Emulsificación de residuos del petróleo en agua

UNIVERSIDAD POPULAR AUTONOMA DE VERACRUZ

MAESTRIA EN INGENIERIA PETROLERA Y MEDIO AMBIENTE

Por : Humberto Echavarria Guzmán

80 - 85%

15- 20% 15-20 añosReducción de costos del 50%

OrimulsiónContiene 70% de bitumen y 30% de agua.


EmulsiónUna emulsión se puede definir como una suspensión de partículas líquidas, de cierto tamaño, dentro de un segundo líquido inmiscible (Rosen, 1989). Las emulsiones pueden ser estables solo por minutos o hasta por años, dependiendo del uso que se les vaya a dar.

Dos líquidos inmisibles no se pueden , por si solos, formar una emulsión; para ello necesitan de un tercer componente el cual es comúnmente llamado surfactante, que normalmente es soluble en uno o ambos líquidos, es por tanto una operación unitaria difícil, que normalmente se realiza aplicando energía mecánica.

ExperimentaciónLos trabajos experimentales se iniciaron produciendo emulsiones en forma de lotes, utilizando muestras de aproximadamente 500 ml de residuo de vacío. En esta primera etapa se examinaron, a diferentes concentraciones, ocho surfactantes distintos, al igual que combinaciones entre ellos, también se utilizaron siete diferentes estabilizadores. Con estas pruebas se han logrado identificar las concentraciones, así como las relaciones más adecuadas de surfactante y estabilizador para la producción de emulsiones de residuo de vacío-en-agua.

Resultados y discusiónEn la Tabla 1 se muestran las características de algunas emulsiones que actualmente se encuentran fluidas y que se realizaron en diferentes condiciones de operación, así como distintas concentraciones de agua, surfactantes y estabilizadores.

Los valores del comportamiento de la viscosidad de las emulsiones son requeridos para el diseño, selección y operación del equipo involucrado en su preparación, bombeo y almacenamiento. El comportamiento reológico de las emulsiones es más complicado que el de las suspensiones sólido en líquido, ya que las partículas dispersas en las emulsiones son deformables por naturaleza (Pal, 1990). Por ejemplo, a bajas concentraciones de la fase dispersa, las suspensiones de partículas esféricas rígidas presentan un comportamiento newtoniano; mientras que las emulsiones, al estar constituidas por partículas deformables que presentan propiedades viscoelásticas y comportamiento no-newtoniano de adelgazamiento con incrementos de esfuerzo de corte, esto es, la viscosidad disminuye al incrementar el esfuerzo de corte, como es ilustrado en la Figura 4 para las emulsiones de residuo de vacío-en-agua obtenidas durante esta investigación.

• En la Figura 6 se comparan los comportamientos de viscosidad del combustóleo, residuo de vacío y de una emulsión de residuo de vacío-enagua. Como se muestra en la Figura 6, la viscosidad de la emulsión a temperaturas relativamente más bajas que el combustóleo la hace más manejable, principalmente, para su transporte en tuberías.

Conclusiones y trabajo futuroLos resultados obtenidos hasta el momento demuestran que se ha determinado una técnica exitosa para elaborar emulsiones de residuo de vacío-enagua en proceso por lotes. Sobre la base de estos resultados, se elaboró el diseño conceptual y la ingeniería de detalle de una instalación para preparar emulsiones en forma continua, utilizando la misma metodología en la elaboración de emulsiones por lote. Actualmente, el sistema de producción en continuo ha sido instalado, calibrado y puesto en operación en donde se han generado resultados satisfactorios.

Referencias

Emulsificación de residuos del petróleo en agua

Science

Transcript of Emulsificación de residuos del petróleo en agua