FIQ-SA-ZULETA JHONNATAN

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Caracterización fisicoquímica de gasolina mezclada con alcoholes en concentraciones de 
hasta el 20% en volumen, en la Refinería de Esmeraldas 
 
 
 
Autor: Zuleta Sanmartin, Jhonnatan Xavier 
Tutor: Ruíz López, Washington Polivio 
Facultad de Ingeniería Química, Universidad Central del Ecuador 
Carrera de Ingeniería Química 
Trabajo de titulación modalidad Propuesta Tecnológica previo a la obtención del Título de 
Ingeniero Químico 
Quito, 2022 
 
 
 
 
ii 
 
 
 
Derechos de autor 
 
Yo, Jhonnatan Xavier Zuleta Sanmartin, en calidad de autor y titular de los derechos morales 
y patrimoniales del trabajo de titulación, Caracterización fisicoquímica de gasolina mezclada 
con alcoholes en concentraciones de hasta el 20% en volumen, en la Refinería de Esmeraldas, 
modalidad propuesta tecnológica, de conformidad con el Art. 114 DEL CÓDIGO ORGÁNICO 
DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTOS, CREATIVIDAD E 
INNOVACIÓN, concedo a favor de la Universidad Central del Ecuador una licencia gratuita, 
intransferible y no exclusiva para el uso no comercial de la obra, con fines estrictamente 
académicos. Conservo a mi favor todos los derechos de autor sobre la obra, establecidos en la 
normativa citada. 
 
Así mismo, autorizo a la Universidad Central del Ecuador para que realice la digitalización y 
publicación de este trabajo de titulación en el repositorio virtual, de conformidad a lo dispuesto en 
el Art. 144 de la LEY ORGÁNICA DE EDUCACIÓN SUPERIOR. 
 
El autor declara que la obra objeto de la presente autorización es original en su forma de expresión 
y no infringe el derecho de autor de terceros, asumiendo la responsabilidad por cualquier 
reclamación que pudiera presentarse por esta causa y liberando a la Universidad de toda 
responsabilidad. 
 
 
 
Firma: 
 
Jhonnatan Xavier Zuleta Sanmartin 
CC: 1752809309 
Dirección electrónica: jxzuleta@uce.edu.ec 
 
 
 
 
mailto:jxzuleta@uce.edu.ec
iii 
 
 
 
Aprobación del tutor 
 
 
En mi calidad de Tutor del Trabajo de Titulación, presentado por Jhonnatan Xavier Zuleta 
Sanmartin, para optar por el Grado de Ingeniero Químico; cuyo título es: Caracterización 
fisicoquímica de gasolina mezclada con alcoholes en concentraciones de hasta el 20% en 
volumen, en la Refinería de Esmeraldas, considero que dicho trabajo reúne los requisitos y 
méritos suficientes para ser sometido a la presentación pública y evaluación por parte del tribunal 
examinador que se designe. 
 
 
En la ciudad de Quito, a los 25 días del mes de febrero del 2022. 
 
 
 
 
__________________________ 
Ing. Washington Polivio Ruiz López 
DOCENTE-TUTOR 
CC. 1711337939 
 
iv 
 
 
 
Dedicatoria 
 
Dedicado a mi familia. 
 
v 
 
 
 
Agradecimientos 
 
A la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Central del Ecuador y un agradecimiento 
especial al Departamento de Laboratorio y Control de Calidad de la Refinería de Esmeraldas. 
vi 
 
 
 
Tabla de contenidos 
 
 
DERECHOS DE AUTOR .................................................................................................. ii 
APROBACIÓN DEL TUTOR .......................................................................................... iii 
DEDICATORIA ................................................................................................................ iv 
AGRADECIMIENTOS ...................................................................................................... v 
TABLA DE CONTENIDOS ............................................................................................. vi 
LISTA DE TABLAS ......................................................................................................... ix 
LISTA DE FIGURAS ......................................................................................................... x 
LISTA DE ANEXOS ........................................................................................................ xii 
RESUMEN ...................................................................................................................... xiii 
ABSTRACT ..................................................................................................................... xiv 
INTRODUCCIÓN .............................................................................................................. 1 
1. MARCO TEÓRICO........................................................................................................ 4 
1.1 Gasolina .................................................................................................................... 4 
1.1.1 Características de la gasolina ............................................................................. 4 
1.2 Biocombustibles ........................................................................................................ 6 
1.2.1 Etanol ................................................................................................................. 8 
1.2.2 Metanol ............................................................................................................ 11 
vii 
 
 
 
1.2.3 Butanol ............................................................................................................. 11 
1.3 Contexto Internacional y Nacional de los biocombustibles .................................... 12 
1.3.1 Caso Internacional ........................................................................................... 12 
1.3.2 Caso en Ecuador .............................................................................................. 14 
2. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL ......................................................................... 16 
2.1 Diseño experimental ............................................................................................... 17 
2.2 Sustancias y reactivos ............................................................................................. 18 
2.3 Materiales y equipos ............................................................................................... 19 
2.4 Procedimiento ......................................................................................................... 19 
2.4.1 Preparación de las muestras ............................................................................. 19 
2.4.2 Contenido de aromáticos, olefinas y saturados ................................................ 20 
2.4.3 Contenido de azufre ......................................................................................... 21 
2.4.4 Presión de vapor ............................................................................................... 21 
2.4.5 Temperatura de la Relación vapor/líquido igual a veinte ................................ 23 
2.4.6 Octanaje RON .................................................................................................. 24 
3. CALCULOS ................................................................................................................. 26 
3.1 Contenido de aromáticos, olefinas y saturados ....................................................... 26 
3.2 Promedio de las propiedades .................................................................................. 27 
3.2.1 Análisis FIA contenido de aromáticos, olefinas y saturados ........................... 27 
3.2.2 Contenido de azufre ......................................................................................... 28 
viii 
 
 
 
3.2.3 Presión de vapor ............................................................................................... 28 
3.2.4 Temperatura de la relación vapor/líquido ........................................................ 29 
3.3 Desviación estándar ................................................................................................ 29 
3.3.1 Análisis FIA .....................................................................................................29 
3.4 Gráficos Exploratorios ............................................................................................ 30 
3.4.1 Presión de vapor ............................................................................................... 30 
3.4.2 Temperatura de la relación vapor-líquido igual a veinte ................................. 32 
3.5 Regresión lineal octanaje RON ............................................................................... 34 
4. RESULTADOS............................................................................................................. 36 
4.1 Contenido de aromáticos, olefinas y saturados ....................................................... 36 
4.2 Contenido de azufre ................................................................................................ 36 
4.3 Presión de vapor ...................................................................................................... 37 
4.4 Temperatura de la relación vapor/líquido ............................................................... 38 
4.5 Número de octano RON .......................................................................................... 40 
5. DISCUSIÓN ................................................................................................................. 42 
6. CONCLUSIONES ........................................................................................................ 45 
7. RECOMENDACIONES ............................................................................................... 47 
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.............................................................................. 48 
ANEXOS .......................................................................................................................... 55 
 
ix 
 
 
 
Lista de tablas 
 
Pág. 
Tabla 1 ................................................................................................................................ 7 
Tabla 2 .............................................................................................................................. 15 
Tabla 3 .............................................................................................................................. 17 
Tabla 4 .............................................................................................................................. 20 
Tabla 5 .............................................................................................................................. 21 
Tabla 6 .............................................................................................................................. 21 
Tabla 7 .............................................................................................................................. 22 
Tabla 8 .............................................................................................................................. 23 
Tabla 9 .............................................................................................................................. 23 
Tabla 10 ............................................................................................................................ 24 
Tabla 11 ............................................................................................................................ 25 
Tabla 12 ............................................................................................................................ 36 
Tabla 13 ............................................................................................................................ 36 
 
x 
 
 
 
Lista de figuras 
 
Pág. 
Figura 1 ............................................................................................................................... 9 
Figura 2 ............................................................................................................................. 10 
Figura 3 ............................................................................................................................. 10 
Figura 4 ............................................................................................................................. 13 
Figura 5 ............................................................................................................................. 16 
Figura 6 ............................................................................................................................. 16 
Figura 7 ............................................................................................................................. 18 
Figura 8 ............................................................................................................................. 18 
Figura 9 ............................................................................................................................. 30 
Figura 10 ........................................................................................................................... 30 
Figura 11 ........................................................................................................................... 31 
Figura 12 ........................................................................................................................... 31 
Figura 13 ........................................................................................................................... 32 
Figura 14 ........................................................................................................................... 32 
Figura 15 ........................................................................................................................... 33 
Figura 16 ........................................................................................................................... 33 
Figura 17 ........................................................................................................................... 34 
xi 
 
 
 
Figura 18 ........................................................................................................................... 34 
Figura 19 ........................................................................................................................... 37 
Figura 20 ........................................................................................................................... 38 
Figura 21 ........................................................................................................................... 39 
Figura 22 ........................................................................................................................... 39 
Figura 23 ........................................................................................................................... 40 
Figura 24 ........................................................................................................................... 41 
 
 
xii 
 
 
 
Lista de anexos 
 
Pág. 
ANEXO A. Preparación de las Muestras con gasolina Extra y con gasolina premezcla ............. 56 
ANEXO B. Equipo de análisis de contenido de aromáticos, olefinas y saturados mediante 
indicador de adsorción fluorescente (FIA), ASTM D1319 .......................................................... 57 
ANEXO C. Esquema de identificación de las zonas en la columna, con sus respectivos anillos 
indicadores análisis FIA ASTM D1319 ........................................................................................ 58 
ANEXO D. Octanómetro Waukesha ASTM D2699 .................................................................... 59 
ANEXO E. Equipo para medir presión de vapor y temperatura de la relación vapor/líquido igual 
a veinte, ASTM D5191 y ASTM D5188 ...................................................................................... 60 
ANEXO F. Equipo para medir elcontenido de Azufre mediante fluorescencia de rayos X ASTM 
D4294 y Hoja de resultados .......................................................................................................... 61 
ANEXO G. Gráficos de modelo de regresión lineal para el número de octano RON versus 
contenido total de alcohol empleando gasolina Extra más etanol-metanol (GEM) y etanol-
butanol (GEB) ............................................................................................................................... 62 
ANEXO H. Gráficos de modelo de regresión para el número de octano RON versus contenido 
total de alcohol empleando gasolina premezcla ............................................................................ 63 
 
 
xiii 
 
 
 
TÍTULO: Caracterización fisicoquímica de gasolina mezclada con alcoholes en concentraciones 
de hasta el 20% en volumen, en la Refinería de Esmeraldas. 
 
 
Autor: Jhonnatan Xavier Zuleta Sanmartin 
Tutor: Washington Polivio Ruíz López 
 
 
Resumen 
Determinación de propiedades fisicoquímicas de gasolina y mezclas ternarias compuestas de 
gasolina más dos tipos de alcoholes, hasta 20% de concentración en volumen, conforme la norma 
técnica ecuatoriana NTE INEN 935. Primero se prepararon mezclas duales de alcoholes: una de 
etanol-metanol y otra de etanol-butanol, ambas en relación de tres partes a uno, relación 
volumétrica. Cada mezcla dual luego se combina con gasolina, aumentando cada vez 5% la 
concentración en volumen. De igual forma empleando solo etanol. Se realizó la caracterización de 
la gasolina: contenido de aromáticos, olefinas y saturados, contenido de azufre, presión de vapor, 
temperatura de la relación vapor-líquido igual a veinte y número de octano RON. Para las mezclas 
compuestas de gasolina-alcoholes se evaluó las tres últimas propiedades. Se obtuvo los respectivos 
parámetros, donde la presión de vapor es la propiedad más relevante a tener en cuenta cuando se 
emplea alcoholes como aditivos en la gasolina, la mezcla dual de etanol-butanol resulto ser la que 
tiene menor impacto negativo en las propiedades. En el caso del número de octano, aumenta 
proporcionalmente conforme incrementa la concentración de alcohol; y si la gasolina base tiene 
menor octanaje el incremento es ligeramente mayor, que cuando se usa gasolina base de mayor 
número de octano. 
 
 
Palabras clave: Gasolina, Alcoholes, Mezcla-Ternaria, Propiedades fisicoquímicas. 
 
xiv 
 
 
 
TITLE: Physicochemical characterization of gasoline blended with alcohols in concentrations up 
to 20% by volume, at the Esmeraldas Refinery. 
 
 
Author: Jhonnatan Xavier Zuleta Sanmartin 
Tutor: Washington Polivio Ruíz López 
 
 
Abstract 
 
Determination of physicochemical properties of gasoline and ternary blends composed of gasoline 
plus two types of alcohols, up to 20% concentration by volume, according to Ecuadorian technical 
standard NTE INEN 935. First, dual mixtures of alcohols were prepared: ethanol-methanol and 
ethanol-butanol, both in a ratio of three parts to one, volumetric ratio. Subsequently, each dual 
blend is combined with gasoline, increasing the volume concentration by 5% each time. Likewise, 
it was done by using only ethanol. Gasoline characterization was carried out: aromatic, olefin and 
saturated content, sulfur content, vapor pressure, vapor-liquid ratio temperature equal to twenty 
and octane number RON. For gasoline-alcohol blends, the last three properties were evaluated. 
The respective parameters were obtained, where vapor pressure is the most relevant property to 
take into account when alcohols are used as additives in gasoline, and the dual ethanol-butanol 
blend turned out to have the least negative impact on the properties. In the case of the octane 
number, it increases proportionally as the alcohol concentration rises; and if the base gasoline has 
a lower octane number, the increase is slightly higher than when using base gasoline with a higher 
octane number. 
 
 
Keywords: Gasoline, Alcohols, Ternary-Blends, Physicochemical properties. 
TRANSLATION CERTIFICATION: I hereby certify this to be an accurate translation into English of 
the original document in the Spanish language. 
Quito, May 8th, 2022 
Signature and seal: 
 
 
_________________________ 
Edison Alejandro Almachi, Mg. 
ICN: 1713981817 
Authorized Translator of the English/Spanish Language at Instituto Académico de Idiomas – UCE 
SENESCYT – Registry Number: 1027-2017-1800118 
Language Translator and Interpreter - English - Spanish - English 
SETEC – Registry Number: MDT-3104-CCL-261887 
Phone Number: 0997630546 / e-mail: eaalmachi@uce.edu.ec 
1 
 
 
 
 
INTRODUCCIÓN 
Frente a la creciente demanda de energía en el mundo que provenga de fuentes 
renovables, se plantea el uso de biocombustibles como aditivos que sustituyan parcial o 
totalmente los combustibles fósiles. En Estados Unidos, Brasil, Colombia, Ecuador, alcoholes 
como el etanol ya se emplean en la gasolina como aditivo, en China desde el 2011 como aditivo 
se usa el metanol en determinados lugares. En cambio, el butanol aun no es empleado a gran 
escala como aditivo, pero se marcó un precedente cuando en 2005 el científico David Ramey 
atravesó Estados Unidos empleando solo butanol en lugar de gasolina, en un automóvil sin 
ninguna modificación al motor (Dürre, 2007). 
Particularmente, la gasolina necesita de compuestos que eleven el octanaje para funcionar 
correctamente en un motor, en un principio se usaba tetraetilo de plomo como aditivo, pero 
debido a su toxicidad se cambió a compuestos aromáticos como tolueno y benceno, sin embargo, 
su combustión produce más humo y smog, además se sabe que son carcinógenos. En la 
actualidad se usa el metil ter-butil éter, el cual casi no altera las propiedades de la gasolina, pero 
es contaminante del agua subterránea y es perjudicial para el ser humano (Elfasakhany, 2015). 
Actualmente, alcoholes como el metanol, etanol o butanol son compuestos que tienden a 
remplazar los aditivos anteriormente mencionados, ya que se pueden obtener de una variedad de 
materias primas, poseen valores mayores de número de octano que la gasolina, su toxicidad es 
casi nula, además mejoran la combustión debido al oxígeno que contienen, no contienen 
compuestos con azufre y se conoce como ayudan en la reducción de emisiones contaminantes, 
por lo cual cada vez se extiende su uso (Elfasakhany, 2015). Existen numerosos estudios sobre 
mezclas binarias ya sea gasolina-etanol, gasolina-metanol o gasolina-butanol, sin embargo, para 
mezclas ternarias no hay similar cantidad. 
2 
 
 
 
 
De los tres alcoholes solo el etanol es de producción nacional en el Ecuador a gran escala 
y ya se emplea como aditivo a la gasolina. Por lo tanto, en el presente estudio se plantea emplear 
dos aditivos, el primero formado por una mezcla dual de alcoholes, 25%vol de metanol y 
75%vol de etanol y el segundo aditivo formado por 25% de butanol y 75% de etanol, que luego 
serán mezclados con gasolina en porcentajes volumétricos del 5%, 10%, 15%, 20%, para evaluar 
si se cumplen parámetros, como la presión de vapor, temperatura de la relación vapor/líquido 
igual a veinte y número de octano RON, conforme la norma ecuatoriana INEN 935. 
Al usar pequeñas cantidades de metanol se espera incrementar el número de octano que si 
se usa solo etanol como aditivo (Srinivasnaik et al., 2015). En cambio, con el butanol se espera 
menor alteración en la presión de vapor de las mezclas, además tiene una gran afinidad con la 
gasolina y tiene la ventaja de ser menos corrosivo que el metanol y etanol, con lo cual es más 
seguro su manejo y no es higroscópico (Lapuerta et al., 2017). 
Las mezclas etanol-gasolina hasta en un 20% son totalmente compatibles con los motores 
a gasolina convencionales, de acuerdo con Torres et al. (2002), es decir no necesitan 
modificaciones y solo en determinados casos se requiereajustes de carburación. En cambio para 
concentraciones superiores al 25% de etanol se debe hacer importantes modificaciones en el 
motor, debido a menor lubricación, tendencia higroscópica, etc. (Lapuerta et al., 2017). 
El caso de Brasil es relevante, ya que es país pionero en el uso masivo de 
biocombustibles, desde el lanzamiento del programa ProAlcool en 1975, la industria automotriz 
ha tenido que acoplarse de forma progresiva a un rango cada vez más amplio de mezclas de 
gasolina-etanol, de hasta 85% de etanol (Andersen et al., 2010). 
La constitución del Ecuador, en el artículo 413 menciona que “El Estado promoverá la 
eficiencia energética, el desarrollo y uso de prácticas y tecnologías ambientalmente limpias y 
3 
 
 
 
 
sanas, así como de energías renovables, diversificadas, de bajo impacto y que no pongan en 
riesgo la soberanía alimentaria, el equilibrio ecológico de los ecosistemas ni el derecho al agua”. 
Y en el artículo 414 se hace referencia al compromiso reducir las emisiones de efecto 
invernadero. 
Por lo antes mencionado, desde el 2010 se implementó el proyecto de la gasolina 
Ecopaís, compuesta por 5% de etanol y 95% de gasolina Extra, actualmente se distribuye en más 
del 50% del territorio nacional. Para el año 2019, la gasolina Ecopaís ya tuvo la mayor 
participación en el mercado con el 48% del consumo nacional, luego le siguió la Extra con el 
43% y la Super con el 9% (EP PETROECUADOR, 2020). 
La comercialización de la gasolina ecopaís desde el año 2015 hasta el 2019 ha permitido 
que el estado ecuatoriano ahorre en la importación de 188 millones de galones de nafta de alto 
octano, lo que representa aproximadamente 271 millones de dólares, que de otra forma hubiese 
sido salida de divisas (Erique, 2017). A productores de alcohol artesanal ha otorgado cerca de 33 
millones de dólares, desde que se efectuó el uso de etanol como aditivo para la gasolina, 
generando una cadena de valor para el sector, también 2900 plazas de empleo directo a 
cañicultores y promoviendo el desarrollo agroindustrial (APALE, 2018). 
Adicionalmente el uso del etanol ha permitido que se deje de emitir cerca de 177 mil 
toneladas de CO2 cada año a nivel nacional (Pacheco, 2019). 
4 
 
 
 
 
1. MARCO TEÓRICO 
1.1 Gasolina 
La gasolina es un combustible de origen fósil, cuya composición química contiene 
hidrocarburos como: parafinas, olefinas, aromáticos de cinco a doce carbonos, que destilan entre 
30 y los 225 °C. Es empleada principalmente en motores de combustión interna y para su 
correcto funcionamiento se le agregan aditivos estabilizantes, antidetonantes, detergentes, etc. 
(Boluda et al., 2019). 
En la refinería de Esmeraldas la gasolina que se comercializa generalmente proviene de 
una mezcla de: 22% nafta de alto octano, 21% nafta tratada, 15% nafta reformada, 15% nafta 
pesada, 8% nafta liviana y 19% otras naftas, según Aguirre & Vaca (2017). 
1.1.1 Características de la gasolina 
Volatilidad. Es la tendencia de una sustancia para pasar de la fase líquida a la fase vapor. 
No es una magnitud que se mida directamente, más bien se define métodos de evaluación como 
la presión de vapor, relación vapor líquido, destilación, índice de volatilidad. La gasolina se 
encuentra en estado líquido en el reservorio de un automóvil, por lo cual debe tener la suficiente 
volatilidad para arrancar en frío y no ser tan alta para generar tapones de vapor cuando el motor 
está caliente (Urpí, 2006). 
Presión de vapor. Es la presión ejercida por el vapor de una sustancia cuando se 
encuentra en equilibrio con su estado líquido. Este valor es de relevancia en la gasolina ya que 
sirve para el transporte seguro del hidrocarburo, así como parámetro para conocer su volatilidad 
(Amine & Barakat, 2019). 
5 
 
 
 
 
Relación vapor/líquido igual a veinte. Es otra medida indirecta de la volatilidad de la 
gasolina para reducir taponamientos de vapor. Se trata de la temperatura a la cual se tiene una 
relación de vapor a líquido de veinte a uno, (TV/L=20) y la presión parcial de la muestra es igual a 
101.3 kPa (Yanowitz & McCormick, 2016). 
Octano. El número de octano de investigación, conocido también como número de 
octano RON, es el número que aparece en las estaciones de servicio y que da una idea del 
comportamiento antidetonante del combustible, a bajo régimen simulando una conducción en 
ciudad. Ya que no es una magnitud física, para su cuantificación se usa una escala relativa, en la 
cual al compuesto n-heptano se le asigna el valor de 0 y al iso-octano se le asigna el valor de 100 
(Urpí, 2006). 
La medición se realiza en un octanómetro, el cual consta de un motor mono cilíndrico, 
donde se puede manipular la relación de compresión, hasta lograr la autoinflamación del 
combustible, produciendo el máximo golpeteo a una velocidad de 600 revoluciones por minuto y 
a una temperatura de entrada de aire de 125 °F (51.7 °C). Luego se compara en tablas para 
obtener el valor de octano RON (Boluda et al., 2019). 
Aromáticos olefinas y saturados. El contenido de aromáticos y olefinas en la gasolina 
tiene implicaciones en las emisiones de escape y depósitos en la cámara de combustión, por tal 
razón debe cumplir con parámetros emitidos por los entes regulatorios. A medida que aumenta el 
porcentaje de olefinas y aromáticos, aumentan las emisiones de monóxido de carbono, de 
hidrocarburos no combustionados, de dióxido de carbono y hollín (Karavalakis et al., 2015). 
Contenido de azufre. El contenido de azufre es un parámetro que incide en las 
emisiones vehiculares, debido a que la gasolina con alto contenido de azufre reduce la eficiencia 
de los convertidores catalíticos de los automóviles, resultando en mayores emisiones de NOx, 
6 
 
 
 
 
CO, HC y óxidos de azufre producto de la combustión (Fernández-Feal et al., 2009). En Ecuador 
la Norma establece máximo 650 ppm (partes por millón), para la gasolina extra y ecopaís (INEN, 
2021). En Europa el límite máximo permitido es de 10 ppm (MITECO, n.d.). 
1.2 Biocombustibles 
Son aquellos combustibles que provienen de biomasa, ya sea de la materia orgánica o 
producto del metabolismo de los seres vivos, como los alcoholes, éteres, esteres, etc. Son 
biocombustibles de primera generación aquellos que se obtienen de materias primas que son 
alimentos para las personas, por ejemplo, el maíz, caña de azúcar; en cambio los de segunda 
generación, son aquellos que se producen con procesos tecnológicos innovadores y no provienen 
de fuentes alimentarias, ejemplo la celulosa (Salinas Callejas & Gasca Quezada, 2009). 
En particular alcoholes como el etanol, metanol o butanol son biocombustibles con gran 
potencial de ser sustitutos parciales de los combustibles fósiles, ya que se obtienen de una gran 
variedad de materias primas. Actualmente estudios como los de Elfasakhany (2015) demuestran 
como ayudan en la reducción de la contaminación ambiental, ya que mejoran la combustión 
debido al oxígeno que contienen, con lo cual se reduce las emisiones de monóxido de carbono 
CO y de hidrocarburos no combustionados a la atmósfera, también no poseen compuestos 
complejos con azufre por lo cual cada vez se extiende su uso. 
Una comparación de las principales propiedades de los tres alcoholes con la gasolina se 
enlista en la siguiente tabla: 
 
 
 
 
7 
 
 
 
 
Tabla 1 
Propiedades de la gasolina, metanol, etanol y butanol 
Combustible 
Poder 
calorífico 
inferior [MJ/kg] 
Densidad de 
energía 
volumétrica 
[MJ/L] 
Octano, RON Octano, MON 
Presión de 
vapor a 25 °C 
[kPa] 
Gasolina 42.5 32 92-98 82-88 
Metanol 19.9 16 136 104 16.93 
Etanol 28.9 20 129 102 7.86 
1-Butanol 33.1 29 96 78 0.8 
Nota: Moss et al. (2008). 
De los tres alcoholes solo el etanol se produce industrialmente en Ecuador, el precio del 
etanol grado carburante en el año 2021 es de $0.85/litro o $3.22/gal (EP PETROECUADOR, 
2021), el precio de la gasolina extray ecopaís está congelado en $2.55/gal, en abril del año 2022 
el estado subvencionó con $0.99 cada galón de gasolina extra y con $1.17 la ecopaís (EP 
PETROECUADOR, 2022). 
El butanol no es de producción nacional y no existe estudios económicos en el país 
acerca de su posible uso, aunque para tener una perspectiva se puede comparar con el estudio 
realizado por Qureshi et al. (2020), en donde establece que dependiendo de la materia prima y 
del proceso, en Estados Unidos el costo de producción puede variar de $1.05/kg ($3.22/gal) a 
$1.43/kg ($4.38/gal). 
A su vez, el costo del metanol depende de la materia prima empleada, el metanol 
obtenido a partir de fuentes fósiles es más económico en la actualidad, que a partir de fuentes 
renovables. El costo a partir de fuentes fósiles ronda los $250 por tonelada o $0.75/gal, mientras 
que el metanol que se puede considerar verde o renovable ronda los $770/ton o $2.31/gal, el cual 
es obtenido a partir de biomasa, conocido como biometanol y el e-metanol, ronda los $1600 a 
8 
 
 
 
 
$2400 por tonelada ($4.79/gal - $7.19/gal) el cual es obtenido a partir de CO2 (IRENA AND 
METHANOL INSTITUTE, 2021). 
1.2.1 Etanol 
Es un alcohol de fórmula C2H5OH que se obtiene por fermentación de azucares, las 
principales materias primas empleadas son caña de azúcar, maíz, remolacha, luego para 
aumentar la concentración se destila, donde se puede obtener etanol de hasta 96% de pureza 
(Alvarez et al., 2008). Para que sea grado carburante debe ser anhídrido (sin agua), de pureza 
mayor al 99%, o también se le agregan agentes desnaturalizantes como: alcohol metílico, 
queroseno, benceno, para que no sea apto para el consumo (INSST, 2001). 
Como se observa en la Tabla 1, el etanol posee menos densidad de energía por volumen 
que la gasolina, es decir para una misma distancia que se recorre con un litro de gasolina si solo 
se usa etanol se debería emplear 1.5 litros. Sin embargo, la adición de 10% de etanol en gasolina 
(E10), solo reduce el calor de combustión en 4% aproximadamente (Alvarez et al., 2008). 
Efecto en las emisiones de escape y desempeño del motor 
Emplear etanol como aditivo en la gasolina mejora el desempeño del motor y las 
emisiones de escape, tal como lo muestra Al-Hasan (2003) en su estudio: 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
 
 
 
Figura 1 
Efecto de las mezclas etanol-gasolina en emisiones y desempeño del motor 
 
Nota: El recuadro con la letra A muestra la relación aire combustible, B el Torque, C emisiones de dióxido de carbono, D eficiencia 
volumétrica, E las emisiones de monóxido de carbono y la F hidrocarburos no combustionados. Tomado de Al-Hasan (2003). 
Se observa, que si aumenta la concentración de etanol decrece la relación aire 
combustible. El máximo torque, la máxima eficiencia volumétrica, así como menor emisión de 
CO e hidrocarburos no combustionados, se consigue con la gasolina E20. 
Efecto de la mezcla etanol-gasolina en la presión de vapor 
Las mezclas etanol-gasolina exhiben un comportamiento no ideal, es decir la presión de 
vapor de la mezcla no disminuye conforme aumenta la cantidad de etanol. Generalmente la 
presión de vapor aumenta hasta un máximo cuando la concentración de etanol es del 10% y a 
concentraciones mayores del 10%, la presión de vapor de la mezcla empieza a decrecer. Sin 
embargo, esto dependerá de la composición de la gasolina (Castillo et al., 2012). 
 
10 
 
 
 
 
Figura 2 
Presión de vapor Reid de mezclas de alcohol-gasolina 
 
Nota: Tomado de Andersen et al. (2010). 
Solubilidad del etanol en gasolina y separación de fases 
El principal problema que implica la reformulación de combustibles con Etanol es la 
estabilidad de la mezcla obtenida, como afirma Gerdes & Suppes (2001) si la mezcla entra en 
contacto con agua, se forma una segunda fase. Esta fase tendera a extraer más etanol de la fase 
hidrocarbonada, produciendo una separación de fases, una rica en agua, etanol y otra fase rica en 
hidrocarburos. 
Figura 3 
Diagrama de fases para el sistema ternario etanol-agua-gasolina, 
 
Nota: Tomado de Larsen et al. (2009). 
11 
 
 
 
 
En general, temperaturas bajas propician menor solubilidad del agua en la mezcla etanol-
gasolina, la solubilidad representa la tolerancia de agua que soporta la mezcla antes de la 
separación de fases, es decir concentraciones debajo de la curva se forman dos fases, esto 
también lo confirma French & Malone (2005) en su estudio. 
1.2.2 Metanol 
Es un alcohol de formula CH3OH, que también es conocido como alcohol de madera, 
porque anteriormente se obtenía por destilación seca de madera, industrialmente se sintetiza por 
hidrogenación del monóxido de carbono (Chang, 2010). 
El metanol posee mayor valor de octano que el etanol y butanol, tal como se indica en la 
Tabla 1, también en los estudios realizados por Elfasakhany (2015) sostiene que las mezclas 
etanol-metanol-gasolina (EM) combustionan mejor que las mezclas etanol-gasolina y solo 
gasolina. La desventaja del metanol es su presión de vapor que es mayor que los demás 
alcoholes, lo que incrementaría la volatilidad en las mezclas metanol-gasolina, además es 
totalmente miscible en agua y es más corrosivo que el etanol y butanol (Srinivasnaik et al., 
2015). 
1.2.3 Butanol 
El butanol es un alcohol de formula C4H9OH, que industrialmente es sintetizado del 
óxido de etileno o del butiraldehído en refinerías. El butanol también se lo puede obtener a partir 
de biomasa, mediante lo que se conoce como fermentación ABE de azucares (acetona, butanol, 
etanol), empleando especies Clostridium, después se lo recupera mediante destilación, adsorción 
u otros métodos de extracción (Cai et al., 2018; López Contreras et al., 2012). 
12 
 
 
 
 
El butanol puede sustituir completamente la gasolina o también puede ser mezclado a 
cualquier concentración, ya que tiene menor presión de vapor que el metanol y etanol, tiene 
mayor poder calorífico que los demás alcoholes, su solubilidad en agua es casi nula, también es 
el menos corrosivo, no es higroscópico, de hecho, es el biocombustible con mayor potencial 
debido a la similitud de sus propiedades con la gasolina. El inconveniente radica que la 
producción de butanol mediante fermentación ABE tiene bajos rendimientos (Dürre, 2007). 
1.3 Contexto Internacional y Nacional de los biocombustibles 
1.3.1 Caso Internacional 
Brasil, país pionero en el uso masivo de biocombustibles, desde el lanzamiento del 
programa ProAlcool en 1975, debido a la crisis petrolera, la industria automotriz se ha tenido que 
ir acoplando a un rango cada vez más amplio de mezclas de etanol-gasolina, de hasta 85% de 
etanol, los vehículos Flex Fuel (FFV), tal es así que para 2007 el 86% de autos fabricados en 
Brasil son FFV (Andersen et al., 2010). 
En Colombia desde el año 2005 mediante decreto se estableció que en las ciudades con 
más de 500 mil habitantes se utilice gasolina hasta con 10% de bioetanol. Para el año 2007, 
mediante decreto se dan las disposiciones para aumentar la mezcla de 10% desde el año 2010 y 
20% para el 2020. También se incluye las directrices para que todos los autos nuevos deban ser 
Flex Fuel (Delgado et al., 2015). 
La tendencia global de los biocombustibles es al alza, la concentración de etanol en la 
gasolina ha ido aumentando paulatinamente, tal como lo proyecta la Organización de las 
Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura FAO: 
 
 
13 
 
 
 
 
Figura 4 
Evolución de la mezcla de etanol en combustibles a base de gasolina y biodiésel en combustible base de diésel 
 
Fuente: Tomado de OCDE/FAO (2017). 
En China en el año 2001 fue anunciado el empleo de etanol como combustible en la 
gasolina, se preparó la infraestructura necesaria y en el año 2003 empezó a comercializar 
gasolina con 10% de etanol (E10) para el sector automotriz en cinco cuidades del centro y norte 
del país, la concentración de 10% se ha mantenidoa lo largo de los años, pero se ha ampliado el 
alcance a más ciudades (Huang et al., 2009). 
A pesar de que el estado tenía la meta de comercializar la gasolina E10 en todo el país 
para el año 2020, debido a restricciones y falta de inversión en el sector, para el año 2021 la 
mezcla está en alrededor del 2.1% en todo el territorio. Con el biodiesel desde el 2010 se 
comercializa un combustible formado por 5% de biodiesel más diésel (B5), un programa que se 
limita a la ciudad de Shanghái (USDA, 2021b). Adicionalmente a principios del año 2011 lanzo 
un programa piloto, el cual constaba de mezclas de 85% metanol con 15% de gasolina y 
combustible de 100% de metanol para motores de combustión interna. En ese mismo año el 
consumo de etanol fue de cerca de 2.3 millones de toneladas (Amine & Barakat, 2019). 
14 
 
 
 
 
Australia no tiene un mandato nacional para el uso de etanol como aditivo en la gasolina, 
solo dos estados tienen programas que emplean mezclas gasolina-etanol hasta 10% de 
concentración. En el año 2004 el estado de Nueva Gales del Sur fija los estándares para la 
gasolina con etanol, para el año 2007 se establece un mínimo de 2% de etanol en la gasolina, 
luego en el año 2010 se fija el mandato en 4%, seguido en 2011 en 6% y en el año 2012 se 
establece en 10% y se crea los estándares para gasolina E85 que se comercializa en estaciones 
selectas. El estado de Queensland fue hasta el año 2017 donde introdujo un mandato de mínimo 
3% de etanol en la gasolina (NSW Goverment, 2022). En cuanto al biodiesel la mezcla más 
común es 5% de biodiesel (B5) y solo para determinados lugares existe combustible B20 y B100 
(USDA, 2021a). 
1.3.2 Caso en Ecuador 
En base a la constitución del Ecuador, el articulo 413 menciona que “El Estado 
promoverá la eficiencia energética, el desarrollo y uso de prácticas y tecnologías ambientalmente 
limpias y sanas, así como de energías renovables, diversificadas, de bajo impacto y que no 
pongan en riesgo la soberanía alimentaria, el equilibrio ecológico de los ecosistemas ni el 
derecho al agua”. 
Se puede notar en la constitución, que el estado promoverá la diversificación de las 
energías renovables y en el artículo 414, se hace referencia al compromiso de adoptar medidas 
que frenen el cambio climático, mediante la reducción de emisiones de efecto invernadero. Por lo 
cual desde el 2010, se implementó la gasolina Ecopaís (5% bioetanol y 95% gasolina Extra), que 
actualmente se distribuye en doce provincias, en más del 50% del territorio nacional. Para el año 
2019, la gasolina Ecopaís ya tuvo la mayor participación en el mercado con el 48% del consumo 
15 
 
 
 
 
nacional, luego le siguió la Extra con el 43% y la Super con el 9% (EP PETROECUADOR, 
2020). 
La producción de etanol artesanal bordea los 15,000 litros diarios, mientras que 
industrialmente la producción se concentra en tres destiladoras. 
Tabla 2 
Datos de las principales destiladoras de etanol en Ecuador 
Ingenio Destiladora Provincia Año Capacidad, litros por día 
Valdez Codana SA Guayas 2021 110,000a 
San Carlos Soderal Guayas 2018 210,000b 
La troncal Producargo SA El Cañar 2013 75,000c 
Nota: aCODANA (n.d.). bAndrade (2018). c Guzmán (2013). 
En el año 2021, EP Petroecuador suscribió un contrato por 96 millones de dólares para la 
adquisición de 114 millones de litros de etanol. Gustavo Heinert, presidente de la Asociación de 
Biocombustibles del Ecuador, manifestó que la producción de etanol paso de 40 millones a 113 
millones de litros anuales, entre 2015 y 2021 (EP PETROECUADOR, 2021). 
El uso de etanol como aditivo a la gasolina Extra trae consigo ciertas ventajas como 
menor importación de gasolina de alto octano por parte del Estado, así se reduce la salida de 
divisas, además que se genera una cadena de valor para el sector cañicultor y para los 
productores de etanol, promoviendo el desarrollo agroindustrial y generando empleo en las áreas 
rurales del Ecuador (APALE, 2018). 
 
16 
 
 
 
 
2. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 
La parte experimental primero se basa en obtener las mezclas duales de alcohol, tres 
partes de etanol con una de metanol (fracción en volumen), luego esta solución binaria será 
mezclada en base volumétrica al 5%, 10%, 15%, 20%, con gasolina, de igual forma con butanol 
en lugar del metanol, para así obtener las mezclas ternarias que se muestran con puntos en los 
siguientes diagramas, expresados en fracción volumétrica: 
Figura 5 
Diagrama ternario de las mezclas metanol-etanol-gasolina empleadas en la experimentación 
 
Figura 6 
Diagrama ternario de las mezclas butanol-etanol-gasolina empleadas en la experimentación 
 
17 
 
 
 
 
La designación de las mezclas con sus respectivas composiciones será de la siguiente 
forma: 
Tabla 3 
Designación y composición de las mezclas en la experimentación 
Designación Gasolina (%vol.) Metanol (%vol.) Etanol (%vol.) Total (%vol.) 
G 100 0 0 100 
GE5 95 0 5 100 
GE10 90 0 10 100 
GE15 85 0 15 100 
GE20 80 0 20 100 
GM1.25E3.75 95 1.25 3.75 100 
GM2.5E7.5 90 2.5 7.5 100 
GM3.75E11.25 85 3.75 11.25 100 
GM5E15 80 5 15 100 
GM6.25E18.75 75 6.25 18.75 100 
 
De manera similar con el butanol, ya que las composiciones son las mismas, la letra M 
cambia por la B. 
2.1 Diseño experimental 
La variable idependiente es la concentracion de aditivo (alcohol total) en la gasolina, 
mientras que variables dependientes son: presión de vapor, octanaje RON, temperatura de la 
relación vapor-líquido igual a veinte. Esquemas de como se va a desarrollar la experimentacion, 
se muestran a continuación: 
 
 
18 
 
 
 
 
Figura 7 
Esquema del diseño experimental para las mezclas gasolina-etanol 
 
Figura 8 
Esquema del diseño experimental para las mezclas ternarias gasolina-alcohol 
 
Nota: Donde G es Gasolina, E: Etanol, M: Metanol, B: Butanol, PV: Presión de vapor, TV/L: Temperatura de la relación vapor-
líquido = 20, RON: Octanaje, R: Replica 
2.2 Sustancias y reactivos 
 Gasolina 
 Etanol (99.9%) C2H5OH 
 Metanol (99.9%) CH3OH 
 Butanol (99.9%) C4H9OH 
19 
 
 
 
 
 Isooctano (99.9%) C8H18 
 N-heptano (99.9%) C7H16 
 Tolueno (99.9%) C6H5CH3 
2.3 Materiales y equipos 
 Vasos de precipitación 300ml, 500ml, 1000ml 
 Embudos 
 Botellas de litro 
 Probeta 500ml, 1000ml 
 Buretas 200ml 
 Termómetro 
 Octanómetro 
 Equipo para medir presión de vapor ASTM D5191 y relación vapor-líquido ASTM 
D5188 
 Guantes 
 Mascarilla 
 Mandil 
2.4 Procedimiento 
2.4.1 Preparación de las muestras 
a) Preparación de las mezclas binarias de alcoholes: etanol-metanol y etanol-butanol. En 
una probeta de 1000 ml se coloca 250 ml de metanol y a continuación se afora con etanol 
hasta los 1000 ml. De manera similar con el butanol, para así obtener las dos mezclas 
binarias de alcoholes. 
b) Colocar las mezclas binarias en botellas ámbar y su respectivo etiquetado. 
20 
 
 
 
 
c) Mezcla de las soluciones de alcohol con gasolina Extra y premezcla; la gasolina 
premezcla es la que se emplea para obtener la gasolina Ecopaís, en porcentajes del 5%, 
10%, 15%, 20%, 25%, para así obtener las mezclas ternarias y colocar en botellas ámbar. 
d) Etiquetado de las muestras y puestas en refrigeración. 
2.4.2 Contenido de aromáticos, olefinas y saturados 
Primero se coloca la muestra en un vial, luego se pone la muestra en un baño maría con 
hielo a continuación, se procede a preparar la columna conforme la norma ASTM D1319 para 
obtener los porcentajes de aromáticos, olefinas y saturados, se toma nota la longitud de cada 
zona de la columna como se indica en el Anexo C , empleando luz ultravioleta, una vez que los 
compuestos se adsorben en la silica gel de acuerdo a sus afinidad. Los datos de altura de cada 
sección de la columna se muestran a continuación:Tabla 4 
Datos de altura análisis FIA gasolina Extra 
Hoja de datos replica de Análisis FIA 
 Rojo (mm) Azul (mm) Amarillo (mm) Total (mm) 
Lectura #1 750 671 600 337 
Lectura #2 700 586 549 287 
Lectura #3 650 537 496 236 
Lectura #4 700 586 549 287 
Lectura #5 750 637 596 336 
Lectura #6 700 586 549 287 
 
21 
 
 
 
 
2.4.3 Contenido de azufre 
Conforme la norma ASTM D4294, se coloca la muestra en el cartucho a máximo 75% de 
su capacidad, luego se coloca la película sobre el cartucho, evitando que se doble y sin arrugas, a 
continuación, se coloca en el equipo mostrado en el Anexo F y se procede a analizar. 
Tabla 5 
Datos de contenido de azufre gasolina Extra 
Ensayo Cantidad (ppm) 
Medición #1 613.4 
Medición #2 605.6 
Medición #3 599.6 
 
2.4.4 Presión de vapor 
Una vez enfriadas las muestras a una temperatura de 0°C, se conecta la muestra contenida 
en la botella ámbar al equipo Eravap en un baño térmico con hielo, conforme la norma ASTM D-
5191, se designa a la muestra con un nombre en el equipo, luego se selecciona la respectiva 
norma y se procede a analizar. Se realiza hasta 3 ensayos por cada muestra. 
Tabla 6 
Datos de Presión de vapor con gasolina Extra 
Muestra 1° Ensayo 2° Ensayo 3° Ensayo 
G 47.2 47.8 48.1 
GM1.25E3.75 60.4 60.2 59.7 
GM2.5E7.5 60.5 61.3 61.8 
GM3.75E11.25 59.8 59.2 59.2 
GM5E15 59.6 59.6 59.5 
GM6.25E18.75 58.7 59.2 58.8 
 
22 
 
 
 
 
Muestra 1° Ensayo 2° Ensayo 3° Ensayo 
GB1.25E3.75 55.3 55.9 54.4 
GB2.5E7.5 53.9 54.5 54.8 
GB3.75E11.25 54.1 52.4 52.3 
GB5E15 52.4 51.9 51.9 
GB6.25E18.75 50.7 50.6 50.5 
Nota: Los valores están en kPa (DVPE). 
 
Tabla 7 
Datos de Presión de vapor con gasolina premezcla 
Muestra 1° Ensayo 2° Ensayo 3° Ensayo 
G 40.2 40.9 40.4 
GE5 48.1 48.7 48.7 
GE10 47.8 47.5 47.5 
GE15 47.5 46.9 46.6 
GE20 46.6 47.1 47 
GM1.25E3.75 47.1 48 48.6 
GM2.5E7.5 48.8 48.4 48.3 
GM3.75E11.25 51.5 51 50.8 
GM5E15 49.9 50.7 50.4 
GB1.25E3.75 45.1 45.6 45.5 
GB2.5E7.5 44.3 44.9 44.9 
GB3.75E11.25 46.9 46.5 46.4 
GB5E15 46.3 46.4 45.6 
Nota: Los valores están en kPa (DVPE). 
 
23 
 
 
 
 
2.4.5 Temperatura de la Relación vapor/líquido igual a veinte 
Igual procedimiento que con presión de vapor, solo que en este caso se selecciona la 
norma ASTM D5188 para obtener el valor de temperatura. Los datos obtenidos se muestran a 
continuación: 
Tabla 8 
Datos de Temperatura (V/L=20) con gasolina Extra 
Muestra 1° Ensayo 2° Ensayo 3° Ensayo 
G 70.1 69.7 69.6 
GM1.25E3.75 57 57.2 57.2 
GM2.5E7.5 56.9 56.5 56.4 
GM3.75E11.25 55.9 56.2 56.2 
GM5E15 55.2 56.1 55.9 
GM6.25E18.75 56.6 56.3 56.4 
GB1.25E3.75 61.4 60.9 61.6 
GB2.5E7.5 61.3 61.8 61.7 
GB3.75E11.25 61.2 61.1 60.9 
GB5E15 60.9 61.1 61.2 
GB6.25E18.75 61.7 61.7 61.8 
Nota: Los valores están en °C. 
 
Tabla 9 
Datos de Temperatura (V/L=20) con gasolina premezcla 
Muestra 1° Ensayo 2° Ensayo 3° Ensayo 
G 73.9 73.6 73.9 
GE5 62.4 62.1 61.9 
GE10 61.7 61.3 61.6 
GE15 61.3 61.9 61.4 
GE20 62.1 61.7 61.7 
GM1.25E3.75 62.3 62.1 62.3 
24 
 
 
 
 
Muestra 1° Ensayo 2° Ensayo 3° Ensayo 
GM2.5E7.5 60.4 60.1 59.9 
GM3.75E11.25 57.9 57.4 58.1 
GM5E15 58.2 57.9 58.2 
GB1.25E3.75 64.4 63.9 64 
GB2.5E7.5 63.8 65.1 64.6 
GB3.75E11.25 62.9 63.2 63.5 
GB5E15 63.2 63.7 63.6 
Nota: Los valores están en °C. 
2.4.6 Octanaje RON 
Se procede a encender el octanómetro, se deja que alcance sus condiciones de operación 
encendido por 1 hora. Luego se estandariza el equipo, conforme la norma ASTM D2699 y se 
obtienen los valores de octanaje RON. 
Tabla 10 
Datos de octanaje RON con gasolina Extra 
Muestra RON 
G 86.2 
GM1.25E3.75 88.9 
GM2.5E7.5 91.4 
GM3.75E11.25 93.5 
GM5E15 95.3 
GM6.25E18.75 97.8 
GB1.25E3.75 88.4 
GB2.5E7.5 90.2 
GB3.75E11.25 91 
GB5E15 93.9 
GB6.25E18.75 95.7 
 
25 
 
 
 
 
Tabla 11 
Datos de octanaje RON con gasolina premezcla 
Muestra RON 
G 83.8 
GE5 87.3 
GE10 89.3 
GE15 91.7 
GE20 94.2 
GM1.25E3.75 85.9 
GM2.5E7.5 88.4 
GM3.75E11.25 91.5 
GM5E15 94.5 
GB1.25E3.75 85.7 
GB2.5E7.5 87.7 
GB3.75E11.25 90.4 
GB5E15 92.7 
 
 
26 
 
 
 
 
3. CALCULOS 
3.1 Contenido de aromáticos, olefinas y saturados 
Para los cálculos se omite la primera lectura, ya que es una lectura atípica. Se procede a 
obtener las longitudes para cada sección de la columna, (𝐿𝑎 aromáticos, 𝐿𝑜 olefinas, 𝐿𝑠 saturados 
y la longitud de la columna), en base a la aparición de los anillos de cada sección (rojo, azul, 
amarillo): 
𝐿𝑎 = 𝐴𝑟𝑜𝑗𝑜 − 𝐴𝑎𝑧𝑢𝑙 
𝐿𝑎 = 700 − 586 
𝐿𝑎 = 114 𝑚𝑚 
𝐿𝑜 = 𝐴𝑎𝑧𝑢𝑙 − 𝐴𝑎𝑚𝑎𝑟𝑖𝑙𝑙𝑜 
𝐿𝑜 = 586 − 549 
𝐿𝑜 = 37 𝑚𝑚 
𝐿𝑠 = 𝐴𝑎𝑚𝑎𝑟𝑖𝑙𝑙𝑜 − 𝐴𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 
𝐿𝑠 = 549 − 287 
𝐿𝑠 = 262 𝑚𝑚 
𝐿𝑇 = 𝐿𝑎 + 𝐿𝑜 + 𝐿𝑠 
𝐿𝑇 = 413 𝑚𝑚 
A continuación, se obtiene los porcentajes en volumen de cada sección para la primera 
lectura: 
𝐴𝑟𝑜𝑚á𝑡𝑖𝑐𝑜𝑠, % 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 = (𝐿𝑎 𝐿𝑇) ∗ 100⁄ 
𝐴𝑟𝑜𝑚á𝑡𝑖𝑐𝑜𝑠, % 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 = (114 413⁄ ) ∗ 100 
𝐴𝑟𝑜𝑚á𝑡𝑖𝑐𝑜𝑠, % 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 = 27.6 % 
27 
 
 
 
 
𝑂𝑙𝑒𝑓𝑖𝑛𝑎𝑠, % 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 = (𝐿𝑜 𝐿𝑇) ∗ 100⁄ 
𝑂𝑙𝑒𝑓𝑖𝑛𝑎𝑠, % 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 = 9 % 
𝑆𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠, % 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 = (𝐿𝑠 𝐿𝑇) ∗ 100⁄ 
𝑆𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠, % 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 = 63.4 % 
3.2 Promedio de las propiedades 
3.2.1 Análisis FIA contenido de aromáticos, olefinas y saturados 
La fórmula de la media aritmética o promedio se presenta a continuación. (Navidi, 2006) 
�̅� =
∑ 𝑥𝑖
𝑛
𝑖=1
𝑛
 
𝐴𝑚 =
%𝐴1 + %𝐴2 + %𝐴3
𝑛
 
Donde: 
%𝐴𝑚 = Contenido de Aromáticos medio, (% volumen). 
%𝐴𝑖 = Contenido de Aromáticos en cada ensayo, (% volumen). 
𝑛 = Número de ensayos. 
Calculo modelo del contenido de aromáticos (𝐴𝑚), olefinas (𝑂𝑚) y saturados (𝑆𝑚) para 
la gasolina Extra: 
%𝐴𝑚 =
27.6 + 27.4 + 27.6 + 27.4 + 27.6
5
 
%𝐴𝑚 = 27.5 % 
%𝑂𝑚 = 9.3 % 
%𝑆𝑚 = 63.2 % 
 
28 
 
 
 
 
3.2.2 Contenido de azufre 
𝐴𝑧𝑚 =
𝐴𝑧1 + 𝐴𝑧2 + 𝐴𝑧3
𝑛
 
Donde: 
𝐴𝑧𝑚 = Contenido de azufre medio, (ppm). 
𝐴𝑧𝑖 = Contenido de azufre en cada ensayo, (ppm). 
𝑛 = Número de ensayos. 
Calculo modelo para gasolina Extra: 
𝐴𝑧𝑚 =
613.4 + 605.6 + 599.6
3
 
𝐴𝑧𝑚 = 606.2 𝑝𝑝𝑚 
3.2.3 Presión de vapor 
𝑃𝑣𝑚 =
𝑃𝑉1 + 𝑃𝑉2 + 𝑃𝑉3
𝑛
 
Donde: 
𝑃𝑣𝑚 = Presión de vapor DVPE media, (kPa). 
𝑃𝑉𝑖 = Presión de vapor en cada ensayo, (kPa). 
𝑛 = Número de ensayos. 
Calculo modelo para la gasolina Extra: 
𝑃𝑣𝑚 =
47.2 + 47.8 + 47.1
3
 
𝑃𝑣𝑚 = 47.7 𝑘𝑃𝑎 
29 
 
 
 
 
3.2.4 Temperatura de la relación vapor/líquido 
𝑇𝑚(𝑉 𝐿=20)⁄ =
𝑇1 + 𝑇2 + 𝑇3
𝑛
 
Donde: 
𝑇𝑚(𝑉 𝐿=20)⁄ = Temperatura de la relación vapor/líquido media, (°C). 
𝑇𝑖 = Temperatura de la relación vapor/líquido en cada ensayo, (°C). 
𝑛 = Número de ensayos. 
Calculo modelo para la gasolina Extra: 
𝑇𝑚(𝑉 𝐿=20)⁄ =
70.1 + 69.7 + 69.6
3
 
𝑇𝑚(𝑉 𝐿=20)⁄ = 69.8 °𝐶 
3.3 Desviación estándar 
3.3.1 Análisis FIA 
𝑠 = √
∑ (𝑥𝑖 − �̅�)2
𝑛
𝑖=1
𝑛 − 1
 
Donde: 𝑠 = Desviación estándar. 
𝑥𝑖 = Lectura en cada ensayo. 
�̅� = Media aritmética. 
𝑛 = Número de ensayos. 
Calculo modelo para el análisis FIA, porcentaje de aromáticos: 
𝑠 = √
(27.6 − 27.51)2 + (27.4 − 27.51)2 + (27.6 − 27.51)2 + (27.4 − 27.51)2 + (27.6 − 27.51)2
5 − 1
 
𝑠 = 0.132 % 
30 
 
 
 
 
3.4 Gráficos Exploratorios 
3.4.1 Presión de vapor 
A continuación, se presenta el grafico exploratorio de puntos múltiples, para los datos de 
presión de vapor DVPE (kPa) empleando las mezclas con gasolina Extra más la mezcla dual de 
alcohol, con sus respectivos intervalos de confianza al 95%: 
Figura 9 
Diagrama de puntos para la presión de vapor mezcla de gasolina Extra más etanol-metanol 
 
Figura 10 
Diagrama de puntos para la presión de vapor, mezcla de gasolina Extra más etanol-butanol 
 
20
10
0
58.900(0.265)
59.567(0.058)
59.400(0.346)
61.200(0.656)
60.100(0.361)
Diagrama de Puntos Múltiple 
47 49 51 53 55 57 59 6163
(GEM) PRESIÓN DE VAPOR
25
15
5
%
 A
L
C
O
H
O
L
M
e
d
ia
(D
v
S
td
)
47.700(0.458)
57.811(4.723)
20
10
0
50.600(0.100)
52.067(0.289)
52.933(1.012)
54.400(0.458)
55.200(0.755)
Diagrama de Puntos Múltiple 
47 49 51 53 55 57
(GEB) PRESIÓN DE VAPOR
25
15
5
%
 A
L
C
O
H
O
L
M
e
d
ia
(D
v
S
td
)
47.700(0.458)
52.150(2.610)
31 
 
 
 
 
Los siguientes gráficos corresponden a las mezclas empleando la gasolina premezcla: 
Figura 11 
Diagrama de puntos para la presión de vapor, mezcla de gasolina (premezcla) más etanol 
 
Figura 12 
Diagrama de puntos para la presión de vapor, mezcla de gasolina (premezcla) más etanol-metanol 
 
 
 
 
 
 
15
5
%
 A
L
C
O
H
O
L
47.000(0.458)
47.600(0.173)
48.500(0.346)
40.500(0.361)
46.100(2.971)
Diagrama de Puntos Múltiple 
40 42 44 46 48 50
PRESIÓN DE VAPOR (G-E)
20
10
0
M
e
d
ia
(D
v
S
td
)
46.900(0.265)
15
5
%
 A
L
C
O
H
O
L
50.333(0.404)
51.100(0.361)
48.500(0.265)
47.900(0.755)
40.500(0.361)
47.667(3.920)
Diagrama de Puntos Múltiple 
40 42 44 46 48 50 52
PRESIÓN DE VAPOR (G-EM)
20
10
0
M
e
d
ia
(D
v
S
td
)
32 
 
 
 
 
Figura 13 
Diagrama de puntos para la presión de vapor, mezcla de gasolina (premezcla) más etanol-butanol 
 
3.4.2 Temperatura de la relación vapor-líquido igual a veinte 
A continuación, se presenta los gráficos de puntos múltiples, con sus respectivos 
intervalos de confianza al 95%, para la temperatura de la relación vapor/líquido igual a veinte 
(°C) empleando gasolina Extra: 
Figura 14 
Diagrama de puntos para la temperatura de la relación v/l=20, gasolina Extra más etanol-metanol 
 
 
15
5
%
 A
L
C
O
H
O
L
46.600(0.265)
44.700(0.346)
45.400(0.265)
40.500(0.361)
44.660(2.272)
Diagrama de Puntos Múltiple 
40 42 44 46 48
PRESIÓN DE VAPOR (G-EB)
20
10
0
M
e
d
ia
(D
v
S
td
)
46.100(0.436)
20
10
0
56.433(0.153)
55.733(0.473)
56.100(0.173)
56.600(0.265)
57.133(0.115)
Diagrama de Puntos Múltiple 
55 57 59 61 63 65 67 69 71
(GEM) T V/L
25
15
5
%
 A
L
C
O
H
O
L
M
e
d
ia
(D
v
S
td
)
69.800(0.265)
58.633(5.163)
33 
 
 
 
 
Figura 15 
Diagrama de puntos para la temperatura de la relación v/l=20, gasolina Extra más etanol-butanol 
 
Seguido, se muestra los gráficos empleando gasolina premezcla: 
Figura 16 
Diagrama de puntos para la temperatura de la relación v/l=20, gasolina (premezcla) más etanol 
 
 
 
 
 
 
20
10
0
M
e
d
ia
(D
v
S
td
)
61.733(0.058)
61.067(0.153)
61.067(0.153)
61.600(0.265)
61.300(0.361)
Diagrama de Puntos Múltiple 
60 62 64 66 68 70 72
(GEB) T V/L
25
15
5
%
 A
L
C
O
H
O
L
69.800(0.265)
62.761(3.255)
15
5 %
 A
L
C
O
H
O
L
61.533(0.321)
61.533(0.208)
62.133(0.252)
73.800(0.173)
64.167(4.995)
Diagrama de Puntos Múltiple 
61 63 65 67 69 71 73 75
T V/L (G-E)
20
10
0
M
e
d
ia
(D
v
S
td
)
61.833(0.231)
34 
 
 
 
 
Figura 17 
Diagrama de puntos para la temperatura de la relación v/l=20, gasolina (premezcla) más etanol-metanol 
 
Figura 18 
Diagrama de puntos para la temperatura de la relación v/l=20, gasolina (premezcla) más etanol-butanol 
 
3.5 Regresión lineal octanaje RON 
Se realiza modelos de regresión lineal para obtener un modelo empírico con los datos de 
octanaje RON versus porcentaje de alcohol (v/v). Calculo modelo para la mezcla de gasolina 
Extra más la mezcla dual etanol-metanol: 
𝑚 =
𝑛 ∗ ∑ 𝑥𝑖𝑦𝑖 − ∑ 𝑥𝑖 ∗ ∑ 𝑦𝑖
𝑛
𝑖=1
𝑛
𝑖=1
𝑛
𝑖=1
𝑛 ∗ ∑ 𝑥𝑖
2 − (∑ 𝑥𝑖
𝑛
𝑖=1 )
2𝑛
𝑖=1
 
15
5
%
 A
L
C
O
H
O
L
58.100(0.173)
57.800(0.361)
60.133(0.252)
62.233(0.115)
73.800(0.173)
62.413(6.123)
Diagrama de Puntos Múltiple 
57 60 63 66 69 72 75
T V/L (G-EM)
20
10
0
M
e
d
ia
(D
v
S
td
)
15
5
%
 A
L
C
O
H
O
L
63.200(0.300)
64.500(0.656)
64.100(0.265)
73.800(0.173)
65.820(4.168)
Diagrama de Puntos Múltiple 
62 64 66 68 70 72 74
T V/L (G-EB)
20
10
0
M
e
d
ia
(D
v
S
td
)
63.500(0.265)
35 
 
 
 
 
𝑏 = �̅� − 𝑚 ∗ �̅� 
𝑟 =
∑ (𝑥𝑖 − �̅�)(𝑦𝑖 − �̅�)
𝑛
𝑖=1
√∑ (𝑥𝑖 − �̅�)2
𝑛
𝑖=1 √∑ (𝑦𝑖 − �̅�)
2𝑛
𝑖=1
 
Donde: 
𝑥𝑖 = Corresponde a los valores de % Alcohol, (%V/V) 
𝑦𝑖 = Corresponde a los valores de octanaje RON 
𝑛 = Número de pares ordenados 
�̅� = Media % Alcohol 
�̅� = Media octanaje RON 
𝑚 = Pendiente de la ecuación del modelo 
𝑏 = Intercepto en el eje de las ordenadas 
𝑟 = Coeficiente de correlación 
𝑚 =
6 ∗ 7112 − 75 ∗ 553.1
6 ∗ 1375 − 752
 
𝑚 = 0.453 
𝑏 = 92.2 − 0.453 ∗ 12.5 
𝑏 = 86.537 
𝑟 =
198.3
√437.5√90.2
 
𝑟 = 0.998 
 
 
36 
 
 
 
 
4. RESULTADOS 
4.1 Contenido de aromáticos, olefinas y saturados 
Como se muestra en el Anexo C, de acuerdo a las longitudes relativas de cada zona en la 
columna y realizando un promedio de las lecturas se obtiene que la gasolina Extra tiene la 
siguiente composición: 
Tabla 12 
Contenido de aromáticos, olefinas, saturados gasolina extra 
Hoja de resultados replica de Análisis FIA 
 Aromáticos (%v) Olefinas (%v) Saturados (%v) 
Resultado 27.5 9.3 63.2 
Desviación Est. 0.133 0.530 0.398 
 
4.2 Contenido de azufre 
La siguiente tabla corresponde a los resultados de contenido de azufre para la gasolina 
extra: 
Tabla 13 
Contenido de azufre, gasolina extra 
 Hoja de resultados Contenido de Azufre 
 (ppm) (%m) 
Resultado 606.2 0.06062 
Desviación Est. 6.920 0.000692 
 
El valor corresponde a gasolina extra al 100% de composición, al mezclar la gasolina con 
alcohol u otra sustancia que no contiene azufre, el contenido disminuirá por el efecto de dilución. 
De forma similar para el caso de contenido de aromáticos, olefinas y saturados; estos también 
disminuirán. 
37 
 
 
 
 
La normativa ecuatoriana vigente para el año 2022, dispone un máximo de contenido de 
azufre para la gasolina extra y ecopaís de 650ppm y para la gasolina super de 450ppm. (INEN, 
2021). 
En Europa la norma vigente EN 228 establece un máximo de contenido de azufre para la 
gasolina en 10ppm (MITECO, n.d.). 
4.3 Presión de vapor 
Tomando los valores promedio, se puede ver en la Figura 19, que la presión de vapor 
alcanza un valor máximo entre 5 a 15% de alcohol total, luego tiende a decrecer. El efecto de 
alza en la presión de vapor es mayor con la mezcla dual de etanol-metanol, que la mezcla etanol-
butanol. 
Figura 19 
Presión de vapor versus contenido total de alcohol, gasolina extra 
 
 
Cuando se emplea la gasolina premezcla, (aquella que se usa en la preparación de la 
gasolina Ecopaís), se observa un comportamiento ligeramente diferente que, con la gasolina 
extra para las mezclas duales de alcohol, ya que en este caso el máximo valor de presión de 
45
50
55
60
65
0 5 10 15 20 25
D
V
P
E
 (
k
P
a
)
% Total de Alcohol (v/v)
GEM GEB
38 
 
 
 
 
vapor se alcanza entre 10 y 20% de concentración de alcohol total. El caso de gasolina-etanol 
alcanza su máximo en alrededor del 5 y 10% de etanol. 
Figura 20 
Presión de vapor versus contenido de alcohol total, gasolina premezcla 
 
 
4.4 Temperatura de la relación vapor/líquido 
Los siguientes valores muestran la temperatura a la que una sustancia mantiene una 
relación entre el vapor y el líquido igual a veinte en condiciones de equilibrio. Un valor alto en la 
temperatura, muestra menor tendencia a vaporizarse en un ambiente cálido. Se observa en la 
figura 21 como la mezcla dual etanol-metanol tiene valores menores de temperatura, que cuando 
se emplea la mezcla etanol-butanol. En ambos casos el mayor valor de T(V/L=20), se encuentra en 
10% de concentración de alcohol. 
 
 
 
 
 
35
40
45
50
55
0 5 10 15 20 25
D
V
P
E
 (
k
P
a
)
% Total de Alcohol (v/v)
GE GEM GEB
39 
 
 
 
 
Figura 21 
Temperatura (v/l=20) versus contenido de alcohol total, gasolina extra 
 
 
Para el caso de la gasolina premezcla, se observa que la mezcla gasolina-etanol no 
presenta un cambio significativo en la temperatura desde10% de concentración de alcohol hasta 
20%. Con las mezclas duales, se tiene el mínimo valor en 15% de alcohol. 
Figura 22 
Temperatura (v/l=20) versus % alcohol total, gasolina premezcla 
 
 
50
55
60
65
70
75
0 5 10 15 20 25
T
 (
V
/L
)(
°C
)
% Alcohol (v/v)
GEM GEB
50
55
60
65
70
75
0 5 10 15 20 25
T
 (
V
/L
) 
(°
C
)
% Alcohol (v/v)
GE GEM GEB
40 
 
 
 
 
4.5 Número de octano RON 
Se observa en la figura 23 que la mezcla dual etanol-metanol incrementa el octanaje en 
2.3 puntos en promedio cada 5% de alcohol total que se agrega a la gasolina extra, mientras que 
1.9 puntos con la mezcla dual etanol-butanol. Los modelos de regresión lineal para cada caso se 
presentan en los Anexos G y H. 
Figura 23 
Número de octano RON versus contenido total de alcohol, gasolina extra 
 
 
En el caso de la gasolina premezcla, cada aumento de 5% de etanol el octanaje aumenta 
2.5 puntos en promedio, mientras con la mezcla dual etanol-metanol aumenta 2.7 puntos y con la 
mezcla etanol-aumenta 2.2. Se observa en la figura 24 que el efecto de la mezcla con etanol-
metanol, produce mayor efecto a partir de una concentración de 10%. 
 
 
84
86
88
90
92
94
96
98
100
0 5 10 15 20 25
R
O
N
% Alcohol (v/v)
GEM GEB
41 
 
 
 
 
Figura 24 
Número de octano RON versus contenido total de alcohol, gasolina premezcla 
 
83
85
87
89
91
93
95
0 5 10 15 20 25
R
O
N
% Alcohol (v/v)
GE GEM GEB
42 
 
 
 
 
5. DISCUSIÓN 
La gasolina que se comercializa en el Ecuador necesita cumplir ciertos requisitos, al 
agregarle aditivos como alcoholes ciertas propiedades se alteran y no de forma proporcional, este 
es el caso de la presión de vapor, no sigue el comportamiento de la ley de Raoult, ya que a 
concentraciones menores del 10% de alcohol, la mezcla gasolina-alcohol alcanza un valor mayor 
de presión de vapor, que a concentraciones mayores al 10% y que sus componentes en estado 
puro, debido a la interferencia entre los alcoholes que son moléculas polares y la gasolina que 
tiene componentes no polares. Este comportamiento se da con el metanol, etanol y butanol, 
claramente el efecto de aumento en la presión de vapor de la mezcla es mayor en ese orden ya 
que, por sus pesos moleculares y polaridad, el metanol es el más volátil, luego el etanol y 
seguido el butanol. 
En los casos de gasolina extra más la mezcla dual etanol-metanol están fuera de 
especificación dos valores, la norma específica máximo 60 kPa; correspondientes a 5 y 10% de 
concentración total de alcohol, sin embargo, la norma permite un aumento de 7 kPa en la presión 
de vapor para la gasolina con etanol anhídrido. Con la gasolina premezcla (la que se emplea para 
producir la gasolina ecopaís), el aumento máximo en la presión de vapor se da alrededor de las 
concentraciones de 10 y 15% de alcohol total, esto dependerá de la composición de la gasolina, 
tal como lo dice Andersen et al., (2010), no obstante severos estudios indican que el mayor 
aumento en la presión de vapor se da en 10% de etanol. 
Mayor presión de vapor en un combustible implica mayores emisiones evaporativas al 
ambiente cuando el combustible se encuentre al aire libre y serán mayores conforme aumente la 
temperatura ambiental. Esto será beneficioso en un combustible que se use en ambientes fríos ya 
43 
 
 
 
 
que permitirá un rápido encendido del combustible, aunque en climas muy calurosos el 
combustible puede producir tapones de vapor en los sistemas de alimentación de un motor. 
La temperatura de la relación vapor/líquido igual a veinte T(V/L)=20 también es una medida 
indirecta de la volatilidad de una sustancia y no sigue un comportamiento proporcional ya que el 
cambio en la presión de vapor se relaciona con la T(V/L)=20, en el caso de la gasolina extra con las 
mezclas duales de alcohol ninguna esta fuera de especificación (mínimo 56 °C), incluso cuando 
se emplea metanol. De igual forma con la gasolina premezcla ninguna se encuentra fuera de 
especificación. 
La variabilidad representada en los gráficos exploratorios (propiedades con replica), no se 
observa una dispersión considerable, en el caso de la presión de vapor puede deberse al equipo 
en sí, ya que la cámara de prueba establece una relación vapor/líquido entre 3.95:1 y 4.05:1. Otra 
fuente de variación puede deberse a la imperceptible separación de fases de las mezclas, ya que 
el carácter polar de los alcoholes contrasta con la gasolina que está compuesta por cadenas de 
hidrocarburos de cinco a doce carbonos, que no son polares, por lo tanto sino existe 
homogeneidad en la muestra, la medición se ve alterada. Existe una excepción con el análisis 
FIA (contenido de aromáticos, olefinas y saturados), ya que se obtuvo una lectura atípica, debido 
a la falta de experticia técnica para ejecutar el ensayo, razón por la cual tal dato se omite en la 
investigación. 
A pesar de que el número de octano RON aumenta considerablemente con cada aumento 
en la concentración total de alcohol, el número de octano es mayor cuando solo se usa etanol, 
que cuando se emplea la mezcla etanol-metanol y no es hasta la concentración de 15% donde el 
uso de la mezcla dual empieza a tener mayor octanaje que cuando se emplea solo etanol. Un 
fenómeno parecido se da en el estudio de Amine & Barakat (2019), sin embargo en su estudio se 
44 
 
 
 
 
da a una concentración total de alcohol del 10% y menciona que se da por la química de 
composición de la mezcla gasolina-alcohol, en vista de que cuando se usa gasolinas base en las 
mezclas con menor número de octano ,el aumento en el octanaje es diferente que en gasolinas 
que tienen mayor número de octano. Adicionalmente la temperatura de la muestra puede influir 
en el número de octano, se ha encontrado que las mezclas gasolina-etanol tienden a enfriarse en 
la inducción y no entran al motor completamente vaporizadas, lo que si sucede con la gasolina 
pura, incluso puede haber una mezcla de dos fases aire-combustible al ingreso de la cámara de 
combustión e influir en el número de octano. 
 
 
 
45 
 
 
 
 
6. CONCLUSIONES 
Se obtuvo las propiedades fisicoquímicas de: presión de vapor, temperatura de relación 
vapor/líquido igual a veinte y número de octano RON para las mezclas gasolina-alcohol hasta 
20% de concentración en volumen. De acuerdo a los resultados, la propiedad fisicoquímica a 
tener mayormente en cuenta cuando se realice mezclas gasolina-alcohol es la presión de vapor, 
ya que a bajas concentraciones (alrededor del 10%) se incrementa el valor de presión de vapor 
considerablemente, lo que resulta en una sustancia más volátil, esto incrementa las emisiones 
evaporativas, además el manejo, transporte es más complejo. La mezcla gasolina extra más las 
mezclas duales etanol-metanol al 5 y 10% de concentración total de alcohol, se encuentran fuera 
de especificación. 
Se logro establecer las concentraciones de las mezclas duales de alcohol que fueron 
combinadas con gasolina al 5%, 10%, 15% y 20% en volumen. Las mezclas consisten en tres 
partes de etanol y una de metanol, de igual forma para el butanol. Mezclas de gasolina-metanol-
butanol no tendrían mucho sentido, esto debido a que serían las primeras en ser menos factibles 
económicamente, ya que el precio de los biocombustibles metanol y butanol son mayores que el 
etanol, adicional en la actualidad no son de producción nacional. 
Se concluye que emplear alcoholes como aditivo en la gasolina trae consigo la ventaja de 
disminuir la concentración de aromáticos, olefinas y saturados; así como el contenido de azufre 
de acuerdo a la concentración de alcohol, esto debido al efecto de dilución de los componentes. 
La mezcla dual de alcohol etanol-butanol tiene el menor impacto negativo en las propiedades de 
presión de vapor y temperatura de relación de vapor/líquido igual a veinte, debido a que el 
butanol es menos volátil que el etanol y metanol,además tiene mayor afinidad con la gasolina. 
46 
 
 
 
 
Se determina que hay mayor incremento en el número de octano RON de las mezclas 
gasolina-alcohol, cuando la gasolina base es de menor octanaje, ya que en el caso de la gasolina 
extra con un número de octano de 86.2, las mezclas duales etanol-metanol en promedio 
aumentaron 2.3 puntos el octanaje, cada vez que aumenta la taza de concentración total de 
alcohol 5%, mientras que la gasolina premezcla con un número de octano de 83.8, las mezclas 
duales etanol-metanol aumentaron en 2.7 puntos, cada 5% de aumento en la concentración total 
de alcohol. De forma similar con la mezcla dual etanol-butanol con gasolina extra el aumento en 
promedio fue de 1.9 puntos, mientras que con la gasolina premezcla el aumento fue de 2.2 
puntos. 
 
 
47 
 
 
 
 
7. RECOMENDACIONES 
 
Realizar la evaluación de propiedades fisicoquímicas, empleando mezclas cuaternarias 
gasolina-etanol-butanol-metanol, para mitigar el efecto en propiedades como la presión de vapor, 
temperatura v/l=20 y aprovechar el aumento en el número de octano. 
Estudiar la estabilidad de las muestras empleadas a diferentes temperaturas, 
específicamente con las temperaturas mínimas y máximas que se tienen en el territorio 
ecuatoriano. 
Estudiar las propiedades de presión de vapor, número de octano RON, temperatura 
v/l=20 empleando gasolina Super. 
Realizar un estudio sobre las emisiones de combustión empleando las mezclas con los 
mismas composiciones de la presente investigación. 
Realizar un estudio económico, de forma que se pueda encontrar que mezclas podrían ser 
factibles considerando el precio del barril de crudo o demostrar si las que se empleó en el 
presente estudio lo son. 
 
48 
 
 
 
 
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 
Aguirre, G., & Vaca, L. (2017). Estudio de las propiedades fisicoquímicas de la gasolina extra 
aditivada con alcoholes, en la refinería Esmeraldas. Universidad Central Del Ecuador. 
Al-Hasan, M. (2003). Effect of ethanol-unleaded gasoline blends on engine performance and 
exhaust emission. Energy Conversion and Management, 44(9), 1547–1561. 
https://doi.org/10.1016/S0196-8904(02)00166-8 
Alvarez, S., Evelson, P., & Boveris, A. (2008). Etanol: El combustible del futuro. Repositorio 
Digital Institucional de La Universidad de Buenos Aires, 45(7), 7. 
http://repositoriouba.sisbi.uba.ar 
Amine, M., & Barakat, Y. (2019). Properties of gasoline-ethanol-methanol ternary fuel blend 
compared with ethanol-gasoline and methanol-gasoline fuel blends. Egyptian Journal of 
Petroleum, 28(4), 371–376. https://doi.org/10.1016/j.ejpe.2019.08.006 
Andersen, V. F., Anderson, J. E., Wallington, T. J., Mueller, S. A., & Nielsen, O. J. (2010). 
Vapor pressures of alcohol-gasoline blends. Energy and Fuels, 24(6), 3647–3654. 
https://doi.org/10.1021/ef100254w 
Andrade, Á. (2018). MAESTRÍA EN ADMINISTRACIÓN DE EMPRESAS TEMA : El residuo 
Vinaza como una estrategia de Energía Sustentable para la Adquisición de una Planta de 
Biogás en la compañía Sociedad de Destilación de Alcoholes S . A . en el cantón Marcelino 
Maridueña . AUTORA : UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTIAGO DE GUAYAQUIL. 
APALE. (2018). Beneficios. https://www.apale.org/index.php/2018-10-15-19-18-32/beneficios 
Boluda, C. J., Macías, M., & González Marrero, J. (2019). La complejidad química de las 
49 
 
 
 
 
gasolinas de automoción. Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones, 2(2), 51–79. 
https://doi.org/10.22206/cyap.2019.v2i2.pp51-79 
Cai, D., Hu, S., Qin, P., & Tan, T. (2018). Separation of Butanol, Acetone, and Ethanol. In 
Emerging Areas in Bioengineering (First, pp. 255–285). Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. 
KGaA. https://doi.org/10.1002/9783527803293.ch14 
Castillo, P., Mendoza, A., & Caballero, P. (2012). Análisis de las propiedades fisicoquímicas de 
gasolina y diesel mexicanos reformulados con Etanol. Ingeniería, Investigación y 
Tecnología, 13(número 3), 293–306. 
Chang, R. (2010). Química (P. Roig (ed.); Décima edi). McGraw-Hill/Interamericana Editores 
S.A. 
CODANA. (n.d.). Excelencia en Calidad. http://www.codana.com/#inicio 
Delgado, J. E., Salgado, J. J., & Perez, R. (2015). Perspectivas de los biocombustibles en 
Colombia. Revista Ingenierías Universidad de Medellín, 14(27), 13–28. 
https://doi.org/10.22395/rium.v14n27a1 
Dürre, P. (2007). Biobutanol: An attractive biofuel. Biotechnology Journal, 2(12), 1525–1534. 
https://doi.org/10.1002/biot.200700168 
Elfasakhany, A. (2015). Investigations on the effects of ethanol–methanol–gasoline blends in a 
spark-ignition engine: Performance and emissions analysis. Engineering Science and 
Technology, an International Journal, 18(4), 713–719. 
https://doi.org/10.1016/j.jestch.2015.05.003 
EP PETROECUADOR. (2020). Más de 1.258 millones de galones de gasolinas fueron 
50 
 
 
 
 
despachados por EP Petroecuador para el sector automotor durante 2019. 
https://www.eppetroecuador.ec/?p=7980 
EP PETROECUADOR. (2021). EP Petroecuador suscribió contrato por USD 96 millones para 
la provisión de etanol para la elaboración de la gasolina Ecopaís. 
https://www.eppetroecuador.ec/?p=9982 
EP PETROECUADOR. (2022). SUBSIDIO PROYECTADO POR PRODUCTO DEL 12 DE 
ABRIL AL 11 DE MAYO 2022 PRODUCTO. https://www.eppetroecuador.ec/wp-
content/uploads/downloads/2022/04/PRODUCTOS-SUBSIDIADOS-ABRIL-2022-
COMERCIAL-12-AL-11.pdf 
Erique, G. (2017). Viabilidad Económica Del Reemplazo De La Gasolina Extra En El Sector 
Automotriz. Escuela Politécnica Nacional. 
http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/17381/1/CD-
7881.pdf?fbclid=IwAR3l2_EtPMdKzeMQjev9Ol46rmr16DHdCxymDNLXoPgpdIHCpEW
g_BUPPEg 
Fernández-Feal, C., Fernández-Feal, L., Escudero, P., & Pérez-Prado, J. R. (2009). Evolución del 
contenido de azufre en la gasolina comercializada en galicia (España) como consecuencia 
de la aplicación del real decreto 1700/2003. Informacion Tecnologica, 20(1), 53–65. 
https://doi.org/10.1612/inf.tecnol.3986it.08 
French, R., & Malone, P. (2005). Phase equilibria of ethanol fuel blends. Fluid Phase Equilibria, 
228–229, 27–40. https://doi.org/10.1016/j.fluid.2004.09.012 
Gerdes, K. R., & Suppes, G. J. (2001). Miscibility of ethanol in diesel fuels. Industrial and 
51 
 
 
 
 
Engineering Chemistry Research, 40(3), 949–956. https://doi.org/10.1021/ie000566w 
Guzmán, L. (2013). Estudio de Factibilidad de uso de etanol Anhidro en Mezclas con Gasolina 
en el Distrito Metropolitano de Quito (pp. 1–179). Universidad Central del Ecuador. 
http://www.dspace.uce.edu.ec/bitstream/25000/2840/1/T-UCE-0011-25.pdf 
Huang, J., Qiu, H., & Yang, J. (2009). Status and Potential for the Development of Biofuels and 
Rural Renewable Energy The People’s Republic of China. Asian Development Bank. 
https://www.adb.org/sites/default/files/publication/30312/biofuels-people27s-republic-
china.pdf 
INEN. (2021). Norma Ecuatoriana Nte Inen 935. Servicio Ecuatoriano de Normalización. 
INSST. (2001). Propiedades de los alcoholes. In ENCICLOPEDIA DE SALUD Y SEGURIDAD 
EN EL TRABAJO (Tercera ed). Ministerio de Trabajo y Asuntos Sociales Subdirección 
General de Publicacione. https://www.insst.es/documents/94886/162038/2.+Alcoholes+-
+Aldehídos+y+cetales+-+Materiales+alcalinos 
IRENA AND METHANOL INSTITUTE. (2021). Innovation Outlook: Renewable Methanol. 
International Renewable Energy Agency. http://www.irena.org/ 
Karavalakis, G., Short, D., Vu, D., Russell, R., Hajbabaei, M., Asa-Awuku, A., & Durbin, T. D. 
(2015). Evaluating the effects of aromatics content in gasoline on gaseous and particulate 
matter emissions from SI-PFI and SIDI vehicles. Environmental Science and Technology, 
49(11), 7021–7031. https://doi.org/10.1021/es5061726 
Lapuerta, M., Ballesteros, R., & Barba, J. (2017). Strategies to introduce n-butanol in gasoline 
blends. Sustainability, 9(4). https://doi.org/10.3390/su9040589 
52 
 
 
 
 
Larsen, U., Johansen, T., & Schramm, J. (2009). Ethanol as a fuel for road