Combustibles Emulsionados - Pecs

8/22/2019 Combustibles Emulsionados - Pecs

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COMBUSTIBLESEMULSIONADOS Mejoras encombustin y medio ambiente

Feria de Biocombustibles yAmbiente - 2007

Ing. German Avila

Gerente General


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EN BUSCA DE UNA ALTERNATIVA!

Disminucin mundial de reservas de crudo

Creciente demanda de energa

Incremento en el precio de hidrocarburos

Impacto al medio ambiente

Marcado inters en la efectiva utilizacin

del crudo existente y en fuentes

alternativas de energa.

Combustible Emulsionado = combustible mejorado

Facilitar y mejorar la utilizacin de crudos pesados o

residuales


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COMBUSTIBLES EMULSIONADOS

Entre las varias categoras de combustibles emulsionados

la mas relevante es la de hidrocarburo con agua: 40 aos de investigacin

15 aos de utilizacin

Objetivo - mejorar la combustin y reducir emisiones

Existen 2 tipos

Emulsin de crudo en agua (el agua es el elemento continuo) Emulsin de agua en crudo (el crudo es el elemento continuo)

ACEITE

AGUA

EMULSION DE CRUDO EN AGUA

AGUA

CRUDO

EMULSION DE AGUA EN CRUDO


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UTILIZACION ACTUAL

Generacin elctrica Motores martimos

Calderas industriales

Equipo de construccin

Locomotoras

Flotas publicas o de transporte masivo

Flotas de recoleccin de basura

Productos en el mercadoOrimulsin, PuriNox(Lubrizol), Aquazole (Total), PECS Plus (PECS)

Hidrocarburos pesados o

residuales i.e. crudo API < 12,

residuos de refinacin

Hidrocarburos

destilados i.e.

Diesel No.2


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MERJORAS EN COMBUSTION

Como el aadir agua puede

mejorar la combustin???

Microexplosin

El agua en la superficie de la

gota es vaporizada

El resto del agua se separa

antes de llegar al punto deebullicin y se aglomera en

gotas de agua dentro del

crudo

La presin dentro de la gota

de crudo aumenta debido a la

vaporizacin de agua

El vapor rompe la capa de

crudo y sale con fragmentos

de crudo

Los fragmentos se queman y

generan la explosin de la

gota madre

Ignition and Combustion Behavior of Asphalt/Water-Emulsified Fuels, K. Namba and K.

Kumuto, JSME International Journal


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Quema de combustible residual


Ignition and Combustion Behavior of Asphalt/Water-Emulsified Fuels, K. Namba and K. Kumuto, JSME International

Journal


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Micro explosin de emulsin crudoen agua



Journal


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Paso-a-Paso - Micro explosin de

emulsin de crudo residual en agua.



Journal


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MEJORAS EN COMBUSTION

El agua no dificulta la combustin,mejora el proceso de combustin

debido a que el mecanismo de micro

explosin que se presenta

simultneamente: Genera un proceso secundario de atomizacin de

las partculas de crudo

Mejora la mezcla de combustible con aire

Reduce el tiempo de ignicin y quema

La presencia de agua permite que el

hidrocarburo pesado se queme a

temperaturas pico y niveles de exceso de aire

menores.


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El Fuel Oil atomizado en un quemador fragmenta en gotasde 100 a 200 micrones.

Las gotas ms grandes tienen una combustin incompleta,escapando en forma de material particulado.

Se combustin incompleta y la acumulacin de hollnreducen la eficiencia trmica

COMPARASION FUEL OIL No. 6 vs

EMULSION


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COMPARASION FUEL OIL No 6 vs

EMULSION


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MEJORAS EN MEDIO AMBIENTE

NOx xidos de nitrgeno Existen 4 factores que influyen en la generacin de

NOx en procesos de combustin

Temperatura pico

Concentracin de oxigeno

Tiempo de residencia

Concentracin de nitrgeno en el combustible

La emulsin de crudos residuales con agua ayuda en 3

de los 4 puntos y puede reducir hasta el 60% de

emisiones de NOx.

CO monxido de carbono

La principal razn para la presencia de CO es la

combustin incompleta, al mejorar la combustin es

posible lograr un reduccin sustancial de CO.


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MEJORAS EN MEDIO AMBIENTE

MP material particulado Adems del mantenimiento apropiado del equipo,

mejorar la atomizacin del combustible y la

aerodinmica de la combustin reducen el MP.

El combustible emulsionado ayuda en los 2 factores y

puede reducir el material particulado hasta en un 70%.


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COMBUSTIBLE PLUS


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QUE ES EL COMBUSTIBLE PLUS?

El Combustible Plus es una micro emulsin inversatrifsica sobre la base de Hidrocarburos Pesados.

Petrleo pesado y extrapesado

Residuos de refinacin

Bitumen

Desarrollado para abastecer el mercado industrial y

termo-elctrico

Resultados

excelentes en

calderas y

quemadores Investigacin

avanzada en motores

Tecnologa

ecuatoriana


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PRUEBAS EN CALDERA

TRENZADOS INDUSTRIALES SA

RESULTADOS


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COMBUSTIBLE PLUS

PRUEBAS EN CALDERA

Sitio de Elaboracin y Quema TRENZADOSINDUSTRIALES SA, Bogot, Colombia

Control de Prueba TECSOL

Control de Emisiones INAMCO LTDA.

Anlisis Laboratorio INGEOMINAS UNIVERSIDAD

NACIONAL

Hidrocarburo Pesado Rubiales 12.3 API


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ParmetroCrudo

RubialesCombustible

Plus-R

Densidad (kg/m3) 984,3 987,9

Punto de fluidez (C) 10 6

Contenido de azufre (% peso) 1,42 0,72

Poder calorfico bruto (Mj/Kg) 43,87 34,31*

Presin de inyeccin del comb. @ 90 C (lpc) 50 20

Precalentamiento del combustible (C) 90 50

Consumo (gal/h) 13,6 - 15 ** 13

Eficiencia de Quema (%) 86 99

*Valores obtenidos de muestras de laboratorio.

**El crudo Rubiales no se quema en la caldera en forma homognea por lo que el consumo oscila,

en cambio el Combustible Plus s.


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EMISIONES

Composicin del Gas Emitido con Combustible Plus R

Dixido de carbono (%CO2) 4,4

Oxgeno (%O2) 10,4

Monxido de carbono (%CO) 0

Nitrgeno (%N2) 85,2

EmisionesCrudo

Rubiales

Combustible

Plus R

Material Particulado (mg/m3) 100 29,1

SOx (mg/m3) 2435 1710

NOx (mg/m3) 138,4 8,02


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PRUEBA DE FLUIDEZ DE HIDROCARBUROS

PESADOS Y EMULSIONES

Muestras

Fluidez (min.: seg.)*

Hidrocarburo

Pesado

Plus

Castilla 19:30 0:26

Rubiales 21:45 01:25

Fuel Oil 12:19 00:13

* Tiempo que demoran en caer 10 g de la muestra desde el embudo hasta el vaso

de precipitados.


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CONCLUSIONES SOBRE LOS

RESULTADOS

Disminucin de la viscosidad.

Aumento notorio de la fluidez.

Disminucin de las emisionescontaminantes.

Eficiencia de combustin 99%

Alta estabilidad


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COMBUSTIBLES PLUS EN MOTORES

Varia empresas (incluyendo Warstila) handesarrollado una tecnologa de inyeccion paramotores que permite el empleo de emulsiones en fro(< 100C).

No requiere modificaciones significativas en elmotor, nicamente el sistema de inyeccin delmismo.

Las emulsiones PLUS han demostraron sersuficientemente estables como para que no se

revierta la emulsin al circular en el sistema deinyeccin.

La tecnologa PLUS permite usar como combustibleresiduos altamente viscosos, permitiendo suutilizacin con muy buenos mrgenes econmicos.


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IMPORTANCIA PARA EL ECUADOR

En el 2007 se proyecta el consumo ser de 9.23

millones de barriles de Fuel Oil La fabricacin de Fuel Oil requiere de la utilizacin de

aproximadamente 30% de diesel

La utilizacion de combustible emulsionado es una alternativaal uso de Fuel Oil y por lo tanto reduciria notablemente elconsumo de diesel utilizado en su fabricacion.

El diesel es un combustible que actualmente se importa y

tiene un alto margen de subsidio, esto representa un altocosto al pais

Para el ao 2025 se estima un incremento en elconsumo del 45% de Fuel Oil

Existen reservas de crudo pesado que superan los1000 millones de barriles, con varios campos porinvestigar (ITT, Pungarayacu)

Es necesario dar la mas eficiente utilizacin a losrecursos energticos del pas.


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Preguntas?


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Av. Brasil N39-91 y Jacinto de la CuevaEdif. Iaca, Primer piso

Telf.: (5932) 2467240 2467241 Fax: (5932) 2467253E-mail: [email protected]

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