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orimulsión




Enviado por sixtoa



    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 sulfactantes. 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.

    Las ventajas de la
    orimulsión en comparación a otras fuentes
    energéticas son:

      

    1. contiene un valor
      calorífico muy comparable al del
      carbón fósil.
    2. después del gas, es el
      combustible mas limpio; bajas emisiones de co2.
    3. es un combustible liquido que puede ser transportado
      fácilmente.
    4. grades reservas en la faja petrolífera del
      Orinoco.

    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

    Contenido de metales

    (ppm)

    vanadio

    280-350

    Níquel

    68-80

    hierro

    12-17

    sodio

    40-70

    Combustibilidad de la
    Orimulsión

    Prueba de
    Combustión

    Las propiedades de manejo, inflamabilidad y del gas de combustión de la Orimulsión han sido
    ampliamente evaluados en Venezuela en
    las instalaciones de combustión del INTEVEP en el Japón,
    en el centro Nagasaki de investigación y desarrollo de
    la Mitsubishi Heavy Industries y en Estados Unidos en
    el Desarrollo de
    Ingeniería de Combustión Keinsinger.
    Fue logrado inicialmente la ignición estable y la
    combustión limpia de la Orimulsión con
    configuraciones de combustión convencional y de bajo Nox.
    La Temperatura
    óptima para la combustión es de 65°C con una
    tasa de consumo de
    chorro de vapor del 6%. Fueron obtenidos excelentes resultados de
    la combustión con un exceso de oxígeno
    en los gases de
    combustión del 1,5%.

    Eficiencia de la
    combustión

    La eficiencia de la
    combustión de la orimulsión esta cerca del 99.99%,
    indiferente del hecho de que se trate de un hidrocarburo extra
    pesado. La razón de esta buena combustibilidad es debido
    al tamaño de las gotas del hidrocarburo y a la presencia
    del agua, la cual actúa como un agente de encendido
    efectivo. La perdida de calor del agua
    es cerca del 2.2% para una emulsión con un 27% de
    agua.

    Factores que determinan la
    estabilidad de la orimulsión

    Los factores más importantes que afectan la
    estabilidad de la orimulsión son los
    siguientes:

    Temperatura: es necesario evitar temperaturas
    cercanas a los puntos de ebullición y de
    congelación del agua, por razones obvias. La fase continua
    de la emulsión se congela a 0 °C y se evapora a una
    temperatura de
    100 °C, en sistemas
    presurizados ocurre una completa desestabilización a 120
    °C. Por encima de los 80 °C el fluido se acerca a la
    llamada zona de inversión de fases, asociada con el punto
    de nube del surfactante utilizado y este presenta menor
    efectividad, por lo que las pequeñas gotas de bitumen
    comienzan a coalescer, incrementado su tamaño. Igualmente,
    a temperaturas inferiores a los 30 °C, la viscosidad del
    producto
    aumenta a valores
    inaceptables para su manejo.

    Esfuerzo cortante: Elevadas tasas de corte
    disminuyen el tamaño de las gotas de bitumen,
    incrementando su área superficial. Cuando la cantidad de
    surfactante no es suficiente para cubrir este incremento de
    superficie, la emulsión una peligrosa
    desestabilización, lo cual, en casos extremos,
    podría originar la ruptura de la misma. Asimismo, se deben
    evitar tasas de cote mayores de 500 s-1 o bombas con
    capacidades superiores a los 1800 rpm, afin de prevenir la
    reducción en el tamaño de las gotas y la ruptura de
    la emulsión.

    Caida de presión: Se deben evitar abruptas
    caidas de presión,
    superiores a los 100 psi, con la finalidad de prevenir una
    disminución en el tamaño de gotas y la
    desestabilización de la orimulsión. Esto es
    extremadamente importante a través de válvulas,
    filtros o cambios en el diámetro de la
    tubería.

    Contaminación: Usualmente ocurre cuando la
    orimulsión es almacenada en tanques que contenían
    previamente petróleo
    pesado o agua. Los tanques o líneas de tubería
    deben ser drenados o purgados antes de su utilización con
    el mencionado combustible. No obstante, contaminantes con
    cantidades pequeñas de menos de 3% de destilados o
    combustibles de petróleo pesado son aceptables.

    Ventajas ambientales de la
    orimulsión:

    1. menores emisiones de azufre y alto valor
      calórico.
    2. menores emisiones de óxido de
      nitrógeno.
    3. las plantas
      generadoras de electricidad
      que emplean orimulsión producen un 20% de
      dióxido de carbono
      que las plantas
      que utilizan otros combustibles.
    4. las emisiones de partículas de ceniza son de
      0.2 a 0.3% menores que los del carbón.
    5. prevención de los residuos de
      acidez,

     

     

    Autor:

    Sixto Urbaneja

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