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Petroquímica y Refinería

Lubricantes para Industria Petroquímica y Refinería

Una refinería opera equipos críticos 24/7 bajo condiciones extremas: turbinas de gas que deben funcionar sin parada durante 3 años, compresores de proceso con gas reactivo en contacto con el lubricante, bombas a 400 °C con sellos mecánicos presupurizados. Un error en la especificación del lubricante puede significar una parada de planta, un incidente medioambiental o el envenenamiento de un catalizador de millones de euros.

{'>'} 1.000 min
RPVOT mínimo aceite turbina de gas
hasta 400 °C
Temperatura fluido bomba VGO
API 614
Norma API turbomáquinas
InicioBlogLubricantes petroquímica y refinería

La petroquímica y la refinería son los sectores industriales donde el lubricante está más directamente integrado en el proceso productivo. A diferencia de otras industrias, aquí el lubricante puede entrar en contacto con el gas de proceso, puede contaminar un catalizador downstream o puede ser la diferencia entre una turbina que dura 36 meses sin parada y una que falla a los 12 meses por barniz en las servoválvulas. Esta guía cubre los cuatro sistemas de lubricación más críticos en refinería.

API 614: la norma de referencia para sistemas de lubricación en turbomáquinas

La norma API 614 (Lubrication, Shaft-Sealing and Control-Oil Systems and Auxiliaries for Petroleum, Chemical and Gas Industry Services) especifica los requisitos mínimos para sistemas de aceite de lubricación de turbinas, compresores y bombas de proceso. No define una marca de aceite, pero sí los parámetros mínimos del aceite aceptable.

RPVOT {'>'} 1.000 min

Rotating Pressure Vessel Oxidation Test (ASTM D2272). Mide la resistencia oxidativa del aceite. Los aceites convencionales de turbina VG 46 tienen RPVOT de 500-800 min. Los aceites de alta calidad para turbinas de gas superan 1.200-1.500 min.

MPC ASTM D7843

Membrane Patch Colorimetry: detecta barniz soluble en aceite de turbina antes de que precipite en las servoválvulas. MPC {'<'} 15: aceite en buen estado. MPC 15-25: vigilancia. MPC {'>'} 25: acción correctiva requerida.

Viscosidad VG 32 o VG 46

Compatibilidad de aceites

No mezclar aceites de turbina de diferentes marcas o tipos sin hacer previamente una prueba de compatibilidad. Los paquetes de aditivos de diferentes proveedores pueden interactuar y precipitar formando barniz acelerado.

Barniz (varnish) en turbinas de gas: el fallo silencioso más costoso

El barniz es un depósito insoluble que precipita del aceite degradado sobre las superficies metálicas del sistema de lubricación, especialmente en las servoválvulas de control de velocidad y carga. Un depósito de barniz de tan solo 5-10 micras puede hacer que una servoválvula quede pegada en posición abierta o cerrada, lo que en una turbina de gas industrial significa un viaje (trip) de emergencia de la turbina. La causa raíz del barniz es siempre un aceite oxidado o térmicamente degradado que no fue sustituido o tratado a tiempo. El RPVOT y el MPC son los indicadores de alerta temprana.

Lubricación de los equipos críticos en refinería

Cada equipo de proceso tiene especificaciones de lubricante distintas y, en algunos casos, restricciones de componentes derivadas de la compatibilidad con el gas de proceso o el catalizador.

Turbina de gas (drivers de compresor y generación)

Aceite de turbina de gas R&O/EP VG 32-46

Las turbinas de gas industriales (GE Frame, Solar, Siemens SGT) se usan como drivers de compresores centrífugos de proceso y en generación eléctrica de refinería. El aceite lubrica cojinetes de carga radial y axial a temperaturas de entrada de aceite de 40–60 °C y retorno de 70–90 °C.

Especificaciones clave
ISO VG:32 o 46
RPVOT (ASTM D2272):{'>'}1.000 min (aceites de alta calidad {'>'} 1.500 min)
Control de barniz (MPC ASTM D7843):MPC {'<'} 15 para aceites de servicio
Norma API:API 614 (sistemas de lubricación para turbomáquinas)
Compatibilidad:Prueba de compatibilidad obligatoria antes de mezclar marcas

Riesgo crítico: La formación de barniz (varnish) en las servoválvulas de control de la turbina puede causar paradas no programadas de la planta. El MPC (Membrane Patch Colorimetry, ASTM D7843) es el indicador más sensible de barniz soluble. Un MPC {'>'}25 en aceite de servicio exige acción inmediata.

Compresores de proceso (etileno, propileno, metano)

PAO VG 46-68 sin EP reactivo de azufre

Los compresores centrífugos y reciprocantes de proceso petroquímico (etileno, propileno, gas de síntesis, metano) tienen el lubricante del cojinete potencialmente en contacto con el gas de proceso a través de los sellos del eje. La compatibilidad química del lubricante con el gas de proceso es crítica.

Especificaciones clave
Base lubricante:PAO Grupo IV (no reactivo con gases de proceso)
ISO VG:46 (centrífugos) — 68 (reciprocantes de baja velocidad)
Sin EP de azufre activo:Obligatorio: el azufre reactivo contamina catalizadores downstream
Compatibilidad con gas de proceso:Prueba de solubilidad del gas en aceite (absorción)
Norma referencia:API 670 (instrumentación) + API 614

Riesgo crítico: Un aceite con aditivos EP de azufre activo (ZDTP o azufre elemental) que entra en contacto con catalizador de polietileno o polipropileno downstream puede envenenar el catalizador, causando una pérdida de producción de millones de euros. En compresores de etileno y propileno, el aceite debe ser base PAO Grupo IV sin ningún EP sulfurado reactivo.

Bombas centrífugas de alta temperatura con sello mecánico

Fluido de barrera para sello Plan 52/53 (API 682)

Las bombas que mueven fluidos de proceso a alta temperatura (hidrocarburos a 200–400 °C, bitumen, VGO) usan doble sello mecánico con fluido de barrera en circuito presurizado (Plan 53) o depósito (Plan 52). El fluido de barrera lubrica y enfría las caras del sello, aislando el proceso del ambiente.

Especificaciones clave
Plan 52 (sin presión externa):Fluido base mineral o PAO con baja viscosidad, punto de inflamación {'>'} 200 °C
Plan 53A/53B/53C (presurizado N₂):Fluido termalmente estable a temperatura de sello (120–200 °C)
API 682:Norma de referencia para sellos y fluidos de barrera
Compatibilidad con material sello:Compatible con elastómeros PTFE, grafito, carburo de silicio
Estabilidad térmica:Sin formación de carbonización o depósitos a temperatura de servicio del sello

Riesgo crítico: Un fluido de barrera que forma depósitos o se carboniza en las caras del sello a alta temperatura reduce la lubricación y causa fallo del sello mecánico. En proceso de alta temperatura, el fallo del sello significa emisión de hidrocarburo al ambiente (riesgo ATEX) y parada de emergencia de la bomba.

Turbinas de vapor (cogeneración de refinería)

Aceite de turbina de vapor R&O VG 32-46

Las refinerías operan turbinas de vapor propias para cogeneración y como drivers de bombas y compresores críticos. El aceite lubrica cojinetes de carga y el regulador de velocidad. Las condiciones son menos exigentes que en turbina de gas, pero la estabilidad oxidativa y el control de agua son críticos.

Especificaciones clave
ISO VG:32 o 46 (velocidades {'>'} 3.000 rpm: VG 32)
RPVOT (ASTM D2272):{'>'} 400 min para aceites de turbina de vapor estándar
Resistencia a la emulsión (ASTM D1401):Separación de agua en {'<'} 30 min
Rust test (ASTM D665B):Sin óxido en agua salada sintética
Norma referencia:ISO 8068 TGA/TGB — DIN 51515 L-TD

Riesgo crítico: Las turbinas de vapor tienen riesgo de entrada de agua de condensado en el sistema de lubricación. Un aceite que no separa bien el agua (ASTM D1401 {'>'} 30 min) forma emulsión estable que bloquea los filtros y puede causar corrosión en cojinetes de acero.

Fluidos resistentes al fuego para zonas calientes de proceso

En zonas donde existe riesgo de ignición por proximidad a fuentes de calor, llamas o metales incandescentes, el aceite mineral convencional está prohibido por normativa de seguridad industrial. La norma de referencia es ISO 15029 que clasifica los fluidos resistentes al fuego en varias categorías.

HFD-U (éster fosfórico)

Inf. {'>'} 260 °C
Base química

Triéster fosfórico orgánico sintético

ISO VG equiv.

VG 32-46

Norma

ISO 15029 Tipo TP-1, Factory Mutual (FM) aprobado

VENTAJA

Mejor protección contra incendio, lubricidad excelente, estándar en turbinas de vapor de petroquímica

LIMITACIÓN

Alto coste, incompatible con pinturas convencionales y elastómeros NBR, requiere sellos EPDM o PTFE

HFC (agua-glicol)

Inf. No inflamable (contiene agua)
Base química

Glicol polialquileno + agua (35-50%)

ISO VG equiv.

VG 46 equivalente

Norma

ISO 15029 Tipo HFC, FM aprobado, ATEX compatible

VENTAJA

Máxima seguridad contra incendio, bajo coste respecto a éster fosfórico

LIMITACIÓN

Menor lubricidad que aceite mineral, ataca metales no ferrosos (zinc, cadmio), requiere mantenimiento de concentración

HFB (emulsión aceite en agua)

Inf. No inflamable (contenido agua)
Base química

Aceite mineral emulsionado en agua (95% agua)

ISO VG equiv.

VG 46 equivalente

Norma

ISO 15029 Tipo HFB

VENTAJA

Bajo coste, buena lubricidad, compatible con la mayoría de materiales

LIMITACIÓN

Estabilidad de emulsión limitada, riesgo microbiológico, requiere control periódico de concentración

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Tabla de referencia: fluido de proceso, equipo, lubricante y especificación crítica

Guía de selección rápida para los principales fluidos de proceso y equipos en refinería y petroquímica.

Fluido / ProcesoEquipo tipoLubricante recomendadoEspecificación crítica
Etileno (C₂H₄)Compresor centrífugo de craqueoPAO VG 46 sin EP azufreSin ZDTP — sin azufre activo — absorción de gas en aceite {'<'} 5%
Propileno (C₃H₆)Compresor de propileno para polipropilenoPAO VG 46 Grupo IVCompatibilidad con catalizador Ziegler-Natta — no contaminar
Gas de síntesis (H₂ + CO)Compresor de gas de síntesisPAO VG 68 — alta estabilidad oxidativaEstabilidad ante hidrógeno a alta presión — sin absorbedores de H₂
Metano (gas natural de proceso)Compresor de gas de combustibleAceite mineral R&O o PAO VG 46Control de dilución del gas en aceite en cilindros reciprocantes
VGO / Gasoil de vacío (hasta 400 °C)Bomba centrífuga de alta temp.Fluido barrera sello Plan 53 — PAO bajo VIAPI 682 Plan 53 — punto inflamación {'>'} 200 °C — sin depósitos
Vapor de agua a presiónTurbina de vapor cogeneraciónAceite turbina vapor R&O VG 32ISO 8068 TGA — separación agua ASTM D1401 {'<'} 30 min
Aire de proceso / zona ATEXHidráulico de válvulas en zona calienteFluido ignífugo HFD-U (éster fosfórico)Punto inflamación {'>'} 260 °C — ISO 15029 TP-1 — zona ATEX clasificada
Gas turbina (aire+gas combustible)Turbina de gas industrialAceite turbina gas VG 32-46 API 614RPVOT {'>'} 1.000 min — MPC {'<'} 15 — API 614 Tabla 1

Especificaciones orientativas. Siempre consultar las instrucciones del OEM del equipo y las normas aplicables (API 614, API 682, ISO 15029) antes de seleccionar o cambiar de lubricante en equipos críticos de proceso.

Aceites de engranajes y reductores en equipos de refinería

Los reductores de accionamiento de compresores de proceso, bombas de alta presión y ventiladores de torres de enfriamiento requieren aceites CLP de alto rendimiento. Las condiciones de temperatura ambiente elevada (30–50 °C en planta al aire libre) y la criticidad del equipo justifican el uso de bases sintéticas PAO.

CLP PAO VG 150-220 para reductores de compresor

Reductores de alta velocidad que acoplan motor a compresor centrífugo. PAO VG 150-220 para alto índice de viscosidad (VI ≥ 140) y estabilidad térmica. DIN 51517-3 CLP, FZG nivel 12+. Evitar aditivos EP de azufre activo si hay posibilidad de contacto con gas de proceso.

DIN 51517-3 CLP

CLP VG 320-460 para reductores de ventiladores

Torres de enfriamiento de refinería: reductores de paso lento con altas cargas. ISO VG 320-460 con EP. Temperatura de aceite 60–80 °C en condiciones de verano. Base mineral Grupo II o PAO.

ISO 6743-6 CKD

CLP VG 680-1000 para reductores de extrusoras y bombas de vacío

Reductores de baja velocidad y alta carga para equipos de proceso lento. ISO VG 680-1000 con paquete EP. Intervalos de cambio largos (8.000-12.000 h) con análisis periódico de aceite (análisis de partículas, acidez, oxidación).

ISO 6743-6 CKC/CKD

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