combustibles emulsionados - pecs
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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
MERJORAS EN COMBUSTION
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Journal
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Micro explosin de emulsin crudoen agua
MERJORAS EN COMBUSTION
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Journal
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Paso-a-Paso - Micro explosin de
emulsin de crudo residual en agua.
MERJORAS EN COMBUSTION
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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]