MX2011003848A - Deshidratacion y desalado de crudos medios, pesados y extrapesados utilizando liquidos ionicos y sus formulaciones. - Google Patents
Deshidratacion y desalado de crudos medios, pesados y extrapesados utilizando liquidos ionicos y sus formulaciones.Info
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Abstract
La presente invención está relacionada con la aplicación de líquidos iónicos de manera individual o en formulación, como agentes deshidratantes y desalantes, sobre crudos cuyas gravedades API estén comprendidas en el intervalo 8 a 12 (crudos medianos, pesados y extrapesados), cuando se aplican en concentraciones que van desde 500 y hasta 5000 ppm. Los líquidos jónicos están constituidos por cationes del tipo carboximetán-amonio, amonio, imidazolio, isoquinolinio, piridinio y 1,5-dicarboxi-pentán-2-amonio en su parte positiva y en su parte negativa por aniones tales como R5COO-, CI-, Br-, [BF4]-, [PF6]-, [SbF6]-, [R6SO4]-, [OTs]-, [OMs]-, donde a su vez R5 está representado por cadenas alquílicas, cicloalquílicas, bencílicas, alquenílicas, aromáticas o alquil funcionalizadas, comprendidas entre 1 y 18 átomos de carbono; R6 a su vez está representado por metilo y etilo.
Description
DESHIDRATACIÓN Y DESALADO DE CRUDOS MEDIOS, PESADOS Y
EXTRAPESADOS UTILIZANDO LÍQUIDOS IÓNICOS Y SUS FORMULACIONES
DESCRIPCIÓN
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
Esta invención está relacionada con la deshidratación y el desalado de crudos medios, pesados y extrapesados, aplicando líquidos iónicos (Ll's) de manera individual y/o en formulación.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El petróleo crudo producido a partir de pozos localizados mar adentro y en zonas continentales, está emulsionado con diferentes proporciones de agua. El porcentaje de agua además, varía enormemente durante el historial de producción de los pozos. Debido a sus características moleculares, el crudo y el agua son inmiscibles, sin embargo cuando el petróleo es producido, es inevitable la producción simultánea de agua. Una vez iniciada la producción, tanto el petróleo como el agua son transportados hacia los tanques de almacenamiento a través de tuberías, ésta energía aplicada genera turbulencia que propicia el mezclado de ambas fases dando lugar a diferentes emulsiones del tipo agua/aceite, aceite/agua, agua/aceite/agua y aceite/agua/aceite; dichas emulsiones pueden llegar a ser muy estables y están favorecidas por los compuestos emulsificantes (asfáltenos, ácidos carboxilicos, resinas y arcillas) naturalmente presentes en el crudo. La estabilidad de tales emulsiones depende en gran medida de la composición del crudo (Hellberg PE et al 2007).
El agua emulsionada en el crudo, contiene carbonates y sulfates de sodio, magnesio y calcio, que si no son eliminadas, pueden ocasionar diversos problemas en los subsecuentes procesos de refinación. La proporción de agua en crudo tiene un límite máximo del 0.5 % y un contenido de sales menor a 50 mg/L, de tal modo que la primera operación unitaria que debe realizarse en la refinación del petróleo, es la remoción del agua y por ende de las sales que contiene.
Inicialmente el desalado del crudo fue realizado como una medida preventiva para disminuir la corrosión, sin embargo en los últimos años la tecnología de desalado ha cobrado mayor importancia, pues ayuda también en la protección de los catalizadores empleados en etapas posteriores del proceso de refinación. (Xu X eí al 2006).
Por lo tanto, desde los puntos de vista operativo y principalmente económico, es imperativo e importantísimo separar el agua del crudo, tan completa como rápidamente sea posible en el mismo sitio de producción. Para lograr este objetivo se han utilizado en las baterías de separación, métodos físicos y químicos, de modo independiente o secuencial. (Hellberg PE eí a/ 2007).
La remoción química de agua consiste en la adición de pequeñas cantidades de desemulsificantes (1 a 1000 ppm) al crudo almacenado en los tanques de separación, justo antes de ser bombeado, para romper la emulsión agua en aceite (Spinelli LS eí al 2007).
Los desemulsificantes más utilizados hoy en día en la industria petrolera son resinas del tipo alquilfenol-formaldehído, copolímeros de polióxido de propileno-polióxido de etileno, aminas alcoxiladas, resinas epóxicas alcoxiladas, disueltos en uno o varios disolventes como xilenos, tolueno, naftas y alcoholes de cadena corta. Su mecanismo de acción promueve la coalescencia de pequeñas gotas de agua en gotas de mayor tamaño, las que después floculan logrando así la separación de ambas fases. También se ha establecido que la función de un buen desemulsificante es alterar las propiedades Teológicas de la capa interfacial y desestabilizar la capa emulsificante endógena del crudo. Usualmente los desemulsificantes comerciales son una mezcla de varios componentes que poseen diversas estructuras poliméricas, así como una amplia distribución de pesos moleculares. (Al-Sabagh AM er a/ 2002).
Como ejemplos importantes descritos en la literatura y que mencionan el uso de desemulsificantes para romper la emulsión agua en aceite en la industria petrolera se pueden mencionar las siguientes referencias internacionales:
Se han utilizado aducios (ésteres y amidas) de ácido oleico-anhídrido maleico (1) la desemulsificación de crudo (API =41) cuyo contenido de agua varía desde
(1) Aducto Ácido oleico-anhídrido maleico
10% hasta 30%, obteniendo remociones de agua cercanas al 100% en concentraciones de 200 ppm a temperaturas mayores a 40°C (Al-Sabagh AM et al 2002).
En la patente internacional WO 2009/097061 A1 se describe la utilización de diferentes desemulsificantes como los que se muestran a continuación (2):
R-0-(XO)a-(YO)b-(ZO)c-H R2-0-Jp-0-(X0)a-H
(I) (II)
R-0-(CH2-CH(CH2(BO)d)-0)a-(CH2-CH(CH3)-0)b-(CH2-CH(CH2(BO)d)-0)c-H
(III)
(2) Desemulsificantes de la solicitud internacional de patente WO 2009/097061 A1
donde R puede ser H, alquil-(Ci-C30)-fenol, dialquil-(Ci-C30)-fenol, poliamina alcoxilada y/o un alcohol o poliol; ?,?, Z y B representan residuos alquílicos de metileno, etileno, propileno, 3-hidroxipropileno, butileno, fenileno y mezcla de ellos; a, b, c y d son números independientes que representan desde 1 hasta 500 unidades de óxido de etileno, óxido de 3-hidroxi-propileno y mezclas de ellos; R2 es un radical alquilo lineal o ramificado, saturado o ¡nsaturado; J es un radical oligocósilo, de tal manera que los desemulsificantes contienen al menos 70% en peso de óxido de etileno y/o óxido de 3-hidroxi propileno. Los desemulsificantes antes mencionados fueron modificados también con: alcoholes, anhídridos alifáticos y aromáticos, halogenuros de alquilo y bencilo, ácidos carboxílicos e isocianatos entre algunos otros grupos funcionales, incluso con monómeros polimerizables; y se aplicaron en un intervalo de concentraciones que van desde 1 hasta 1000 ppm y de temperatura desde 60°C hasta 150°C, en crudos cuya gravedad API oscila alrededor de 20 y que contenían agua congénita o en crudos a los que se les añadió agua de lavado. (Patel N ef a/ 2009).
En la patente WO/2009/023724 se reclaman los derechos sobre un conjunto de formulaciones integradas por uno o más surfactantes aniónicos y uno o más surfactantes no iónicos. Los aniónicos están comprendidos por alquilsulfosuccinatos, ácidos alquifosfónicos y cualesquiera de sus sales y combinaciones de ellos; los no iónicos son seleccionados entre el grupo de copolímeros de óxido de etileno/ óxido de propileno, ácidos grasos etoxilados de polietilenglicol, alcanolamidas modificadas y terpenos alcoxilados (Fig. 3), solos o en combinaciones de ellos. Las formulaciones antes descritas fueron evaluadas en intervalos de concentración desde 1 hasta 2000
ppm, en períodos de 30 minutos a temperatura ambiente, indicando que se logran remociones del 100%, aunque sin indicar sobre qué tipo de crudo se aplicaron. (Talingting-Pabalan R et al 2009)
(3) Pineno alcoxilado.
La patente internacional WO/2006/116175 describe el uso de una composición desemulsificante preparada por la reacción de resinas alquil-fenol-formaldehído o uno o varios polialquilenglicoles o mezcla de ellos con diversos compuestos fosforados seleccionados entre el grupo de oxicloruro de fósforo, pentóxido de fósforo y ácido fosfórico en una relación molar comprendida desde 0.001 hasta 1.0. La aditivación de la composición desemulsificante se realizó desde 50 hasta 500 ppm en crudos con gravedad API igual a 15 (Myers C et a/ 2006).
La patente norteamericana US 5,609,794 protege la utilización de un aducto de polialquilenglicol y óxido de etileno, el cual es esterificado con un anhídrido para formar el diéster, el cual es posteriormente hecho reaccionar con monómeros vinílicos y así sucesivamente, hasta formar diferentes ésteres: Las formulaciones se aplican en un rango de temperaturas desde 7°C hasta 80°C, en concentraciones que van desde 10 hasta 1500 ppm y se aplican a petróleo (sin especificar cuál) y a diferentes corrientes (turbosina, gasolina, aceites lubricantes y otras). Se menciona que el agua separada alcanza el 40% en volumen en cuestión de algunos minutos, sin especificar cuántos (Taylor GN 1997).
Por otra parte, los líquidos iónicos (Ll's) han sido utilizados en diferentes aplicaciones en las industrias farmacéutica, petroquímica y química. Los Ll's son materiales iónicos que están en fase líquida en el intervalo de temperaturas comprendido entre 0°C y 100°C, y debido a que están constituidos principalmente por iones poseen bajas presiones de vapor, reduciendo de esta manera el riesgo de la contaminación atmosférica (Collins IR et al 2006).
Los Ll's se han aplicado en la industria petrolera con diferentes objetivos, tal y como se describe a continuación:
Los Ll's de tipo octilsulfato de butil-metil-imidazolio y etilsulfato de etil-metil-imidazolio han desulfurado corrientes de refinerías como diesel y gasolina proveniente de FCC. Los rendimientos obtenidos oscilan entre 95 y 99% cuando se aplican en diesel sintético, utilizando los Ll's antes mencionados en 5 extracciones sucesivas. Su modo de acción consiste en la extracción selectiva de compuestos aromáticos como el dibenzotiofeno, el cual es muy difícil de eliminar en el proceso HDS (hidrodesulfuración), inclusive los autores proponen esta metodología como una alternativa viable al proceso HDS (Eper J et al 2004).
Los Ll's también se han utilizado como lubricantes (4) en aeronaves, además resisten temperaturas superiores a los 415°C. (Canter N. 2007).
(4) Líquido iónico dicatiónico
En la solicitud de patente WO 2008/124042 se describe la utilización de Ll's tipo sales cuaternarias de amonio, fosfonio, piridinio, imidazolio, triazolio y tetrazolio con una gran diversidad de aniones como sulfato, fosfato, alquilsulfonato, alquilfosfato, cloroaluminatos entre otros, para extraer selectivamente resinas, compuestos multiaromáticos y compuestos heterocíclicos de alto peso molecular a partir de bitumen, residuos de vacío y crudos pesados; en una relación LI:crudo (1 :5) en intervalos de temperatura comprendido entre 50°C y 225°C, para aumentar la gravedad API de dichas corrientes (Siskin M, ef a/ 2008).
Los Ll's también han sido utilizados para extraer selectivamente nitruros básicos del diesel, por ejemplo el cloroaluminato de 1-butil-3-metil-imidazolio los extrae con una eficiencia del 97%, empleando una relación en peso de Ll's/ diesel = 0.03 a una temperatura de 50°C durante 3 minutos (Peng G, et al 2005).
La aplicación simultánea de los Ll's y la energía de microondas ya han sido utilizadas para promover la ruptura de emulsiones de agua en petróleo crudo; en ella se considera el uso de las microondas como fuente de calentamiento que acelera y aumenta la eficiencia del proceso de desemulsificación; dicho tratamiento se aplicó a crudos con gravedades API comprendidas entre 21 y 30 (Rojo T 2009, Guzmán-Lucero DJ er a/ 2010).
Considerando las condiciones operativas del manejo del crudo y su valor en los mercados internacionales, es de primordial importancia romper las emulsiones agua en crudo, para remover el agua dispersa y al mismo tiempo desalar al crudo. La remoción del agua significa producir crudo con la calidad necesaria para su exportación y/o refinación, además implica disminuir la corrosión en las instalaciones petroleras y el envenenamiento de los catalizadores utilizados durante su procesamiento
Considerando lo antes expuesto, procedimos a preparar formulaciones desemulsificantes de crudos medios, pesados y extrapesados a base de Ll's, ya que
ninguna de las referencias mencionadas anteriormente reclama su empleo independiente, ni en formulaciones que los contengan, con semejantes o mejores eficiencias desemulsificantes y deshidratantes para crudos medianos, pesados y extrapesados, cuyas gravedades API estén comprendidas entre 8 y 20.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS DE LA INVENCIÓN
A continuación se describe brevemente lo contenido en los dibujos de la presente invención:
Figura 1. Gráfica que muestra la evaluación a 80°C en Crudo Maya (API= 19.1) del LI-05 (Metilsulfato de trihexilmetilamonio) a diferentes concentraciones.
Figura 2. Gráfica que muestra la evaluación a 80°C en Crudo Maya (API= 19.1) del LI-21 (Cloruro de trioctilmetilamonio) a diferentes concentraciones.
Figura 3. Fotografía que muestra que los líquidos iónicos 05 y 21 rompen perfectamente la emulsión agua en crudo Maya (API= 19.1) a 80°C.
Figura 4. Gráfica que muestra la evaluación a 80°C en Crudo M+T (API= 17.1) de los Li s 6, 16, 17, 21 , la formulación IMP-RHS-5 y el copolímero Z-1.
Figura 5. Fotografía que muestra que los líquidos iónicos LI-16 (Etilsulfato de trioctilmetilamonio) y LI-17 (Metilsulfato de trioctilmetilamonio) remueven perfectamente la emulsión agua en crudo M+T (API= 17.1) a 80°C.
Figura 6. Fotografía que muestra que los líquidos iónicos LI-16 (Etilsulfato de trioctilmetilamonio) y LI-21 (Cloruro de trioctilmetilamonio) rompen perfectamente la emulsión agua en crudo M+T (API= 17.1) a 80°C.
Figura 7. Fotografía que muestra la ruptura de la emulsión agua en crudo M+T (API= 17.1) ocasionada por la formulación IMP-RHS-5 y del liquido iónico LI-21 a 80°C.
Figura 8. Gráfica que muestra que los líquidos iónicos 16, 17 y 21 rompen eficientemente la emulsión de agua en crudo Bacab (API=9.2) a 80°C, cuando se aditivan a 1500 ppm.
Figura 9. Gráfica que muestra que los líquidos iónicos 16, 17 y 21 rompen eficientemente la emulsión de agua en crudo Bacab (API=9.2), cuando se aditivan a 1500 ppm; y los copolímeros comerciales Z-1 , 2 y 3 a 1000 ppm.
Figura 10. Gráfica que muestra que los líquidos iónicos 16, 17 y 21 rompen eficientemente la emulsión de agua en crudo Bacab (API=9.2) cuando se aditivan a 1500 ppm; y los copolímeros comerciales X-1 , 2, 4 y 5 a 1000 ppm.
Figura 1 1. Fotografía que muestra la perfecta ruptura de la emulsión agua en Crudo Bacab (AP 9.2) a 80°C, ocasionada por los líquidos iónicos 16 y 17 a 1500 ppm.
Figura 12. Gráfica que muestra la ruptura de la emulsión agua en crudo Bacab (API=9.2) a 80°C, ocasionada por las formulaciones de los líquidos iónicos 16, 17 y 21 en proporción de 500/500 ppm; y los copolímeros comerciales X-2 y Z-2 a 1000 ppm.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La presente invención está relacionada con la aplicación de diferentes familias de Li s y/o sus formulaciones en la desemulsificación de crudos medianos, pesados y extrapesados cuyas gravedades API están comprendidas en el intervalo de 8 a 30.
Los Ll's cuya aplicación como desemulsificantes y deshidratantes se reclama en la presente invención, fueron sintetizados, purificados y caracterizados por técnicas espectroscópicas como Infrarrojo, Resonancia Magnética Nuclear (1H y 13C) y Espectrometría de Masas, conforme a los métodos descritos en la literatura: Martínez R, et al (2010); Flores EA, et al (2009); Tao Gh, et al (2005); Himmler S et al (2006).
Los Ll's usados en la presente invención, tienen fórmula general C+ A", donde C+ es un catión orgánico, representado por 1,5-dicarboxi-pentan-2-amonio, imidazolio, piridinio, isoquinolinio, amonio y carboximetán-amonio; y A" es un anión orgánico, tal como se muestra en laTabla 1.
Tabla 1. Estructura general de los cationes y aniones que
constituyen los Ll's cuya aplicación como desemulsificantes se reclama en la presente invención.
C+ (Cationes)
1 ,5-dicarboxi-pentan- Isoquinolinio
2-amonio
Imidazolio Amonio
Carboximetán-amonio donde: R, Ri , R2 y R3 son radicales independientes representados por cadenas alquílicas, cicloalquílicas, bencílicas, alquenílicas o alquil funcionalizadas,
comprendidas entre 1 y 10 átomos de carbono; R es hidrógeno
A' (Aniones)
R5COO-, Cr, Br", [BF4]", [PF6]', [SbF6]", [R6S04]", [OTs]', [OMs]", donde R5 está representado por cadenas alquílicas, cicloalquílicas, bencílicas, alquenílicas, aromáticas o alquil funcionalizadas, comprendidas entre 1 y 18 átomos de carbono; R6 está representado por metilo y etilo
A continuación se describe la caracterización de los crudos evaluados en la presente invención con los Ll 's antes descritos:
Tabla 2. Caracterización fisicoquímica de los crudos evaluados
* Este crudo fue preparado mezclando 6 volúmenes de crudo Maya y 1 volumen de crudo Tekel.
** Valores fuera de método, ya que éste sólo permite medir valores hasta 150, se realizaron diluciones para obtener estos valores.
*** Muestra muy pesada, fuera de método
Evaluación de los Ll's de modo independiente y en formulación, como agentes deshidratantes y desalantes en crudos mediano, pesado y extrapesado
Se prepararon diferentes disoluciones concentradas de cada uno de los Ll's, desde 5 hasta 40 % en peso, empleando disolventes cuyo punto de ebullición está comprendido en el intervalo de 35 °C a 200°C, preferentemente diclorometano, metanol, etanol, isopropanol, cloroformo, benceno, tolueno, xileno, turbosina, nafta, de modo individual o en mezclas de ellos, de manera que se adicionaron volúmenes pequeños de la disolución y se evitó que el efecto del disolvente influyera en la ruptura de la emulsión. Los Ll's se evaluaron en concentraciones comprendidas en el intervalo de 100 a 2000 ppm.
Los Ll's fueron evaluados de manera simultánea a manera de comparación con formulaciones comerciales del tipo base óxido de propileno y óxido de etileno, como agentes desemulsificantes y deshidratantes, en la tabla 3 se describe la determinación de los pesos moleculares (GPC) de los copolímeros comerciales.
Tabla 3. Caracterización de los copolímeros comerciales (GPC).
El procedimiento de evaluación se describe a continuación: el número de botellas oblongas provistas con inserto y tapa estuvo indicado por el número de compuestos a evaluar, más una adicional que corresponde al crudo sin aditivar; en cada una de ellas se adicionó el crudo hasta la marca de 100 ml_. Todas las botellas fueron colocadas en un baño de agua con temperatura controlada en 80°C por espacio de 20 minutos, al término de ese tiempo se agregó la alícuota de la disolución de los Ll's (individuales o formulaciones) y de las formulaciones de copolímeros comerciales mencionados anteriormente; todas las botellas se agitaron durante 3 minutos a razón de 2 golpes por segundo. Después de ser purgadas se colocaron de nueva cuenta en el baño de temperatura controlada y la ruptura de la emulsión agua en aceite fue leída sucesivamente de la siguiente forma: cada 5 minutos durante los primeros 60 minutos, cada 10 minutos durante la segunda hora, y finalmente cada hora hasta el fin de la prueba. Todos los Ll's motivo de esta invención y las formulaciones comerciales fueron evaluadas a diferentes concentraciones comprendidas en el intervalo 100 a 2000 ppm.
A manera de demostración, que no implica limitación alguna, se muestran en las figuras 1 , 2, 4, 8, 9, 10 y 12, los resultados gráficos de la evaluación que se describió anteriormente, para diferentes concentraciones de Ll's tanto individuales como formulados.
EVALUACIÓN EN CRUDO MEDIANO
En la figura 1 se observa que el LI-05 a partir de 80 minutos y a una concentración de 500 ppm muestra la mayor remoción de agua en Crudo Maya, en comparación a 1500 y 2000 ppm. En el tiempo de 80 minutos se logra 85% de remoción de agua; a 180 minutos se alcanza el 92% y a partir de 240 minutos el 95%.
En la figura 2 se observa que el LI-21 remueve eficientemente el agua del crudo Maya, en el intervalo de concentraciones comprendido entre 1500 y 2000 ppm.
A los 25 minutos, ambas concentraciones remueven el agua en un 50%, a partir de ese tiempo el mejor desempeño lo muestra la concentración de 2000 ppm al tiempo de 180 minutos alcanzando el 95 % de remoción de agua, sin embargo después se observa que se re-emulsifica. En cambio la concentración de 1500 ppm siempre muestra una tendencia a la alza en la remoción de agua, logrando el 95% a los 360 minutos
Tabla 4. Eficiencia de deshidratado y desalado en crudo Maya (API
En la Tabla 4 se muestran los valores de deshidratado y desalado obtenidos después del tratamiento realizado con Ll's (ver Fig. 1 y 2).
Se observa que para el LI-06 los valores de desalado son muy semejantes aunque la mayor proporción de agua removida se consiguió con la concentración de 500 ppm. Por otra parte, considerando al LI-21 se logró la mayor remoción de agua con las concentraciones de 1500 y 2000 ppm, sin embargo la mayor proporción de desalado se obtuvo con la concentración de 1500 ppm, siendo además esta concentración la que desaló con mayor efectividad al crudo Maya.
Además en la Fig. 3 se observa que los Ll's 05 y 21 rompen perfectamente la emulsión agua en aceite, pues la fase acuosa tiene aspecto claro, transparente y no se observan hilos ni grumos, es decir la inferíase está muy bien definida.
EVALUACIÓN EN CRUDO PESADO
Con la finalidad de que la investigación desarrollada en esta invención sea aún más útil al sistema nacional de refinerías, se procedió a evaluar los Ll's en crudos aún más pesados (menor gravedad API). Para ello se preparó un crudo denominado
M+T (API= 17.1) a partir de la combinación de 6 volúmenes de crudo Maya (API=19.1) y 1 volumen de crudo Tekel (AP 14.84). La evaluación incluyó además la comparación con dos productos comerciales, uno de ellos es un copolímero tribloque de polióxido de propileno-polióxido de etileno de la Compañía Z (Z-1) (Mn= 2900 e /=1.07) y el otro es una formulación propiedad del IMP (RHS-5). Los resultados se muestran en las siguientes gráficas.
En la figura 4 se observa que los Ll's 6, 16, 17 y 21 rompen con mayor eficiencia la emulsión agua en aceite cuando se les compara con la formulación IMP y el copolímero comercial; siendo el LI-21 el que logra mayor eficiencia (90%) a los 240 minutos.
A continuación se describen los valores de desalado logrados con el tratamiento realizado por los Ll's en comparación con los productos comerciales antes mencionados.
Tabla 5. Eficiencia de deshidratado y desalado en crudo M+T (API
En las figuras 5, 6 y 7 se observa claramente que los Ll's 16, 17 y 21 rompen la emulsión agua en aceite presente en un crudo pesado, pues las correspondientes
interfases están bien definidas ya que no se observan grumos ni tampoco la presencia de hilos; particularmente en la figura 7 se aprecia que la formulación IMP-RHMS-5 no rompe la emulsión, por lo tanto y considerando todo lo antes expuesto es posible afirmar que los Ll's antes mencionados superan en eficiencia deshidratante y desaladora a las formulaciones comercial y del IMP.
Hasta el momento se observa que es mayor la eficiencia deshidratante y por ende la eficiencia desaladora de los Ll's en comparación al copolímero comercial y a la formulación del IMP, la cual está constituida por agentes rompedores, coalescedores y clarificadores de la emulsión
EVALUACIÓN EN CRUDO EXTRA-PESADO
Continuando con la aplicación de los Ll's, realizamos la evaluación en un crudo aún más pesado (API=9.2) extrapesado, los resultados se muestran en las siguientes gráficas:
En la figura 8 se muestra la eficiencia removedora de agua de los Ll 16, 17 y 21 a una concentración de 1500 ppm; se observa que el LI-21 remueve el 90% de agua antes de 1 hora, además es el mejor cuando se le compara con los LI-16 y LI-17, pues ellos remueven el mismo porcentaje hasta las dos horas.
También se realizó el estudio comparativo de las eficiencias deshidratantes y desalantes de los Ll's 16, 17 y 21 con copolímeros comerciales de las Compañías Z (Copolímeros Z) y X (Copolímeros X).
En la figura 9 se observa claramente que los Ll's 16, 17 y 21 (1500 ppm) rompen la emulsión más rápidamente que los copolímeros comerciales Z-1 , 2 y 3 (1000 ppm); aunque los Ll's se aplican en mayor concentración, sus eficiencias los justifican, pues el mejor de los copolímeros (Z-2) alcanza un 70% en la remoción de agua.
En la figura 10 se observa el mismo comportamiento de la figura 9, es decir los Ll's son mejores deshidratantes que los copolímeros comerciales, ahora de la Compañía X, el mejor de ellos logró una eficiencia del 80%, la cual es inferior al rendimiento de los Ll's.
Tabla 6. Eficiencia de deshidratado y desalado en crudo Bacab (API=9.2)
En la tabla 6 se resumen los porcentajes de deshidratado y desalado efectuados por los Ll's 16, 17 y 21 en comparación a los copolímeros comerciales de las Compañías X y Z; en ella se ve claramente que los Ll's son mejores en ambos aspectos.
En la figura 1 1 se muestran las botellas donde se observa que las interfases crudo- agua están bien definidas después de la aplicación de los Ll's 16 y 17 sobre un crudo extra-pesado (API=9.2), aunque aún se observan grumos pegados a la pared.
También se realizaron formulaciones de los Ll's 16, 17 y 21 en diferentes proporciones; en la figura 12 están mostradas las eficiencias de remoción de agua y se observa que a la concentración total de 1000 ppm (500ppm y 500 ppm cada uno) se logró remover el 90% de agua antes de 120 minutos.
A partir de la figura 12 se demuestra que existe sinergia entre los Ll's cuando se les combina para desarrollar formulaciones, pues a 1000 ppm (concentración total) se alcanza la misma eficiencia en la remoción de agua (90%) lograda por los mismos Ll's evaluados de forma independiente a 1500 ppm, tal y como se observa en la figura 10.
También es importante señalar que las formulaciones cuyo desempeño se muestran en la figura 12, remueven el agua con mayor eficiencia que los copolímeros comerciales Z-2 y X-2.
Tabla 7. Eficiencia de deshidratado y desalado en crudo Bacab (API=9.2)
Finalmente en la tabla 7, se observa que las eficiencias de deshidratado y desalado de las formulaciones constituidas por Ll's, son mayores que los correspondientes valores alcanzados por las formulaciones comerciales de las Compañías X y Z.
BIBLIOGRAFÍA
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Claims (1)
- REIVINDICACIONES Lo que se reclama es: El uso de líquidos iónicos disueltos en disolventes cuyo punto de ebullición abarca desde 35°C hasta 200°C, preferentemente diclorometano, cloroformo, metanol, ¡sopropanol, etanol, benceno, tolueno y xilenos, de modo individual o en mezcla de ellos; cuando se usan en concentraciones de 50 ppm y hasta 2000 ppm, preferentemente desde 600 ppm hasta 1750 ppm, aun más preferiblemente desde 750 hasta 1500 ppm, para romper las emulsiones agua en aceite y simultáneamente desalar petróleos crudos cuyas gravedades API están comprendidas entre 30 y 8. El uso de formulaciones constituidas por líquidos iónicos disueltos en disolventes cuyo punto de ebullición abarca desde 35°C hasta 200°C, preferentemente diclorometano, cloroformo, metanol, ¡sopropanol, etanol, benceno, tolueno y xilenos, de modo individual o en mezcla de ellos; cuando se usan en concentraciones de 50 ppm y hasta 5000 ppm, preferentemente desde 600 ppm hasta 1750 ppm, aun más preferiblemente desde 750 hasta 1500 ppm, para romper las emulsiones agua en aceite y simultáneamente desalar petróleos crudos cuyas gravedades API están comprendidas entre 20 y 8. El uso de líquidos iónicos, sea en formulación o de manera individual, de conformidad con las reivindicaciones 1 y 2, donde el catión está representado por carboximetan-amonio, amonio, imidazolio, isoquinolinio, piridinio y 1 ,5-dicarboxi-pentan-2-amonio, aunque no exclusivamente. El uso de líquidos iónicos, sea en formulación o de manera individual, de conformidad con las reivindicaciones 1 , 2 y 3, donde el anión está representado por R5COO-, Cr, Bf, [BF4]", [PF6]-, [SbF6r, [R6S04r, [OTs]", [OMs]", donde a su vez R5 está representado por cadenas alquílicas, cicloalquílicas, bencílicas, alquenílicas, aromáticas o alquil funcionalizadas, comprendidas entre 1 y 18 átomos de carbono; R6 a su vez está representado por metilo y etilo.
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