INTEC (Universidad Nacional del Litoral – CONICET)

Dr. Diego CafaroDra. Gabriela Henning

https://intec.conicet.gov.ar/director‐intec@santafe‐conicet.gov.ar

INTEC: Unidad Ejecutora Multi-disciplinaria, con fuerteénfasis en ciertos campos de la Ingeniería y laTecnología.

75 Investigadores CONICET34 Becarios Doctorales15 Becarios Postdoctorales37 Personas de Apoyo

> 30 Pasantes de Investigación/ Tesinistas

INTEC: Unidad ejecutora multi-disciplinaria, con fuerteénfasis en ciertos campos de la Ingeniería y laTecnología.

Alimentos y Biotecnología Catálisis y Fisicoquímica Ingeniería Ambiental Ingeniería Industrial Ingeniería Química Polímeros y Materiales Química

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Alimentos y BiotecnologíaCatálisis y

Fisicoquímica Ingeniería Ambiental Ingeniería Industrial Ingeniería QuímicaPolímeros y Materiales Química

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Alimentos y BiotecnologíaCatálisis y

Fisicoquímica Ingeniería Ambiental Ingeniería Industrial Ingeniería QuímicaPolímeros y Materiales Química

Diseño Integrado de la Cadena de Suministros del Shale Gas

Nodos de Demanda de Metano        

(k)

Fuentes de Agua              (f)

Nodos de Demanda de 

Etano             (l)

Yacimiento de Shale Gas

Nota Aval > DVT

Perfil de Producción y Composición del Shale Gas

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

0 10 20 30 40 50

MMcf/day

days

i1, i4

i2, i5, i7

i3, i6, i8

i9

8

i1 i2 i3

i4 i5 i6

i7 i8 i9

meses

Rápida Declinación

Dependen de la Ubicación del Pozo

Diseño y Dimensionamiento de InstalacionesModelo de Programación Matemática

Well Pads

Planta de Separación

236 MMcf/día

9

MINLP: 2.343 vbles binarias, 14.252 restricciones, 16.912 vbles continuasTiempo de Resolución = 8.5 horas (3% de tolerancia de óptimo)

Diseño y Dimensionamiento de InstalacionesModelo de Programación Matemática

11 ½” 11 ½”17 ½”

3255 HP

5 ¾”1608 HP

1096 HP

16 ½”

15” 976 HP

14 ½” 13” 12 ½”

12½”

12 ½” 18”

Plan de Perforación y Fractura de PozosOptimización del Uso de las Instalaciones en el Tiempo

11

t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10 t11

i9

i8

i7

i6

i5

i4

i3

i2

i1

0

10

20

30

Fase 1: Perforación Intensiva  Fase 2: Mantenimiento de Flujo

Total de Pozos 

Perforados por 

Trimestre

Número de Pozos 

Perforados por Well‐Pad por Trimestre

Trunk Line

Distribution Lines

Houston

Nashville

Axion Campana

Shell Dock Sud

YPF La Plata

Petrobras Dock Sud

Brandsen

Puerto Rosales

Imported Crudes

Domestic Crudes (asphaltic) -San Jorge Gulf Basin-

Programación del Transporte de Crudos, Combustibles y Productos Refinados por Poliductos

Domestic Crudes(paraffin base)

-Neuquén Basin-

Programación del Transporte de Crudos, Combustibles y Productos Refinados por Poliductos

Productos

P1 P3 P5 P2 P4

N2

N3

N1

Hacia Poliducto Lateral

Refinería

Nodo de Ingreso

Depósito de Recepción

Nodo de Egreso

Nodo de Ingreso/Egreso

Refinería

Desde Poliducto Lateral

N4Depósito de Recepción

Nodo de Egreso

Campo Durán (Salta)

Luján de Cuyo (Mendoza)

Villa Mercedes (San Luis)

La Matanza (Buenos Aires)

Montecristo(Córdoba)

San Lorenzo (Santa Fe)

500 Variables Discretas2000 Variables Continuas

5000 Restricciones

1000 segundos de CPU

5 Productos2 Puntos de Inyección3 Puntos de Entrega

Horizonte de Planeación: 10 días

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Alimentos y BiotecnologíaCatálisis y

Fisicoquímica Ingeniería Ambiental Ingeniería Industrial Ingeniería QuímicaPolímeros y Materiales Química

Grupo de Polímeros y Reactores de Polimerización Polímeros obtenidos a partir de fuentes renovables

Resinas del formaldehido, polibenzoaxinas y resinas epoxi

Síntesis de polímeros para aplicaciones en energía

Nano- y micropartículas, nano- micro- e hidrogeles, y nanocápsulas para aplicaciones biotecnológicas

Materiales poliméricos dispersos en agua y su aplicación en recubrimientos, adhesivos y plásticos

Resinas acrílicas de base acuosa para su aplicación en la industria de la cerámica

Modelado matemático, optimización y control de procesos de polimerización y degradación

Caracterización de materiales poliméricos y partículas coloidales; y ensayos de aplicación

Polímeros como Aditivos en Fluidos de Perforación en Base Agua para Formaciones “shale” de Argentina

Fracción grano fino

Diseño de fluidos de perforación en base agua (WBMs) “a medida”de las formaciones “shale” de Argentina.

Neuquén Argentina: Vaca Muerta (2700 m)

Fracción total

Estudio del efecto de aditivos poliméricos en las propiedades funcionales de WBMs

Propiedades reológicas Propiedades de filtración180

18.4

68.759.4

31.8

9.4

37

5.6

1 2 3 4 5 6 9 10

VFi

ltrad

o (m

L)

# Fluido

Propiedades térmicas

10 100 100010

100

1000 6 OBM 2

Vis

cosi

dad

(mPa

.s)

Velocidad de deformación (1/s)

Propiedades estructurales

20x

40x

Propiedades viscoelásticas

0,01 0,1 1 10100

101

102

103

G',

G"

(Pa)

|| ( Pa.s)

f(Hz)

G' G"

100

101

102

103

10 100 10001

10

100

1000

128910 Modelo de Carreau

Vis

cosi

dad

(mPa

.s)

Velocidad de deformación (1/s)

Interacciones fisicoquímicas

0 20 40 60 80 100

-300

-200

-100

0

ΔD

t (min)

Δf (H

z)

Suspensión de BT al 1,0 % m/m Agua desionizada

0

10

20

30

40

Nuevos aditivos poliméricos basados en fuentes renovables

Nanofibrillas de celulosa (CNFs) de diferentes orígenes en reemplazo de XGD: excelentes resultados en cuanto a la performance, costo e impacto ambiental de los fluidos

Síntesis y caracterización de nuevos aditivos con estructuras hechas a medida.

Evaluación de diferentes polímeros obtenidos de fuentes renovables.

Estudio de interacciones fisicoquímicas entre los componentes de los fluidos.

Diseño y optimización de fluidos de perforación.

Evaluación tecno-económica de los sistemas estudiados para su aplicaciónen Vaca Muerta.

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Alimentos y BiotecnologíaCatálisis y

Fisicoquímica Ingeniería Ambiental Ingeniería Industrial Ingeniería QuímicaPolímeros y Materiales Química

Catálisis y Fisicoquímica

Nanocatalizadores con Morfología Controlada

• Síntesis de nuevos materiales catalíticos: nanopartículas con morfología controlada

• Caracterización: FTIR, UV-Vis-NIR, DSC, TGA-MS, Sortome-trías (H2, CO2, CO, Piridina)

• Microscopia Electrónica de Transmisión de Alta Resolución: (TEM - JEOL 2100 Plus)

Reactividad

• Test actividad de nuevos catalizadores

• Micro-reactores diferenciales de baja y alta presión (50 atm)

• Reactor integral (Berty)• Reactor semi-batch para

estudios de intercambio isotópico (SSTKA)

Espectroscopías In Situ y OPERANDO

• Caracterización molecular de los mecanismos de reacción: modelado microcinético

• Micro-reactores espectroscó-picos: INFRARROJO + Espectroscopia Masas

• Reflectancia Difusa (DRIFT): catalizador (Sólido)/reactivo (Gas)

• Reflexión Total Atenuada (ATR): catalizador (Sólido)/reactivo (Líquido)

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Fisicoquímica Ingeniería Ambiental Ingeniería Industrial Ingeniería QuímicaPolímeros y Materiales Química

Soft-Sensors en la Industria Petroquímica Soft-Sensor: Debe proveer información robusta y en tiempo real

sobre las variables de proceso no-medibles en campo, que son requeridas por las estrategias de control multivariado.

Industria Petroquímica

Objetivos de Calidad y Producción Estrictos

Procesos multi-variados Sistemas de Control multi-variados

avanzados Escasa diversidad de variables

medidas (P, F, T, …) Enormes volúmenes de datos (…

consistentes?) Mediciones de laboratorio

(esporádicas)

Controlador

Multivariable

Controlador

Multivariable

LABORATORIO

Soft Sensor

Objetivos de Calidad y

Producción

Soft-Sensors Industriales Basados en Datos

Desarrollo

Análisis y selección de datos históricos

Identificación de estados estacionarios

Pre-procesamiento de datos

Selección de variables de Entrada / Salida

Validación Mantenimiento

Proceso

Datos

Modelos

Soft Sensor

Metodologías

Metaheurística

Calibración

Procesamiento

PCA / PLS

Adaptación

COMPLEJIDADES• En las herramientas a utilizar:

- Estadística multivariada- Análisis de señales

• En los Procesos variantes- Desarrollo de Soft-Sensors adaptivos

Laboratorios y

Principal

Equipamiento

Laboratorio de

Espectroscopía

Molecular

Laboratorio de

Análisis

Térmico Análisis

termogravimétrico (TGA), Calorimetría diferencial de 

barrido (DSC) Análisis dinámico

mecánico (DMA)

Resonancia

Magnética

Nuclear

Equipamiento diverso para la caracterización de polímeros

Cromatógrafos gaseosos

Cromatógrafos líquidos de alto desempeño

Espectrómetros de Masas

Espectrómetro de Masas acoplado a Cromatógrafo Gaseoso

Laboratorio de Reología

Analizador de Carbono Orgánico Total

……….

Muchas gracias por su atención

Dr. Diego CafaroDra. Gabriela Henning

https://intec.conicet.gov.ar/Contacto: director‐intec@santafe‐conicet.gov.ar

(0342) 4511546/7 – Int. 1035