interior de la cámara de combustión. Esa facilidad para entrar en combustión se mide por el Número de Cetano.

El Cetano puede ser evaluado en motor especial (número de cetano) o en equipos de laboratorio que evalúan el atraso de ignición (número de cetano derivado) y mide indirectamente el tiempo transcurrido entre la inyección del combustible y el inicio de la quema.

Los estándares son mezclas con fracciones volumétricas conocidas de cetano – n-hexadecano -  (cetano 100) y a-metil-naftaleno (cetano 0). El número de cetano representa el porcentaje volumétrico de cetano en una mezcla con a-metil-naftaleno que tendría la misma característica de quema del combustible analizado.

El cetano del Diésel depende de las especies de hidrocarburos presentes en el combustible. De manera general varía con los tipos de hidrocarburos en el siguiente orden:

El cetano también crece, hasta un punto, con el peso molecular, ya que la temperatura de auto-ignición de los hidrocarburos disminuye con el aumento del tamaño de la molécula, sin embargo hidrocarburos muy pesados no atomizan bien y eso provoca atraso en el inicio de la quema.

El Ciclo Diésel, por tener una alta tasa de compresión, es más eficiente que el Ciclo Otto (de motores a gasolina). Mientras mayor la tasa de compresión de un motor diésel mejor su eficiencia, pero también mayor el potencial de daños en caso de que el combustible no queme adecuadamente, por eso los motores diésel más actuales (EURO 5 y EURO 6) exigen que el combustible tenga mayor número de Cetano, menor densidad y menor azufre, lo que puede limitar la incorporación de algunos componentes en la mezcla.

Cada corriente que compone el diésel tiene una composición diferente y, por lo tanto, un número diferente de cetano, dependiendo de su origen:

• Destilación directa: nafta pesada (menor); querosene (intermediario); diésel ligero (mayor); diésel pesado (mayor);
• Craqueo Catalítico: nafta craqueada pesada y LCO (menor);
• Hidrocraqueo: nafta pesada, querosene, diésel (mayor);
• Coqueo retardado: diésel (menor);

El elenco de petróleo también influye en el cetano de las corrientes que componen el diésel, mientras más parafínico el petróleo mejor el Cetano, sin embargo el uso de un petróleo altamente parafínico puede afectar negativamente otras especificaciones, como punto de congelamiento.

LCO y nafta craqueada pesada:

Son componentes del diésel con bajo cetano, pero cuya incorporación a la mezcla de diésel (después del hidrotratamiento) trae diversas ventajas como:

• Reducción del punto de obstrucción y aumento de la lubricidad;
• Mayor generación de calor en los reactores de hidrotratamiento, lo que mejora la recuperación interna de calor de la unidad, pudiendo reducir el consumo de gas combustible en los hornos de calentamiento de productos de la unidad;
• Aumento del rendimiento volumétrico de diésel en la refinería;
• Reducción de la generación de aceite combustible en la refinería.

A través de ajustes en la unidad de FCC es posible aumentar el rendimiento y el cetano de las fracciones de LCO y nafta craqueada pesada, lo que puede contribuir para la incorporación de esos productos en la mezcla de diesel. Algunos ajustes sugeridos son:

• Reducción de la temperatura de reacción;
• Aumento de la temperatura de carga para reducción de circulación;
• Alteración en la formulación del sistema catalítico para modulación de las selectividades y reacciones de transferencia de hidrógeno.

El equipe técnico de FCC S.A. está a disposición para auxiliar a sus clientes en la optimización de sus unidades.