Resumen

Actualmente en varios países se desechan inadecuadamente miles de litros de aceites lubricantes usados. Esto causa graves daños ambientales, pues los aceites contienen básicamente hidrocarburos de alta masa molecular y metales pesados. Su libre vertido repercute ocasionando contaminación del suelo y de los cuerpos de agua.

A su vez, los procesos de regeneración de aceites usados suelen ser bastante contaminantes del medio ambiente. Debido a esto, en este trabajo se decidió realizar un estudio experimental sobre la regeneración de aceites lubricantes empleando fluidos supercríticos como una alternativa limpia y con alta viabilidad técnica.

El estudio que se presenta tiene como objetivo principal encontrar las mejores condiciones termodinámicas de operación para la regeneración de un aceite lubricante de motor Diesel (Castrol Ultramax Multigrado, SAE 25W 60, API CF.4) utilizando como disolvente propano (Tc = 369.825 K, Pc = 4.247 MPa), bajo condiciones supercríticas.

El dispositivo experimental empleado en el presente estudio es una modificación basada en arreglos experimentales reportados en trabajos previos del Laboratorio de Termodinámica del Área de Investigación en Termofísica sobre solubilidad de hidrocarburos, regeneración de aceites lubricantes y recuperación de hidrocarburos. El tamaño de muestra del aceite de motor Diesel usado fue de 10 g, siendo éste el máximo para evitar que ocurra arrastre de materia. Se empleó una celda de equilibrio empacada con anillos rasching de acero inoxidable 314 con volumen total interno de 84 cm3. El volumen de propano utilizado en las diferentes extracciones fue de (15.52, 18.85, 21.08 y 45.31) L según se llevaba la extracción a extinción. Los tiempos de extracción van de (100 a 239) minutos manteniendo un flujo que evitase el arrastre de muestra. La elección de las condiciones de presión y temperatura a trabajar en el equilibrio fueron las correspondientes a diferentes densidades del propano. Las presiones de trabajo fueron (5.1, 10.0, 14.6 y 15.0) MPa y las temperaturas (371.28, 380.09, 399.07 y 403.63) K. Los rendimientos obtenidos fueron 5.596 % a una densidad reducida del propano ( r) de 1.51 con T= 371.28 K y P= 5.1 MPa; 50.72 % a r= 1.74 con T= 380.09 K y P= 10.0 MPa; 52.488 % a r= 1.75 con T= 399.07 K y P= 15.0 MPa; 74.067 % a r= 1.70 con T= 403.63 K y P= 14.6 MPa.

Los resultados de este estudio muestran que las mejores condiciones de operación para la regeneración del aceite lubricante usado de un motor Diesel son T= 403.65 K y P= 15 MPa, ya que generaron el mayor rendimiento (74.067 %). En cuanto al comportamiento de las variables involucradas en la extracción, la densidad, contrario a lo que se esperaba, no presentó una relación directa con el rendimiento. La temperatura junto con la presión fueron las variables con más influencia sobre el rendimiento.

Con base en los resultados de la destilación simulada de los extractos y las muestras de aceite usado y nuevo, se observó que a mayor rendimiento se obtuvo una menor selectividad, y a las condiciones más cercanas al punto crítico se obtuvo un rendimiento pequeño pero con una buena selectividad.

El acceso a esta tesis es restringido.

Espino Penilla, D. B. 2008. Regeneración de aceites lubricantes mediante extracción supercrítica con propano. Tesis Licenciatura. Ingeniería Química con área en Ingeniería Ambiental. Departamento de Ingeniería Química y Alimentos, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla. Diciembre. Derechos Reservados © 2008.