Estudio de la variación del grado de octanaje mediante mezclas de gasolinas extra, súper y aditivo mejorador de octanaje en Ecuador

Grace Morillo Chandi; Morayma Muñoz; Luis Miguel Freire Cárdenas; Marco Rosero Espín

doi:10.31637/epsir-2025-1388

Autori

Grace Morillo Chandi Central University of Ecuador https://orcid.org/0009-0009-0703-2666
Morayma Muñoz University of Alicante https://orcid.org/0000-0003-0728-618X
Luis Miguel Freire Cárdenas Empresa de Hidrocarburos del Ecuador – EP Petroecuador
Marco Rosero Espín Central University of Ecuador https://orcid.org/0000-0003-4060-4397

DOI:

https://doi.org/10.31637/epsir-2025-1388

Parole chiave:

Mezcla de gasolinas, Octanaje, FTIR, Octanómetro, Gasolina 95-RON, Gasolina 85-RON, Gasolina 87-RON, Ecuador

Abstract

Introducción: El uso de la gasolina a nivel mundial sigue creciendo, impactando la economía y la geopolítica. En Ecuador, se comercializan gasolinas con diferentes RON: Extra (85), Eco País (87) y Súper (95). Se evaluó la variación del octanaje de mezclas de gasolinas y la adición de aditivos mejoradores de octanaje. Metodología: Los experimentos se realizaron en la Refinería Estatal de Esmeraldas utilizando un Octanómetro tipo chispa, se plantearon tres tipos de muestras: mezclas de Extra con Súper, Eco País con Súper, y Extra con aditivos, la información obtenida se añadió a la base de datos del método FTIR para identificar el RON de manera más rápida y precisa. Resultados: Los resultados del FTIR fueron consistentes en un 99% con el Octanómetro. Las mezclas de gasolinas mostraron variaciones en el RON, mientras que la adición de aditivos a la gasolina de 85-RON solo incrementó 1.9 el RON en un solo caso. Discusión: A pesar de que este trabajo no es comparable a otros, debido a las características de la gasolina en Ecuador, creemos necesario pasar al estudio de las diferentes mezclas midiendo otros parámetros como el MON y compuestos oxigenados. Conclusiones: Las mezclas de combustible en diferentes proporcionan si representa una alternativa técnica para el consumidor. Además, se mejoró la prueba de análisis rápido con una curva consistente con el método del octanómetro tipo chispa.

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Biografie autore

Grace Morillo Chandi, Central University of Ecuador

Ingeniera Química con más de diez años de experiencia en la industria petrolera, especializada en áreas de operaciones, producción, calidad y gestión de la cadena de suministro. Ha ocupado cargos como Subgerente de Operaciones de Refinación y Especialista de Planificación y Programación de la Producción en EP-Petroecuador. Actualmente, es docente en la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Central del Ecuador. Posee una Maestría en Administración y Gerencia Organizacional y está cursando un Doctorado en Educación e Innovación. Ha completado diversos cursos de formación continua, incluyendo Design Thinking y Transformación Digital, y posee habilidades en resolución de problemas técnicos y administrativos, liderazgo y ejecución de proyectos de inversión.

Morayma Muñoz, University of Alicante

Ingeniera Química con maestría en Ingeniería Química por la Universidad de Alicante y estudiante de doctorado en la misma Universidad. Laboralmente, ha trabajado en una oficina con más de catorce proyectos de ingeniería química desde el 2018, también como docente de Fenómenos de Transporte en la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Central del Ecuador, ha participado en tres proyectos de investigación de la Universidad. Como investigador ha estudiado el uso de la pirólisis analítica para la caracterización de materias primas secundarias de residuos agroindustriales, y el análisis y estudio del SBA y P123 mediante diferentes técnicas; estudios cinéticos de reacciones térmicas mediante modelos cinéticos, explorando el potencial de estos materiales como materias de valor añadido.

Luis Miguel Freire Cárdenas, Empresa de Hidrocarburos del Ecuador – EP Petroecuador

Ingeniero Químico, Magíster en Seguridad, Higiene Industrial y Ambiental, con 11 años de experiencia en la industria, su carrera abarca la cadena de valor de hidrocarburos y la generación de energía. Ha liderado equipos de trabajo en operaciones de centros de refinación, planeación estratégica empresarial, evaluación de costos y control financiero. Entre sus logros, ha supervisado proyectos de implementación de evaluaciones de desempeño comparativo y benchmarking, evaluando el rendimiento de organizaciones y el impacto de proyectos según metodologías internacionales. Su pasión por la investigación técnica lo ha llevado a especializarse en diseño experimental y análisis de datos. Está comprometido con la innovación y la optimización de procesos para asegurar el cumplimiento de los más altos estándares de calidad.

Marco Rosero Espín, Central University of Ecuador

Ingeniero Químico con maestría en Ingeniería Química por la Politécnica de Madrid, ha entregado la tesis doctoral previo a la obtención del título de Doctor en Ingeniería Química por la Universidad de Alicante. Ha sido Director de Carrera de la Carrera de Ingeniería Química y Subdecano de la de la misma Facultad, actualmente es Director del grupo de investigación GIIP. Ha escrito tres libros, cuatro artículos científicos, tiene dos registros de patentes, cuatro derechos de autor, dirigido dos proyectos de investigación y ganador del segundo y tercer lugar del premio Universidad Central años 2020 y 2021. Laboralmente, trabajo para EP Petroecuador del 2008 al 2015, también dirige una oficina con más de catorce proyectos de ingeniería química desde el 2010.

Riferimenti bibliografici

Abdul-Manan, A. F. N., Kalghatgi, G. y Babiker, H. (2018). Exploring Alternative Octane Specification Methods for Improved Gasoline Knock Resistance in Spark-Ignition Engines. Frontiers in Mechanical Engineering, 4(20), 1-13. https://doi.org/10.3389/fmech.2018.00020 DOI: https://doi.org/10.3389/fmech.2018.00020

Arboleda, M. y Hernández, M. (2023). Análisis del nivel de octanaje en combustibles comercializados en Ecuador y su repercusión en el desempeño del MCI [Tesis de grado]. https://repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/14054/1/04%20MAUT%20232%20TRABAJO%20DE%20GRADO.pdf

Astm, D. (2019). D2700-19: Standard Test Method for Research Octane Number of Spark-Ignition Engine Fuel. Book of Standards Volume: 05.05, 05.05(C), pp. 1-51.

Astm, D. (2021). D2699-21 standard test method for research octane number of spark-ignition engine fuel. American Society for Testing and Materials (ASTM).

Beltrán, R. J. A. (2020). Análisis del uso de diferentes tipos de gasolinas y aditivos en la vida útil de algunos elementos de un motor de combustión interna. ISTCT / Revista Investigación Tecnológica, 2(1), 1-9. https://www.investigacionistct.ec/ojs/index.php/investigacion_tecnologica/article/view/35/51

Benavides, A., Zapata, C., Benjumea, P., Franco, C. A., Cortés, F. B. y Ruiz, M. A. (2023). Predicting Octane Number of Petroleum-Derived Gasoline Fuels from MIR Spectra, GC-MS, and Routine Test Data. Processes, 11(5), 1-15. https://doi.org/10.3390/pr11051437 DOI: https://doi.org/10.3390/pr11051437

Castillo Rivera, E., Mora Díaz, L., Gutiérrez Gualotuña, E., Martínez Valdéz, O., Tafur Escanta, P., Soria Amancha, A., Villavicencio Poveda, Á., Torres Rodríguez, G. y Baldeón López, R. (2019). Análisis, estudio y modelamiento matemático para la caracterización energética de las gasolinas comerciales en función de los parámetros de calidad referentes a las normas ASTM. Aporte Santiaguino, 12(1), 122-137. https://doi.org/10.32911/as.2019.v12.n1.612 DOI: https://doi.org/10.32911/as.2019.v12.n1.612

Compass Instrument. (2019). Waukesha CFR F1/F2 Octane Taring Engine with XCP technology. CFR. https://cfrengines.com/wp-content/uploads/2019/08/FORM-C625-CFR-F12-brochure-7-23-19.pdf

Dago-Morales, A., Fernández, R. F., Martínez, M. D. R., Moure, M. B., Noa, M. L., Echavarría, J. E. R., de Zayas, M. O. y Armada, L. S. (2006). La espectroscopia infrarroja y el método de calibración multivariada de mínimos cuadrados parciales en la predicción del índice de octano experimental de gasolinas. Revista CENIC. Ciencias Químicas, 37(1), 3-7. https://doi.org/http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=181620524001

Dauphin, R., Obiols, J., Serrano, D., Fenard, Y., Comandini, A., Starck, L. y Chaumeix, N. (2019). Using RON synergistic effects to formulate fuels for better fuel economy and lower CO2 emissions (No. 2019-01-2155). SAE Technical Paper. https://doi.org/10.4271/2019-01-2155 DOI: https://doi.org/10.4271/2019-01-2155

Demirbas, A., Balubaid, M. A., Basahel, A. M., Ahmad, W. y Sheikh, M. H. (2015). Octane Rating of Gasoline and Octane Booster Additives. Petroleum Science and Technology, 33(11), 1190-1197. https://doi.org/10.1080/10916466.2015.1050506 DOI: https://doi.org/10.1080/10916466.2015.1050506

Díaz, C. J. (2015). Aplicación de la técnica de análisis de espectroscopía infrarrojo por transformada de Fourier para la determinación de los valores de RON y MON en naftas [Tesis de licenciatura, Universidad de Belgrano]. http://repositorio.ub.edu.ar/handle/123456789/6083

Guzmán, A. R., Cueva, E., Peralvo, A., Revelo, M. y Armas, A. (2018). Estudio del rendimiento dinámico de un motor Otto al utilizar mezclas de dos tipos de gasolinas: “Extra” y “Súper”. Enfoque UTE, 9(4), 208-220. https://doi.org/10.29019/enfoqueute.v9n4.335 DOI: https://doi.org/10.29019/enfoqueute.v9n4.335

Hadi, A. S., Ahmed, O. K. y Ali, O. M. (2020). Enhancement of Gasoline Fuel Quality with Commercial Additives to Improve Engine Performance. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 745(012065), pp. 1-11. https://doi.org/10.1088/1757-899X/745/1/012065 DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/745/1/012065

Katon, J. E. (2001). Book Reviews: Fourier Transform Infrared Spectroscopy. VoI 1. Applications to Chemical Systems. En Journal of Herpetological Medicine and Surgery, 11(2), 34-34. https://doi.org/10.5818/1529-9651.11.2.34 DOI: https://doi.org/10.5818/1529-9651.11.2.34

Muhammed, T., Tokay, B. y Conradie, A. (2023). Raising the Research Octane Number using an optimized Simulated Moving Bed technology towards greater sustainability and economic return. Fuel, 337, 1-9. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.126864 DOI: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.126864

Nepas Guanulema, B.E., Felix Pacheco, O. R., Guanulema Nepas, A. R. y Reyes Campaña, G. G. (2023). Estudio de consumo usando mezclas de aditivos y combustibles locales en ciclos combinados a 2800 msnm. Business and Entrepreneurial Studies, 7(2), 65-79. https://doi.org/10.37956/jbes.v7i2.332 DOI: https://doi.org/10.37956/jbes.v7i2.332

PAC. (2017). OptiFuel: Precision and portability in a top-of-the-line FTIR Fuel Analyzer. https://www.paclp.com/tenants/pac/documents/optifuel%20brochure%20a4%20rev%205.pdf

Palencia, Z. F. D., Folgueras Díaz, M. B. y Gómez Cuenca, F. (2013). Influencia de los Aditivos Oxigenados sobre las Propiedades de las Gasolinas [Tesis de grado, Universidad de Oviedo]. http://hdl.handle.net/10651/27919

Saleh, S. M. y Al-Azzawi, A. G. S. (2023). Optimizing Bioethanol Production for High Octane Bioethanol-Gasoline Blended Fuel through Fermentation. Journal of the Turkish Chemical Society, Section A: Chemistry, 10(2), 475-486. https://doi.org/10.18596/jotcsa.1250955

Sayin, C., Kilicaslan, I., Canakci, M. y Ozsezen, N. (2005). An experimental study of the effect of octane number higher than engine requirement on the engine performance and emissions. Applied Thermal Engineering, 25(8-9), 1315-1324. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2004.07.009 DOI: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2004.07.009

Shankar, V. S. B., Li, Y., Singh, E. y Sarathy, S. M. (2021). Understanding the synergistic blending octane behavior of 2-methylfuran. Proceedings of the Combustion Institute, 38(4), 5625-5633. https://doi.org/10.1016/j.proci.2020.06.277 DOI: https://doi.org/10.1016/j.proci.2020.06.277

Sharif, A. (2010). Selective Additives for Improvement of Gasoline Octane Number. Tikrit Journal of Engineering Sciences, 17(2), 22-35. https://doi.org/10.25130/tjes.17.2.03 DOI: https://doi.org/10.25130/tjes.17.2.03

Szybist, J. P., Busch, S., McCormick, R. L., Pihl, J. A., Splitter, D. A., Ratcliff, M. A., Kolodziej, C. P., Storey, J. M. E., Moses-DeBusk, M., Vuilleumier, D., Sjöberg, M., Sluder, C. S., Rockstroh, T. y Miles, P. (2021). What fuel properties enable higher thermal efficiency in spark-ignited engines? Progress in Energy and Combustion Science, 82(100876), 1-54. https://doi.org/10.1016/j.pecs.2020.100876 DOI: https://doi.org/10.1016/j.pecs.2020.100876

Terneus Páez, C.F., Cabrera Mera, A.G. y Grandes Villamarín, R.D. (2021). Impact Analysis of Migration from Súper Gasoline to Others of Lower Octane Number in Ecuador. En M. Botto Tobar, H. Cruz y A. Díaz Cadena (Eds.), Recent Advances in Electrical Engineering, Electronics and Energy. CIT 2020 (Vol. 763). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-72212-8_8 DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-72212-8_8

Twu, C. H., y Coon, J. E. (1998). A generalized interaction method for the prediction of octane numbers for gasoline blends. Simulation Sciences Inc, 601. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:16465119

Wang, C., Zeraati-Rezaei, S., Xiang, L. y Xu, H. (2017). Ethanol blends in spark ignition engines: RON, octane-added value, cooling effect, compression ratio, and potential engine efficiency gain. Applied Energy, 191, 603-619. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.01.081 DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.01.081

Wen, M., Yin, Z., Zheng, Z., Liu, H., Zhang, C., Cui, Y., Ming, Z., Feng, L., Yue, Z. y Yao, M. (2022). Effects of Different Gasoline Additives on Fuel Consumption and Emissions in a Vehicle Equipped With the GDI Engine. Frontiers in Mechanical Engineering, 8, 1-10. https://doi.org/10.3389/fmech.2022.924505 DOI: https://doi.org/10.3389/fmech.2022.924505