Validación de una formulación de gasolina base con aditivos elevadores de octanaje para obtener gasolina de 90 octanos sin plomo en refinería Pucallpa para la región Ucayali

Abstract

En la Región Ucayali se encuentra instalada la Refinería Pucallpa, Distrito de Callería, Provincia de Coronel Portillo. Refinería Pucallpa cuenta únicamente con una Unidad de Destilación Primaria, la cual le permite obtener una Gasolina Base de la destilación de Gasolina Natural proveniente de los campos de Curimaná, Lote 31-C, Ucayali, esta Gasolina Base le permite producir solamente Gasolina de 84 octanos sin plomo (en adelante G84) utilizando aditivos elevadores de octanaje. Esta G84 ha disminuido su consumo en los últimos años, debido a un incremento considerable de la demanda de Gasolina de 90 octanos sin plomo (en adelante G90). Refinería Pucallpa debe tomar acción en obtener G90 en sus instalaciones, de lo contrario saldría del mercado de las Gasolinas Comerciales en la Región, esto traería como consecuencia la disminución de sus beneficios económicos, pero sobre todo un problema social en la Región, por un tema de desabastecimiento de combustible, y altos precios para el consumidor final, debido a que la Región consume G90 de la Costa, la cual es transportada desde Refinería Conchán hacia la Región Ucayali. Por lo tanto, se decidió investigar la mejor alternativa técnica para obtener G90 en Refinería Pucallpa con la materia prima a disposición, pese a que sólo se produce Gasolina Base. La Gasolina Base presenta compuestos: Nafténicos (9.4% en Vol.), Aromáticos (4.71% en Vol.), Iso-Parafínicos (44.02% en Vol.) y Parafínicos (41.87% en Vol.). Debido a estas características principales el octanaje de la Gasolina Base se encuentra en el orden de 60 a 63 octanos. Se evaluó la Gasolina Base y las alternativas técnicas más rentables, se procederá a determinar teórica y experimentalmente la validación de una formulación para obtener G90, mediante un proceso de mezcla, utilizando aditivos elevadores de octanaje, como son: hidrocarburos aromáticos (N-Metilanilina, Tolueno y Xileno), un alcohol (Metanol) y un compuesto organometálico (Tricarbonilo Metilciclopentadienilo de Manganeso, MMT), y Gasolina Base. El proceso de mezclado es simple, sin embargo, la determinación de los porcentajes en volumen de cada componente presente en la mezcla representa una evaluación compleja, la principal variable a determinar y controlar es el octanaje de la mezcla, y se determinará a través del análisis de laboratorio de la ASTM-2699, se debe tener presente el límite máximo de hidrocarburos aromáticos de 35 % en volumen en la Gasolinas de la EURO VI, y cumplir los estándares de calidad de la NTP 321-090-1984. Se cumplieron las normativas mencionadas, llegando a validar una formulación de G90, la cual presenta los siguientes componentes: Gasolina Base (84.65% en Vol.), N- metilanilina (4.90% en Vol.), Tolueno (4.0% en Vol.), Xileno (4.0% en Vol.), Metanol (2.45% en Vol.) y MMT (0.004% en Vol.), esta formulación hace al proyecto viable económicamente. El beneficio económico generado en el proyecto será de US$ 8,699,756.58, al venderse a un precio competitivo de 82.37 US$/Bbl, además satisfará en un 36.4 % la demanda de la Región Ucayali. Por lo expuesto el proyecto es técnica y económicamente viable.

The Pucallpa Refinery, District of Callería, Province of Coronel Portillo, is located in the Ucayali Region. Refinería Pucallpa has only one Primary Distillation Unit, which allows you to obtain a Gasoline Base for the distillation of Natural Gasoline coming from the fields of Curimaná, Lot 31-C, Ucayali, this Gasoline Base allows you to produce only 84 octane gasoline lead-free (hereafter G84) using octane boosting additives.

This G84 has decreased its consumption in recent years, due to a considerable increase in the demand for 90-octane unleaded petrol (forward G90). Pucallpa Refinery must take action in obtaining G90 in its facilities, otherwise it would leave the market of Commercial Gasolines in the Region, this would bring as a consequence the decrease of its economic benefits, but above all a social problem in the Region, for a subject of fuel shortage, and high prices for the final consumer, because the Region consumes G90 from the Coast, which is transported from the Conchán Refinery to the Ucayali Region. Therefore, it was decided to investigate the best technical alternative to obtain G90 in Pucallpa Refinery with the raw material available, even though only Base Gasoline is produced. Base Gasoline presents compounds: Naphthenics (9.4% in Vol.), Aromatics (4.71% in Vol.), Iso-Paraffinics (44.02% in Vol.) And Paraffinics (41.87% in Vol.). Due to these main characteristics the octane rating of the Base Gasoline is in the order of 60 to 63 octanes. Base Gasoline and the most profitable technical alternatives were evaluated. The validation of a formulation to obtain G90 was determined theoretically and experimentally, by means of a mixing process, using octane boosting additives, such as: aromatic hydrocarbons (N-Methylaniline, Toluene and Xylene), an-alcohol (Methanol) and an organometallic compound (Methylcyclopentadienyl Manganese Tricarbonil, MMT), and Base Gasoline. The mixing process is simple, however, the determination of the percentages in volumen of each component present in the mixture represents a complex evaluation, the main variable to be determined and controlled is the octane of the mixture, and will be determined through the analysis of ASTM-2699, the maximum limit of aromatic hydrocarbons of 35% by volume in the Gasoline of EURO VI, and meet the quality standards of the NTP 321-090-1984. The aforementioned regulations were fulfilled, validating a formulation of G90, which has the following components: Base Gasoline (84.65% in Vol.), N-Methylaniline (4.90% in Vol.), Toluene (4.0% in Vol.), Xylene (4.0% in Vol.), Methanol (2.45% in Vol.) and MMT (0.004% in Vol.), this formulation makes the project economically viable. The economic benefit generated in the project will be US $ 8,699,756.58, when sold at a competitive price of 82.37 US$/Bbl, and will satisfy the demand of the Ucayali Region by 36.4%. Therefore, the project is technically and economically viable.