petroleo

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
LABORATORIO FIRP
(Formulación, Interfase, Reología y Procesos)
DOCTORADO EN CIENCIAS APLICADAS

“ESTABILIDAD DE EMULSIONES RELACIONADA
CON EL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN DE CRUDOS”

Tesis presentada por:
Ing. Shirley Marfisi Valladares, M.Sc.

Para obtener el título de: Doctor en Ciencias Aplicadas,
Mención:Ingeniería Química

Jurado examinador:
Dr. Jean Louis Salager, Tutor de la Universidad de Los Andes
Dr. Jean Lachaise, Presidente del Jurado, Universidad de Pau-Francia
Dr. Jhonny Bullón, Evaluador de la Universidad de Los Andes
Dr. Hercilio Rivas, Evaluador de INTEVEP- PDVSA

Mérida, Marzo 2005

RESUMEN
En este trabajo se logró relacionar la estabilidad de emulsiones W/O con elproceso de deshidratación de crudos. Para tal efecto se diseñó y construyó un
deshidratador eléctrico, donde se realizó el rompimiento de la emulsión
aplicando campo eléctrico y química deshidratante (productos a base de resinas
fenol formaldehído etoxiladas, siliconas y nonil fenol etoxilados). Por otra parte,
se midió la evolución dinámica de la tensión interfacial con un tensiómetro de
gotaTracker y se analizó la influencia de diferentes variables de composiciónformulación fisicoquímica en la estabilidad de la emulsión. Se encontró que la
velocidad de transferencia del deshidratante es acelerada con alcoholes como
el sec-butanol, con una reducción sustancial de la tensión interfacial. El mejor
deshidratante, a una concentración específica, produjo una apreciable
separación delagua emulsionada con alta tasa de coalescencia, tensión
interfacial baja, factor de forma alto y una película interfacial no elástica e
inestable; condiciones bajo las cuales se desplazó la formulación del sistema
desde HLD < 0 a HLD = 0. La forma de los perfiles conductancia-tiempo y
porcentaje de agua separada-tiempo, conjuntamente con los valores de tensión
interfacial, permitieroninterpretar el proceso de electrocoalescencia en tres
etapas bien definidas. La primera es de iniciación y donde ocurre la ruptura de la
emulsión (acercamiento de las gotas, drenaje de la película intergota y
coalescencia); en la segunda etapa las gotas coalescidas comienzan a
separarse y está marcada por un incremento apreciable de la conductividad. La
tercera etapa está asociada a una disminución dela conductividad y a un
aumento significativo del volumen de fase acuosa separada. La determinación
del tiempo de equilibración aparente tAPE (tiempo mínimo de contacto de las
fases para producir la morfología normal de la emulsión) y del tiempo de escala τ
(tiempo para que el deshidratante reduzca la tensión interfacial a ¼ de su valor
sin surfactante) son de importancia práctica paradiseñar o minimizar el tiempo
de residencia en los equipos de procesos industriales para formular o romper
emulsiones, lo cual está directamente relacionado con los costos de producción.

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INTRODUCCION
Desde los inicios de la explotación del petróleo, la industria petrolera ha tenido
que enfrentarse a la producción conjunta de agua y crudo que ocasiona la
formación de emulsiones no deseadas.La deshidratación de crudo es una de las
operaciones de tratamiento y acondicionamiento primario que se utiliza para
romper la emulsión y remover el agua del crudo. Consiste en aplicar una
combinación de química deshidratante, agitación, calor y/o campo eléctrico.
El rol de los deshidratantes es contrarrestar la acción estabilizante de los
agentes emulsionantes presentes en el crudo, talescomo surfactantes naturales,
asfaltenos, resinas y sólidos que se forman por la precitación de sales, parafinas
o asfaltenos.
Existen varias razones para eliminar el agua del crudo (en general, a menos
de 1%). Entre las más importantes destacan el aumento del costo de transporte
y bombeo, la corrosión en las instalaciones de transporte y de refinación y, la
demanda de calor.
Las compañías...