Fabricación de la gasolina comercial.
A PRINCIPIOS del siglo XX, la obtención de gasolina de calidad era cuestión de suerte.
La naturaleza proporcionaba los ingredientes, casi siempre parafinas
(hidrocarburos lineales y cíclicos), pero diluidos con otros componentes contenidos en el petróleo crudo.
PROCESOS PARA HACER MÁS GASOLINA
El sentido común nos dice que si tenemos moléculas con más átomos de carbono de los que necesitamos,
hay que romper las cadenas que unen los átomos de carbono para obtener moléculas más chicas,
cuyo número de carbono sea de cinco a nueve.
Pero si las moléculas tiene menos átomos de carbono de los que buscamos,entonces es necesario unir dos,
tres o más de ellas entre sí,
para agrandarlas hasta conseguir el tamaño deseado.
Pero ¿cuáles son los procesos usados en las refinerías para hacer más y mejores gasolinas?
Primero veremos cuáles son y en qué están basadas las tecnologías usadas para hacer más gasolina:
Son dos: los procesos de desintegración térmica y los de desintegración catalítica.
El otro proceso de síntesis que usa los gases de las desintegradoras es el llamado proceso de alquilación.
Es una reacción química de una olefina con una parafina ramificada, en presencia de un catalizador.
El producto resultante tendrá también ramificaciones; es decir, los carbonos no estarán en una sola línea.
En este proceso se hacen reaccionar las olefinas como el etileno, el propileno y los butenos, con el isobutano,
que es un hidrocarburo parafínico ramificado con cuatro carbonos en su molécula.
Al producto obtenido en el proceso anterior se le llama gasolina alquilada.
PROCESOS PARA MEJORAR LA GASOLINA NATURAL
La gasolina natural o primaria está compuesta por el número adecuado de carbonos, pero la forma en que están colocados dentro de la molécula no le imparten
un buen octanaje.
Para mejorar la calidad de esta gasolina existen dos tipos de procesos en las refinerías,
que son la isomerización y la reformación. Ambos requieren catalizadores.
En el primer caso los hidrocarburos lineales de los que está compuesta la gasolina natural se ramifican,
lo que permite que se incremente su octanaje.
El segundo proceso o sea la reformación, no sólo favorece la ramificación de los hidrocarburos
como en el caso anterior, sino que también les permite ciclizarse, formando anillos de seis átomos de carbono,
y después perder átomos de hidrógeno dándonos los hidrocarburos cíclicos llamados aromáticos.
GASOLINA COMERCIAL
La gasolina que compramos en las gasolineras se hace mezclando gasolina natural con diferentes
porcentajes de gasolina proveniente de los procesos de
polimerización, alquilación, isomerización, reformación y desintegración.
En la actualidad se pueden hacer mezclas de gasolinas con índices de octano mayores que el del isooctano puro,
o sea hasta de 110. Esto se logra agregando a la mezcla de gasolina compuestos llamados
antidetonantes. El compuesto de este tipo más común es el tetraetilo de plomo (TEP).
Este producto impide que la gasolina "explote" dentro de los cilindros del motor con demasiada rapidez.
Además permite usar en las mezclas mayor cantidad de gasolina de menor calidad,
como es la gasolina natural (40-60 octanos), y alcanzar de todos modos los octanajes requeridos
por las gasolinas comerciales.
Las gasolinas con plomo, como se les llama a aquellas que contienen TEP,
resultan más baratas que las que no lo llevan.
Esto se debe a que el contenido de gasolina natural (más barata) es mayor en este caso. Además, tres mililitros
por galón de TEP consiguen en algunos casos elevar el octanaje de las gasolinas hasta en 20 octanos.
La cantidad óptima de tetraetilo de plomo que se usa en las mezclas de gasolinas es de tres mililitros
por cada galón (un galón tiene aproximadamente 3.8 litros).
No vale la pena agregar concentraciones mayores a las antes mencionadas, pues el exceso perjudica a las mezclas.
El principal problema que se presenta con el uso del TEP como antidetonante estriba en el hecho de que el
plomo se elimina con los gases de combustión que salen por el mofle de los automóviles,
Según el país, se dispone por lo general de dos o tres tipos diferentes
de gasolina comercial para cubrir las distintas
especificaciones de los vehículos.
Se les suele llamar regular con plomo, super con plomo y super sin plomo.
El hecho de que una gasolina no contenga TEP no significa que los automóviles
que la usen no provocarán ninguna contaminación en el ambiente, pues el "smog"
producido proviene principalmente de los hidrocarburos no quemados y del monóxido de carbono que salen del mofle.
La cantidad de éstos depende de las condiciones de los motores,
pero aun contando con automóviles bien afinados y nuevos, éstos de todas maneras serán fuentes de contaminación,
ya que el rendimiento termodinámico de los motores de combustión interna es sólo de 23%,
lo que significa que menos del 25% de la energía producida se aprovecha para mover el vehículo.
