Aceites lubricantes. Lubricante sintético

 ACEITES LUBRICANTES

Son sustancias sólidas, semisólidas ó líquidas de origen animal, vegetal, mineral o sintético, que pueden utilizarse para reducir el rozamiento entre piezas y mecanismos en movimiento.

Como lubricantes sólidos podemos citar el grafito ó el bisulfuro de molibdeno. Se utilizan principalmente en aquellas condiciones en donde los lubricantes líquidos son incompatibles ó de difícil aplicación (trabajo a muy bajas presiones, altas temperaturas, piezas lubricadas de por vida, etc...)

El ejemplo más común de lubricante líquido, son los aceites ampliamente utilizados en automoción y muchas aplicaciones industriales (turbinas, compresores, etc. .....)

Existen distintas sustancias lubricantes dependiendo de su composición y presentación a continuación unos tipos:

Líquidos

De base (origen) mineral o vegetal. Son necesarios para la lubricación hidrodinámica y son usados comúnmente en la industria, motores y como lubricantes de perforación.

Semisólidos

Son las denominadas "Grasas". Su composición puede ser mineral, vegetal y frecuentemente son combinadas con muchos tipos de lubricantes sólidos como el Grafito, Molibdeno o Litio.

Sólidos

Es un tipo de material que ofrece mínima resistencia molecular interna por lo que por su composición ofrece óptimas condiciones de lubricación sin necesidad de un aporte lubricante líquido o semisólido. El más común es el Grafito aunque la industria está avanzando en investigación en materiales de origen metálico.

 CLASIFICACIÓN DE LOS ACEITES LUBRICANTES POR SU ORIGEN

Aceites lubricantes minerales: Los aceites minerales proceden del Petroleo, y son elaborados del mismo despues de múltiples procesos en sus plantas de producción, en las Refinarías. El petroleo bruto tiene diferentes componentes que lo hace indicado para distintos tipos de producto final, siendo el más adecuado para obtener Aceites el Crudo Parafínico.

Los lubricantes minerales obtenidos por destilación del petróleo son fuertemente aditivados para poder:

1. Soportar diversas condiciones de trabajo

2. Lubricar a altas temperaturas

3. Permanecer estable en un amplio rango de temperatura

4. Tener la capacidad de mezclarse adecuadamente con el refrigerante (visibilidad)

5. Tener un índice de viscosidad alto.

6. Tener higroscopicidad definida como la capacidad de retener humedad.

Lubricante sintético

Es una base artificial y por lo tanto del orden de 3 a 5 veces más costosa de producir que la base mineral. Se fabrica en laboratorio y puede o no provenir del petróleo. Poseen unas excelentes propiedades de estabilidad térmica y resistencia a la oxidación, así como un elevado índice de viscosidad natural (SAE 30). Poseen un coeficiente de tracción muy bajo, con lo cual se obtiene una buena reducción en el consumo de energía.

Existen varios tipos de lubricantes sintéticos:

1.- HIDROCRACK o grupo 3

2.- PAO o grupo 4

3.- PIB o grupo 5

4.- ESTER

1.- Hidrocrack. Es una base sintética de procedencia orgánica que se obtiene de la hidrogenización de la base mineral mediante el proceso de hidrocracking. Es el lubricante sintético más utilizado por las compañías petroleras debido a su bajo costo en referencia a otras bases sintéticas y a su excedente de base mineral procedente de la destilación del crudo para la obtención de combustibles fósiles.

2.- PAO. Es una base sintética de procedencia orgánica pero más elaborada que el hidrocrack, que añade un compuesto químico a nivel molecular denominado Poli-Alfaolefinas que le confieren una elevada resistencia a la temperatura y muy poca volatilidad (evaporación).

3.- PIB. Es una base sintética creada para la eliminación de humo en el lubricante por mezcla en motores de 2 tiempos. Se denomina Poli-isobutileno.

4.- ESTER. Es una base sintética que no deriva del petróleo sino de la reacción de un ácido graso con un alcohol. Es la base sintética más costosa de elaborar porque en su fabricación por "corte" natural se rechazan 2 de cada 5 producciones. Se usa principalmente en aeronáutica donde sus propiedades de resistencia a la temperatura extrema que comprenden desde -68 °C a +325 °C y la polaridad que permite al lubricante adherirse a las partes metálicas debido a que en su generación adquiere carga electromagnética, hacen de esta base la reina de las bases en cuanto a lubricantes líquidos. El ester es comúnmente empleado en lubricantes de automoción en competición.

Aceites lubricantes semi-sintéticos. Los Semi-Sintéticos se obtienen de una mezcla de aceites sintéticos y minerales. Las propiedades de los aceites Semi-Sintéticos son también muy superiores a los de los minerales, ya que retienen las propiedades y características de los aceites sintéticos.

 VENTAJAS DE LOS ACEITES SINTÉTICOS SOBRE LOS MINERALES.-

Los aceites sintéticos frente a los minerales ofrecen las siguientes ventajas:

1. Mayor vida útil del motor. Los aceites sintéticos tienen menor coeficiente de fricción interna, se reducen los rozamientos, se minimizan los desgastes y se alarga la vida útil del motor.

2. Viscosidad más estable. Los aceites sintéticos mantienen más estable su viscosidad en todo el margen de temperaturas.

3. Reducen el consumo de aceite. Estos aceites son menos volátiles que los aceites minerales, reduciendo así los consumos de aceite por evaporación a altas temperaturas.

4. Ahorran combustible. La disminución de rozamientos, junto con su gran fluidez, hacen que los esfuerzos del motor sean menores en todo momento, por lo que se reduce el consumo de combustible.

5. Contaminan menos. La menor cantidad de aditivos necesarios para su fabricación, supone una menor cantidad de residuos generados en el aceite usado.

6. Mayor vida útil del catalizador. La reducción de partículas contaminantes que supone el uso de los aceites sintéticos, repercute directamente en la mayor duración del catalizador, ya que este elemento se contamina fácilmente con las impurezas que se generan en la combustión.

7. Mayor protección del turbocompresor. Debido a su alta estabilidad térmica, y teniendo en cuenta las elevadas temperaturas que se generan en el eje del turbocompresor, el uso de lubricantes sintéticos es la opción más recomendable, ya que la mayoría de los gripados de estos dispositivos se producen como consecuencia del empleo de aceites no aptos para esta aplicación, que no soportan las elevadas temperaturas hasta ese punto.

 PROCESO DE MANUFACTURA (Destilados, Bases,Extracción, Desparafinacion, Adsorción Con Arcilla Y Aditivos)

Es un proceso de varias etapas. Algunos de los pasos importantes los resaltamos aquí.

El primer paso de la mayoría de los procesos de Refinación Es La Destilación Atmosférica, el petróleo crudo es calentado en una caldera a 400°C. Se produce una mezcla de gases y líquidos, la cual pasa a una torre de fraccionamiento o condensadora. Algunos gases pasan sin condensar, pero los restantes se condensan en la columna, líquidos de diferentes puntos de ebullición son recolectados a diferentes alturas, de donde pueden ser extraídos. Estos son los materiales iniciales para la fabricación de una variedad de combustibles.

El residuo líquido de la primera destilación, el cual se recupera en el fondo de la columna, es material bruto para la fabricación de aceites lubricantes.

Este, es sometido a una segunda destilación, otra vez bajo presión reducida (Destilación Al Vacío), y separado en otras fracciones. La fracción más volátil es usada como combustible, el residuo es usado para la producción de aceites pesados y productos asfálticos, mientras que las fracciones intermedias proveen el aceite base para la fabricación de aceites lubricantes.

Hasta cuatro fracciones de aceites base lubricante son producidas y cada una sufre un tratamiento posterior.

La fracción menos volátil, llamada aceite residual, contiene grandes cantidades de compuestos que poseen oxígeno, nitrógeno y azufre. Estos, llamados asfaltenos, son eliminados mediante un proceso de Desasfaltación.

El propano es mezclado con el aceite y disuelve la mayoría, pero no todos, los asfaltenos, los cuales pueden ser separados posteriormente.

El aceite residual y otras fracciones son después tratadas mediante extracción con disolventes. En esta operación, el aceite base es mezclado con disolvente que disuelve la mayoría de los compuestos aromáticos y algunos compuestos indeseables. Los alcanos y cicloalcanos no son disueltos y pueden ser separados.

El producto en esta etapa es a veces llamado refinado. El aceite resultante tiene un índice de viscosidad mayor y mejor estabilidad a la oxidación que el aceite original.

La producción de un aceite base de calidad es generalmente una cuestión de compromiso. Por ejemplo, donde se requiere un aceite de alto índice de viscosidad, una mezcla que contenga alta proporción de alcanos puede parecer la mejor elección. Esto sin embargo, hará que probablemente tenga problemas para fluir a bajas temperaturas y por lo tanto será inadecuado para utilizarlo en estas condiciones de operación. Por otro lado, una mezcla que contenga una alta proporción de cicloalcanos y fluya en frío, tendrá bajo índice de viscosidad. Donde sea importante alto índice

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