Orimulsion

Resumen

Explicar el origen de la orimulsión

Se originó de la necesidad de extraer del suelo petróleo Extrapesado para el cual no había inicialmente interés en la explotación. Para la fecha en la que fueron descubiertos los yacimientos de la Faja Petrolífera del Orinoco, ya Venezuela estaba comercializando crudos livianos y medianos, los cuales no solo se podían extraer, transportar y refinar a menor costo sino que de ellos se podrá obtener varios productos de mayor valor comercial tales como la Gasolina, Lubricantes, Kerosene, etc. Podemos afirmar, que la investigación petrolera realmente comienza con la creación de P.D.V.S.A y la I.N.T.E.V.E.P.

La primera prueba de Orimulsión se realizo en la Planta PDC-910 en las instalaciones de I.N.T.E.V.E.P, marca este acontecimiento el nacimiento de un nuevo combustible y cuya aceptación en los mercados ha dado lugar a la creación de un negocio atractivo y rentable, a la aparición de una alternativa industrial para la generación de electricidad, a la apertura de una ventana de oportunidades para la colocación de los recursos de la Faja del Orinoco y al germen de una empresa como Bitúmenes de Orinoco_ Bitor.

Orimulsión: Es un combustible fósil no convencional altamente energético no explosivo que resulta de combinar 70% de bitumen (hidrocarburo pesado) y 30% de agua con una mezcla especial de surfactantes. La orimulsión es una emulsión estable de bitumen en agua, lo cual en términos sencillos podría decirse que es la suspensión de partículas infinitesimalmente pequeñas de bitumen en agua.

Composición:

Orimulsión no es más que una emulsión de crudo pesado en agua. A grandes rasgos, su composición porcentual es de aproximadamente un 30% de agua, 70% de bitumen natural, y un agregado menor al 0,2 que representa la fracción de surfactante y estabilizante de

emulsión. El surfactante es un tipo de alcohol etoxilato, y el estabilizante es monoetanolamina. El bitumen y el agua presentan diferencias de polaridad muy grandes, y como el agua y el aceite, no se mezclan naturalmente. Los etoxilatos y las aminas son moléculas polares, estas se adhieren a las partículas de crudo, rodeándolas completamente. La polaridad de las moléculas las hace solubles en el agua, solubilidad que logra la estabilización de las partículas de bitumen en el agua, evitando la precipitación.

La emulsión se compone principalmente de resinas y aromáticos, los cuales representan en conjunto más del 60% de su composición. También es importante notar que las concentraciones de compuestos volátiles y de poliaromaticos son relativamente bajas, cuando se compara con otros combustibles derivados de petróleo. Como ejemplo, se tiene que el fuel oil, presenta en análisis similares concentraciones de volátiles de más de 450ppm, una concentración más de 10 veces mayor a la que se observa para la Orimulsión. Lo transcendental de esto, es que estos compuestos son de muy alta toxicidad, teniendo estos un gran potencial cancerígeno. La relativamente alta concentración de metales se debe a que esta es una característica de los crudos pesados de la faja del Orinoco.

Surfactantes o Emulsificantes:

Los surfactantes son sustancias complejas que se emplean para disminuir la tensión interfacial entre la fase dispersa y la continua ya que cuanto menor es la tensión interfacial entre las dos fases de una emulsión, tanto más fácil es la emulsificación.

Emulsiones:

Las emulsiones son sistemas dispersos o suspensiones líquido - líquido, constituidos por dos líquidos inmiscibles, en el cual la fase en suspensión (interna) denominada fase dispersa se encuentra en forma de pequeñas gotas contenidas en una fase externa denominada fase continua. Los tipos más comunes de emulsiones son aquellas en las que un aceite es se dispersa en agua, en cuyo caso el sistema se conoce como emulsiones oleoacuosas (O/W), o cuando el agua se dispersa en el aceite para formar emulsiones hidrooleosas (W/O). El combustible Orimulsión® es una emulsión de bitumen (fase dispersa) en agua (fase continua), lo que implica que es una emulsión del tipo oleoacuosas (O/W), involucrando esto que las emulsiones tratadas a continuación serán sólo del tipo O/W.

La emulsificación normalmente requiere la presencia de un tercer componente con actividad interfacial que es adsorbido en la interfase de las gotas en la fase dispersa, denominado surfactante, este facilita la formación de la emulsión y prolonga el tiempo de vida de esta, manteniendo su estabilidad

Bitumen: Los bitúmenes no son petróleo, son hidrocarburos que salen a la superficie generalmente en forma líquida, sin embargo, a diferencia del petróleo, se solidifican a temperatura ambiente. El bitúmen tampoco es carbón; el bitúmen está compuesto por hidrógeno y carbón.

Petróleo pesado: es cualquier tipo de petróleo crudo que no fluye con facilidad. Se le denomina "pesado" debido a que su densidad o peso específico es superior a la del petróleo crudo ligero. Crudo pesado se ha definido como cualquier licuado de petróleo con un índice API inferior a 20 °,1 lo que significa que su densidad relativa es superior a 0.933. Este resultado del petróleo crudo pesado es una degradación por estar expuesto a las bacterias, el agua o el aire, como consecuencia, la pérdida de sus fracciones más ligeras, dejando atrás sus fracciones más pesadas.

Características de la orimulsión

Parámetros Rango

Contenido de Petróleo (p/p) %

72± 2

Contenido de Agua (p/p) % 28± 2

Tamaño medio de la gota (mm) 17± 3

Para una Orimulsión con 71% Petróleo

Viscosidad Dinámica (100 s-1 ) mPa

20°C

80°C

800-1200

400-600

Calor Total de Combustión (Kcal/Kg)

7e103 –7.5e3

Análisis Elemental (p/p) %

Carbono 59-60

Hidrógeno 7-8

Azufre 2-3

Nitrógeno 0.4-0.6

Oxigeno 0.5-0.6

Cenizas 0.07-0.1

Comparación con el carbón:

1. Contiene un valor calorífico muy comparable al del carbón fósil.

2. Después del gas, es el combustible más limpio; bajas emisiones de co2.

3. Es un combustible líquido que puede ser transportado fácilmente.

4. Son las más grades reservas del mundo y se encuentran en la faja petrolífera del Orinoco.

Transporte de la orimulsión

Existen dos tipos de transporte y ellos son denominados como:

Transporte por Oleoducto: Este consiste en el traslado de Orimulsión a través de un sistema de tuberías 36 pulgadas y de 160 Km. de longitud. Dicho traslado se realizará de la siguiente manera:

Cerro Negro – Morichal: Su recorrido abarca desde cerro negro (Edo. Monagas) donde se realiza el proceso de extracción hasta Morichal (Edo. Monagas) donde es procesado el bitumen, este primer traslado cubre setenta kilómetros (70 Km.)

Morichal – José: Este segundo traslado es de 310 Km. en una tubería con una capacidad de 63.700 tonel / día desde Morichal hasta el terminal de almacenamiento de José (Edo. Anzoategui)

Transporte Marítimo: Se realiza por inyección desde la Monoboya hasta los tanqueros, la Monoboya cuenta con tres mangueras flotantes que van conectadas con el tanquero para el proceso de carga. Cabe destacar que la Monoboya no solo sirve para cargar los tanqueros, sino también como punto de amarre de los mismos. Hasta Diciembre de 1997, más de diecinueve millones de toneladas fueron embarcadas en tanqueros de doble casco que cargan 250 mil toneladas de Orimulsión con destino a los EE.UU., Japón, Canadá, Dinamarca, Portugal, El Reino Unido, China e Italia.

Proceso De La Orimulsión

• Paso 01. Perforación del pozo.

• Paso 02. Extracción: Por medio de maquinarias se realiza el Método de Levantamiento Artificial e Inyección de Diluente. Luego se extrae el Bitúmen diluido mezclado con agua y gas.

• Paso 03. Calentamiento: El Bitúmen es colocado en calderas a una temperatura de 122° C

• Paso 04. Separación de gases: El Gas es separado del Bitúmen diluido húmedo y dicho gas pasa por un sistema de compresión.

• Paso 05. Deshidratación y desalación: El agua y el diluente son separados del bitúmen diluido húmedo. Donde se quedaría solamente un bitúmen natural. El diluente vuelve a ser utilizado para otra extracción

• Paso 06. Mezcla: El Bitúmen natural es mezclado con agua fresca y surfactantes pasando por un mezclador estático, luego por uno dinámico; donde se le agrega más agua con aditivos. Estos pasan nuevamente por un mezclador estático donde se obtiene el producto denominado Orimulsión.

• Paso 07. Luego de que pasa por el módulo de Producción y Emulsificación, se desplaza 310 Km. Por un oleoducto hasta el Terminal de Jose, Anzoátegui (en el cual se realiza el almacenamiento).

• Paso 08. Tanqueros de doble casco, con temperatura y condiciones diseñadas para mantener la estabilidad de la orimulsión (bombas y válvulas diseñadas para soportar las tasas de corte y las caídas de presión), emprenden el viaje a las plantas eléctricas de Norteamérica, Europa y Asia.

Para aquellos casos en los que se haga necesario formar la emulsión primaria en el fondo

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