Depresores del punto de fluidez
Depresores del punto de fluidez de Clariant: Manejo actual del crudo y el combustible
Como líderes en la industria, los Servicios de refinería de Clariant ofrecen una amplia gama de depresores de punto de fluidez diseñados para cumplir con las especificaciones del cliente en una variedad de flujos y aplicaciones como el transporte de crudos, destilados medios (incluido el petróleo de calefacción), petróleos pesados, componentes cerosos y biodiésel o en mezclas de diésel marino. A través de la innovación constante y la aplicación de las últimas tecnologías, nuestros equipos de expertos pueden ofrecer soluciones de PPD personalizadas para su aplicación:
- ajustar a las especificaciones los crudos, destilados medios o combustibles marinos
- mejorar el transporte y capacidad de bombeo de los crudos especialmente cerosos
- aumentar la pizarra del crudo a través de la inyección de PPD mientras se descargan los crudos cerosos
La presencia mundial y experiencia local de Clariant le permite ofrecer soluciones específicas para los clientes para superar los desafíos de tratamiento de petróleo.
Crude and Heavy Fuel Oil
Los crudos y el fueloil pesado son mezclas complejas de varios hidrocarburos que van desde parafinas, aromáticos, naftenos, y resinas a asfaltenos. Las parafinas de cadena larga tienden a cristalizarse cuando se enfrían lo que conduce a una sedimentación severa. Con el objeto de prevenir dicha sedimentación o incluso la obstrucción de las tuberías, los depresores de puntos de fluidez se agregan para mantener el crudo y el fueloil pesado en movimiento. Clariant brinda soluciones innovadoras como DODIFLOW™ para ayudar a abordar estos desafíos con éxito.
Opportunity Crudes/Challenging Crudes
Los crudos se denominan crudos de oportunidad o crudos desafiantes si combinan algunas propiedades que requieren atención especial en el manejo por parte de las refinerías. Estos crudos suelen presentar un alto punto de fluidez, un alto contenido de cera, son principalmente dulces y en la mayoría de los casos se compran y venden en el mercado al contado. Al ser menos costosos en un proceso de refinación, es una mejor opción económica para mejorar la rentabilidad de la refinería. Antes de la refinación, los crudos de oportunidad deben ser tratados para que los puntos de fluidez se ajusten a las especificaciones de la tubería y del almacenamiento. Nuestros depresores de puntos de fluidez han sido probados para reducir exitosamente los puntos de fluidez de varias calidades de petróleo crudo para mejorar el manejo y almacenamiento.
Name |
Región |
API* típico [°] |
WAT aprox. [°C] |
Punto de fluidez sin tratamiento aprox. [°C] |
Punto de fluidez con tratamiento aprox. [°C] |
|---|---|---|---|---|---|
| Escravos | Nigeria | 35,6 | 24 | -3 | -12 |
| Okwori | Nigeria | 36,3 | 20 | 12 | -12 |
| Skarv Blend | Mar del Norte | 37,2 | 30 | -12 | -27 |
| Okono | Nigeria | 40,8 | 21 | 15 | -12 |
| Yoho | Nigeria | 39,9 | 26 | 15 | -15 |
| Qua Iboe | Nigeria | 35,7 | 21 | 12 | -27 |
| Brent | Mar del Norte | 37,8 | 0 | −24 | |
| Amenam | Nigeria | 38,7 | 23 | 15 | −30 |
| Norne | Noruega | 31,0 | 39 | 21 | 6 |
| Triton | Reino Unido | 37,9 | -3 | -18 |
Fuels for Marine Applications, Marine Diesel, Hybrid-Fuels
Para evitar un aumento significativo en los precios de los combustibles y cumplir con las nuevas restricciones de emisiones de azufre, las refinerías están promoviendo o desarrollando nuevas mezclas de combustibles que combinan flujos pesados y ligeros. Los dueños de los barcos que no quieren o no pueden instalar equipos costosos para el tratamiento de las emisiones de gases están empezando a reconocer el valor de estos combustibles híbridos. Estos nuevos tipos de diésel marino tienen que ser adaptados a la especificación del punto de fluidez con PPD. Los Servicios de refinería de Clariant han seguido esta tendencia global de reducción de emisiones desde el principio y han desarrollado una serie de aditivos especialmente diseñados para nuevos tipos de diésel marino. Nuestros laboratorios globales y expertos ayudan a las refinerías a combinar sus flujos de producción para asegurar que los productos finales sean estables y comercializables, en el marco de las nuevas regulaciones. Ofrecemos productos innovadores para reducir el punto de fluidez sin reversión en los combustibles marinos de nuestros clientes.
Crudes and Fuel Oils in Pipelines
Actualmente, el 20 % de todos los crudos producidos tienen altos niveles de cera y de puntos de fluidez. La mayoría de ellos se deben transportar a través de tuberías desde el pozo hasta la planta de procesamiento, el puerto de almacenamiento o la refinería. Para resolver los distintos problemas relacionados con el transporte se utilizan diferentes tecnologías. Para el transporte por tuberías, nuestros depresores de punto de fluidez son mucho más económicos que otras tecnologías. Ofrecemos muchos productos exitosos para resolver esta dificultad. Nuestros expertos trabajan con usted para garantizarle que su proyecto de transporte de crudo tenga todo el respaldo que necesita.
Diesel Fuels and Heating Oil
Los combustibles diésel y el petróleo para calefacción contienen parafinas de menor peso molecular con números de carbono de hasta aproximadamente C30. Los combustibles dentro de este rango pueden diferir significativamente en propiedades de flujo frío. El diésel proveniente de procedimientos de Carbón a Líquido o Gas a Líquido muestra puntos de fluidez más altos que el diésel proveniente de la destilación de crudo. Algunos crudos con alto contenido de cera conducen a cortes de diésel con altos puntos de fluidez. Las especificaciones de las tuberías y los requisitos locales pueden requerir el uso de PPD para dichos combustibles diésel. Todos estos distintos destilados medios requieren PPD, que están optimizados para la distribución individual de la parafina. Clariant se especializó en el desarrollo de estos PPD personalizados, con el objeto de usar PPD en la mayoría de las proporciones de inyección económicas. Cualquiera sea su desafío, nosotros contamos con el profesional y la experiencia que lo ayudará a superarlo. Nuestros expertos están preparados para desarrollar soluciones innovadoras justo a su medida.
Biodiesel
Existen muchos tipos de biocombustibles diferentes en el mercado. Algunos contienen ésteres metílicos de ácidos grasos obtenidos por transesterificación de aceites vegetales, aceites de cocina o grasas animales con ésteres de ácidos grasos productores de alcohol, mientras que otros están basados en hidrocarburos, por ejemplo, producidos en procesos similares a los de Fischer-Tropsch. El biodiésel se utiliza mayormente en motores diésel estándar como combustible puro o mezcla. Las mezclas de biodiésel o diésel convencional basadas en hidrocarburos están rotuladas con factor B en la mayoría de los casos. Los depresores del punto de fluidez se utilizan para un mayor contenido de B (p.ej. biocontenido > 20%) o cuando se manejan sustancias puras, por ejemplo antes de mezclar o cuando se transporta o almacena biodiésel puro. El B100 (biodiésel puro) también se utiliza en algunos motores pero necesita modificaciones en los puntos de fluidez y puntos de nube. Clariant ha desarrollado depresores de puntos de fluidez de biodiésel especialmente diseñados.
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Definiciones, medidas y mecanismos
Background
Por motivos económicos, la mayoría de las refinerías tienden a utilizar petróleo crudo de una variedad de fuentes. Dependiendo del origen del crudo y de las capacidades de conversión de la refinería que los procesó, estos combustibles pueden tener características significativamente distintas. Algunos ejemplos son el contenido de cera y asfalteno, así como la gravedad API. Todos ellos tienen un gran impacto en las propiedades físicas y en el comportamiento del combustible a bajas temperaturas.
Pour Point
El enfriamiento de una muestra de combustible crudo o residual provoca la formación de cristales de cera, lo que a su vez hace que el petróleo se gelifique. El punto de fluidez es la temperatura más baja a la que se puede bombear un fluido antes de que se solidifique.
Entre los métodos estándar de prueba aplicados se incluyen ASTM D 97 / DIN ISO 3016 o ASTM D 5985.
API Gravity
Esta es la escala invertida del Instituto Americano del Petróleo (API) para determinar la "ligereza" o "pesadez" de los aceites crudos y de otros hidrocarburos líquidos.
La clasificación según grados API se utiliza universalmente para expresar la densidad relativa del petróleo.
Aceites crudos de petróleo con:
- Grados API > 30° se denominan ligeros;
- entre 22° y 30°, medianos;
- menores a 22°, pesados y
- Menos de 10° API, son extra pesados.
Usando la siguiente ecuación, se pueden convertir fácilmente los valores de API a gravedad específica:
Gravedad específica = 141,5 / (131,5 + API)
Wax Appearance Temperature (WAT)
La temperatura de aparición de cera o la WAT, por sus siglas en inglés, es la temperatura en la cual aparecen los primeros cristales de cera en el petróleo combustible pesado y en los crudos. La WAT se puede determinar a través de diversos métodos, entre ellos, el DSC, con un microscopio de luz polarizada cruzada y a través de un ensayo de viscosidad.
Pour Point Depressants – Mode of Action
Las parafinas en cadena lineal pueden formar cristales en forma de agujas (o placas) que pueden aglomerarse y crear una red tridimensional que solidifica el combustible. Los depresores del punto de fluidez actúan como un modificador de los cristales de cera. La modificación se produce mediante los procesos de nucleación, cocristalización y antiaglomeración, lo que resulta en la reducción del tamaño y la forma de los cristales de cera. Los cristales de cera no se inhiben sino que se modifican de modo que no precipiten.
En general los depresores de puntos de fluidez consisten en:
- Alquilos de cadenas lineales que pueden co-cristalizarse con las parafinas de cadena larga en el petróleo.
- Un componente polar que retarda el crecimiento de los cristales de cera.
- Moléculas poliméricas muy grandes que inhiben la formación de grandes cristales de cera.
El rendimiento de un depresor del punto de fluidez no sólo depende de la concentración y distribución de las n-parafinas lineales, sino que también está influenciado por los asfaltenos y otros componentes.
Las microdispersiones ’DODIFLOW™ de Clariant como así también el líquido de DODIFLOW™ presentan excelentes características de manejo de temperatura para aplicaciones en terminales, regiones frías o zonas de atmósfera explosiva protegidas. Los aditivos DODIFLOW™ también reducen la necesidad de usar material cortador caro.
Picture: Crystal Modification of a wax by Pour Point Depressants
International Standards for Pour Point Determination
ASTM D97
Método de prueba estándar para punto de fluidez de los productos derivados del petróleo
ISO 3016
Productos derivados del petróleo; determinación del punto de fluidez (EU)
IP 15
Productos derivados del petróleo; determinación del punto de fluidez (US)
GOST 20287
Productos derivados del petróleo, métodos de ensayo de los puntos de flujo y de fluidez (GUS)
ASTM D5853
Método de prueba estándar para punto de fluidez del petróleo crudo
IP 441
Determinación del punto de fluidez del petróleo crudo
ASTM D5949
Método de prueba estándar para punto de fluidez de los productos derivados del petróleo (Método automático de presión pulsante) [Fase Tech 70Xi]
ASTM D5950
Método de prueba estándar para punto de fluidez de los productos derivados del petróleo (Método automático de inclinación) [PAC CPP 5Gs]
ASTM D5985
Método de prueba estándar para punto de fluidez de los productos derivados del petróleo (Método automático rotativo) [PSL PPT 45150]
ASTM D6892
Método de prueba estándar para punto de fluidez de los productos derivados del petróleo (Método robótico de inclinación) [PAC HCP 852]
ASTM D7346
Método de prueba estándar para punto de fluidez de los productos derivados del petróleo (Método automático por presión diferencial) [PAC MPP 5Gs]
Products
Clariant's Pour Point Depressants
Hemos desarrollado una variedad de depresores de punto de fluidez DODIFLOW™ personalizados para aplicaciones específicas. Contáctenos para encontrar el producto DODIFLOW™ que mejor se adapte a sus necesidades. Brindamos recomendaciones a su solicitud, dependiendo de sus desafíos específicos de crudo o después de realizar pruebas individuales en uno de nuestros laboratorios.
Clariant Pour Point Depressants enable customers to:
- Treat discounted, high paraffin crudes & residual fluids
- Reduce costs,associated with blending cutter stock with high paraffinic oils
- Improve pipeline flexibility by allowing transportation of highly paraffinic oils without heating
- Win flexibility by increasing No. of crude slates.
- Reduce heating in fuel distribution system
- Avoid removal costs of solidified paraffin waxes
- Reduce pumping costs
- Upgrade value of refinery residues / heavy fuels
- Bring Marine Diesel, especially DMA and DMB to Pour-Point-specification
- Use Biodiesel of all generations, even in higher concentration or pure.
Pour Point Depressants with improved handling properties
La mayoría de los depresores de punto de fluidez son sólidos o cerosos a temperatura ambiente y deben calentarse antes de su uso. El tiempo, esfuerzo y complejidad para usar un depresor de punto de fluidez aumenta. Es difícil utilizar sistemas de calefacción en áreas especiales, como zonas de atmósfera explosiva o a bordo. Los depresores de puntos de fluidez de fluidos a temperatura ambiente pueden ser una solución al problema. La siguiente tabla muestra un ejemplo de un PPD de alta eficacia en el rango DODIFLOW™, que no será sólido antes de los -6 °C y mantendrá la capacidad de bombeo hasta esta temperatura. Otro sistema que puede obtener bajo pedido.
Para asegurar que nuestros clientes obtengan el máximo beneficio del aditivo, nuestro equipo de servicio ofrece un análisis exhaustivo y la descripción del aceite y las mezclas. Estos incluyen, pero no se limitan a, S.A.R.A., límite de elasticidad, mediciones reológicas, etc. basándose en los datos recibidos de estos análisis, Clariant seleccionará y recomendará el PPD de mejor rendimiento de acuerdo a sus necesidades.
Graph shows viscosity curve of a selected PPD with improved handling conditions
Contacto
Nuestros expertos le pueden ayudar a elegir de una variedad de depresores del punto de fluidez desarrollados para mejorar el rendimiento del combustible. Contáctenos para mayor información acerca de cómo nuestros depresores del punto de fluidez pueden aumentar la eficiencia y a la vez mejorar su rentabilidad.
