Valoración (ambiental) de las características físico-químicas del vertido del Prestige

Valoración (ambiental) de las características

físico-químicas del vertido del Prestige

Valoración (ambiental) de las características

físico-químicas del vertido del Prestige

Juan Manuel Lema RodicioUniversidad de Santiago de Compostela

4 diciembre de 2002

¿Qué es un FUEL?¿Qué es un FUEL?

Fuel

Residuo de destilación de petróleo crudo. Para disminuir su densidad y su viscosidad se añaden fracciones más ligeras (cutter stock).

Tipos

Usos

•Combustible industrial (hornos)•Combustible barcos diesel de gran potencia

Universidad de Santiago de CompostelaDpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas

Tipo1 Tipo 2 BIA IFO180 IFO380 Prestige

S(%)(máx) 2,70 3,5 1,0 5,0 5,0 2,56

Visc.100ºC (cSt) 25 37 25 180 380 103 (80ºC)

Pour Point (máx) (ºC) 30 30 30 30 30 6

Vanadio(máx) (ppm) 300 350 300 200 300 80

EL PRODUCTO EL PRODUCTO

•Procedente de un crudo ruso

• Fuel M-100. Asimilable a Fueoleo tipo 2 o IFO 180

• Residuo de craqueado térmico de residuo atmosférico + fracciones ligeras (para disminuir viscosidad y densidad)

• El craqueado aumenta fracción de aromáticos y poliaromáticos


EL PRODUCTO (3) EL PRODUCTO (3)

Asfaltenos* 6,8 % (alto)

Densidad a 15 ºC (kg/m3)* 0,9930 (normal)

Viscosidad cinética a 50ºC (cSt)* 615 (alta)

Punto de fluidez (Pour point)* 6ºC (bajo)

H2S* 0,5 (alto)

Azufre total (%)* 2,58 (medio)

Vanadio (ppm) 80 (normal)

Níquel (ppm) 40 (normal)

80 % “fuel” + 20% “disolvente (CSIC, Barcelona, por CG)

*datos del certificado Saybolt


EL PRODUCTO Composición Química

EL PRODUCTO Composición Química

Saturados Aromáticos+ Resinas++ Asfaltenos++

Prestige* 30,50 40,1 17,0 12,3

Erika 22,2 55,6 15,6 6,6


(+) Altos, debido al proceso de craqueo.

(++) Reacción entre alquenos y aromáticos en la etapa de craqueo

(+++) Emulsificante, compuestos azufrados y nitrogenados

* Cedre, Francia

Parecido al del Erika, con menor contenido en aromáticos y mayor de resinas + asfaltenos y saturados.

EL PRODUCTODistribución de Masas moleculares de alcanos *

EL PRODUCTODistribución de Masas moleculares de alcanos *


* CSIC Barcelona

EL PRODUCTO

Fracción de HC orgánicos *

EL PRODUCTO

Fracción de HC orgánicos *

•Amplia fracción (desde ligeros, como naftaleno a pesados , aunque en menor concentración).

•Mayoritarios: Fenantreno y sus alquil derivados

•Derivados azufrados, como alquil dibenzotiofenos

•Pequeñas proporciones de policíclicos aromáticos (PAH) (individuales de 4-34 mg/kg; total de compuestos con 3-4 anillos: 400 mg/kg).

* CSIC Barcelona)

Factores a considerar en su Comportamiento en el mar

Factores a considerar en su Comportamiento en el mar

Volatilidad. Muy pequeña

Solubilidad Muy pequeña

Tendencia a emulsionar. Alta (45% agua tras 5 días)

Viscosidad Alta (emulsion 100000 cSt)

Densidad emulsión (15 ºC)1,01 kg/m3

Densidad media 0,99 - 1,01 kg/m3

Toxicidad crónica Estudiar (??)

Biodegradablidad. Muy pequeña( ??) (estudiar)


EL PRODUCTOCurva de Destilación

EL PRODUCTOCurva de Destilación


EL PRODUCTO Curva de Destilación (2)

EL PRODUCTO Curva de Destilación (2)


0

10

20

30

40

50

60

70

0 100 200 300 400 500 600

Temperatura corregida a 760 mm Hg

Vol

umen

% d

estil

ado

Emulsionabilidad (1) Asfaltenos



Interacción con parafinas, aromáticos, resinas (formación de flóculos y micelas).

Amorfos, no cristalinos, no licuan con calor, sirven como núcleo para formar cristales de parafina, y pueden asumir varias formas según la composición del crudo

Le dan color al crudo “black oil”, contiene la concentración más elevada de partículas asfaltenas

Partículas asfaltenas de gran tamaño: coloides, flóculos y micelas, dependiendo de la composición del crudo




FLOCULACIÓN irreversible en presencia de HC parafínicos

Flóculos de gran tamaño, con elevada afinidad de adsorción sobre superficies sólidas

El flóculo precipita a menos que haya gran cantidad de resina en el crudo que recubre a las partículas asfaltenas por adsorción y forme coloides estéricos

FORMACIÓN DE MICELAS

• Sucede en exceso de HC aromáticos

• Proceso reversible(no se conoce muy bien el mecanismo)

Envejecimiento 5 días. (Cedre)Envejecimiento 5 días. (Cedre)


Análisis de de Hidrocarburos Aromáticos*Análisis de de Hidrocarburos Aromáticos*

*Lab. Medio Ambiente. Xunta

Análisis de PCB´s* Análisis de PCB´s*

Lab. Medio Ambiente. Xunta

Compuestos Aromáticos analizados*Compuestos Aromáticos analizados*

Hidrocarburos aromáticos

Nombre Identificación ToxicidadNaftaleno Presente TóxicoAcenafteno Presente TóxicoAcenaftileno Presente TóxicoFluoreno Presente TóxicoFenantreno Presente TóxicoAntraceno No Presente TóxicoFluranteno No Presente TóxicoPireno Presente TóxicoBenzo(a)antraceno No Presente Altamente TóxicoCriseno No Presente TóxicoBenzo(b)fluranteno No Presente Altamente TóxicoBenzo(k)fluranteno No Presente Altamente TóxicoBemzp(a)pireno No Presente Altamente TóxicoDibenzo(a,h)antraceno No Presente Altamente TóxicoBenzo(g,h,i)perileno No Presente TóxicoIndenopireno No Presente Altamente TóxicoDerivados metilados de todos los anteriores presentes Presente Tóxico

* Lab. Medio Ambiente. Xunta

Evolución del vertido (1)Evolución del vertido (1)

Saturados Aromaticos ResinasAsfaltenos**

Fuel en barco* 18,9 46,4 34,7 (res. + asf.)

Fuel en barco** 26,6 52,8 8,4 12,2

Fuel en emulsión** 24,6 50,2 9,9 14,2

Fuel en agua ** 30,5 ± 2,4 40,1 ± 1,2 17,1 ± 2,4 12,3 ± 1,0

Residuo en costa *** 35-40 30- 35 ---- ------

(Acantilado de Ponteceso, 16 nov)


* CSIC Barcelona** Museeum Nat.Hist.Natur. Paris*** Cedre**** Lab. Medio Ambiente Xunta de Galicia

Evolución del vertido (2)*Evolución del vertido (2)*


** Museeum Nat.Hist.Natur. Paris

•Composición de emulsión tras 15 días igual a la composición del fuel

•Biodegradabilidad probablemente muy baja (15%). Técnicas de bioremediación, ineficientes

•Contenido de los 16 PAH de la lista EPA, menor que 0,1%

•Toxicidad potencial del fuel no se puede determinar en función de los análisis (hay una fracción de PAH alquilados que no se pueden resolver)

• Mejor, determinarla experimentalmente.

BioremediaciónBioremediación


Bioremediación. Posibles estrategiasBioremediación. Posibles estrategias


1.- Biodegradación intrínseca. Atenuación naturall2.- Procesos de tratamiento

•2.1 Ajustando factores ambientales (ej. Añadir nutrientes, co-substratos, etc.)

•2.2 Añadiendo microorganismos

•2.3 Ajustando la biodisponibilidad (ej. Añadiendo surfactantes o co-solventes)

En la Costa (1) En la Costa (1)


Hidrocarburos (disueltos) en agua (*)

1. Playa Laxe (25 nov): 360 g/L

2. Baldaio (18 nov)

1. Antes de barrera: 160 g/L

2. Tras barrera: 10 g/L


(*)Aquagest


Hidrocarburos Poliaromáticos (PAH) en agua*

• Caión (25 nov). 0,5 ppb

• Baldaio (Tras barrera) 0,2 ppb

• Malpica 0,7 ppb (especialmente naftaleno)


(*)Aquagest

¿Y ahora qué?


Valoración (ambiental) de las características físico-químicas del vertido del Prestige

Documents

Transcript of Valoración (ambiental) de las características físico-químicas del vertido del Prestige