Desarrollo de un modelo integrado de formulación y predicción de calidades de gasolinas con etanol y MTBE para una refinería

Abstract

En el presente Trabajo Especial de Grado desarrolló un modelo integrado de formulación y predicción de calidades de gasolinas con etanol y MTBE para una refinería, el cual corresponde a un plan de la empresa estatal PDVSA con miras a la incorporación del etanol en el “pool” de componentes de gasolina local, con el propósito de contribuir al incremento de su producción a nivel nacional. Se establecieron como variables independientes cada uno de los componentes integrantes del “pool” de gasolinas local, y como dependientes los parámetros de calidad de mayor relevancia presentados en normas venezolanas. Se seleccionó un diseño de experimento que permitió determinar las mezclas a evaluar. Se caracterizaron los componentes midiéndose las propiedades evaporativas, antidetonantes y el contenido de parafinas, olefinas, naftenos, aromáticos y oxigenados. Los datos obtenidos se ingresaron en Statgraphics® consiguiéndose ecuaciones para cada una de las variables dependientes en función de los porcentajes en volumen de los componentes. Dichas ecuaciones fueron ingresadas a Excel® formando un sistema de ecuaciones que se solucionó mediante la aplicación del complemento Solver. Una vez resuelto el sistema, se planteó una serie de “recetas” que consideraron la presencia de ambos oxigenados y de cada uno de ellos individualmente. Las mismas se formularon y fueron analizadas en laboratorio determinando sus valores de octanaje, destilación y presión de vapor. Para las propiedades evaporativas, se comparó lo obtenido con respecto a lo predicho por el modelo de regresión lineal y propiedades aditivas. Se planteó el desarrollo de una herramienta computacional que permitió establecer la factibilidad de producción de gasolina de 91 octanos RON para una demanda dada. Como resultados, se tuvo que el diseño de experimento “especial cúbico” es el más adecuado para la formulación de gasolinas a partir de 9 componentes; el octanaje RON y MON presentaron un mejor ajuste al modelo de regresión lineal en presencia de etanol y MTBE para el primero, y para el segundo se obtuvo en presencia de etanol como único oxigenado de la mezcla. Las propiedades evaporativas presentaron un mejor ajuste al modelo lineal en las variables relacionadas a la etapa inicial de la destilación, y al de regresión lineal en aquellas implicadas en las etapas media y final de dicho proceso. La herramienta computacional es efectiva para determinar si los requerimientos de insumo pueden ser satisfechos una demanda planteada.