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Valoración (ambiental) de las características físico-químicas del vertido del Prestige. Juan Manuel Lema Rodicio Universidad de Santiago de Compostela 4 diciembre de 2002. ¿Qué es un FUEL?. Fuel - PowerPoint PPT Presentation
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Valoración (ambiental) de las características
físico-químicas del vertido del Prestige
Valoración (ambiental) de las características
físico-químicas del vertido del Prestige
Juan Manuel Lema RodicioUniversidad de Santiago de Compostela
4 diciembre de 2002
¿Qué es un FUEL?¿Qué es un FUEL?
Fuel
Residuo de destilación de petróleo crudo. Para disminuir su densidad y su viscosidad se añaden fracciones más ligeras (cutter stock).
Tipos
Usos
•Combustible industrial (hornos)•Combustible barcos diesel de gran potencia
Universidad de Santiago de CompostelaDpto. Ingeniería Química - Inst. Investigaciones Tecnológicas
Tipo1 Tipo 2 BIA IFO180 IFO380 Prestige
S(%)(máx) 2,70 3,5 1,0 5,0 5,0 2,56
Visc.100ºC (cSt) 25 37 25 180 380 103 (80ºC)
Pour Point (máx) (ºC) 30 30 30 30 30 6
Vanadio(máx) (ppm) 300 350 300 200 300 80
EL PRODUCTO EL PRODUCTO
•Procedente de un crudo ruso
• Fuel M-100. Asimilable a Fueoleo tipo 2 o IFO 180
• Residuo de craqueado térmico de residuo atmosférico + fracciones ligeras (para disminuir viscosidad y densidad)
• El craqueado aumenta fracción de aromáticos y poliaromáticos
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EL PRODUCTO (3) EL PRODUCTO (3)
Asfaltenos* 6,8 % (alto)
Densidad a 15 ºC (kg/m3)* 0,9930 (normal)
Viscosidad cinética a 50ºC (cSt)* 615 (alta)
Punto de fluidez (Pour point)* 6ºC (bajo)
H2S* 0,5 (alto)
Azufre total (%)* 2,58 (medio)
Vanadio (ppm) 80 (normal)
Níquel (ppm) 40 (normal)
80 % “fuel” + 20% “disolvente (CSIC, Barcelona, por CG)
*datos del certificado Saybolt
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EL PRODUCTO Composición Química
EL PRODUCTO Composición Química
Saturados Aromáticos+ Resinas++ Asfaltenos++
Prestige* 30,50 40,1 17,0 12,3
Erika 22,2 55,6 15,6 6,6
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(+) Altos, debido al proceso de craqueo.
(++) Reacción entre alquenos y aromáticos en la etapa de craqueo
(+++) Emulsificante, compuestos azufrados y nitrogenados
* Cedre, Francia
Parecido al del Erika, con menor contenido en aromáticos y mayor de resinas + asfaltenos y saturados.
EL PRODUCTODistribución de Masas moleculares de alcanos *
EL PRODUCTODistribución de Masas moleculares de alcanos *
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* CSIC Barcelona
EL PRODUCTO
Fracción de HC orgánicos *
EL PRODUCTO
Fracción de HC orgánicos *
•Amplia fracción (desde ligeros, como naftaleno a pesados , aunque en menor concentración).
•Mayoritarios: Fenantreno y sus alquil derivados
•Derivados azufrados, como alquil dibenzotiofenos
•Pequeñas proporciones de policíclicos aromáticos (PAH) (individuales de 4-34 mg/kg; total de compuestos con 3-4 anillos: 400 mg/kg).
* CSIC Barcelona)
Factores a considerar en su Comportamiento en el mar
Factores a considerar en su Comportamiento en el mar
Volatilidad. Muy pequeña
Solubilidad Muy pequeña
Tendencia a emulsionar. Alta (45% agua tras 5 días)
Viscosidad Alta (emulsion 100000 cSt)
Densidad emulsión (15 ºC)1,01 kg/m3
Densidad media 0,99 - 1,01 kg/m3
Toxicidad crónica Estudiar (??)
Biodegradablidad. Muy pequeña( ??) (estudiar)
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EL PRODUCTOCurva de Destilación
EL PRODUCTOCurva de Destilación
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EL PRODUCTO Curva de Destilación (2)
EL PRODUCTO Curva de Destilación (2)
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0
10
20
30
40
50
60
70
0 100 200 300 400 500 600
Temperatura corregida a 760 mm Hg
Vol
umen
% d
estil
ado
Emulsionabilidad (1) Asfaltenos
Emulsionabilidad (1) Asfaltenos
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Interacción con parafinas, aromáticos, resinas (formación de flóculos y micelas).
Amorfos, no cristalinos, no licuan con calor, sirven como núcleo para formar cristales de parafina, y pueden asumir varias formas según la composición del crudo
Le dan color al crudo “black oil”, contiene la concentración más elevada de partículas asfaltenas
Partículas asfaltenas de gran tamaño: coloides, flóculos y micelas, dependiendo de la composición del crudo
Emulsionabilidad (2) Asfaltenos
Emulsionabilidad (2) Asfaltenos
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FLOCULACIÓN irreversible en presencia de HC parafínicos
Flóculos de gran tamaño, con elevada afinidad de adsorción sobre superficies sólidas
El flóculo precipita a menos que haya gran cantidad de resina en el crudo que recubre a las partículas asfaltenas por adsorción y forme coloides estéricos
FORMACIÓN DE MICELAS
• Sucede en exceso de HC aromáticos
• Proceso reversible(no se conoce muy bien el mecanismo)
Envejecimiento 5 días. (Cedre)Envejecimiento 5 días. (Cedre)
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Análisis de de Hidrocarburos Aromáticos*Análisis de de Hidrocarburos Aromáticos*
*Lab. Medio Ambiente. Xunta
Análisis de PCB´s* Análisis de PCB´s*
Lab. Medio Ambiente. Xunta
Compuestos Aromáticos analizados*Compuestos Aromáticos analizados*
Hidrocarburos aromáticos
Nombre Identificación ToxicidadNaftaleno Presente TóxicoAcenafteno Presente TóxicoAcenaftileno Presente TóxicoFluoreno Presente TóxicoFenantreno Presente TóxicoAntraceno No Presente TóxicoFluranteno No Presente TóxicoPireno Presente TóxicoBenzo(a)antraceno No Presente Altamente TóxicoCriseno No Presente TóxicoBenzo(b)fluranteno No Presente Altamente TóxicoBenzo(k)fluranteno No Presente Altamente TóxicoBemzp(a)pireno No Presente Altamente TóxicoDibenzo(a,h)antraceno No Presente Altamente TóxicoBenzo(g,h,i)perileno No Presente TóxicoIndenopireno No Presente Altamente TóxicoDerivados metilados de todos los anteriores presentes Presente Tóxico
* Lab. Medio Ambiente. Xunta
Evolución del vertido (1)Evolución del vertido (1)
Saturados Aromaticos ResinasAsfaltenos**
Fuel en barco* 18,9 46,4 34,7 (res. + asf.)
Fuel en barco** 26,6 52,8 8,4 12,2
Fuel en emulsión** 24,6 50,2 9,9 14,2
Fuel en agua ** 30,5 ± 2,4 40,1 ± 1,2 17,1 ± 2,4 12,3 ± 1,0
Residuo en costa *** 35-40 30- 35 ---- ------
(Acantilado de Ponteceso, 16 nov)
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* CSIC Barcelona** Museeum Nat.Hist.Natur. Paris*** Cedre**** Lab. Medio Ambiente Xunta de Galicia
Evolución del vertido (2)*Evolución del vertido (2)*
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** Museeum Nat.Hist.Natur. Paris
•Composición de emulsión tras 15 días igual a la composición del fuel
•Biodegradabilidad probablemente muy baja (15%). Técnicas de bioremediación, ineficientes
•Contenido de los 16 PAH de la lista EPA, menor que 0,1%
•Toxicidad potencial del fuel no se puede determinar en función de los análisis (hay una fracción de PAH alquilados que no se pueden resolver)
• Mejor, determinarla experimentalmente.
BioremediaciónBioremediación
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Bioremediación. Posibles estrategiasBioremediación. Posibles estrategias
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1.- Biodegradación intrínseca. Atenuación naturall2.- Procesos de tratamiento
•2.1 Ajustando factores ambientales (ej. Añadir nutrientes, co-substratos, etc.)
•2.2 Añadiendo microorganismos
•2.3 Ajustando la biodisponibilidad (ej. Añadiendo surfactantes o co-solventes)
En la Costa (1) En la Costa (1)
En la Costa (2) En la Costa (2)
Hidrocarburos (disueltos) en agua (*)
1. Playa Laxe (25 nov): 360 g/L
2. Baldaio (18 nov)
1. Antes de barrera: 160 g/L
2. Tras barrera: 10 g/L
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(*)Aquagest
En la Costa (3) En la Costa (3)
Hidrocarburos Poliaromáticos (PAH) en agua*
• Caión (25 nov). 0,5 ppb
• Baldaio (Tras barrera) 0,2 ppb
• Malpica 0,7 ppb (especialmente naftaleno)
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(*)Aquagest
¿Y ahora qué?
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