Guido Yánez Q., PhDACCIÓN DEL AGENTE  DEMULSIFICANTE
GENERALIDADES• Requisitos técnicos del desmulsificante:  – Fuerte atracción en interfase  – Buena floculación  – Buena coa...
GENERALIDADES• El demulsificante actúa en la interfase agua-  aceite.• Un buen demulsificante posee buena movilidad  a tra...
GENERALIDADES• Demulsificante no rompe continuidad de la  película del emulsificante – se une a ella.     Acción de un    ...
ACCION DEL DEMUSLFICANTE SOBRE          LOS SÓLIDOS• Las partículas sólidas que contienen  limo,         arcilla,       lo...
OBJETIVO DE LA DEMULSIFICACIÓN• Debilitar película que rodea gota de agua y  “romer” la emulsión.• Se lo realiza por medio...
FACTORES QUE AFECTAN LA   ESTABILIDAD DE UNA EMULSIÓN• Viscosidad. Baja viscosidad: gotas de agua  muy finas en suspensión...
ELEMENTOS QUE AYUDAN A ROMPER         LA EMULSIÓN• Acción química en la interfase• Calor  – Asentamiento más rápido (difer...
EFECTO DEL CALOR SOBRE LA     DEMULSFICACIÓN
QUÍMICOS DEMULSIFICANTES PARA ROMPEREMULSIONES EN EL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN DEL                    CRUDO• Propiedades d...
SUSTANCIAS TENSOACTIVAS SINTÉTICAS                STA• Sustancias orgánicas de estructura asimétricas  capaces de adsorber...
CLASIFICACION DE LAS STA• Se fundamenta en el poder de disociación del TA  en presencia de un electrolito y de sus  propie...
SUSTANCIAS TENSOACTIVAS SINTÉTICAS               STA
STA NO IONICAS
SUSTANCIAS TENSOACTIVAS SINTÉTICAS                STA• Parte no polar:  – Radicales hidrocarburos (alquilo, arilo, arilalq...
SUSTANCIAS TENSOACTIVAS ANIÓNICAS• Alquilsulfatos R-OSO3Me (Me=metal alcalino)• Alquilsulfonatos R-SO3Me     • R= 8-18 áto...
SUSTANCIAS TENSOACTIVAS ANIÓNICAS• Alquilsulfatos primarios se obtienen mediante  sulfonación de sus correspondientes alco...
SUSTANCIAS TENSOACTIVAS CATIONICAS• Mas difundidas: sales cuaternarias de aminas• Aminas cuaternarias dependen de radical ...
SUSTANCIAS TENSOACTIVAS NO IONICAS• Se usan en gran escala como demulsificantes  en industria petrolera• Obtención: conden...
SUSTANCIAS TENSOACTIVAS SINTÉTICAS                STA• Formula general de los compuestos  oxietilénicos:   R – (CH2CH20)nC...
DEMULSIFICANES INDUSTRIALES• Mezcla de varias STA + agente solubilizante  (tolueno, xileno, u otros derivados del petróleo...
TIPOS DE DEMULSIFICANES• El demulsificante en el mercado tiene de 2 a 6  componentes y agentes adicionales• Cada agente ti...
TIPOS DE DEMULSIFICANES• Grupos químicos de los demulsificantes:  – Eteres polietilenglicoles de alcoholes y fenoles    su...
IMPORTANCIA DE LOS DEMULSIFICANTES EN LA   PRESERVACION DEL MEDIO AMBIENTE• Demulsificantes = importancia económica +  eco...
IMPORTANCIA DE LOS DEMULSIFICANTES EN LA   PRESERVACION DEL MEDIO AMBIENTE• Comportamiento intrínseco ecológico de los  de...
BIODEGRADABILIDAD DE LOS    DEMULSIFICANTES BIODEGRADABILIDAD                          ETERES POLIETILENGLICOLES DE ALCOHO...
IMPORTANCIA DE LOS DEMULSIFICANTES EN LA   PRESERVACION DEL MEDIO AMBIENTE• Los últimos, es difícil su descomposición por ...
IMPORTANCIA DE LOS DEMULSIFICANTES EN LA   PRESERVACION DEL MEDIO AMBIENTE• Biodegradabilidad según prueba de botella  cer...
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Tema 6 a demulsificantes

  1. 1. Guido Yánez Q., PhDACCIÓN DEL AGENTE DEMULSIFICANTE
  2. 2. GENERALIDADES• Requisitos técnicos del desmulsificante: – Fuerte atracción en interfase – Buena floculación – Buena coalescencia – Buen humectado de sólidos• Emulsificantes y demulsificantes son STA de similares en naturaleza, pero de diferente estructura de la parte no polar.
  3. 3. GENERALIDADES• El demulsificante actúa en la interfase agua- aceite.• Un buen demulsificante posee buena movilidad a través de fase oleosa y concentración en la interfase.• Principal acción del demulsificante: floculación y coalescencia en menor tiempo posible• El demulsificante une las gotas de agua por medio de atracción (coalescencia), adquieren peso y se sedimentan.
  4. 4. GENERALIDADES• Demulsificante no rompe continuidad de la película del emulsificante – se une a ella. Acción de un agente demulsificante en una emulsión
  5. 5. ACCION DEL DEMUSLFICANTE SOBRE LOS SÓLIDOS• Las partículas sólidas que contienen limo, arcilla, lodo de perforación, hierro, sulfuros, parafina, etc. complican el proceso de demulsificación. – Los sólidos se ubican en la interfase agua/petróleo contribuyendo a la estabilidad – Sólidos son los primeros materiales estabilizantes, se requiere remoción para buen tratamiento. – Los sólidos pueden estar: dispersos en el crudo (fácil tratamiento) o mojados por el agua.
  6. 6. OBJETIVO DE LA DEMULSIFICACIÓN• Debilitar película que rodea gota de agua y “romer” la emulsión.• Se lo realiza por medio de agentes químicos y calor• Objetivo : lograr coalescencia y sedimentación del agua por diferencia de densidades.• Grado de agitación es un factor importante en la estabilidad: – Mayor agitación = menor tamaño de gotas = mayor estabilidad
  7. 7. FACTORES QUE AFECTAN LA ESTABILIDAD DE UNA EMULSIÓN• Viscosidad. Baja viscosidad: gotas de agua muy finas en suspensión.• El tiempo: envejecimiento de la emulsión• pH. interviene en la estabilidad de la emulsión (inestable en 10,5)
  8. 8. ELEMENTOS QUE AYUDAN A ROMPER LA EMULSIÓN• Acción química en la interfase• Calor – Asentamiento más rápido (diferencia de densidad) – Reduce viscosidad – Rompe película que rodea al agua (expansión) – Aumenta movimiento de partículas• Tiempo de residencia en el tanque – sedimentación
  9. 9. EFECTO DEL CALOR SOBRE LA DEMULSFICACIÓN
  10. 10. QUÍMICOS DEMULSIFICANTES PARA ROMPEREMULSIONES EN EL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN DEL CRUDO• Propiedades de los demulsificantes: – Gran actividad superficial – Se absorban fácilmente en la interfase – Facilitan la eliminación del agua – Permitan obtener un crudo limpio (especificaciones)• La adición debe hacerse en un punto de buena difusión que garantice un contacto íntimo• La dosificación y temperatura varía según la estabilidad de la emulsión (10 a 25 ppm de demulsificante en base a los fluidos producidos.
  11. 11. SUSTANCIAS TENSOACTIVAS SINTÉTICAS STA• Sustancias orgánicas de estructura asimétricas capaces de adsorberse en la interfase• Reduce tensión superficial de la interfase• Poseen una parte hidrofóbica (polar) + una parte hidrofílica (no polar) mismas que reducen la diferencia de polaridad de la interfase = reducción de tensión superficial del sistema.
  12. 12. CLASIFICACION DE LAS STA• Se fundamenta en el poder de disociación del TA en presencia de un electrolito y de sus propiedades fisicoquímicas – Iónicos: aniónicos y catiónicos – No-iónicos – Anfótero• Los iónicos pueden arrastrar consigo a las soluciones de cadenas de hidrocarburos, por ejemplo el ácido pálmico, prácticamente no ionizable es insoluble, mientras que el palmitato sódico es soluble completamente ionizado.
  13. 13. SUSTANCIAS TENSOACTIVAS SINTÉTICAS STA
  14. 14. STA NO IONICAS
  15. 15. SUSTANCIAS TENSOACTIVAS SINTÉTICAS STA• Parte no polar: – Radicales hidrocarburos (alquilo, arilo, arilalqilo)• Mientras menor sea la cadena del radical hidrocarburo mayor solubilidad en agua
  16. 16. SUSTANCIAS TENSOACTIVAS ANIÓNICAS• Alquilsulfatos R-OSO3Me (Me=metal alcalino)• Alquilsulfonatos R-SO3Me • R= 8-18 átomos de carbono• Alquil sulfatos primarios – diferencia de los secundarios por propiedades físicas – diferentes actividades superficiales
  17. 17. SUSTANCIAS TENSOACTIVAS ANIÓNICAS• Alquilsulfatos primarios se obtienen mediante sulfonación de sus correspondientes alcoholes primarios con SO3 o ácido sulfúrico• Alquil sulfatos secundarios – sulfonación de olefinas o alcoholes secundarios con H2SO4.
  18. 18. SUSTANCIAS TENSOACTIVAS CATIONICAS• Mas difundidas: sales cuaternarias de aminas• Aminas cuaternarias dependen de radical unido al átomo de N• Obtención: reacción de una amina (primaria, secundaria o tercearia) + alquil- o alquilarilhalógeno
  19. 19. SUSTANCIAS TENSOACTIVAS NO IONICAS• Se usan en gran escala como demulsificantes en industria petrolera• Obtención: condensación del óxido de etileno o prolileno con alquil fenoles, alcohol o ácidos grasos• Amplia gama de tensoactivos y aplicaciones• Son sustancias no polares, no generan iones• Posee parte hidrofóbica (radical alquilo, arilo, alquilarilo) e hidrofílica (cadena oxietilénica u oxipropilénica)
  20. 20. SUSTANCIAS TENSOACTIVAS SINTÉTICAS STA• Formula general de los compuestos oxietilénicos: R – (CH2CH20)nCH2CH2OH
  21. 21. DEMULSIFICANES INDUSTRIALES• Mezcla de varias STA + agente solubilizante (tolueno, xileno, u otros derivados del petróleo)• Característica del demulsificante en dependencia del tipo de crudo a ser tratado.• Factores importantes: concentración de sustancias resinoasfalténicas, tipo de emulsión, porcentaje de agua, concentración de sales, temperatura, velocidad de envejecimiento, agitación, distancia entre el pozo y la estación de tratamiento, turbulencia, gas, concentración de parafina, viscosidad, densidad.
  22. 22. TIPOS DE DEMULSIFICANES• El demulsificante en el mercado tiene de 2 a 6 componentes y agentes adicionales• Cada agente tiene su propósito en dependencia del tipo de crudo (romper emulsiones agua- petróleo, antiparáfinico, reductores de sustancias resino-asfalténicas.• La formulación del demulsificante es mas ARTE que ciencia
  23. 23. TIPOS DE DEMULSIFICANES• Grupos químicos de los demulsificantes: – Eteres polietilenglicoles de alcoholes y fenoles sustituidos – Aminas oxietilenicas – Polímeros de óxido de etileno y óxido de propileno en base de alcoholes y aminas – Alquilsulfatos primarios y secundarios – Sales de ácidos carboxílicos.
  24. 24. IMPORTANCIA DE LOS DEMULSIFICANTES EN LA PRESERVACION DEL MEDIO AMBIENTE• Demulsificantes = importancia económica + ecológica – Económicamente = incrementa recuperación de crudo, evita pérdida de crudo en agua de desecho – 10 ppm x 100000 barriles tratados = 10 barriles de crudo recuperados. – Ecológicamente = evita contaminación de fuentes hídricas, daños en hábitat (flora+fauna)
  25. 25. IMPORTANCIA DE LOS DEMULSIFICANTES EN LA PRESERVACION DEL MEDIO AMBIENTE• Comportamiento intrínseco ecológico de los demulsificantes: – Toxicidad – Biodegradabilidad• La EPA en 1993 – establece límite de aceites y grasas (mínimo de 29mg/lt y máximo de 42 mg/lt)• EPA – publicoó el manual de métodos de laboratorio para investigar biodegradabilidad de sustancias químicas.
  26. 26. BIODEGRADABILIDAD DE LOS DEMULSIFICANTES BIODEGRADABILIDAD ETERES POLIETILENGLICOLES DE ALCOHOLES PRIMARIOS ETERES POLIETILENGLICOLES DE ALCOHOLES SECUNDARIOS POLÍMEROS DE OXIDO DE ETILENO/PROPILENO EN BASE A ALCOHOLES AMINAS OXIETILENICAS ETERES LINEALES POLIETILENGLICOLES DE FENOLES ETERES RAMIFICADOS POLITILENGLICOLES DE FENOLES
  27. 27. IMPORTANCIA DE LOS DEMULSIFICANTES EN LA PRESERVACION DEL MEDIO AMBIENTE• Los últimos, es difícil su descomposición por bacterias• Los éteres polietilenglicoles de los alcoholes lineales se degradan hasta un 96%(30 días)• Aminas se degradan hasta un 80%• Métodos mas utilizados por EPA = prueba en “botella cerrada” – analiza el grado de biodegradabilidad de la sustancia analizada al día 30 de incubación de microorganismos
  28. 28. IMPORTANCIA DE LOS DEMULSIFICANTES EN LA PRESERVACION DEL MEDIO AMBIENTE• Biodegradabilidad según prueba de botella cerrada
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