FACULTAD DE CIENCIAS INTEGRADAS DE

VILLA MONTES
CARRERA: INGENIERÍA PETROQUÍMICA

INVESTIGACIÓN

INTEGRANTES: ALVARADO NAVARRO ROMINA

BLANCO VENTURA ELENA
MAMANI CORI MADAY PAOLA
JAIN CAVA HECTOR
ZEBALLOS CRUZ LUIS ERNESTO

DOCENTE: ING. TORRES PEÑA ALEX FERNANDO

MATERIA: REFINERIAS III (PRQ 052)

TEMA I: CARACTERIZACIÓN DE ACEITES, GRASAS Y CERAS

FECHA: 25/05/2020

VILLA MONTES –TARIJA - BOLIVIA

 CARACTERIZACIÓN DE ACEITES, GRASAS Y CERAS

Primera parte realizado por: ZEBALLOS CRUZ LUIS ERNESTO

INTRODUCCIÓN

La fabricación de productos químicos por medio de procesos que utilizan grasas y aceites
representa sólo una fracción pequeña de la producción total actual de compuestos químicos,
no obstante, estos procesos juegan un papel importante y, en algunos casos, indispensable.

El campo principal de aplicación de las grasas y aceites se encuentra en la industria

alimentaria. Los productos más importantes son la mantequilla, el aceite de oliva, el aceite
de girasol y el aceite de soja.

Desde un punto de vista industrial las principales aplicaciones de grasas y aceites se centran
en la fabricación de jabones y de polímeros para la preparación de pinturas y barnices si bien
están siendo desplazados por productos derivados del petróleo que resultan más
competitivos.

GENERALIDADES
•Desde la antigüedad siempre se han buscado grasas animales o vegetales para lubricar
superficies
•Gracias a la revolución petrolera, se han elaborado usando como bases a gasoil de vacío. Su
punto de ebullición varía entre 320 y 480 °C
•Dependiendo de su uso final, los aceites lubricantes deben tener varias características
fundamentales:
➢ Lubricidad (Debe tener un cierto de valor de viscosidad)
➢ La viscosidad no ser muy sensible a la T (Índice de viscos.)
➢ Estabilidad química
➢ Bajo punto de fluidez (Debe ser menor que T de trabajo)
CLASIFICACIÓN DE ACEITES LUBRICANTES
Para aplicaciones diferentes a “aceites de motor” se emplean las normas ISO. Debido a
diferentes tecnologías del parque automotor se emplean diferentes criterios, pero el más
conocido es de la viscosidad SAE (Society of Automotive Engineers) de USA
 (Fuente: Wauquier, 2004)
En la clasificación SAE, la letra W indica que es formulado para el invierno (Winter). En la
siguiente tabla aparecen valores mínimos (min) y máximos (max) de viscosidad
Existen aceites con la siguiente nomenclatura: aWb por ejemplo SAE 15W50 que es una
mezcla de 2 aceites y son denominados multigrado. En estos aceites se busca darle las
propiedades de viscosidad deseadas en el invierno y verano al mismo tiempo.
Se suelen añadir polímeros a estos aceites multigrados.
TIPOS DE BASES LUBRICANTES
Las bases lubricantes representan 70-80% del aceite lubricante y el resto son aditivos que le
terminan de dar las características deseadas. Existen dos tipos de bases:
Parafínicas: Compuestas principalmente de alcanos de cadena lineal. Tienen alto IV, alta
estabilidad, pero alto punto de fluidez. Se usan en motores y equipos industriales
(sistemas hidraulicos, turbinas y engranajes)
Nafténicas: Tienen un contenido mayor de cicloparafinas y aromáticos, pero el contenido de
parafinas sigue siendo mayoritario. Sin embargo, los naftenos y aromáticos hacen que su IV
sea mediano. Se emplean como aceites dieléctricos y de equipos de refrigeración.

Segunda parte realizado por: ALVARADO NAVARRO ROMINA

LUBRICANTES
Viscosidad: Importante para todo tiempo de lubricante. Normalmente se expresa en
viscosidad cinemática. La viscosidad disminuye con la T. Hay ábacos, ecuaciones y
fórmulas que relacionan estas dos magnitudes
Índice de viscosidad (IV): Es la propiedad que le permite a un lubricante mantener la
viscosidad más o menos constan-te en un amplio rango de T. De acuerdo el ensayo estándar
se registra entre 40 y 80 °C. La norma aplicada es ASTM D 341.
Se usan aditivos para mejorar esta propiedad (Wauquier, 2004)
Punto de congelación: Mínima T a la cual fluye la base lubricante sin agitación (Punto de
fluidez). En el caso de bases parafínicas, se presenta cristalización de las n-parafinas. En el
caso de bases nafténicas la viscosidad se eleva considerablemente y el aceite no fluye. Se
usan aditivos para su mejora
Punto de anilina: Determina el contenido de aromáticos.
Mientras mayor sea, menor será el contenido de aromáticos
Volatilidad: Determinación indirecta, por medio de la inflamabilidad. O por medio de vía
directa, según el método Noack
Residuo de carbón Conradson: Mide la tendencia de formar residuos carbonosos en
condiciones de coquificación (Wauquier, 2004)
Propiedades mecánicas: Existen diferentes ensayos según su uso del lubricante. Entre ellos
se encuentra: penetración de grasas, ensayos de extrema presión (ensayo de 4 bolas)
Propiedades antioxidantes: Existen ensayos normalizados de oxidación acelerada, que
consisten en pasar una corriente de aire u O2 a través de aceite a cierta T, en presencia de
catalizadores o no y de agua
Propiedades de servicio: Características antiespumantes, tiempo de desaireación, ensayos
de corrosión, punto de inflamación en vaso cerrado o abierto, etc
CARACTERÍSTICAS DE ACEITES DE MOTOR

Mejoradores de IV: Se añaden copolímeros formados por generalmente del éster

metacrílico, que son solubles en aceite (ej. copolímero formado por n-laurilmetacrilato e
isobuteno). Alternativamente se usan poliisobutenos que se hacen reaccionar con
pentasulfuro de fósforo. A bajas T, el efecto es poco significativo pero a altas T los polímeros
aumentan la μ.
Depresores del punto de fluidez: Es difícil y poco económico remover ceras para tener
punto de fluidez inferiores a -18 °C. Por esta razón, se agregan aditivos que buscan que se
formen cristales pequeños que queden suspendidos en el aceite como copolímeros de
metacrilatos y naftalenos alquilados
Detergentes-dispersantes: Buscan mantener suspendidas partículas como material
carbonoso que se forman en motores de combustión interna. Se utilizan jabones de Ba, Ca y
Mg junto con polibutensuccinidas o copolímeros formados entre laurilmetacrilato y N-vinil-
2-pirrolidona
Inhibidores de corrosión: Como ditiofosfato de zinc
Mejoradores de lubricación: A veces los lubricantes solos no son suficientes para evitar el
roce y desgaste por contacto de dos superficies metálicas. Se emplean ditiofosfato de Zn,
fosfato de ticresilo y sebo clorosulfurado
Agentes antiespumantes: Los lubricantes deben tener baja tensión superficial para que
trabajen bien, en especial en presencia de agua, aditivos e impurezas. Pequeñas adiciones de
un polímero de metilsilicón reduce duración de burbujas
Inhibidores de oxidación: Se producen barnices y ácidos carboxílicos por la acción del O2
. A menos de 93 °C se puede usar inhibidores de radicales libres como di-t-butilcresol. Pero
a partir de 93 °C, se potencia la catálisis con partes metálicas y se emplean recubrimientos
sobre el metal para desactivarlo como el ditiofosfato de Zinc.

Tercera parte realizado por: JAIN CAVA HECTOR

DISTINTOS TIPOS DE GRASAS Y ADITIVOS EMPLEADOS

Los tipos de grasa más comunes emplean como espesante un jabón de calcio (Ca), sodio
(Na), o litio (Li).
Grasas cálcicas (Ca)

Las grasas cálcicas tienen una estructura suave, de tipo

mantecoso, y una buena estabilidad mecánica. No se
disuelven en agua y son normalmente estables con 1-3% de
agua. En otras condiciones el jabón se separa del aceite de
manera que la grasa pierde su consistencia normal y pasa de
semilíquida a líquida. Por eso no debe utilizarse en
mecanismos cuya temperatura sea mayor a 60ºC. Las grasas
cálcicas con aditivos de jabón de plomo se recomiendan en
instalaciones expuestas al agua a temperaturas de hasta 60ºC.
Algunas grasas de jabón calcio-plomo también ofrecen buena
protección contra el agua salada, y por ello se utilizan en ambientes marinos. No obstante,
existen otras grasas cálcicas estabilizadas por otros medios distintos del agua; éstas se pueden
emplear a temperaturas de hasta 120ºC; por ejemplo, grasas cálcicas compuestas.

Grasas sódicas (Na)

Las grasas sódicas se pueden emplear en una

mayor gama de temperaturas que las cálcicas.
Tienen buenas propiedades de adherencia y
obturación. Las grasas sódicas proporcionan
buena protección contra la oxidación, ya que
absorben el agua, aunque su poder lubricante
decrece considerablemente por ello. En la
actualidad se utilizan grasas sintéticas para alta
temperatura del tipo sodio, capaces de soportar
temperaturas de hasta 120ºC.

Grasas líticas (Li)Las grasas líticas tienen normalmente

una estructura parecida a las cálcicas; suaves y mantecosas.
Tienen también las propiedades positivas de las cálcicas y
sódicas, pero no las negativas. Su capacidad de adherencia
a las superficies metálicas es buena. Su estabilidad a alta
temperatura es excelente, y la mayoría de las grasas líticas
se pueden utilizar en una gama de temperaturas más amplia
que las sódicas. Las grasas líticas son muy poco solubles en
agua; las que contienen adición de jabón de plomo, lubrican
relativamente, aunque estén mezcladas con mucha agua. No
obstante, cuando esto sucede, están de alguna manera
emulsionadas, por lo que en estas condiciones sólo se deberían utilizar si la temperatura es
demasiado alta para grasas de jabón de calcio-plomo, esto es, 60ºC.

Grasas para bajas temperaturas (LT)

Tiene una composición especial que da poca resistencia,
especialmente en el arranque, incluso a temperaturas tan
bajas como -40º C. la viscosidad de estas grasas es pequeña
y su consistencia puede variar. Al momento de lubricar una
maquina es fundamental saber qué tipo de maquina es, a que
temperaturas trabaja, ver velocidad de trabajo y otros. Texas
entrega una asesoría completa al momento de usar una grasa
para bajas temperaturas.

Grasas para altas temperaturas (HT)

Estas grasas permiten temperaturas de hasta +150ºC.

Contienen aditivos que mejoran la estabilidad a la
oxidación. La viscosidad del aceite base es normalmente
de unos 110mm²/s a 40º C, no debiéndose exceder mucho
ese valor, ya que la grasas se puede volver relativamente
rígida a temperatura de ambiente y provocar aumento del
par de rozamiento. Su consistencia es NLGI 3.

Grasas sintéticas

En este grupo se incluyen las grasas

basadas en aceites sintéticos, tales como
aceites ésteres y siliconas, que no se oxidan
tan rápidamente como los aceites
minerales. Las grasas sintéticas tienen por
ello un mayor campo de aplicación.
 Cuarta parte realizado por: BLANCO VENTURA ELENA
ADITIVOS

Se utiliza una gran variedad de aditivos para mejorar las características de una
grasa al igual que se hace con los aceites. Los aditivos pueden alterar el
comportamiento de las grasas lubricantes. Los factores que influencian la selección
de aditivos son:
➢ Requerimientos de la aplicación (aplicación del producto)
➢ Compatibilidad (reacciones)
➢ Consideraciones ambientales (aplicación del producto, olor,
➢ biodegradabilidad, disposición)
➢ Color
➢ Coste

ADITIVOS PARA LAS GRASAS

Para obtener una grasa con propiedades especiales, se incluyen a menudo uno o más aditivos.
Entre los existentes, relacionamos los más comunes:

➢ Los aditivos anti desgaste mejoran la protección que la propia grasa ofrece. Es
especialmente importante que el equipo en contacto esté bien protegido contra la
oxidación si funciona en ambientes húmedos.

➢ Los antioxidantes retrasan la descomposición del aceite base a alta temperatura. Esto
da lugar a mayores intervalos de relubricación, manteniendo bajos los costos.

➢ Los aditivos EP (extrema presión), por ejemplo, jabones de plomo y compuestos

de azufre, cloro o fósforo, aumentan la capacidad de carga de la película.

➢ Los estabilizadores hacen posible el espesado de aceite base con jabones con los que
no forma compuestos fácilmente. Generalmente, sólo se precisa poca cantidad, por
ejemplo, la grasa cálcica tiene un 1 a 3% de agua como estabilizador.

PRUEBAS DE PRESTACIONES REALIZADAS A LAS GRASAS

Prueba Almen

Una varilla cilíndrica gira dentro de un casquillo abierto, el cual se presiona contra aquella.
Se añaden pesos de 0.9 Kg. en intervalos de 10 seg. y se registra la relación existente entre
la carga y la iniciación del rayado.
Prueba Timken

Se presiona un anillo cilíndrico, que gira, sobre un bloque de acero durante 10 minutos y se
registra la máxima presión de iniciación del gripado.

Prueba SAE

Se hacen girar dos rodillos a diferentes velocidades y en el mismo sentido. La carga se

aumenta gradualmente hasta que se registre el fallo. En este caso hay combinación de
rodamiento y deslizamiento. Se ilustra en las Fig. 5a y 5b.

Prueba Fálex

Se hace girar una varilla cilíndrica entre dos bloques de material duro y en forma de V, que
se presionan constantemente contra la varilla, con una intensidad que aumenta
automáticamente. La carga y el par totales se registran en los calibradores. Ver las Fig. 6a y
6b.

Punto de goteo
Es la temperatura a la cual la grasa pasa de su estado sólido a líquido. La prueba se realiza
aumentando la temperatura de la grasa hasta que se empiece a cambiar de estado, en ese
momento se toma la temperatura y se define su punto de goteo.
 Quinta parte realizado por: MAMANI CORI PAOLA MADAY

CERAS

Dentro del mercado existe una gran variedad de ceras que tienen diferentes usos y
aplicaciones, una de las más importantes y de las más usadas es la cera de petróleo.
La cera de petróleo proviene principalmente de este hidrocarburo, tiene un peso molecular
alto y generalmente hierve a una temperatura mayor de lo habitual.

Tipos de ceras de petróleo

La cera de petróleo se puede categorizar en tres:

• Cera cristalina o de parafina

• Cera microcristalina
• Cera de petrolato

Cera cristalina o de parafina

La cera derivada de la parafina es generalmente de color blanco, inodora, insípida y sólida.
Este tipo de cera es insoluble en agua pero tiene características solubles en éter, benceno y
algunos ésteres, por lo general suele arder fácilmente.
Cera microcristalina
Esta cera es resistente, flexible y tiene una mayor resistencia a la tracción y punto de fusión.
La cera microcristalina suele tener propiedades adhesivas, disolventes y aceitosas, es muy
buena para impedir el sudor en las composiciones químicas.
Cera de petrolato
El petrolato es una de las ceras más comunes ya que de esta se desprende la vaselina, está
constituida por hidrocarbonos saturados, su composición depende de la fuente de petróleo y
del proceso de refinería.
PROPIEDADES DE LA CERA
Hay un grupo de sustancias naturales y sintéticas a las que se les da el nombre de ceras que
tienen las siguientes propiedades:

• Son moldeables a 20 ºC y se pueden pulir con poca presión.

• Tienen puntos de fusión entre 40 y 120 ºC.
• Son solubles en disolventes poco polares (hexano, benceno...)
• Insolubles en agua y no mojables.
• Presentan un brillo típico denominado "céreo".
Las ceras naturales se encuentran en animales, plantas y minerales, pero hoy en día el 50%
de las ceras que se usan son sintéticas. Tradicionalmente se ha considerado que una cera es
un ester de un ácido graso de cadena larga con un alcohol alifático también de cadena larga.
No obstante, también hay sustancias céreas que incluyen alcoholes, ácidos, hidrocarburos,
cetonas y aldehídos, todos ellos formados por largas cadenas alifáticas, generalmente de 20
a 70 átomos de carbono.

Las ceras tienen aplicaciones industriales importantes y se obtienen en grandes cantidades.

Por ejemplo, el espermaceti es una sustancia cérea presente en la cabeza de los cachalotes
que se usa ampliamente en cosmética. Su componente principal es el palmitato de cetilo
(C16/C16).

CH3-(CH2)14-COO-CH2-(CH2)14-CH3
palmitato de cetilo

La cera de abeja es otro producto importante. Contiene un 75% de esteres, fundamentalmente

de palmitato de miricilo (C16/C30), un 15% de ácidos libres y el resto hidrocarburos. Para
extraerla se funde y se filtra y posteriormente se decolora. Con ella se fabrican betunes,
suspensiones abrillantadoras, cremas de belleza y ceras para depilar. Las velas litúrgicas
suelen ser de cera de abejas mientras que las de uso doméstico, más blancas, son de parafina.

CH3-(CH2)14-COO-CH2-(CH2)28-CH3
palmitato de miricilo

Una cera muy apreciada es la de carnauba que se obtiene calentando con vapor las ramas de
algunas palmeras tropicales. Su componente principal es el ceroato de miricilo (C26/C30).
Se usa en tintes para papel, como lubricante para cuerdas e hilos y para fabricar betunes.
 CH3-(CH2)24-COO-CH2-(CH2)28-CH3
ceroato de miricilo

En la cera de la lana de las ovejas se encuentra la lanolina muy usada en farmacia y cosmética
para preparar cremas y ungüentos.Las ceras presentes en las hojas de las plantas, en la
cutícula de los insectos y en las plumas de algunas aves son las responsables de que el agua
resbale cuando cae sobre ellas. De ahí que en las formulaciones insecticidas sea necesaria la
presencia de un tensoactivo para facililitar el contacto plaguicida-cera. En las hojas de la col
el componente fundamental es el hidrocarburo nonaicosano (C29H60) y en las cutículas de
los insectos el tritiacontano (C33H68).La mayor parte de las ceras sintéticas se obtienen de
la destilación a vacio del primer residuo petrolífero.

Industria

• Industria farmacéutica
• Industria cosmética
• Industria veterinaria
• Industria papelera

Usos y aplicaciones

• Cremas
• Ungüentos
• Pomadas
• Anticorrosivo
• Humectante
• Labiales
• Lubricante
• Antiacnil

Las principales aplicaciones de las ceras son:

• encerar papel
• encerar textiles y cuero
• encerar cerillas
• ceras para depilar
• lápices de colores, plastilina
• lápices de ojos
• barras de labios
• protectores solares
• recubrimiento de hilo dental
• protectores de alimentos para evitar su deshidratación y el ataque de hongos (quesos
y frutas)
• protectoras para madera, abrillantadores
• betunes para impermeabilizar tejados o terrazas, sellado de grietas, aislamientos
eléctricos, insonorización y
• fuegos artificiales, entre otros.