El texto aborda la obtención de un disolvente molecular por catálisis iónica química para mejorar la calidad a crudos de exportación.
El planeta necesita del mundo para mejorar la calidad del aire, evitar el cambio climático, y mantener la temperatura en la tierra. Todo lo anterior se debe a la forma en que el ser humano ha utilizado las energías primarias. Para su desarrollo tecnológico, económico y adaptación a los cambios geopolíticos.
Hoy los combustibles fósiles (Petróleo Crudo, Gas Natural, y Carbón) han contribuido en mayor proporción a lo anterior. En la actualidad, el mundo necesita y seguirá utilizando los derivados de petróleo crudo para sus actividades, y los cuales son los Petrolíferos. Aún no existe un tiempo finito para dejar de usarlos.
La transformación del petróleo crudo en combustibles, acondicionar el gas natural o cualquier otro proceso requiere energía para mejorarlos. Ello lleva a tomar el poder calorífico de las fuentes de energía, producir reacciones fisicoquímicas durante alguna fase. Esto causa calor, gases de efecto invernadero y otros materiales que afectan la calidad del aire, y a la atmósfera. Ante esta circunstancia, resulta imperativo llevar a cabo investigaciones e inversiones que contribuyan a reducir la cantidad de gases de efecto invernadero.
El proceso establecido en el trabajo presentado mejorará la calidad de la materia prima, lo que requerirá tomar una menor cantidad de energía necesaria para obtener un producto. Ayudando a reducir en gran proporción las emanaciones de gases de efecto invernadero, y mejorando las condiciones fisicoquímicas de la materia prima sometida.
Combustibles fósiles
Los combustibles fósiles representan alrededor de 250 millones de barriles diarios equivalentes para que las economías en el mundo se mantengan en movimiento. ¿Cómo sustituir esto en el corto plazo? El total de la demanda mundial de petróleo crudo, el 80 %, es utilizado para transformar en combustibles para mover a motores. Y el cambio de carros a eléctricos puros, tardarán más décadas en realizar en todo el mundo, y a donde en ciertas naciones con mayor desarrollo tecnológico; podría haber el cambio entre 2050 a 2070.
En el COP28, estableció que debería el mundo hacer una transición que abandone los combustibles fósiles en nuestros sistemas energéticos. A partir de este decenio, de manera justa, ordenada y equitativa, para alcanzar el nivel cero neto para 2050, de acuerdo con la ciencia.
En los próximos años veremos que la nueva ciencia aplicada al sector de hidrocarburos del mundo, al planeta. Será: La apología de limpiar al planeta de CO₂, ante la continuidad por varias décadas a usar a los combustibles fósiles. Y mientras esto sucede debemos crear o tener materias primas que reduzcan las emanaciones cuanto estas son sometidas algún proceso. El futuro, para continuar usando refinerías, centros de procesadores de gas o cualquier proceso que transforme al petróleo o gas natural, requerirá disminuir la energía necesaria para la transformación física o química, esto ayudara a reducir las emisiones de CO₂ y calor a la atmósfera.
Te puede interesar: Transformación digital y petrofísica predictiva para la estimulación de pozos petroleros
Una de las alternativas basada con la Ciencia, y adecuaciones continuas por medio de reacciones fisicoquímicas a las cadenas de los hidrocarburos, ha resultado el proceso creado por RACIONAL ENERGY AND ENVIROMENT CO. La cual, por medio de un análisis, y al simular un proceso de refinación, redujo entre un 50 a un 60 % las emisiones posibles de CO₂, requiere una menos cantidad de energía para la ruptura de las cadenas de carbón, y producen menos residuos pesados de salida.
Esta planta está dentro de lo confirmado en el COP28. Transitará bajo un concepto de ciencia, y una alternativa para mejorar la calidad de crudo que entran a las refinerías. O en algún proceso que Introduzca como materia prima algún hidrocarburo.
En este trabajo presentado se explican resultados, beneficios y datos encontrados al realizar una prueba industrial al utilizar un Crudo del Tipo Altamira de exportación. El concepto de la prueba en la planta fue: “La Creación de un Disolvente Molecular por Catálisis Iónica Química para Mejorar la Calidad del Crudo Pesado u otras corrientes de hidrocarburos, para ser utilizados en procesos de refinación”
Proceso RP-DM
El proceso del disolvente molecular (RP-DM) consiste en: Un proceso de hidrogenación que se utiliza para saturar y normalizar moléculas de hidrocarburos. El hidrógeno atómico se produce a partir del agua y reaccionó con la molécula de Hidrocarburo (HC) en un proceso continuo integrado. Y que involucra catalizadores y reacciones químicas múltiples para producir un disolvente, que mezclado puede mejorar la calidad de hidrocarburos dentro de sus propiedades fisicoquímicas. La reacción en el reactor con el catalizador rápida rompe las moléculas del hidrocarburo, produciendo compuestos de fracciones medias, principalmente alifáticos, HC cíclicos, olefinas e HC incondensables de valor económico.
Adicionalmente, genera hidrógeno naciente, el cual es más reactivo que el hidrógeno molecular. El disolvente obtenido al adicionarse a la materia prima mejora la estructura molecular, reduciendo su viscosidad de manera estable. Y mejorando las propiedades de los hidrocarburos líquidos o derivados del mismo. A lo cual pueden ser reformuladas por parte de los laboratorios, y adecuado a las necesidades operativos requeridos.
La tecnología proporciona un proceso de conversión de hidrocarburos. Comprende el hacer reaccionar a hierro con una mezcla de ácido clorhídrico y ácido nítrico en presencia de agua (agua regia) para formar aún material fuente en fase acuosa. Adiciona a esta a un sistema de mezcla, y el cual contiene la materia prima a ser sometida en el proceso (hidrocarburos, petrolíferos o aceites residuales orgánicos o inorgánicos) formando con esto a una emulsión.
FCIP
La cual es introducida a un reactor de pirólisis ionizante química ultrarrápida (FCIP) para el provocar la reacción necesaria. Y la cual es llevada por un sistema de esperas dispersan dentro de este. El reactor necesita para el poder realizar la reacción química, tenga una condición de temperatura mínima de 400ºC y máxima de 600ºC. Y con una presión contenida entre los 10 a 50 Psia durante un tiempo de residencia de 0.1 a 10 segundos para formar un efluente pirolizado ionizante químico. Esta reacción genera un gas, y el cual pasa a un sistema de condensación para poder obtener la transformación físico-química de la materia prima introducida.
Sorprendentemente, se ha descubierto que una mezcla de LIP y petróleo crudo puede tener una viscosidad sustancialmente más baja que la que se esperaría de los métodos tradicionales de predicción de la viscosidad para mezclas.
Conclusiones
El disolvente molecular obtenido del crudo Altamira mediante Catálisis Iónica Química para mejorar la Calidad del Crudo Pesado, otorga beneficios para corrientes que se empleen como materia prima para procesos de refinación. Y permite modelar a diversas mezclas la mejor calidad de crudo. Para obtener un rendimiento óptimo de productos petrolíferos de salida e incrementar los márgenes de refinación. La aplicación del disolvente con el propósito de mejorar la calidad del crudo podría resultar beneficiosa a volúmenes superiores, y que puedan presentar dificultades de movilidad en ductos, presencia de asfaltos o precipitación mayor en tanques de almacenamiento o durante el transporte, lo que a su vez ahorra costos y procesos de recuperación. La visita tecnológica llevada a cabo, reveló que el proceso puede ser considerado como parte de la cadena de valor en la industria de hidrocarburos. Y disminuir los gases de efecto invernadero, al cumplir con las expectativas esperadas de modificación estructural al hidrocarburo base (Altamira de Exportación).
Al observar cambios en la estructura fisicoquímica encontraron que:
- Aumento en los grados API
- Decremento en la viscosidad y densidad
- Reducción en el porcentaje de azufre en peso
Asimismo, el procedimiento se ajusta a los criterios de transición energética establecidos durante el COP28 en 2023. La planta es una investigación de más de cinco años, y a lo cual ha tenido diferentes fases de análisis, inversiones. Y sobre todo crear nuevas formas de mejor al sector de los hidrocarburos. El proceso de REEC ha mimetizado por medio de la ciencia y alineado a las políticas actuales su principal objetivo a la reducción de CO2e, calor y energía para obtener derivados del petróleo.
Al ser comparada con aquellos que fueron sometidos en plantas de refinación o cualquiera dentro de la industria de hidrocarburos, observa una diferencia real. La investigación y proceso realizados han dado como resultado que podría ser parte del cambio hacia el planeta. Al contribuir a mejorar la calidad del aire, y mejorar la utilización del petróleo y sus derivados, mientras el mundo se adapta a dejar a los combustibles fósiles a largo plazo.
Los Ingenieros Ramses Alejandro Pech Razo y Ramon Perez Cordova presentaron el trabajo en la reciente edición del Congreso Mexicano del Petróleo (CMP).
