Embed Size (px)
Citation preview
Mejorador de Cetano en
Refinerias, PEMEX
Dr. Jorge A. Vicente
11 de julio, 2012
XVIII FORO IMP
Numero de Cetano (NC), Resumen
El numero de cetano (NC) es una medida de la calidad de
la ignicion del diesel
Mayor numero de cetano es bueno para el motor. Los
nuevos motores requieren mayor numero de cetano.
El numero de cetano se mide con ASTM D613 con un
motor CFR, similar al de octanage.
Mejorador de numero de cetano (CNI) se usa para
aumentar el numero de cetano.
El Mejorador de Numero de Cetano (CNI) se usa para
mejorar la rentabilidad de las refinerias.
Numero de Cetano, Resumen
El mejorador de numero de cetano (CNI) se usa en
refinerias para:
Cumplir especificacion.
Agregar mas ACL al diesel.
Aumentar la rentabilidad
Numero de Cetano, Definicion
El NC es una representacion numerica de la calidad de
ignicion del diesel.
A mayor NC menor retardo de la ignicion.
A menor retardo de ignicion:
Mayor durabilidad del motor
Mejor manejabilidad
Menor ruido
Menos polucion
Mejor arranque
Mejora de economia de combustible.
Motor Diesel
Inyeccion Directa
Photo: Bosch
Camara de combustion
Punto caliente
Inyector
Refrigeracion
Piston
Poca perdida termica
Minima perdida
aerodinamica
Retardo de ignicion
Retardo de ignicion es el
tiempo entre el comienzo de
la inyeccion y el comienzo de
la combustion
Combinacion de retardo
fisico y retardo quimico
El retardo quimico es
mucho mayor que el
retardo fisico.
Numero de Cetano y Operacion del Motor
-180°
Crank
Rotation
Top
Dead
Center
+180°
Crank
Rotation
Retardo de ignicion
El retardo quimico depende de la formacion de
radicales libres
La mezcla diesel/aire se calienta por compresion y
comienza la formacion de radicales libres
Una vez que hay suficientes radicales libres comienza la
combustion.
Queremos que la combustion comience rapido
Mejorador de Numero de Cetano (CNI)
El CNI funciona porque aumenta la rapida formacion
de radicales libres
El CNI se descompone facilmente a alta temperatura
Acortando el retardo quimico de la ignicion
Mayor NC → Menor retardo
Menor retardo → Mejor manejabilidad
→ Mayor potencia
→ Menor polucion
Numero de Cetano y Operacion del Motor
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
2.20
2.40
38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58
Cetane Number
CO
Em
issio
n,
g/b
hp-h
r
0.20
0.22
0.24
0.26
0.28
0.30
0.32
38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58
Cetane Number
Part
icula
tes,
g/k
Wh
0
20
40
60
80
38 43 48 53 58
Cetane number
White s
moke (
% o
pacity)
Without Cetane Number Improver
With Cetane Number Improver
Emisiones, CO Emisiones, NOx
Emisiones Material Particulado Humo Blanco, % opacidad
Numero de Cetano y ruido del motor
Midiendo el Numero de Cetano
ASTM D613
Unico metodo para medir numero de cetano
Tiene desventajas, pero mide lo que el motor “siente”
Muestra de diesel grande (1 lt por ensayo)
Tiempo (60 minutod por ensayo)
Repetibilidad y reproducibilidad
Motor para ensayo ASTM D 613
Waukesha CFR F-5
Motor Diesel mono-cilindro
Compresion variable
El unico usado en ASTM D-613
Efecto del punto de corte de destilacion
Nafta
Pesada
Querosen
Leve
Querosen
Pesado
Gasoil
Punto de
Corte, °C
150-190 190-235 235-280 280-343
Densidad,
Kg/lt
0.79 0.81 0.84 0.86
Indice de
Cetano
36 44 50 51
Numero de
Cetano
38 46 52 55
Destilados de crudo Forties (Mar del Norte)
Efecto de la unidad de proceso
ACL ACL
Hidrotratado
Gasoil
Hidrocraqueado
Gasoil de
Coke
Punto de
corte,°C
205-343 205-3043 205-3043 205-400
Densidad,
Kg/lt
0.96 0.93 0.85 0.92
Indice de
Cetano
23 28 56 36
Numero de
cetano
21 24 58 33
Numero de Cetano Estimado
El Indice de Cetano se usa para estimar en
numero de cetano
Dos metodos ASTM
ASTM D976
– 2 Variables
– Densidad
– Temperatura de 50% de destilacion, D86
ASTM D4737
– 4 Variables (a and b)
– Densidad
– Temperatura de 10%, D86
– Temp de 50%, D86
– Temp de 90%, D86
Limitaciones del Indice de Cetano calculado
• Es solo una estimacion de la calidad de ignicion
• No tiene en cuenta la presencia de mejorador de cetano
• No sirve para combustibles especiales
Mejorador de Numero de Cetano
Usado en todo el mundo, nitrato de 2-etil-hexanol.
Es un “commodity”.
Se hace a partir de 2-etil-hexanol, otro “commodity”.
Consumo global: 60,000 tons por año.
La gran mayoria de las refinerias del mundo con exceso de ACL lo usan.
Se corrige el pool final, no alguna de las corrientes.
Respuesta al mejorador de numero de cetano (CNI)
Depende del destilado base
Economia en una refineria. Un ejemplo
Capacidad de refinacion: 200,000 bbl/dia
Exceso de ACL (1%): 2,000 bbl/dia
Precio Combustoleo, MX: US$ 100/bbl
Precio Diesel, MX: US$ 135/bbl
Produccion de diesel: 75,000 bbl/dia
Dosis de CNI para 2 NC: 300 ppm v/v (max)
Mayor venta Pemex (Diesel-COPE): US$ 25MM/año
Costo de aditivacion, todo incluido: US$ 4.0MM/año
Mejora para Pemex: US$ 21.0MM/año
Material de referencia de Innospec
CNI uso
Literatura Tecnica
Entrenamiento Tecnico (incluido laboratorio)
Ecuacion para calculo de estimacion de dosaje
Seguridad
Manual de informacion y uso, de Innospec
Entrenamiento en manejo seguro
Hoja de seguridad
Numero de Cetano (NC), Resumen
El numero de cetano (NC) es una medida de la calidad de
la ignicion del diesel
Mayor numero de cetano es bueno para el motor. Los
nuevos motores requieren mayor numero de cetano.
El numero de cetano se mide con ASTM D613 con un
motor CFR, similar al de octanage.
Mejorador de numero de cetano (CNI) se usa para
aumentar el numero de cetano.
El Mejorador de Numero de Cetano (CNI) se usa para
mejorar la rentabilidad de las refinerias.
PREGUNTAS?
GRACIAS!
