universidad central del ecuador facultad de … · en el presente proyecto de titulación, mis más...

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETROLEOS Y

AMBIENTAL

CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL

VALORACIÓN ENERGÉTICA DE MEZCLAS DE ACEITE LUBRICANTE

USADO CON OTROS COMBUSTIBLES

TRABAJO DE TITULACIÓN, MODALIDAD PROYECTO DE

INVESTIGACIÓN PARA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO

AMBIENTAL

AUTOR: RICHARD STALIN LÓPEZ MOROCHO

TUTORA: ING. DIANA KARINA FABARA SALAZAR

QUITO

2017

iii

DERECHOS DEL AUTOR

Yo Richard Stalin López Morocho en calidad de autor del trabajo de investigación:

“Valoración energética de mezclas de aceite lubricante usado con otros combustibles”,

autorizo a la Universidad Central del Ecuador hacer uso de todos los contenidos que me

pertenecen o parte de los que contiene esta obra, con fines estrictamente académicos o de

investigación.

Los derechos que como autor me corresponden, con excepción de la presente

autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los

artículos 5, 6, 8; 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su

Reglamento.

Asimismo, autorizo a la Universidad Central del Ecuador para que realice la digitalización

y publicación de este trabajo de investigación en el repositorio virtual, de conformidad a

lo dispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.

Firma:

-----------------------------------------------------

Richard Stalin López Morocho

172170132-2

[email protected]

mailto:[email protected]

iv

APROBACIÓN DEL TUTOR

Yo, Ing. Diana Karina Fabara Salazar en calidad de tutor del trabajo de titulación,

modalidad proyecto de investigación, “Valoración energética de mezclas de aceite

lubricante usado con otros combustibles”, elaborado por el estudiante Richard Stalin

López Morocho de la Carrera de Ingeniería Ambiental, Facultad de Ingeniería en

Geología, Minas, Petróleos y Ambiental de la Universidad Central del Ecuador, considero

que el mismo reúne los requisitos y méritos necesarios en el campo metodológico y en el

campo epistemológico, para ser sometido a la evaluación por parte del jurado examinador

que se designe, por lo que lo APRUEBO, a fin de que el trabajo sea habilitado para

continuar con el proceso de titulación determinado por la Universidad Central del

Ecuador.

En la ciudad de Quito, a los 3 días del mes Agosto del 2017.

_________________________

Firma del Tutor

Diana Karina Fabara Salazar

CC: 171473865 - 3

v

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y

AMBIENTAL

CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL

APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN POR PARTE DEL TRIBUNAL

El tribunal constituido por:

- Ing. Teresa Palacios

- Ing. Eduardo Espín

- Dr. Carlos Ordoñez

Luego de receptar la presentación del Proyecto de Titulación previo a la obtención del

título o grado académico de INGENIERO AMBIENTAL, presentado por el señor LÓPEZ

MOROCHO RICHARD STALIN con el título: “VALORACIÓN ENERGÉTICA DE

MEZCLAS DE ACEITE LUBRICANTE USADO CON OTROS COMBUSTIBLES”.

Emite el siguiente veredicto: Aprobación del Proyecto de Titulación para su Defensa Oral.

En la ciudad de Quito a los 13 días del mes de Octubre del 2017.

Para constancia de lo actuado firman:

____________________

Ing. Teresa Palacios

DELEGADA DEL SUBDECANO

___________________ _____________________

Ing. Eduardo Espín Dr. Carlos Ordoñez

MIEMBRO MIEMBRO

vi

AGRADECIMIENTO

En el presente proyecto de titulación, mis más sinceros agradecimientos son para Dios por

cuidarme todos estos años por brindarme salud y comprensión para culminar un propósito más en

mi vida, porque hiciste realidad este sueño anhelado.

A mis padres Elvia Morocho y Leonardo López, por darme la vida y nunca abandonarme en los

momentos más difíciles y hacer posible mis anhelos, por su labor inalcanzable como padres y

educadores de sus hijos, a ellos les debo quien soy y seré en este mundo, aunque mi madre no

esté presente que sepa que no se equivocó al educarnos.

A mi Esposa y mi hijo Jessica Hurtado y Ronny López, que son mis fuerzas para seguir adelante

y estar a mi lado incondicionalmente.

A la Universidad Central del Ecuador a la FIGEMPA por darme la oportunidad de estudiar y ser

un profesional.

Y de igual manera al Dr. Bolívar Enríquez quien fue un gran guía en el desarrollo de los ensayos

realizados en el laboratorio de la FIGEMPA.

De igual manera agradecer a mi profesora Tutora de Tesis de Grado, Ing. Diana Fabara por su

visión crítica de muchos aspectos cotidianos de la vida, por su rectitud en su profesión como

docente, por sus consejos, que ayudan a formarte como persona y profesional.

vii

DEDICATORIA

A Mi madre Elvia Morocho

con todo mi amor, a mi

esposa, a mi

hijo, a mi

padre y

mis hermanos.

viii

CONTENIDO

pág.

LISTA DE TABLAS ................................................................................................................... xi

LISTA DE FIGURAS ............................................................................................................... xiii

LISTA DE IMÁGENES ........................................................................................................... xiv

LISTA DE ANEXOS ................................................................................................................. xvi

LISTA DE ABREVIATURAS Y SIMBOLOS ...................................................................... xvii

GLOSARIO ............................................................................................................................... xix

RESUMEN ................................................................................................................................. xxi

ABSTRAC ................................................................................................................................. xxii

INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................... 1

1. MARCO TEORICO ....................................................................................................... 3

1.1 Características del aceite lubricante usado ............................................................... 3

1.2 Fundamentos conceptuales ......................................................................................... 4

1.2.1 Viscosidad Cinemática ............................................................................................ 4

Viscosidad Saybolt Universal: ............................................................................ 4

Viscosidad Saybolt Furol: ................................................................................... 4

1.2.2 Densidad ................................................................................................................... 5

1.2.3 Punto de inflamación .............................................................................................. 5

1.2.4 Poder Calórico ......................................................................................................... 6

1.2.5 Cenizas ..................................................................................................................... 6

ix

1.2.6 Coeficiente de variación .......................................................................................... 6

2. METODOLOGÍA .......................................................................................................... 8

2.1 Categorización de mezclas .......................................................................................... 9

2.2 Evaluación .................................................................................................................. 11

2.3 Determinación de la Viscosidad ............................................................................... 11

2.3.1 Método ................................................................................................................ 11

2.3.2 Equipo utilizado................................................................................................. 12

2.4 Determinación de la Gravedad API......................................................................... 12

2.4.1 Método ................................................................................................................ 12


2.5 Determinación del Agua y Sedimentos BSW .......................................................... 12

2.5.1 Método ................................................................................................................ 12


2.6 Determinación del Punto de inflamación ................................................................ 13

2.6.1 Método ................................................................................................................ 13


2.6.3 Consideraciones tomadas en cuenta ................................................................ 13

2.7 Determinación del Poder Calorífico ........................................................................ 14

2.7.1 Método ................................................................................................................ 14


2.8 Determinación de cantidad de ceniza ...................................................................... 14

2.8.1. Método ................................................................................................................ 14


2.9. Determinación de metales pesados .......................................................................... 14

x

2.9.1 Método ................................................................................................................ 14


2.10. Procesamiento de mezclas..................................................................................... 15

3. CALCULOS Y RESULTADOS .................................................................................. 17

3.1 Densidad ..................................................................................................................... 18

3.2 Viscosidad cinemática ............................................................................................... 19

3.3 Poder calorífico .......................................................................................................... 21

3.4 Contenido de Agua .................................................................................................... 22

3.5 Contenido de Sedimentos .......................................................................................... 24

3.6 Punto de inflamación ................................................................................................ 25

3.7 Contenido de Cenizas ................................................................................................ 26

3.8 Metales Pesados ......................................................................................................... 28

4. DISCUSIÓN .................................................................................................................. 31

5. CONCLUSIONES ........................................................................................................ 34

6. RECOMENDACIONES .............................................................................................. 35

BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................................... 36

ANEXOS .................................................................................................................................... 39

xi

LISTA DE TABLAS

pág.

Tabla 1. Caracterización inicial del aceite lubricante usado – muestra 1 (Espín, 2014). .............. 3

Tabla 2. Caracterización inicial del aceite lubricante usado – muestra 2 (Espín, 2014). .............. 3

Tabla 3. Parámetros de caracterización (American Society for Testing and Materials, 1997) .... 8

Tabla 4. Clasificación y especificaciones de combustibles, ASTM D 396 (American Society for

Testing and Materials, 1997) ......................................................................................................... 9

Tabla 5. Clasificación y especificaciones de mezclas a partir de aceites usados, ASTM D 6448

(American Society for Testing and Materials, 1997) .................................................................. 10

Tabla 6. Clasificación y especificaciones de mezclas con aceites usados, ASTM D 6823

(American Society for Testing and Materials, 1997) .................................................................. 10

Tabla 7. Parámetros para el aprovechamiento energético de aceites usados (VÁZQUEZ, 2013)

..................................................................................................................................................... 11

Tabla 8. Porcentaje de la mezcla (Aceite lubricante usado y combustible) (Autor, 2017) ......... 15

Tabla 9. Codificación de combustible (Autor, 2017) .................................................................. 16

Tabla 10. Comparación del aceite usado utilizado con el aceite usado de Riobamba (Autor, 2017)

..................................................................................................................................................... 17

Tabla 11. Coeficientes de variación – Gravedad API (Autor, 2017) .......................................... 19

Tabla 12. Coeficientes de variación – viscosidad cinemática (SSF) (Autor, 2017) .................... 20

Tabla 13. Coeficientes de variación – Poder calorífico (Autor, 2017) ........................................ 22

Tabla 14. Coeficientes de variación – Contenido de agua (Autor, 2017) ................................... 23

Tabla 15. Coeficientes de variación – Contenido de sedimentos (Autor, 2017) ......................... 24

xii

Tabla 16. Coeficientes de variación – Punto de inflamación (Autor, 2017) ............................... 26

Tabla 17. Coeficientes de variación – Contenido de cenizas (Autor, 2017) ............................... 27

Tabla 18. Coeficientes de variación – Contenido de cenizas (Autor, 2017) ............................... 28

Tabla C 1. Promedios Gravedad API ………………… ………………………………………………………. 43

Tabla C 2. Promedios Grados Gay Lussac Etanol ...................................................................... 46

Tabla D 1. Promedios Viscosidad cinemática (Segundos Saybolt Universal) ………………... 47

Tabla E 1. Promedios Viscosidad cinemática (Segundos Saybolt Furol) ………….................. 49

Tabla F 1. Promedios Poder calorífico …………........................................................................... 52

Tabla G 1. Promedios Agua y Sedimentos …………..................................................................... 54

Tabla H 1. Promedios Punto de inflamación ………….................................................................. 56

Tabla I 1. Promedios Cenizas …………......................................................................................... 58

Tabla J 1. Promedios Metales Pesado …………............................................................................. 60

Tabla L 1. Propiedades físico-químicas de los combustibles ...................................................... 64

Tabla L 2. Coeficiente de variación ............................................................................................ 65

Tabla L 3. Propiedades físico-químicas de las mezclas .............................................................. 66

xiii

LISTA DE FIGURAS

pág.

Figura 1. Densidad (Autor, 2017) ............................................................................................... 18

Figura 2.Viscosidad Cinemática SSU (Autor, 2017) .................................................................. 19

Figura 3. Viscosidad Cinemática SSF (Autor, 2017) .................................................................. 21

Figura 4. Poder Calorífico (Autor, 2017) .................................................................................... 21

Figura 5. Agua (Autor, 2017) ...................................................................................................... 23

Figura 6. Sedimentos (Autor, 2017) ............................................................................................ 24

Figura 7. Punto de inflamación (Autor, 2017) ............................................................................ 25

Figura 8. Cenizas (Autor, 2017) .................................................................................................. 27

Figura 9. Metales (Autor, 2017) .................................................................................................. 28

xiv

LISTA DE IMÁGENES

pág.

Imagen A 1. Aceite lubricante usado .......................................................................................... 40

Imagen A 2. Diésel (D) ............................................................................................................... 40

Imagen A 3. Etanol (E) ............................................................................................................... 40

Imagen A 4. Mezcla M1 .............................................................................................................. 40

Imagen A 5. Mezcla M2 .............................................................................................................. 40

Imagen A 6. Mezcla M3 .............................................................................................................. 40

Imagen A 7. Mezcla M4 .............................................................................................................. 41

Imagen A 8. Mezcla M5 .............................................................................................................. 41

Imagen A 9. Mezcla M6 .............................................................................................................. 41

Imagen A 10. Mezcla M7 ............................................................................................................ 41

Imagen A 11. Mezcla M8 ............................................................................................................ 41

Imagen B 1. Aceite lubricante usado ………………………………….. ……………………………… 42

Imagen B 2. Etanol ...................................................................................................................... 42

Imagen B 3. Diésel ...................................................................................................................... 42

Imagen B 4. Bunker .................................................................................................................... 42

Imagen B 5. Mezcla M9 .............................................................................................................. 42

Imagen B 6. Mezcla M10 ............................................................................................................ 42

Imagen K 1. Equipo para determinar la viscosidad ………………………………………………………………… 62

Imagen K 2. Equipo para determinar la densidad API …………………………………………………………… 62

Imagen K 3. Equipo para determinar agua y sedimentos ………………………………………………………. 62

Imagen K 4. Equipo para determinar el punto de inflamación ………………………………………………. 62

xv

Imagen K 5. Equipo para determinar el poder calorífico ………………………………………………………. 62

Imagen K 6. Equipo para determinar cantidad de cenizas …………………………………………………….. 62

Imagen K 7 Equipo para determinar metales pesados ………………………………………………………….. 63

xvi

LISTA DE ANEXOS

pág.

Anexo A. Combustibles y mezclas caracterizados ...................................................................... 40

Anexo B. Estándar para bomba calorimétrica ............................................................................. 42

Anexo C. Promedios gravedad API ............................................................................................ 43

Anexo D. Promedios Viscosidad cinemática (Segundos Saybolt Universal) ............................. 47

Anexo E. Promedios Viscosidad cinemática (Segundos Saybolt Furol) ..................................... 49

Anexo F. Promedios Poder calorífico ......................................................................................... 52

Anexo G. Promedios Agua y Sedimentos ................................................................................... 54

Anexo H. Promedios Punto de inflamación ................................................................................ 56

Anexo I. Promedios Cenizas ....................................................................................................... 58

Anexo J. Promedios Metales Pesado ........................................................................................... 60

Anexo k. Equipos para la determinación de parámetros seleccionados ...................................... 62

Anexo L. Resumen de resultados ................................................................................................ 64

xvii

LISTA DE ABREVIATURAS Y SIMBOLOS

st Stokes

cst Centistokes

SI Sistema Internacional

ASTM American Society of Testing Materials

mm2/s Milímetros cuadrados por segundos

KPa Kilo pascal

mmHg Milímetros de mercurio

ºC Grados Centígrados

ºF Grados Fahrenheit

𝜎 Desviación estándar

SSU Segundos Saybolt Universal

SSF Segundos Saybolt Furol

BSW Sedimento básico y agua

ʋ Viscosidad cinemática

PC Poder calorífico

API American Petroleum Institute

GAPI Grados API

𝐺E Gravedad especifica

ρ Densidad

ρw Densidad del agua

T Temperatura

t Tiempo

CV Coeficiente de variación

HNO3 Ácido nítrico

M1 Mezcla 1

M2 Mezcla 2

M3 Mezcla 3

M4 Mezcla 4

xviii

M5 Mezcla 5

M6 Mezcla 6

M7 Mezcla 7

M8 Mezcla 8

M9 Mezcla 9

M10 Mezcla 10

M11 Mezcla 11

M12 Mezcla 12

xix

GLOSARIO

Aceites Lubricantes: Un aceite lubricante es toda sustancia líquida de origen animal,

vegetal, mineral o sintética que permite separar dos superficies en movimiento relativo,

reduciendo el desgaste refrigerándolas, evacuando contaminantes y protegiéndolas del

medio circundante. Un aceite lubricante consiste, usualmente, en una mezcla de aceites

minerales puros, frecuentemente conocidos como “aceites básicos3” provenientes de las

fracciones pesadas de ciertos crudos que han experimentado un tratamiento de

purificación.

Aceites lubricantes usados: Son todos los aceites industriales con base mineral o

sintética, lubricantes que se hayan vuelto inadecuados para el uso que se les hubiese

asignado inicialmente y, en particular, los aceites usados de los motores de combustión y

de los sistemas de transmisión, así como los aceites minerales lubricantes, aceites para

turbinas y sistemas hidráulicos.

Bunker (Fuel Oil): También llamado en España fuelóleo y combustóleo en otros países

hispanohablantes, es una fracción del petróleo que se obtiene como residuo en la

destilación fraccionada. De aquí se obtiene entre un 30 y un 50% de esta sustancia. Es el

combustible más pesado de los que se pueden destilar a presión atmosférica. Está

compuesto por moléculas con más de 20 átomos de carbono, y su color es negro. El fuel

oil se usa como combustible para plantas de energía eléctrica, calderas y hornos.

Concentración: Es la proporción o relación que hay entre la cantidad de soluto y la

cantidad de disolución o de disolvente, donde el soluto es la sustancia que se disuelve, el

disolvente es la sustancia que disuelve al soluto, y la disolución es el resultado de la

mezcla homogénea de las dos anteriores.

Diésel: También conocido como gasóleo o gasoil, es un producto que se obtiene a partir

de la destilación y la purificación del petróleo crudo.

xx

Etanol: Líquido incoloro, de olor fuerte e inflamable que se obtiene por destilación de

productos de fermentación de sustancias azucaradas o feculentas, como la uva, la melaza,

la remolacha o la papa, forma parte de numerosas bebidas (vino, aguardiente, cerveza,

etc.) y se emplea principalmente como desinfectante.

Método: Modo ordenado y sistemático de proceder para llegar a un resultado o fin

determinado.

Mezcla: Es una sustancia que está formada por varios componentes (dos o más), que no

pierden sus propiedades y características por el hecho de mezclarse ya que no se produce

una reacción química entre ellos. Ejemplos de mezclas pueden ser una ensalada, agua

salada (agua y sal), azúcar y sal, etc.

xxi

TEMA: “Valoración energética de mezclas de aceite lubricante usado con otros

combustibles”

Autor: Richard Stalin López Morocho

Tutor: Ing. Diana Karina Fabara Salazar, MSc

RESUMEN

El inicio del presente trabajo de titulación está relacionado con el proyecto de

investigación “VALORACIÓN ENERGÉTICA DE ACEITES LUBRICANTES

USADOS MEDIANTE SU COPROCESAMIENTO EN HORNOS PARA

PRODUCCIÓN DE CAL” donde se requiere generar conocimiento para dar solución al

uso del aceite lubricante usado como combustible de la industria de los caleros de

Riobamba.

El Objetivo general de esta investigación es realizar la valoración energética de mezclas

de aceite lubricante usado con otros combustibles. Se prepararon cuatro mezclas de aceite

lubricante usado y diésel, cuatro con aceite lubricante usado y etanol y cuatro con aceite

lubricante usado y bunker con diferentes concentraciones. Para caracterizar las mezclas

se analizó la densidad, la viscosidad cinemática, contenido de agua y sedimentos, punto

de inflamación, contenido de cenizas, poder calorífico y metales pesados. Se concluyó

que la mezcla M4 con una concentración de 25% de aceite lubricante usado y 75% de

diésel posee el más alto poder calorífico de 45,368 MJ/kg superior al de los combustibles

solos, y que además se encuentra en los límites máximos permisibles exigidos por las

Normas Internacionales ASTM D 6448 y ASTM D 6823 (American Society for Testing

and Materials, 1997).

PALABRAS CLAVES: /ACEITE LUBRICANTE USADO/ DIÉSEL/ ETANOL/

BUNKER/ VALORACIÓN ENERGETICA/ COMBUSTIBLE ALTERNATIVO/

PODER CALORÍFICO

xxii

TITLE: “Energy evaluation of oil mixtures lubricant used with other fuels”

Author: Richard Stalin López Morocho

Tutor: Ing. Diana Karina Fabara Salazar, MSc

ABSTRAC

The beginning of the present titling work is related to the investigation project "ENERGY

VALUATION OF LUBRICANT OILS USED THROUGH THEIR COOKING IN

OVENS FOR CAL PRODUCTION" where it is necessary to generate knowledge to give

solution to the use of lubricating oil used as fuel for the industry of the caleros of

Riobamba.

The general objective of this investigation is to perform the energy assessment of mixtures

of lubricating oil used with other fuels. Four blends of used lubricating oil and diesel, four

with used lubricating oil and ethanol and four with used lubricating oil and bunker with

different concentrations were prepared. To characterize the mixtures the density,

kinematic viscosity, water and sediment content, flash point, ash content, heating value

and heavy metals were analyzed. It was concluded that the M4 mixture with a

concentration of 25% of used lubricating oil and 75% of diesel has the highest calorific

value of 45,368 MJ/kg higher than that of single fuels and that it is also in the maximum

limits permissible standards required by International Standards ASTM D 6448 and

ASTM D 6823 (American Society for Testing and Materials, 1997).

KEYWORDS: / USED LUBRICANT OIL/ DIESEL/ ETHANOL/ BUNKER/

ENERGY EVALUATION/ ALTERNATIVE FUEL/ CALORIFIC POWER

I CERTIFY that the above and foregoing is a true and correct translation of the original

document in Spanish.

_____________________

Ing. Diana Fabara, MSc.

Tutor

C.I.:1714738653

1

INTRODUCCIÓN

La demanda mundial de aceites lubricantes es aproximadamente de 39 millones de

toneladas al año según (Terradillos & Ciria, 1998). La demanda en distintos países se

distribuye de la siguiente manera: en los Estados Unidos se consumen unos 7,6 millones

de Tm/año de lubricantes, en Japón 2,2 millones, en la Unión Europea 4,7 millones

(Depuroil S.A, 1999) y en el Ecuador es de alrededor de 20 millones de galones de aceites

lubricantes al año (Serrano, 2011).

En la última década han surgido nuevos técnicas y tecnologías que permiten la

reutilización o reciclaje de los aceites usados, transformándolos en productos susceptibles

de ser utilizados para aprovechamiento energético por su elevada capacidad calorífica,

convirtiéndolos en uno de los residuos con mayor potencial como combustible o para su

re-refinación, con la obtención de nuevos aceites bases para la formulación de lubricantes

(Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción, 2006).

A partir de los datos recolectados en la investigación “Valoración energética de aceites

lubricantes usados mediante su coprocesamiento en hornos para producción de cal”

(Espín, 2014), y para cumplir con los objetivos de la misma, se requiere profundizar en

los resultados de la mezcla de combustibles, debido a esto se da inicio al presente trabajo

de titulación.

Este estudio es realizado con el objeto de darle un aprovechamiento energético a estos

contaminantes y que pueda ser utilizado en mezclas simples con otros combustibles, tal

como lo recomienda el manual “Transformación de los Aceites Usados para su utilización

como Energéticos en Procesos de Combustión”, realizado por la unidad de planeación

minero-energético de la República de Colombia (República de Colombia Ministerio de

Minas y Energía, 2001).

2

El presente trabajo de investigación se orienta al desarrollo del tema de valoración

energética de mezclas de diferentes concentraciones de aceite lubricante usado con otros

combustibles, específicamente Etanol, Diésel y Bunker (Fuel Oil No. 4) ya que son

combustibles económicos, los precios de estos dos últimos según el Art. 1 del

(Reglamento sustitutivo para la regulación de los precios de los derivados del peroleo,

2015) son: Fuel Oil No. 4 0,62 $/galón y el Diésel 0,8042 $/galón.

La investigación se enfoca, además, a desarrollar el estudio de mezclas de combustibles;

ya que los aceites lubricantes usados se encuentran clasificados en el registro oficial N°

856 de la República del Ecuador; como desecho peligroso para el ambiente y las personas

(Ministerio del Ambiente, 2012).

El objetivo general es realizar la valoración energética de mezclas de aceite lubricante

usado con otros combustibles para su utilización como combustible alternativo.

Para conseguir los fines propuestos en el presente trabajo de investigación, se ha

establecido actuar con los siguientes objetivos específicos:

Revisar métodos y normativa nacionales e internacionales para determinar los

parámetros de caracterización del aceite lubricante usado y sus mezclas.

Seleccionar los parámetros y caracterizar las mezclas de aceite lubricante usado

con otros combustibles alternativos.

Comparar los resultados obtenidos, para determinar una mezcla óptima, como

combustible alternativo.

La metodología empleada es descriptiva y experimental, con la finalidad de observar y

describir el comportamiento del objeto de estudio bajo rigurosos métodos científicos.

Para la evaluación de resultados se tomó como guía los límites máximos permisibles

exigidos por las Normas Internacionales ASTM D 6448 y ASTM D 6823 y de este modo

comprobar que las valoraciones obtenidas se encuentran dentro de los parámetros

internacionales. Más sin embargo esta investigación es netamente para información

científica.

3

1. MARCO TEORICO

1.1 Características del aceite lubricante usado

En la información recolectada en el proyecto de investigación “Valoración energética de

aceites lubricantes usados mediante su coprocesamiento en hornos para producción de

cal” (Espín, 2014), se obtuvieron las siguientes informaciones:

Tabla 1. Caracterización inicial del aceite lubricante usado – muestra 1 (Espín,

2014).

Características Resultados

Gravedad a 15.6º C, ºAPI 29

Peso específico a 15.6º C kg/m3 884

Agua % vol. 0

Sedimentos % vol. 0.5

Poder calorífico, MJ/kg 41,861

Cadmio, mg/kg < 0,4

Tabla 2. Caracterización inicial del aceite lubricante usado – muestra 2 (Espín,

2014).

Características Resultados

Gravedad a 15.6º C, ºAPI 28,7

Peso específico a 15.6º C kg/m3 883

Agua % vol. 0

Sedimentos % vol. 1,43

Poder calorífico, MJ/kg 40,067

Cadmio, mg/kg < 0,4

Esta información es de utilidad para la selección del aceite lubricante usado que se va a

utilizar en el trabajo de experimentación.

4

1.2 Fundamentos conceptuales

Los fundamentos descritos a continuación se utilizaron para las posteriores

caracterizaciones.

1.2.1 Viscosidad Cinemática

La viscosidad cinemática es uno de los parámetros seleccionados para la clasificación de

las mezclas debido que “es la relación entre las fuerzas viscosas, que actúan directamente

sobre el fluido, las fuerzas de inercia, que se oponen a las primeras. Matemáticamente se

define como la relación entre la viscosidad dinámica y la densidad del fluido”. (Montes,

et al., 2014)

Sus unidades son Stokes (st) o centistokes (cst), o en unidades del SI milímetros

cuadrados por segundos (mm2/s = 1cst). (Maze, et al., 2005).

Viscosidad Saybolt Universal: Es el tiempo en segundos, corregido, durante el

cual fluye 60 milímetros de muestra a través de un orificio universal calibrado

bajo condiciones específicas. (Maze, et al., 2005)

Para transformar de SSU (Segundos Saybolt Universal) a viscosidad cinemática en

milímetros cuadrados por segundos (mm2/s) se utilizó la ecuación: (ASTM: D 2161)

ʋ = 𝑆𝑆𝑈/46347

10000 ( 1)

Donde:

ʋ: Viscosidad cinemática

Viscosidad Saybolt Furol: Es el tiempo en segundos, corregido, durante el cual

fluye 60 milímetros de muestra a través de un orificio Furol calibrado bajo

condiciones específicas. (Maze, et al., 2005)

Para transformar de SSF (Segundos Saybolt Furol) a viscosidad cinemática en milímetros

cuadrados por segundos (mm2/s) se utilizó la ecuación: (ASTM: D 2161).

5

ʋ = 𝑆𝑆𝐹/4717

10000 ( 2)

1.2.2 Densidad

La densidad se determinó de acuerdo con el estándar ASTM D 1298, el cual establece la

medición de la gravedad API, la gravedad específica y la densidad por el método del

hidrómetro de vidrio, el cual debe estar calificado y calibrado por el fabricante. Donde la

“La gravedad API (GAPI) es una función hiperbólica de la gravedad específica cuya

conveniencia radica en ampliar la escala de valores de la propiedad facilitando su

medición” (Benjumea, et al., 2006).

Los valores de la gravedad API fueron corregidos a la temperatura de 60°F como dice la

norma ASTM D 287, utilizando la tabla 5B de la guía D 1250.

La densidad se estableció como se lo recomienda en el estándar ASTM D 1250, a partir

de la definición de gravedad específica utilizando un valor constante para la densidad

del agua (ρw ≈ 1000 kg/m3), como lo indica la ecuación:

1.2.3 Punto de inflamación

El punto de inflamación se entenderá de acuerdo a lo citado por Jaya y otros “El punto de

inflamación es la temperatura mínima necesaria para que un material inflamable

desprenda vapores que, mezclados con el aire, se inflamen en presencia de una fuente

ígnea, para volverse a extinguir rápidamente o no por sí sola”. (Jaya & Mancheno, 2010)

Los valores de temperatura fueron corregidos como dice la norma ASTM D 93, utilizando

la ecuación:

𝑇 = 𝐶 + 0,033 ∗ (760 − 𝑃) ( 4)

Donde:

C: Punto de inflamación observado, °C.

P: Presión barométrica, mmHg.

ρ = ρw ∗ 𝐺E = (1000) ∗ (141.5

131.5 + 𝐺API ) ( 3)

6

1.2.4 Poder Calórico

El poder calorífico según la norma ASTM D 240 “es la cantidad de energía liberada

cuando se quema una masa unitaria de combustible a presión constante, siendo todos los

productos, incluyendo el agua, gaseosos”. (American Society for Testing and Materials,

1997)

Se calibro el equipo utilizando como estándar primario certificado, ácido benzoico, con

poder calórico de combustión reportado de 26,454 MJ/kg.

Los resultados se reportaron en MJ/kg según la norma ASTM D 240; se utilizó la

siguiente ecuación para la transformación de las unidades:

PC =𝐵𝑇𝑈

𝑙𝑏∗

1055,06 𝐽

1 𝐵𝑇𝑈∗

2,2046 𝑙𝑏

1 𝑘𝑔 ( 5)

1.2.5 Cenizas

Las cenizas de combustibles son consideradas “un conjunto de sales minerales obtenidas

como residuo de la combustión de sustancias orgánicas” (Prezi, 2013).

Para calcular la masa de cenizas como un porcentaje de la muestra original, se ha

empleado la ecuación: (ASTM D 482)

%cenizas =𝑤

𝑊∗ 100

(6)

Donde:

w: Masa de cenizas en gramos

W: Masa de la muestra en gramos.

1.2.6 Coeficiente de variación

“El coeficiente de variación es una medida de dispersión que describe la cantidad de

variabilidad en relación con la media. Puesto que el coeficiente de variación no se basa

en unidades, se puede utilizar en lugar de la desviación estándar para comparar la

7

dispersión de los conjuntos de datos que tienen diferentes unidades o diferentes medias”.

(Minitab 17, 2016)

El coeficiente de variación se interpretó de la siguiente forma; “a mayor valor del

coeficiente de variación mayor heterogeneidad de los valores de la variable, y a menor

CV, mayor homogeneidad en los valores de la variable”. (LinkedIn SlideShare, 2012)

La determinación del coeficiente de variación se la realizo mediante la ecuación: (Garcia,

et al., 2002)

CV =𝜎

�̅�=

√∑ (𝑋𝑖−�̅�)2𝑁

𝑖=1

𝑁

�̅�

(7)

Donde:

𝜎: Desviación estándar

N: Numero de mediciones

�̅�: Promedio

8

2. METODOLOGÍA

Se buscó y se seleccionó el aceite lubricante usado que tiene similitud con las muestras

recolectadas en la ciudad de Riobamba.

Se realizó la comparación de los datos de la investigación “Valoración energética de

aceites lubricantes usados mediante su coprocesamiento en hornos para producción de

cal” con los datos que se obtendrán en el presente proyecto de titulación.

Los materiales y métodos empleados para el desarrollo de esta investigación se llevaron

a cabo en el laboratorio de la FIGEMPA de la Universidad Central del Ecuador, ubicado

en el Distrito Metropolitano de Quito.

Los parámetros seleccionados para la caracterización y clasificación de los combustibles

y las mezclas realizadas se detallan en la siguiente tabla.

Tabla 3. Parámetros de caracterización (American Society for Testing and Materials,

1997)

PARAMETROS MÉTODOS

Viscosidad cinemática, 40°C

(mm2/s)

Proporciona la viscosidad de la muestra en mm2/s,

mediante la relación de la constante del viscosímetro

empleado y el tiempo de avance del fluido en cada punto

graduado del viscosímetro. (ASTM D 88)

Gravedad a 15.6°C, °API Determina la densidad del hidrocarburo corregida a

15.6°C, mediante el uso de un hidrómetro de vidrio

calibrado. (ASTM D 287)

Agua % Vol. Y Sedimentos %

Vol.

Proporciona el % de agua libre y sólidos, emulsión y

mediante la adición de demulsificante el % de parafinas

presentes en la muestra. (ASTM D 1796)

Punto de inflamación, °C ASTM D 93

Poder Calorífico, MJ/kg ASTM D 240

Cenizas, % w Determina el % de cenizas. (ASTM D 482)

Metales pesados ASTM 5185

Se seleccionó una muestra homogenizada que cumpla con las características para la

experimentación.

9

2.1 Categorización de mezclas

Los aceites lubricantes usados se clasifican en función a los índices físico-químicos

determinados y las especificaciones de los combustibles de referencia.

La clasificación por grados de combustibles se realizó sobre la base de los requisitos de

la densidad de norma internacional ASTM D 396 y del poder calorífico de las normas

internacionales ASTM: D 6448 y D 6823 que se indican en las tablas 4, 5 y 6.

Tabla 4. Clasificación y especificaciones de combustibles, ASTM D 396 (American

Society for Testing and Materials, 1997)

Parámetros Método Grados

No. 1 No. 2 No. 4

(Liviano)

No. 5

(pesado)

No. 6

Agua y

sedimentos, % v/v

ASTMD: D

95 + 473

0,05

máx.

0,05

máx.

1,00 máx. 2,00

máx.

Cenizas, % m/m ASTM D 482 0,15 máx. -

Punto de

inflamación, ºC

ASTM D 93 38

mín.

38

mín.

38 mín. 55 mín. 60

mín.

Viscosidad a 40

ºC, mm2/s

ASTM D 88 1,3 –

2,1

1,9 –

3,4

1,9 – 5,5 9,0-14,9 15,0-

50,0

Densidad a 15 °C

Kg/m3

ASTM D

1298

850

máx.

876

máx.

>876

**Nota: El Grado No. 1, es un destilado ligero destinado a ser utilizado en quemadores

del tipo de vaporización en los que el aceite se convierte en vapor por contacto con una

superficie calentada o por radiación. La alta volatilidad es necesaria para asegurar que la

evaporación continúe con un mínimo de residuos.

**Nota: El Grado No. 2 es un destilado que está destinado para su uso en quemadores de

tipo de atomización que pulverizan el aceite en una cámara de combustión. Este grado de

aceite se utiliza en la mayoría de los quemadores domésticos y en muchos quemadores

industriales comerciales de capacidad Promedio.

**Nota: El Grado No. 4 (Liviano) es un combustible destilado pesado o mezcla de

destilado/combustible residual que cumple con el rango de viscosidad de especificación.

Está destinado a ser utilizado tanto en quemadores industriales y de atomización por

presión

**Nota: máx. = máximo, y mín.= mínimo

10

Tabla 5. Clasificación y especificaciones de mezclas a partir de aceites usados,

ASTM D 6448 (American Society for Testing and Materials, 1997)


RFO5L RFO5H RFO6

Agua y sedimentos, %

v/v

ASTMD: D 95 +

473

3,0 máx. 3,0 máx. 3,0 máx.

Cenizas, % m/m ASTM D 482 0,8 máx. 0,8 máx. Reportar

Punto de inflamación,

ºC

ASTM D 93 55 mín. 55 mín. 60 mín.

Viscosidad a 40 ºC,

mm2/s

ASTM D 88 5,0-8,9 9,0-14,9 15,0-

50,0

Poder calórico neto,

MJ/kg

ASTM D 240 41,5

mín.

41,5

mín.

43 mín.

**Nota: Grado RFO5L, RFO5H y RFO6, combustibles constituidos parcial o totalmente

por mezclas de aceites lubricantes usados o reprocesados, con o sin combustible destilado,

residual o ambos, y están destinados a varios tipos de quemadores industriales y pueden

requerir o no precalentamiento. Según el grado los quemadores están equipados para el

manejo y atomización adecuada en diversas condiciones climáticas y operacionales.

**Nota: máx. = máximo, y mín. = mínimo.

Tabla 6. Clasificación y especificaciones de mezclas con aceites usados, ASTM D

6823 (American Society for Testing and Materials, 1997)


RFC5L RFC5H RFC6

Agua y sedimentos, %

v/v

ASTMD: D

1796

1,0 máx. 2,0 máx. 2,0 máx.

Cenizas, % m/m ASTM D 482 0,3 máx. 0,3 máx. Reportar

Punto de inflamación,

ºC

ASTM D 93 55 mín. 55 mín. 60 mín.

Viscosidad a 40 ºC,

mm2/s

ASTM D 88 5,0-8,9 9,0-14,9 15,0-50,0

Poder calórico neto,

MJ/kg

ASTM D 240 41,5

mín.

41,5

mín.

43 mín.

**Nota: Grado RFC5L, RFC5H y RFC6, combustibles que contienen al menos 25% de

aceite lubricante usado o reprocesado, con o sin combustible destilado medio, residual o

ambos. Son destinados para varios tipos de quemadores industriales y calderas

comerciales que poseen los dispositivos necesarios para el manejo y atomización

adecuada en variadas condiciones climáticas y operacionales. Los combustibles pueden

11

requerir o no precalentamiento, según la viscosidad. Esta norma es para aplicaciones en

las que la especificación D 6448 no reúna las exigencias de servicio o del equipo térmico

en cuestión.

**Nota: máx. = máximo, y mín. = mínimo.

2.2 Evaluación

Se comparó los resultados de la caracterización con los requisitos establecidos para los

combustibles mostrados en las tablas 4, 5 y 6.

En la tabla 7 se indican los niveles de parámetros que regula la Agencia de Protección

Ambiental de los Estados Unidos para el aprovechamiento energético de los aceites

usados en cualquier sistema térmico.

Tabla 7. Parámetros para el aprovechamiento energético de aceites usados

(VÁZQUEZ, 2013)

Parámetros Niveles permisibles

Cadmio 2 mg/kg máximo

Cromo 10 mg/kg máximo

Hierro 100 mg/kg máximo

Plomo 100 mg/kg máximo

Zinc 100 mg/kg máximo

Punto de inflamación 38 ºC mínimo

A continuación se detalla los equipos y los métodos respectivos para la determinación

de cada parámetro establecido.

2.3 Determinación de la Viscosidad

2.3.1 Método

El procedimiento para la obtención de la viscosidad se basa en la norma internacional

ASTM D 88 saybolt viscosity

12

2.3.2 Equipo utilizado

Viscosímetro Saybolt. (SAYBOLT – REDWOOD VISCOMETER BATH

marca Seta, Modelo 83201-2, serie 1027008 ) (imagen K1)

Tubo succionador

Embudo filtro

Frasco recibidor 60ml

Cronometro graduado en décimas de segundo, exactitud: 0.01 seg. (American

Society for Testing and Materials, 1997)

2.4 Determinación de la Gravedad API

2.4.1 Método

La técnica empleada en este parámetro es de la norma internacional ASTM D 287


Probeta de 1000ml

Hidrómetro (ASTM 53 H, número 20-3228) (Imagen K2)

Termómetro (SETA, ASTM 12 C - 86) (American Society for Testing and

Materials, 1997)

2.5 Determinación del Agua y Sedimentos BSW

2.5.1 Método

Es el empleado por la norma internacional ASTM D 1796 Standard Test Method for wáter

and Sediment in Crude Oil by the Centrifuge Method (Laboratory Procedure).


Centrifuga (Marca Seta OILTEST CENTRIFUGE, modelo 90000-3, serie,

1032566) (Imagen K3)

Recipientes de vidrio tipo cono 100ml

13

Demulsificante: Tween 20.

Pipetas de transferencia

Tolueno. (American Society for Testing and Materials, 1997)

2.6 Determinación del Punto de inflamación

2.6.1 Método

El proceso seguido es el de la norma internacional ASTM D 93.


Flash point tester Pensky-Martens HFP 380 de copa cerrada. El equipo consta

de: (Imagen K4)

Copa y tapa de ensayo, obturador, dispositivo de agitación, fuente de

calentamiento, fuente de ignición, baño de aire y plato superior.

Termómetro (SETA, ASTM 12 C – 86).

Fuente de ignición. (American Society for Testing and Materials, 1997)

2.6.3 Consideraciones tomadas en cuenta

Observar y registrar la presión barométrica en el momento y lugar del ensayo.

Cuando la presión difiera de 101,3 kPa (760 mmHg), corregir el punto de inflamación

como se indica a continuación:

Punto de inflamación Corregido: C+0,25(101,3-K)

Punto de inflamación Corregido: F+0,06(760-P)

Punto de inflamación Corregido: C+0,033(760-P)

Donde:

C: Punto de inflamación observado, °C.

F: Punto de inflamación observado, °F.

P: Presión barométrica, mmHg.

K: Presion Barometrica, KPa. (American Society for Testing and Materials, 1997)

14

2.7 Determinación del Poder Calorífico

2.7.1 Método

Los pasos a realizar son los que se encuentran descritos en la norma internacional ASTM

D 240. Standard Test Method of Heat of Combustion of Liquid Hydrocarbon Fuels by

Bomb Calorimeter.


Calorímetro, marca Parr 6400. (Imagen K5)

Balanza analítica, Boeco Germany BPS 40 plus, apreciación: 0,001 g.

Pipeta de transferencia. (American Society for Testing and Materials, 1997)

2.8 Determinación de cantidad de ceniza

2.8.1. Método

El procedimiento empleado se encuentra descrito en la norma internacional ASTM D 482.


Balanza analítica, Boeco Germany BPS 40 plus apreciación: 0,001 g.

Mufla, Nabertherm P 330. (Imagen K6)

Crisol

Pinzas para crisol.

Mechero Fisher.

Desecador. (American Society for Testing and Materials, 1997)

2.9. Determinación de metales pesados

2.9.1 Método

La metodología seguida para este ensayo es la que se encuentra en la norma internacional

ASTM D 5185.


Balanza analítica, Boeco Germany BPS 40 plus apreciación: 0,001 g.

15

Mufla, Nabertherm P 330

Crisol.

Pinzas para crisol

Mechero Fisher

Desecador.

Estufa eléctrica, Thermo Scientific, número 50126936.

Sorbona.

Agitadores.

Embudo.

Equipo de absorción atómica, PINAACLE 900T. (Imagen K7)

Papel filtro

Agua destilada

Soluciones estándar. (American Society for Testing and Materials, 1997)

2.10. Procesamiento de mezclas

El análisis de la caracterización de las distintas mezclas se realizo en varias

composiciones porcentuales; se definio una codificación para las distintas mezclas

elaboradas. La tabla 8. Muestra la información porcentual de combustible y aceite

lubricante usado combinado.

Tabla 8. Porcentaje de la mezcla (Aceite lubricante usado y combustible) (Autor,

2017)

Diesel (%) Aceite (%) Código

10 90 M1

30 70 M2

50 50 M3

75 25 M4

Etanol (%) Aceite (%) Código

10 90 M5

30 70 M6

50 50 M7

75 25 M8

Bunker (%) Aceite (%) Código

10 90 M9

30 70 M10

50 50 M11

75 25 M12

M1. Cantidad de 300ml de combustible + 2700ml de aceite lubricante usado en

una porción de 3 litros de mezcla de combustible (Imagen A4).

16















M9. Cantidad de 100ml de combustible + 900ml de aceite lubricante usado en una

porción de 1 litro de mezcla de combustible.


una porción de 1 litro de mezcla de combustible.





La codificación para cada uno de los combustibles empleados se ilustra en la siguiente

tabla (Tabla 9) y se los puede observar en el Anexo A.

Tabla 9. Codificación de combustible (Autor, 2017)

Combustible Código

Aceite lubricante usado A

Diésel D

Etanol E

Bunker B

17

3. CALCULOS Y RESULTADOS

Para la selección del aceite que se utilizó, se analizan los datos obtenidos en la siguiente

tabla y se seleccionó el aceite para la experimentación.

Tabla 10. Comparación del aceite usado utilizado con el aceite usado de Riobamba

(Autor, 2017)

Parámetros Aceite

usado

utilizado

Aceite Riobamba

M1

Aceite Riobamba

M2

Densidad (kg/m3) 888,98 884 883

Poder Calórico (MJ/kg) 44,3 41,861 40,067

Agua (%v/v) 0,6 0 0

Sedimentos (%v/v) 0,7 0,5 1,43

Cadmio (mg/kg) 0,074 < 0,4 < 0,4

Gravedad API 27,7 29 28,7

En la tabla anterior se ilustran los valores obtenidos para los diferentes parámetros

analizados de los distintos aceites lubricantes usados, donde se evidencia una similitud en

la mayoría de valores.

En virtud a lo expuesto se puede establecer que los 3 aceites lubricantes usados poseen

las mismas características físico-químicas.

Los resultados de las propiedades físico-químicas de los combustibles utilizados y las

mezclas realizadas, obtenidos por medio de técnicas de caracterización ASTM,

permitieron identificar los parámetros de clasificación que los combustibles y mezclas

pueden tener mediante la comparación con la norma ASTM: D 396, D 6448 y D 6823.

Las mezclas M7 y M8 fueron descartadas debido que al momento de preparar las

combinaciones en las concentraciones respectivas se observó que las sustancias son

inmiscibles, lo que hace imposible caracterizarlas de acuerdo a los parámetros

establecidos (Anexo A)

18

3.1 Densidad

La Figura 1 muestra los valores de los promedios de la densidad de las mezclas realizadas

en el laboratorio.

Figura 1. Densidad (Autor, 2017)

Este ensayo se realizó siete veces para cada uno de los combustibles y mezclas (Anexo

C), de la gravedad API, y a partir de esta se determinó la densidad mediante el cálculo a

partir de la ecuación 3 utilizando únicamente los promedios de cada uno de los

combustibles y mezclas experimentales.

Ejemplo: Aceite lubricante usado

ρ = (1000𝑘𝑔

𝑚3) ∗ (

141.5

131.5 + 27,67 )

ρ =888,98 𝑘𝑔

𝑚3

Las mezclas M1, M2, M3 y M4 presentan una densidad entre 885 – 856 kg/m3.

Mientras que las mezclas M5, M6 y M9 presentan una densidad entre 897 a 891 kg/m3.

Las mezclas M9, M10, M11 y M12 realizadas con bunker tienen una densidad entre

888,26 a 1017,99 kg/m3.

Los valores de coeficiente de variación son cero para este parámetro excepto de la mezcla

M11, por esta razón las mediciones realizadas son reproducibles (Anexo L)

888,98

845,28

884,45875,54

867,57856,02

926,83

891,22897,92

968,70

888,26

923,03

1003,241017,99

800,0

850,0

900,0

950,0

1000,0

A D M1 M2 M3 M4 E M5 M6 B M9 M10 M11 M12

Den

sid

ad (

kg/m

3)

Mezclas

Densidad

19

Tabla 11. Coeficientes de variación – Gravedad API (Autor, 2017)

Sustancia CV

Aceite 0,00

Etanol 0,00

Diésel 0,00

M1 0,00

M2 0,00

M3 0,00

M4 0,00

M5 0,00

M6 0,00

Bunker 0,00

M9 0,00

M10 0,00

M11 0,01

M12 0,00

3.2 Viscosidad cinemática

Los resultados obtenidos para este parámetro se pueden observar en la Figura 2, donde

los resultados se obtuvieron a partir de los Segundos Saybolt Universal (SSU) que reporta

el equipo utilizado (Anexo D).

La viscosidad cinemática de las mezclas M1, M2, M3 y M4, va disminuyendo a medida

que aumenta la cantidad del Diésel en dichas mezclas.

Las mezclas M5 y M6 presentan una viscosidad cinemática mayor que las anteriores

mezclas.

Figura 2.Viscosidad Cinemática SSU (Autor, 2017)

553,4

5,6

254,8

85,2

30,9 12,1

544,5

361,2

235,5

3,4

124,9

48,622,7 9,8

250,5

161,4

0

100

200

300

400

500

600

A D M1 M2 M3 M4 M5 M6

ʋ (

mm

2 /s)

Mezclas

T = 21,1°C T = 40°C

20

En la Figura 3 se ilustra los valores promedios de la viscosidad cinemática, obtenidos a

partir de Segundos Saybolt Furol (SSF) (Anexo E), donde las tendencias de las mezclas

son las mismas que en la Figura 2.

Ejemplo: Aceite lubricante usado – test 5 (Anexo D y E)

ʋ = 1071𝑆𝑆𝑈/4632

1000 ʋ = 104𝑆𝑆𝐹/

4717

10000

ʋ = 231,51𝑚𝑚2/s ʋ = 220,48𝑚𝑚2/𝑠

La viscosidad cinemática del Bunker y mezclas con éste solo se pudieron obtener a partir

de SSF debido a la alta viscosidad del Bunker.

La viscosidad cinemática de las mezclas M9, M10, M11 y M12, va aumentando a medida

que aumenta la cantidad del Bunker en dichas mezclas.

Tabla 12. Coeficientes de variación – viscosidad cinemática (SSF) (Autor, 2017)

Sustancia CV

Aceite 0,020

Etanol -

Diésel 0,070

M1 0,020

M2 0,020

M3 0,06

M4 0,05

M5 0,01

M6 0,03

Bunker 0,005

M9 0,02

M10 0,007

M11 0,01

M12 0,006

Los coeficientes de variación de la viscosidad cinemática a partir de Segundos Saybolt

Furol (SSF) (Tabla 12), son <=0,07 lo que establece que los resultados obtenidos

muestran una mayor homogeneidad. (Anexo L)

21

Figura 3. Viscosidad Cinemática SSF (Autor, 2017)

3.3 Poder calorífico

Los resultados promedios de este parámetro se detallan en la Figura 4, Estos promedios

se obtuvieron a partir de tres repeticiones (Anexo F) para cada uno de los combustibles y

mezclas.

Figura 4. Poder Calorífico (Autor, 2017)

La mezcla M4 es la que tiene mayor poder calórico y la mezcla M6 es la que tiene menor

poder calórico siendo estos valores de 45,368 y 35,016 MJ/kg, respectivamente.

492,9

26,1

278,5

88,342,4 24

480,2

329,3

968,1

450,6524,6

625,5697,5

225,4

18,4

139,9

52,3 33,9 21,9

316,6

204,9

537,8

346,2 374,5 390,8

537,1

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

A D M1 M2 M3 M4 M5 M6 B M9 M10 M11 M12

ʋ (

mm

2 /s)

Mezclas

T = 21,1 °C T = 40 °F

44

,31

0

44

,86

2

44

,99

8

45

,18

0

45

,28

7

45

,36

8

10

,87

7

41

,78

0

35

,01

6

43

,49

5

41

,16

8

43

,97

6

44

,21

9

43

,63

7

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

50,0

A D M1 M2 M3 M4 E M5 M6 B M9 M10 M11 M12

PC

(M

J/kg

)

Mezclas

22

Mientras que las mezclas realizadas con el Bunker se encuentran en el rango de 41 y

44,219 MJ/kg.

Los resultados el calorímetro Parr los reporta en BTU/lb (Anexo B), para la

transformación de unidades se utilizó la ecuación 5.

Ejemplo: Aceite lubricante usado – test 2 (Anexo F)

PC = 19086,801𝐵𝑇𝑈

𝑙𝑏∗

1055,06 𝐽

1 𝐵𝑇𝑈∗

2,2046 𝑙𝑏

1 𝑘𝑔

PC = 44395618 𝐽/𝑘𝑔 ≈ 44,4 MJ/kg

Los valores de coeficiente de variación para este parámetro se encuentran en la Tabla 13,

los cuales son aproximadamente cero, por esta razón las mediciones realizadas son muy

similares (anexo L).

Tabla 13. Coeficientes de variación – Poder calorífico (Autor, 2017)

Sustancia CV

Aceite 0,01

Etanol 0,02

Diésel 0,02

M1 0,00

M2 0,00

M3 0,00

M4 0,00

M5 0,00

M6 0,01

Bunker 0,01

M9 0,01

M10 0,00

M11 0,00

M12 0,01

3.4 Contenido de Agua

En la Figura 5, se muestra el promedio de la cantidad de agua que contienen los

combustibles y las mezclas caracterizadas en el laboratorio (Anexo G).

23

Figura 5. Agua (Autor, 2017)

De acuerdo a los resultados de la Figura 5, se tiene que los combustibles aceite, diésel y

bunker contienen un porcentaje mínimo de agua de 0,7 y 0,5%; mientras que el etanol

contiene un significativo porcentaje de agua de 47%.

Lo que se evidencia también en cada una de las mezclas realizadas con cada combustible

en sus distintas proporciones.

Se puede evidenciar en la Tabla 14 que los valores de coeficiente de variación de

contenido de agua son inferiores a 0,3 (Anexo L); excepto para el aceite, diésel y la mezcla

M6.

Tabla 14. Coeficientes de variación – Contenido de agua (Autor, 2017)

Sustancia CV

Aceite 0,17

Etanol 0,02

Diésel 0,28

M1 0,20

M2 0,09

M3 0,09

M4 0,05

M5 0,07

M6 0,57

Bunker 0,00

M9 0,01

M10 0,00

M11 0,00

M12 0,00

0,6 0,5 1 1,1 1,1 1,2

47

2,1

13,8

0,7 0,5 0,25 0,1 0,60

10

20

30

40

50

A D M1 M2 M3 M4 E M5 M6 B M9 M10 M11 M12

Co

nte

nid

o d

e ag

ua

(% v

/v)

Mezclas

Agua

24

3.5 Contenido de Sedimentos

La Figura 6, presenta los porcentajes de sedimentos que contienen los combustibles y

mezclas realizadas con estos (Anexo G).

Figura 6. Sedimentos (Autor, 2017)

De acuerdo a los datos de la Figura 6, se observa porcentajes inferiores al 1,5%v/v de

sedimentos de las mezclas M1 hasta la M6, lo que significa que se pueden clasificar como

combustibles constituidos parcial o totalmente por mezclas de aceites lubricantes usados

de acuerdo a las normas ASTM: D 6823 y D 6448, donde se especifican los valores de <

3 y <2%v/v respectivamente.

En tanto que las mezclas M9 hasta la M12 tienen mayor cantidad de sedimentos que los

combustibles aceite, diésel y etanol y mezclas realizadas con estos combustibles.

Los combustibles y mezclas que poseen mayor heterogeneidad son: el etanol, M5 y M6

conforme a los coeficientes de variación de la Tabla 15. (Anexo L)

Tabla 15. Coeficientes de variación – Contenido de sedimentos (Autor, 2017)

Sustancia CV

Aceite 0,08

Etanol 0,43

Diésel 0,00

M1 0,05

0,7 0,2 1,2 1,1 0,9 0,9 0,133 0,5 0,3

45,3

10,3

37,340,3

35,3

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

A D M1 M2 M3 M4 E M5 M6 B M9 M10 M11 M12

Co

nte

nid

o d

e se

dim

ento

s (%

v/v

)

Mezclas

Sedimentos

25

Sustancia CV

M2 0,10

M3 0,11

M4 0,11

M5 0,29

M6 0,43

Bunker 0,03

M9 0,15

M10 0,04

M11 0,04

M12 0,04

3.6 Punto de inflamación

Los resultados obtenidos para este ensayo se muestran en la Figura 7.

Para la determinación del Flash Point de los combustibles y las mezclas se realizarón tres

repeticiones (Anexo H), de las cuales se calculó el promedio que se ilustra a continuación:

Figura 7. Punto de inflamación (Autor, 2017)

En los datos obtenidos en este ensayo, muestran una disminución progresiva del punto de

inflamación en la medida que va aumentando la cantidad de combustible empleado en

cada una de las mezclas.

Ejemplo: Aceite lubricante usado – test 1 (Anexo H)

196,7

142,7

113,1

90,771,7 67,1

46,1

69,4

32,1

78,1

128,7109,7

82,1 79,1

0

50

100

150

200

A M1 M2 M3 M4 M5 M6 D E B M9 M10 M11 M12

Tem

per

atu

ra (

°C

)

Mezclas

Temperatura de inflamación

26

𝑇 = 190 + 0,033 ∗ (760 − 546)

𝑇 = 197,1 º𝐶

Los valores de coeficiente de variación (Tabla 16) obtenidos para los puntos de

inflamación son aproximadamente cero, lo cual representa una dispersión muy baja de

los promedios de los obtenidos (Anexo L).

Tabla 16. Coeficientes de variación – Punto de inflamación (Autor, 2017)

Sustancia CV

Aceite 0,007

Etanol 0,031

Diésel 0,036

M1 0,014

M2 0,008

M3 0,006

M4 0,0001

M5 0

M6 0,02

Bunker 0,03

M9 0,01

M10 0,005

M11 0

M12 0,01

3.7 Contenido de Cenizas

En la Figura 8, se presenta la distribución de los valores promedios de la cantidad de

cenizas (Anexo I), en % m/m para los combustibles y mezclas.

Los resultados expresan que las mezclas M5 y M6 poseen menor porcentaje de cenizas

que las mezclas M1, M2, M3 y M4.

Por otra parte las mezclas M9, M10, M11 y M12 realizadas con Bunker presentan mayor

porcentaje de cenizas que todos los combustibles utilizados y mezclas realizadas.

27

Figura 8. Cenizas (Autor, 2017)

Ejemplo: Aceite lubricante usado – test 1 (Anexo H)

%cenizas =0,038

10,079∗ 100

%cenizas = 0,377

Los coeficientes de variación del contenido de cenizas de los combustibles y sus mezclas

son aproximadamente cero (Tabla 17), lo que significa que la variabilidad de los

resultados es muy baja (Anexo L).

Tabla 17. Coeficientes de variación – Contenido de cenizas (Autor, 2017)

Sustancia CV

Aceite 0,01

Etanol 0

Diésel 0,09

M1 0,01

M2 0,01

M3 0,01

M4 0

M5 0,02

M6 0,03

Bunker 0,003

M9 0,02

M10 0,01

M11 0,006

M12 0,02

0,38 0,033 0,463 0,387 0,376 0,43 0 0,303 0,177

10,702

0,441

2,049 2,064

6,436

0

2

4

6

8

10

12

A D M1 M2 M3 M4 E M5 M6 B M9 M10 M11 M12

Cen

izas

(%

m/m

)

Mezclas

Cenizas

28

3.8 Metales Pesados

La Figura 9 ilustra los valores de metales pesados, en miligramos por kilogramo (mg/kg)

para los combustibles y mezclas analizados.

Figura 9. Metales (Autor, 2017)

Se puede evidenciar en los resultados que existe mayor presencia de Zinc y Hierro en

todos los combustibles y mezclas ensayadas.

Para el Cadmio los valores que se reportaron fueron los límites de detección del equipo

que es < 0,075 mg/kg, ya que los valores obtenidos para estos parámetros fueron

inferiores a estos.

Los coeficientes de variación de los metales pesados analizados de los combustibles y sus

mezclas son aproximadamente cero (Tabla 18), lo que significa que los resultados tienen

una alta homogeneidad (Anexo L).

Tabla 18. Coeficientes de variación – Contenido de cenizas (Autor, 2017)

Sustancia Metales CV

Aceite Zn 0,01

Cd 0,00

Cr 0,02

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

350,0

A D M1 M2 M3 M4 E M5 M6 B M9 M10 M11 M12

met

ales

pes

ado

s (m

g/kg

)

Mezclas

Zn Cd Cr Pb Fe

29


Pb 0,04

Fe 0,02

Etanol Zn 0,00

Cd 0,00

Cr 0,00

Pb 0,00

Fe 0,00

Diésel Zn 0,01

Cd 0,00

Cr 0,07

Pb 0,09

Fe 0,01

M1 Zn 0,00

Cd 0,00

Cr 0,08

Pb 0,13

Fe 0,02

M2 Zn 0,00

Cd 0,00

Cr 0,03

Pb 0,07

Fe 0,00

M3 Zn 0,00

Cd 0,00

Cr 0,05

Pb 0,06

Fe 0,02

M4 Zn 0,00

Cd 0,00

Cr 0,04

Pb 0,07

Fe 0,01

M5 Zn 0,00

Cd 0,00

Cr 0,00

Pb 0,00

Fe 0,00

M6 Zn 0,00

Cd 0,00

Cr 0,00

Pb 0,00

Fe 0,00

Bunker Zn 0,00

30


Cd 0,00

Cr 0,10

Pb 0,04

Fe 0,01

M9 Zn 0,00

Cd 0,00

Cr 0,12

Pb 0,03

Fe 0,01

M10 Zn 0,00

Cd 0,00

Cr 0,09

Pb 0,11

Fe 0,00

M11 Zn 0,00

Cd 0,00

Cr 0,01

Pb 0,06

Fe 0,00

M12 Zn 0,00

Cd 0,00

Cr 0,05

Pb 0,04

Fe 0,00

31

4. DISCUSIÓN

El aceite lubricante usado seleccionado, presenta cualidades físico-químicas semejantes

al aceite lubricante usado de Riobamba, en los siguientes parámetros: Densidad, Poder

Calórico, contenido de Agua y Sedimentos, Gravedad ºAPI y Cadmio (mg/kg).

Los resultados de densidad reflejan que las mezclas M1, M2, M3 y M4 poseen menor

densidad que las mezclas M5, M6, M9, M10, M11 y M12, debido a que el diésel posee

la menor densidad de los combustibles de (845,28 kg/m3), el cual fue empleado para

realizar las mezclas M1, M2, M3 y M4.

La viscosidad cinemática a partir de SSU de las mezclas M1, M2, M3 y M4, va

disminuyendo a medida que aumenta la cantidad del Diésel en dichas mezclas debido a

que esté combustible tiene una viscosidad menor de 5,6 y 3,4 mm2/s a las temperaturas

de 21,1 y 40 °C respectivamente.

Las mezclas M5 y M6 presentan una viscosidad cinemática mayor que las anteriores

mezclas, debido a que el aceite lubricante usado tiene una viscosidad cinemática mayor

que el diésel.

La viscosidad cinemática de las mezclas M9, M10, M11 y M12, va aumentando a medida

que aumenta la cantidad del Bunker en dichas mezclas, debido a que esté combustible

tiene una viscosidad mayor que todos los combustibles empleados, de 968,1 y 537,8

mm2/s a las temperaturas de 21,1 y 40 °C respectivamente.

Los resultados expresan que las mezclas M5 y M6 poseen menor porcentaje de cenizas

que las mezclas M1, M2, M3 y M4., esto se debe que el etanol no contiene cenizas, el

cual fue empleado para realizar las mezclas M5 y M6.

La mezcla M4 es la que tiene mayor poder calórico y la mezcla M6 es la que tiene menor

32

poder calórico, esto se debe que la mezcla M4 se la realizo con diésel, mientras la mezcla

M6 se la realizo con etanol, que tienen 44,862 y 10,877 MJ/kg de poder calórico

respectivamente.

Los resultados de contenido de agua establecen que las mezclas M5 y M6 poseen mayor

porcentaje de agua que las demás mezclas realizadas, esto se debe a que el etanol tiene la

mayor cantidad de agua que los otros combustibles, el cual fue empleados para realizar

las mezclas M5 y M6.

Los datos de sedimentos muestran que las mezclas desde M1 hasta M6 tienen menor

porcentaje de sedimentos que las mezclas desde M9 hasta M12, debido a que el etanol y

el diésel poseen una cantidad mínima de sedimentos, los cuales fueron usados para la

preparación de las mezclas desde M1 hasta M6.

Debido a que el diésel, etanol y bunker tienen menor punto de inflamación, las mezclas

realizadas con éstos disminuyen progresivamente el punto de inflamación en medida que

aumenta la concentración de combustible empleado en cada una de las mezclas.

El Centro de Investigación del Petróleo, La Habana, Cuba realizó una investigación en la

cual evaluaron aceites usados para utilizarlos como combustible (Soto, et al., 2010),

dentro de las mezclas se encuentra una comparación con Diésel y aceite lubricante usado.

Al comparar los resultados de la mezcla, con los de las mezclas 1,2,3 y 4 de la presente

investigación se observan diferencias en los valores del Poder Calorífico (Kcal/Kg),

Sedimentos (% v/v), Punto de inflamación (°C), Cenizas (%), Agua (% v/v), solo se

encuentran coincidencias aproximadas del Cadmio (mg/kg): Mezcla 2 (0,21) Vs las

muestras del presente estudio (M1 0,074; M2 0,075; M3 0,076; M4 0,075); Plomo

(mg/kg): Mezcla 2 (< 1,00) Vs (M1 0,571; M2 0,701; M3 0,378; M4 0,525).

Se observa en los resultados de contenido de metales pesados que existe mayor presencia

de Zinc y Hierro en todas las mezclas ensayadas, esto se debe a que el aceite lubricante

usado, diésel, etanol y bunker tienen alto contenido de zinc y hierro.

33

Por lo establecido anteriormente se demuestra que la mezcla con mayor poder calorífico

es la de 25% de aceite lubricante usado y 75% de Diésel, siendo de 45,368 MJ/kg.

Al evaluar los costos de las mezclas, la mezcla con una concentración de 50% de aceite

lubricante usado y 50% de Bunker sería más económica debido al bajo costo del

combustible, y además ambas mezclas se encuentran en los límites máximos permisibles

exigidos por las Normas Internacionales ASTM D 6448 y ASTM D 6823.

34

5. CONCLUSIONES

Los parámetros de caracterización del aceite lubricante usado y sus mezclas, se

seleccionaron de acuerdo a los requisitos exigidos por las normativas

internacionales ASTM: D 396, D 6448 y D 6823 (Tablas 4, 5 y 6).

De acuerdo a la norma ASTM: D 396 (Tabla 4) para el parámetro de densidad las

mezclas M2, M3 y M4, se clasifican en el grado 2 y las mezclas M1, M5, M6,

M9, M10, M11 y M12 se clasifican en grado 4.

De acuerdo a la norma ASTM: D 6448 y D 6823 (Tabla 5 y 6) por el poder

calorífico las mezclas M1, M2, M3, M4, M9, M10, M11 y M12 se clasifican en

los grados RFO6 y RFC6, la mezcla M5 se clasifica en los grados RFO5L y

RFO5H y la mezcla M6 no clasifica para las especificaciones establecidas por la

norma.

Se determinó que las mezclas M4 y M11 son óptimas y adecuadas, ya que la M4

posee 45,368 MJ/kg de poder calorífico, tiene baja volatilidad, contiene 1,2% v/v

de agua y 0,9% v/v de sedimentos; Además una mínima cantidad de cenizas

<0,5% m/m; y la M11 tiene 44,219 MJ/kg de poder calorífico, baja volatilidad,

0,1% v/v de agua, 40,3% v/v de sedimentos y contiene 2,03% de cenizas. Ambas

se encuentran dentro de los límites de las Normas Internacionales ASTM D 6448

y ASTM D 6823 (American Society for Testing and Materials, 1997).

35

6. RECOMENDACIONES

En próximas investigaciones relacionadas con la valoración energética de mezclas

de aceite lubricante usado con otros combustibles para la utilización como

combustible alternativo se amplié los parámetros de caracterización como: cloro

total, contenido de azufre.

Sería conveniente que en el ensayo para determinar la viscosidad cinemática y

reducir los errores sistemáticos se debe mejorar en el manejo del cronometro.

Aumentar el rango para la temperatura mayor a 40°C, en el ensayo de

determinación de la viscosidad cinemática, debido a que en el presente estudio

solo se consideró esta temperatura y la temperatura ambiente.

Realizar el estudio técnico y financiero de la reutilización del aceite lubricante

usado como combustible o la fabricación de combustibles provenientes parcial o

total de éste, de una manera ambientalmente sustentable.

Realizar nuevas mezclas con aceite lubricante usado y otros combustibles como

las naftas industriales de bajo octanaje, Fuel oil No. 6, pero con las mismas

concentraciones realizadas en esta investigación (10, 30, 50 y 75% de

combustible), y proceder a su respectiva caracterización.

A nivel de poder calórico se recomienda la mezcla M4 y por el bajo costo del

combustible Bunker la mezcla M11.

36

BIBLIOGRAFÍA

American Society for Testing and Materials, 1997. Annual book of ASTM standards,

petroleum products, lubricants, and fossil fuels. Pennsylvania: s.n.

Benjumea, P., Chaves, G. & Vargas, C., 2006. Efecto de la temperatura sobre la densidad

del biodiesel de aceite de palmas y sus mezclas con diésel convencional. [Online]

Available at: https://revistas.unal.edu.co/index.php/energetica/article/view/24078/24717

[Accessed 14 Julio 2017].

Depuroil S.A, 1999. euskalnet. [Online]

Available at: http://www.euskalnet.net/depuroilsa/Riesgosmedioambiente.html


Espín, E., 2014. Valoración energetica de aceites lubricantes usados mediante su

coprocesamiento en hornos para la producción de cal, Quito: s.n.

Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción, 2006. basel, Guayaquil:

s.n.

Garcia, L., Marques, M. & Santizo, A., 2002. Colposfesz. [Online]

Available at:

http://colposfesz.galeon.com/est501/distfrec/meddisp/meddisp.htm#contenido

[Accessed 24 Agosto 2017].

Jaya, E. & Mancheno, P., 2010. Repositorio Institucional de la Escuela Superior

Politécnica de Chimborazo. [Online]

Available at: http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/454

[Accessed 2 Junio 2017].

LinkedIn SlideShare, 2012. LinkedIn Corporation. [Online]

Available at: https://es.slideshare.net/cristina1994/coeficiente-de-variacin-15645016

[Accessed 18 Septiembre 2017].

Maze, R., Palacio, R. & Restrepo, H., 2005. Construcción de un viscosímetro Saybolt

Universal. [Online]

Available at:

37

http://www.pascualbravo.edu.co/cintex/index.php/cintex/article/viewFile/180/180

[Accessed 22 Mayo 2017].

Ministerio del Ambiente, 2012. Listados nacionales de sustancias químicas peligrosas,

desechos peligrosos y especiales. [Online]

Available at: http://www.ambiente.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2014/05/AM-

142_Listados-SQP-DP-y-DE.pdf

[Accessed 12 Febrero 2017].

Minitab 17, 2016. Minitab Inc. [Online]

Available at: http://support.minitab.com/es-mx/minitab/17/topic-library/basic-statistics-

and-graphs/summary-statistics/what-is-the-coefficient-of-variation/


Montes, M. J., Muñoz, M. & Rovira, A., 2014. Google libros. [Online]

Available at:

https://books.google.es/books?hl=es&lr=&id=_jiFBQAAQBAJ&oi=fnd&pg=PA1&dq

=Montes,+Mar%C3%ADa+J%C3%B3se%3B+Mu%C3%B1oz,+Marta%3B+Rovira,+

Antonio&ots=ljnqoAn-

Df&sig=IZUae3pP_E4EJ7gIfPuaDupa1hI#v=onepage&q=Montes%2C%20Mar%C3%

ADa%20J%C3%B3se%3B%20Mu%C3%B1oz%2C%


Prezi, 2013. PREZI. [Online]

Available at: https://prezi.com/hwnkmjy-f4rj/astm-482/


Reglamento sustitutivo para la regulación de los precios de los derivados del peroleo,

2015. Reglamento sustitutivo para la regulación de los precios de los derivados de los.

[Online]

Available at: http://www.produccion.gob.ec/wp-content/uploads/2016/03/1.-

REGLAMENTO-DE-PRECIOS-DE-DERIVADOS-DE-PETR%E2%80%A1LEO.pdf


República de Colombia Ministerio de Minas y Energía, 2001. Transformación de los

aceites usados para utilización como energéticos en procesos de combustión. [Online]

Available at:

http://www.si3ea.gov.co/si3ea/documentos/documentacion/ure/estudios/EstudiosEficien

38

cia_AceitesUsados.pdf

[Accessed 11 Enero 2017].

Serrano, C., 2011. Levantamiento de información del uso de aceites usados como

combustible en actividades artesanales e industriales y actualización del manejo de

aceites usados en lubricadoras y talleres mecánicos, Guayaquil: s.n.

Soto, S., Martinez, L., Ruiz, D. & Cobo, J., 2010. Cubasolar. [Online]

Available at:

http://www.cubasolar.cu/Biblioteca/ecosolar/Ecosolar50/HTML/articulo01N.htm


Terradillos, J. & Ciria, j., 1998. lubrication management. [Online]

Available at: http://lubrication-management.com/wp-

content/uploads/sites/3/2014/07/Evoluci%C3%B3n_Lubricaci%C3%B3n_ES.pdf


Vázquez, J., 2013. Reposito institucional universidad de cuenca. [Online]

Available at: http://dspace.ucuenca.edu.ec/bitstream/123456789/546/1/TESIS.pdf

[Accessed 15 Junio 2017].

39

ANEXOS

40

Anexo A. Combustibles y mezclas caracterizados

Imagen A 1. Aceite lubricante usado

Imagen A 2. Diésel (D)

Imagen A 3. Etanol (E)

Imagen A 4. Mezcla M1



41






42

Anexo B. Poder Calórico

Imagen B 1. Aceite lubricante usado

Imagen B 2. Etanol

Imagen B 3. Diésel

Imagen B 4. Bunker

Imagen B 5. Mezcla M9

Imagen B 6. Mezcla M10

43

Anexo C. Promedios gravedad API

Tabla C 1. Promedios Gravedad API

Sustancia Test T °C API T °F API corregido Promedio

Aceite

lubricante

usado

1 20,6 28,2 69,1 27,6

27,7

2 20,6 28,2 69,1 27,6

3 20,6 28,3 69,1 27,7

4 20,6 28,3 69,1 27,7

5 20,6 28,3 69,1 27,7

6 20,6 28,3 69,1 27,7

7 20,6 28,3 69,1 27,7

Diésel

1 18 36,2 64,4 35,9

35,9

2 18 36,2 64,4 35,9

3 18 36,2 64,4 35,9

4 18 36,2 64,4 35,9

5 18 36,2 64,4 35,9

6 18 36,2 64,4 35,9

7 18 36,2 64,4 35,9

M1

1 16 28,4 60,8 28,4

28,5

2 16 28,5 60,8 28,5

3 16 28,5 60,8 28,5

4 16 28,5 60,8 28,5

5 16 28,5 60,8 28,5

6 16 28,5 60,8 28,5

7 16 28,5 60,8 28,5

M2

1 16 30,3 60,8 30,2

30,1

2 16 30,2 60,8 30,1

3 16 30,2 60,8 30,1

4 16 30,2 60,8 30,1

5 16 30,2 60,8 30,1

6 16 30,2 60,8 30,1

7 16 30,2 60,8 30,1

M3

1 16 31,7 60,8 31,6

31,6

2 16 31,7 60,8 31,6

3 16 31,7 60,8 31,6

4 16 31,7 60,8 31,6

5 16 31,7 60,8 31,6

6 16 31,7 60,8 31,6

7 16 31,7 60,8 31,6

44


M4

1 16 33,9 60,8 33,8

33,8

2 16 33,9 60,8 33,8

3 16 33,9 60,8 33,8

4 16 33,9 60,8 33,8

5 16 33,9 60,8 33,8

6 16 33,9 60,8 33,8

7 16 33,9 60,8 33,8

M5

1 18 27,5 64,4 27,2

27,3

2 18 27,5 64,4 27,2

3 18 27,6 64,4 27,3

4 18 27,6 64,4 27,3

5 18 27,6 64,4 27,3

6 18 27,6 64,4 27,3

7 18 27,6 64,4 27,3

M6

1 18 26,4 64,4 26,1

26,1

2 18 26,3 64,4 26

3 18 26,4 64,4 26,1

4 18 26,4 64,4 26,1

5 18 26,4 64,4 26,1

6 18 26,4 64,4 26,1

7 18 26,4 64,4 26,1

Bunker

1 20 14,9 68,0 14,5

14,6

2 20 14,9 68,0 14,5

3 20 15 68,0 14,6

4 20 15 68,0 14,6

5 20 15 68,0 14,6

6 20 15 68,0 14,6

7 20 15 68,0 14,6

M9

1 16 28,3 60,8 27,8

27,8

2 16 28,3 60,8 27,8

3 16 28,3 60,8 27,8

4 16 28,3 60,8 27,8

5 16 28,3 60,8 27,8

6 16 28,3 60,8 27,8

7 16 28,3 60,8 27,8

M10

1 20 22,3 68,0 21,8

21,8

2 20 22,3 68,0 21,8

3 20 22,3 68,0 21,8

4 20 22,3 68,0 21,8

5 20 22,3 68,0 21,8

45


6 20 22,3 68,0 21,8

7 20 22,3 68,0 21,8

M11

1 20 9,9 68,0 9,5

9,5

2 20 9,9 68,0 9,5

3 20 9,9 68,0 9,5

4 20 9,9 68,0 9,5

5 20 10 68,0 9,6

6 20 10 68,0 9,6

7 20 10 68,0 9,6

M12

1 18 7,7 64,4 7,5

7,5

2 18 7,7 64,4 7,5

3 18 7,7 64,4 7,5

4 18 7,7 64,4 7,5

5 18 7,7 64,4 7,5

6 18 7,7 64,4 7,5

7 18 7,7 64,4 7,5

46

Tabla C 2. Promedios Grados Gay Lussac Etanol

Grados Gay Lussac: Etanol

Test T °C T °F °GL

1 16 60,8 53

2 16 60,8 53

3 16 60,8 53

4 16 60,8 53

5 16 60,8 53

6 16 60,8 53

7 16 60,8 53

Promedio 53,0

47

Anexo D. Promedios Viscosidad cinemática (Segundos Saybolt Universal)

Tabla D 1. Promedios Viscosidad cinemática (Segundos Saybolt Universal)

Sustancia Test T °C t (SSU) T °F ʋ (mm2/s) Promedio

Aceite

lubricante

usado

1 21,1 2516 70,0 542,86

542,9 2 21,1 2520 70,0 543,72

3 21,1 2512 70,0 542,00

4 37,8 1069 100,0 230,65

231,1 5 37,8 1073 100,0 231,51

6 37,8 1071 100,0 231,08

Diésel

1 21,1 43 70,0 9,28

9,5 2 21,1 46 70,0 9,93

3 21,1 43 70,0 9,28

4 37,8 39 100,0 8,41

8,1 5 37,8 35 100,0 7,55

6 37,8 38 100,0 8,20

M1

1 21,1 1157 70,0 249,64

250,0 2 21,1 1160 70,0 250,29

3 21,1 1159 70,0 250,07

4 37,8 577 100,0 124,50

122,8 5 37,8 560 100,0 120,83

6 37,8 570 100,0 122,99

M2

1 21,1 391 70,0 84,36

84,0 2 21,1 387 70,0 83,50

3 21,1 390 70,0 84,15

4 37,8 225 100,0 48,55

48,5 5 37,8 226 100,0 48,76

6 37,8 223 100,0 48,12

M3

1 21,1 144 70,0 30,430

30,9 2 21,1 148 70,0 31,344

3 21,1 146 70,0 30,887

4 37,8 110 100,0 22,564

22,7 5 37,8 113 100,0 23,267

6 37,8 109 100,0 22,329

M4

1 21,1 67 70,0 12,053

12,1 2 21,1 66 70,0 11,793

3 21,1 69 70,0 12,571

48

Sustancia Test T °C t (SSU) T °F ʋ (mm2/s) Promedio

4 37,8 56 100,0 9,106

9,8 5 37,8 59 100,0 9,929

6 37,8 61 100,0 10,469

M5

1 21,1 2473 70,0 543,99

544,5 2 21,1 2476 70,0 544,65

3 21,1 2477 70,0 544,87

4 37,8 1136 100,0 249,76

250,5 5 37,8 1140 100,0 250,64

6 37,8 1142 100,0 251,08

M6

1 21,1 1642 70,0 361,130

361,2 2 21,1 1646 70,0 362,011

3 21,1 1639 70,0 360,470

4 37,8 737 100,0 161,896

161,4 5 37,8 732 100,0 160,794

6 37,8 735 100,0 161,455

49

Anexo E. Promedios Viscosidad cinemática (Segundos Saybolt Furol)

Tabla E 1. Promedios Viscosidad cinemática (Segundos Saybolt Furol)

Sustancia Test T °C t (SSF) T °F ʋ (mm2/s) Promedio

Aceite

lubricante

usado

1 21,1 230 70,0 486,57

492,9 2 21,1 236 70,0 499,26

3 21,1 233 70,0 492,91

4 37,8 108 100,0 228,96

225,4 5 37,8 104 100,0 220,48

6 37,8 107 100,0 226,84

Diésel

1 21,1 11 70,0 23,32

26,1 2 21,1 12 70,0 25,44

3 21,1 14 70,0 29,68

4 37,8 8 100,0 16,96

18,4 5 37,8 9 100,0 19,08

6 37,8 9 100,0 19,08

M1

1 21,1 132 70,0 279,25

278,5 2 21,1 133 70,0 281,36

3 21,1 130 70,0 275,02

4 37,8 67 100,0 142,04

139,9 5 37,8 65 100,0 137,80

6 37,8 66 100,0 139,92

M2

1 21,1 42 70,0 89,04

88,3 2 21,1 42 70,0 89,04

3 21,1 41 70,0 86,92

4 37,8 25 100,0 53,00

52,3 5 37,8 25 100,0 53,00

6 37,8 24 100,0 50,88

M3

1 21,1 20 70,0 42,40

42,4 2 21,1 19 70,0 40,28

3 21,1 21 70,0 44,52

4 37,8 17 100,0 36,04

33,9 5 37,8 15 100,0 31,80

6 37,8 16 100,0 33,92

M4

1 21,1 11 70,0 23,32

24,0 2 21,1 12 70,0 25,44

3 21,1 11 70,0 23,32

50


4 37,8 10 100,0 21,20

21,9 5 37,8 11 100,0 23,32

6 37,8 10 100,0 21,20

M5

1 21,1 223 70,0 471,76

480,2 2 21,1 228 70,0 482,34

3 21,1 230 70,0 486,57

4 37,8 147 100,0 311,64

316,6 5 37,8 150 100,0 318,00

6 37,8 151 100,0 320,12

M6

1 21,1 160 70,0 339,20

329,3 2 21,1 155 70,0 328,60

3 21,1 151 70,0 320,12

4 37,8 98 100,0 207,76

204,9 5 37,8 93 100,0 197,16

6 37,8 99 100,0 209,88

Bunker

1 21,1 457 70,0 968,836

968,1 2 21,1 455 70,0 964,596

3 21,1 458 70,0 970,956

4 37,8 253 100,0 536,358

537,8 5 37,8 255 100,0 540,598

6 37,8 253 100,0 536,358

M9

1 21,1 214 70,0 452,71843

450,6 2 21,1 213 70,0 450,60292

3 21,1 212 70,0 448,48741

4 37,8 163 100,0 345,55862

346,3 5 37,8 166 100,0 351,91859

6 37,8 161 100,0 341,31863

M10

1 21,1 248 70,0 524,64565

524,6 2 21,1 246 70,0 520,41464

3 21,1 250 70,0 528,87667

4 37,8 176 100,0 373,11851

374,5 5 37,8 178 100,0 377,35849

6 37,8 176 100,0 373,11851

M11

1 21,1 296 70,0 626,18997

625,5 2 21,1 294 70,0 621,95896

3 21,1 297 70,0 628,30548

4 37,8 186 100,0 394,3

390,8 5 37,8 184 100,0 390,1

6 37,8 183 100,0 388,0

M12 1 21,1 329 70,0 697,5 697,5

51


2 21,1 332 70,0 703,8

3 21,1 326 70,0 691,1

4 37,8 252 100,0 534,2

537,1 5 37,8 255 100,0 540,6

6 37,8 253 100,0 536,4

52

Anexo F. Promedios Poder calorífico

Tabla F 1. Promedios Poder calorífico

Sustancia Test BTU/lb MJ/Kg Promedio

(MJ/kg)

Aceite

lubricante

usado

1 18915,0 44,0

44,310 2 19086,8 44,4

3 19148,7 44,5

Etanol

1 4774,7 11

10,877 2 4567,3 10,6

3 4687,1 10,9

Diésel

1 19570,6 45,5

44,862 2 19356,3 45,0

3 18935,0 44,0

M1

1 19392,3 45,1

44,998 2 19247,4 44,8

3 19397,4 45,1

M2

1 19366,4 45,0

45,180 2 19466,8 45,3

3 19438,6 45,2

M3

1 19439,7 45,2

45,287 2 19506,7 45,4

3 19464,1 45,3

M4

1 19488,0 45,3

45,368 2 19516,9 45,4

3 19509,2 45,4

M5

1 17903,4 41,6

41,780 2 18026,0 41,9

3 17957,5 41,8

M6

1 14914,0 34,7

35,016 2 15129,6 35,2

3 15119,2 35,2

Bunker

1 18688,709 43,5

43,495 2 18574,587 43,2

3 18834,983 43,8

M9 1 17672,336 41,1

41,168 2 17568,759 40,9

53

Sustancia Test BTU/lb MJ/Kg Promedio

(MJ/kg)

3 17856,257 41,5

M10

1 18903,982 44,0

43,976 2 18989,358 44,2

3 18825,742 43,8

M11

1 18910,708 44,0

44,219 2 19025,256 44,3

3 19096,523 44,4

M12

1 18739,345 43,6

43,637 2 18564,238 43,2

3 18978,789 44,1

54

Anexo G. Promedios Agua y Sedimentos

Tabla G 1. Promedios Agua y Sedimentos

Sustancia Test Agua

(%v/v)

Sedimentos

(%v/v) Promedio

Aceite

lubricante

usado

1 0,7 0,700

0,7 2 0,5 0,800

3 0,6 0,700

Etanol

1 47 0,100

0,1 2 46 0,100

3 48 0,200

Diésel

1 0.6 0,2

0,2 2 0,4 0,2

3 0,6 0,2

M1

1 1 1,1

1,2 2 0,8 1,2

3 1,2 1,2

M2

1 1,1 1,2

1,1 2 1 1,2

3 1,2 1,0

M3

1 1,1 0,9

0,9 2 1 1,0

3 1,2 0,8

M4

1 1,2 1,0

10722,2 2 1,3 0,8

3 1,2 0,9

M5

1 2,1 0,5

0,5 2 2,3 0,7

3 2 0,4

M6

1 13,8 0,4

0,3 2 14 0,2

3 13,7 0,2

Bunker

1 0,7 45,0

45,3 2 0,8 47,0

3 0,6 44,0

M9 1 0,5 10,0

10,3 2 0,6 12,0

55

Sustancia Test Agua

(%v/v)

Sedimentos

(%v/v) Promedio

3 0,5 9,0

M10

1 0,25 37,0

37,3 2 0,2 39,0

3 0,3 36,0

M11

1 0,15 39,0

40,3 2 0,1 42,0

3 0,15 40,0

M12

1 0,6 37,0

35,3 2 0,6 35,0

3 0,5 34,0

56

Anexo H. Promedios Punto de inflamación

Tabla H 1. Promedios Punto de inflamación

Sustancia Test T ºC T ºC

(corregido) Promedio

Aceite

lubricante

usado

1 190 197,1

196,7 2 188 195,1

3 191 198,1

Etanol

1 26 33,1

32,1 2 24 31,1

3 25 32,1

Diésel

1 65 72,06

69,4 2 60 67,06

3 62 69,06

M1

1 135 142,1

142,7 2 138 145,1

3 134 141,1

M2

1 107 114,1

113,1 2 105 112,1

3 106 113,1

M3

1 84 91,1

90,7 2 84 91,1

3 83 90,1

M4

1 64 71,1

10722,2 2 65 72,1

3 65 72,1

M5

1 60 67,1

67,1 2 60 67,1

3 60 67,1

M6

1 38 45,1

46,1 2 40 47,1

3 39 46,1

Bunker

1 71 78,06

78,1 2 69 76,06

3 73 80,06

M9 1 122 129,1

128,7 2 123 130,1

57

Sustancia Test T ºC T ºC

(corregido) Promedio

3 120 127,1

M10

1 103 110,1

109,7 2 103 110,1

3 102 109,1

M11

1 75 82,1

82,1 2 75 82,1

3 75 82,1

M12

1 72 79,1

79,1 2 71 78,1

3 73 80,1

58

Anexo I. Promedios Cenizas

Tabla I 1. Promedios Cenizas

Sustancia Test w (g) W (g) Ceniza % Promedio

% m/m

Aceite

lubricante

usado

1 0,038 10,079 0,377

0,38 2 0,038 10,075 0,377

3 0,039 10,083 0,387

Etanol

1 0 9,988 0,000

0,00 2 0 9,978 0,000

3 0 10,020 0,000

Diésel

1 0,007 19,961 0,035

0,03 2 0,006 19,954 0,030

3 0,007 19,959 0,035

M1

1 0,046 10,077 0,456

0,46 2 0,047 10,068 0,467

3 0,047 10,070 0,467

M2

1 0,039 9,983 0,391

0,39 2 0,038 9,979 0,381

3 0,039 9,985 0,391

M3

1 0,038 9,925 0,383

0,38 2 0,037 9,930 0,373

3 0,037 9,922 0,373

M4

1 0,043 10,001 0,430

10722,21 2 0,043 10,006 0,430

3 0,043 10,009 0,430

M5

1 0,031 10,007 0,310

0,30 2 0,03 10,004 0,300

3 0,03 10,008 0,300

M6

1 0,017 9,995 0,170

0,18 2 0,018 10,001 0,180

3 0,018 10,007 0,180

Bunker

1 1,073 9,998 10,732

10,70 2 1,068 10,004 10,676

3 1,07 10,001 10,699

M9 1 0,044 10,007 0,440

0,44 2 0,043 10,008 0,430

59

Sustancia Test w (g) W (g) Ceniza % Promedio

% m/m

3 0,045 10,005 0,450

M10

1 0,203 10,010 2,028

2,05 2 0,205 9,979 2,054

3 0,206 9,985 2,063

M11

1 0,208 10,022 2,075

2,06 2 0,206 10,047 2,050

3 0,205 9,922 2,066

M12

1 0,645 10,050 6,418

6,44 2 0,658 10,006 6,576

3 0,632 10,009 6,314

60

Anexo J. Promedios Metales Pesado

Tabla J 1. Promedios Metales Pesado

Sustancia Metales Test 1

(mg/L)

Test 2

(mg/L)

Test 3

(mg/L)

Promedio

(mg/L)

mg mg/kg

Aceite

lubricante

usado

Zn 138,24 139,07 139,75 139,02 3,48 344,826

Cd 0,03 0,03 0,03 0,03 0,0008 0,074

Cr 0,66 0,68 0,69 0,68 0,0169 1,678

Pb 0,34 0,37 0,36 0,36 0,0089 0,885

Fe 8 7,68 7,98 7,89 0,1972 19,562

Etanol Zn 1,325 1,325 1,325 1,325 0,033125 3,316

Cd 0,03 0,03 0,03 0,03 0,00075 0,075

Cr 0,08 0,08 0,08 0,08 0,002 0,200

Pb 0,01 0,01 0,01 0,01 0,00025 0,025

Fe 2,987 2,987 2,987 2,987 0,074675 7,476

Diésel Zn 56,048 55,746 56,425 56,073 1,401825 140,576

Cd 0,03 0,03 0,03 0,03 0,00075 0,075

Cr 0,3 0,27 0,31 0,293 0,007 0,735

Pb 0,16 0,18 0,15 0,163 0,004 0,409

Fe 25,49 25,07 25,75 25,44 0,64 63,770

M1 Zn 112,9 113,6 113,9 113,47 2,837 281,499

Cd 0,03 0,03 0,03 0,03 0,001 0,074

Cr 0,45 0,42 0,49 0,45 0,011 1,125

Pb 0,26 0,2 0,23 0,23 0,006 0,571

Fe 12,57 12,85 12,25 12,56 0,314 31,152

M2 Zn 80,86 80,94 80,25 80,683 2,017 202,072

Cd 0,03 0,03 0,03 0,030 0,001 0,075

Cr 0,94 0,89 0,91 0,913 0,023 2,287

Pb 0,31 0,32 0,28 0,303 0,008 0,760

Fe 13,95 13,88 14 13,943 0,349 34,921

M3 Zn 73,75 74,04 73,69 73,827 1,85 185,961

Cd 0,03 0,03 0,03 0,030 0,00 0,076

Cr 0,42 0,4 0,44 0,420 0,01 1,058

Pb 0,15 0,17 0,16 0,160 0,00 0,403

Fe 16,78 16,69 16,25 16,573 0,41 41,746

M4 Zn 28,75 28,66 28,71 28,707 0,718 71,759

Cd 0,03 0,03 0,03 0,030 0,001 0,075

Cr 0,36 0,34 0,33 0,343 0,009 0,858

Pb 0,2 0,22 0,23 0,217 0,005 0,542

Fe 5,25 5,4 5,29 5,313 0,133 13,282

61

Sustancia Metales Test 1

(mg/L)

Test 2

(mg/L)

Test 3

(mg/L)

Promedio

(mg/L)

mg mg/kg

M5 Zn 68,4 68,4 68,4 68,4 1,71 170,932

Cd 0,03 0,03 0,03 0,03 0,00075 0,075

Cr 0,08 0,08 0,08 0,08 0,002 0,200

Pb 0,21 0,21 0,21 0,21 0,00525 0,525

Fe 5,953 5,953 5,953 5,953 0,148825 14,877

M6 Zn 48,225 48,225 48,225 48,225 1,205625 120,623

Cd 0,03 0,03 0,03 0,03 0,00075 0,075

Cr 0,08 0,08 0,08 0,08 0,002 0,200

Pb 0,18 0,18 0,18 0,18 0,0045 0,450

Fe 2,737 2,737 2,737 2,737 0,068425 6,846

Bunker Zn 5,25 5,28 5,25 5,26 0,132 13,200

Cd 0,03 0,03 0,03 0,03 0,001 0,075

Cr 0,13 0,16 0,15 0,147 0,004 0,368

Pb 0,15 0,15 0,16 0,153 0,004 0,385

Fe 1,68 1,65 1,69 1,673 0,042 4,199

M9 Zn 104,75 104,22 104,71 104,56 2,614 276,584

Cd 0,03 0,03 0,03 0,03 0,001 0,079

Cr 0,15 0,17 0,19 0,17 0,004 0,450

Pb 0,28 0,29 0,3 0,29 0,007 0,767

Fe 4,75 4,69 4,72 4,72 0,118 12,485

M10 Zn 82,25 82,31 82,26 82,273 2,057 204,335

Cd 0,03 0,03 0,03 0,030 0,001 0,075

Cr 0,2 0,232 0,24 0,224 0,006 0,556

Pb 0,21 0,24 0,26 0,237 0,006 0,588

Fe 9,75 9,78 9,73 9,753 0,244 24,223

M11 Zn 77,5 77,65 77,61 77,587 1,94 191,440

Cd 0,03 0,03 0,03 0,030 0,00 0,074

Cr 0,86 0,85 0,86 0,857 0,02 2,114

Pb 0,15 0,17 0,16 0,160 0,00 0,395

Fe 7,25 7,28 7,24 7,257 0,18 17,905

M12 Zn 37,29 37,25 37,22 37,253 0,931 86,163

Cd 0,03 0,03 0,03 0,030 0,001 0,069

Cr 0,25 0,23 0,25 0,243 0,006 0,563

Pb 0,15 0,16 0,16 0,157 0,004 0,362

Fe 8,25 8,28 8,23 8,253 0,206 19,089

62

Anexo k. Equipos para la determinación de parámetros seleccionados

Imagen K 1. Equipo para determinar

la viscosidad


la densidad API


agua y sedimentos


el punto de inflamación


el poder calorífico


cantidad de cenizas

63

Imagen K 7 Equipo para determinar metales pesados

64

Anexo L. Resumen de resultados

Tabla L 1. Propiedades físico-químicas de los combustibles

Parámetros Combustibles

Aceite

lubricante

usado

Diésel Etanol Bunker

Densidad (Kg/m3) 888,98 845,28 926,83 968,7

Viscosidad a 40°C (mm2/s) 225,4 18,4 Sin medición 537,8

Poder Calorífico (MJ/kg) 44,310 44,862 10,877 43,495

Agua (% v/v) 0,6 0,5 47 0,70

Sedimentos (% v/v) 0,7 0,2 0,133 45,3

Punto de inflamación (°C) 196,7 69,4 32,1 78,1

Cenizas (%) 0,380 0,033 0,000 10,702

Zinc (mg/kg) 344,826 140,576 3,316 13,200

Cadmio (mg/kg) 0,074 0,075 0,075 0,075

Cromo (mg/kg) 1,678 0,735 0,200 0,368

Plomo (mg/kg) 0,885 0,409 0,025 0,385

Hierro (mg/kg) 19,562 63,770 7,476 4,199

65

Tabla L 2. Coeficiente de variación

Sustancia Sedimentos Agua

Punto de

inflamación Cenizas

Viscosidad

a 40 ºC

Gravedad

API Poder

calórico

Aceite

lubricante

usado

0,078 0,17 0,007 0,01 0,02 0,002 0,006

Etanol 0,43 0,021 0,031 0,00 - 0,02

Diésel 0,00 0,28 0,036 0,09 0,07 0,00 0,02

M1 0,049 0,20 0,014 0,01 0,02 0,001 0,004

M2 0,101 0,09 0,008 0,01 0,02 0,001 0,003

M3 0,11 0,09 0,006 0,01 0,06 0,00 0,002

M4 0,11 0,047 0,0001 0,00 0,05 0,00 0,001

M5 0,29 0,07 0,00 0,02 0,01 0,002 0,003

M6 0,43 0,57 0,02 0,03 0,03 0,001 0,008

Bunker 0,03 0,002 0,03 0,003 0,005 0,003 0,007

M9 0,15 0,006 0,01 0,02 0,02 0,00 0,008

M10 0,04 0,001 0,005 0,01 0,007 0,00 0,004

M11 0,037 0,001 0,00 0,006 0,01 0,006 0,005

M12 0,043 0,002 0,01 0,02 0,006 0,00 0,01

66

Tabla L 3. Propiedades físico-químicas de las mezclas

Parámetros Mezclas

M1 M2 M3 M4 M5 M6 M9 M10 M11 M12

Densidad (kg/m3) 884,45 875,54 867,57 856,02 891,22 897,92 888,26 923,03 1003,24 1017,99

Viscosidad a 40°C (mm2/s) 139,9 52,3 33,9 21,9 316,6 204,9 346,2 374,5 390,8 537,1

Poder Calorífico (MJ/kg) 44,998 45,180 45,287 45,368 41,780 35,016 41,168 43,976 44,219 43,637

Agua (% v/v) 1,0 1,1 1,1 1,2 2,1 13,8 0,5 0,25 0,1 0,6

Sedimentos (% v/v) 1,2 1,1 0,9 0,9 0,5 0,3 10,3 37,3 40,3 35,3

Punto de inflamación (°C) 142,7 113,1 90,7 71,7 67,1 46,1 128,7 109,7 82,1 79,1

Cenizas (%m/m) 0,463 0,387 0,376 0,430 0,303 0,177 0,441 2,049 2,043 6,425

Zinc (mg/kg) 281,499 202,072 185,961 71,759 170,932 120,623 276,584 204,335 191,440 86,163

Cadmio (mg/kg) 0,074 0,075 0,076 0,075 0,075 0,075 0,079 0,075 0,074 0,069

Cromo (mg/kg) 1,125 2,287 1,058 0,858 0,200 0,200 0,450 0,556 2,114 0,563

Plomo (mg/kg) 0,571 0,760 0,403 0,542 0,525 0,450 0,767 0,588 0,395 0,362

Hierro (mg/kg) 31,152 34,921 41,746 13,282 14,877 6,846 12,485 24,223 17,905 19,089

universidad central del ecuador facultad de … · en el presente proyecto de titulación, mis más...

Documents