DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE CETANO CALCULADO NORMA ASTM D 976 NORMA INEN 1495

DOCENTE FACILITADOR Ing. Ana Avilés, Ms.C

Rev. 4 2012

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NÚMERO DE CETANO

OBJETIVO

• Determinar la calidad del diesel

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NÚMERO DE CETANO

DEFINICIÓN

• Es el porcentaje en volumen de:

• Cetano C16H34 • Alfa metil naftaleno 2 CH 3(C 10 H 4) 2 CH3

El número de cetano para combustibles

pesados, puede ser de 30 y para motores de alta velocidad de 40 a 60.

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Cetano C16H34

Alfa metil naftaleno

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NÚMERO DE CETANO

• Físicamente el Número de Cetano representa el retardo de la ignición.

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ÍNDICE DE CETANO

• Representa una estimación del Número de Cetano (calidad de ignición) para combustibles destilados calculados a partir de:

– la Densidad o Gravedad API y

– de la temperatura de destilación al obtener el 50% de evaporado,

• por medio de la fórmula o nomograma.

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ÍNDICE DE CETANO

• La fórmula del índice de cetano calculado representa una medida para estimar directamente el número de cetano ASTM de combustibles destilados, teniendo como datos:

– La temperatura del 50% de recuperación, y – La densidad API.

• Se efectúa la lectura en el Nomograma respectivo

(Ver en Anexos).

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ÍNDICE DE CETANO

CÁLCULOS

• El índice de cetano calculado se determina por las siguientes fórmulas: • NC = -420,34 + 0,016G2 + 0,192GlogM + 65,01(log M)2 - 0,0001809M2 • NC = 454,74 - 1641,416D + 774,74D2 – 0,554B + 97,803(log B)2 • Donde: • G = Densidad API, determinada por el método D 287 ó D 1298 • D = Densidad a 15°c g/ml, determinada por el método D 1298 • B = Temperatura °C del 50% recuperado • M = Temperatura en °F del 50% recuperado

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ÍNDICE DE CETANO

LIMITACIONES DE LA FÓRMULA • La fórmula del índice de cetano calculado posee ciertas limitaciones

inherentes, que deberán ser reconocidas en su aplicación, y son:

– NO ES APLICABLE para combustibles, que contienen aditivos mejoradores del número de cetano.

– NO ES APLICABLE para hidrocarburos puros, combustibles sintéticos,

alquilatos o productos de alquitrán.

• Cuando se usa para petróleo crudo, petróleos residuales o

productos que tienen una volatilidad menor a 500°F de punto final, ocurren inexactitudes sustanciales.

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ÍNDICE DE CETANO OTRAS FÓRMULAS

• ICc = 0,49083 + 1,06577(x) - 0,0010552 (x2) Donde: • ICc = Indice de cetano calculado • x = 97,833(logPMR)2 + 2,2088(°API)(logPMR) + 0,01247(°API)2 -

423,51(logPMR) - 4,7808(°API) + 419,59 • PMR = Temperatura en °C ó °F del 50% de recuperado a una presión

barométrica de 760mmHG. • °API = Densidad API determinada o corregida a 60°F.

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ÍNDICE DE CETANO

• También obteniendo primero el índice de diesel y leer en el Nomograma o con la siguiente fórmula:

NC = 0.72 (ID) + 10

Donde:

– NC = número de cetano

– ID = índice de diesel.

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ÍNDICE DE CETANO

PRECISIÓN • La correlación de los valores de índice de cetano

calculado con los valores de número de cetano ASTM depende de la mayor o menor exactitud en la determinación de la DENSIDAD API Y LA TEMPERATURA DEL 50% de recuperado, una diferencia de 2,5°C (2°F) en esta temperatura representa también una diferencia de aproximadamente 0,4 en el índice de cetano calculado.

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ÍNDICE DE CETANO

INFORME DE RESULTADOS

• En el informe de resultados, deben indicarse el método usado y el resultado obtenido.

• Debe mencionarse, además, cualquier condición no especificada en esta norma, o considerada opcional, así como cualquier circunstancia que puede haber influido sobre el resultado.

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NÚMERO DE DIESEL

NÚMERO DE DIESEL

• Conociendo el número de cetano, puede calcularse el número de diesel, mediante la curva experimental de correspondencia entre los números de cetano y diesel. (Anexo).

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ÍNDICE DE DIESEL

• El índice de Diesel puede ser calculado, conociendo el punto de anilina, la gravedad API, con la siguiente fórmula:

Punto de anilina ºF x ºAPI

ID =

100

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ANEXOS

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10

450

550

650

70

30

10

10

90

30

30

70

70

90

90

56

52

50

44

40

35

45

50

30

20

25

400

290

270

320

220

240

250

280

310

210

340

360

230

260

370

350

330

300

600

700

500

80

60

40

20

40

20

60

20

60

40

80

80

55

65

60

70

80

75

54

48

46

42

40

38

36

34

32

30

28

26

24

22

20

PU

NTO

MED

IO D

E E

BU

LLIC

IÓN

(ºF)

TEM

P.P

AR

A E

L 50

%

REC

UP

ERA

DO

– D

EST

ILA

CIO

AST

M

El número de cetano puede ser determinado por medio de la gráfica de la izquierda. Esta

gráfica está basada en el punto medio de ebullición, obtenido a 760 mm de Hg. Si la presión

barométrica varía de este valor, un factor de corrección de la siguiente tabla debe ser

utilizado.

Corrección para la Presión Barométrica

Punto medio de Corrección * para

ebullición, ºF cada 10 mm de

Rango Temp. diferencia

374 – 410 1.02

410 – 446 1.06

446 – 482 1.11

482 – 518 1.15

518 – 554 1.19

554 – 590 1.24

590 – 626 1.28

626 – 662 1.32

662 – 698 1.37

*Factor para ser añadido si la presión es menor de 760 mm de Hg; y para restar si es superior.

EJEMPLO:

Punto medio de ebullición: 550ºF a 700 mm de Hg.

Gravedad API: 33.0

Corrección del promedio de ebullición = 1.19 x 6 = 7.14

Punto medio de ebullición corregido = 550ºF + 7.14 = 557.14ºF

Índice de cetano calculado (Nomograma) = 51.4

Índice de cetano calculado (Fórmula) = 51.45

GRAVEDAD API

ÍNDICE DE CETANO CALCULADO

Fig. 1: NOMOGRAMA ASTM PARA ÍNDICE DE CETANO CALCULADO.

Gentileza de ESSO INTER-AMERICA INC.

ÍNDICE DE CETANO CALCULADO ºC ºF

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Fig. X: Curvas típicas de destilación.

Figura extraída del libro: Baumeister-Avallone-Baumeister, “Marks Manual del Ingeniero Mecánico”, Octava edición, Volumen II, Mc Graw Hill, 1990.

Porcentaje de volumen recuperado

Temperatura, ºC

Temperatura, ºF

Primera gota Punto final

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