Indice1. Introducción 2. Origen De La Orimulsión 3. El bitumen 4. Faja petrolífera del orinoco 5. Orimulsión 6. Almacenamiento y manejo de orimulsión 7. Mercado Actual 8. Plantas de energia electricas que trabajan con orimulsion 9. Cartera actual de proyectos. 10. Producción y reservas. 11. Orimulsión® y el ambiente. 12. Aplicaciones para la orimulsion 13. Conclusion 14. Bibliografia
La producción comercial de hidrocarburos parte desde el año 1.917 y Venezuela hoy en día mantiene su posición como uno de los lideres mundiales en el mercado petrolero. Las reservas probadas de petróleo alcanzan en la actualidad aproximadamente 65.000 millones de barriles. Uno de los mayores yacimientos del mundo, la Faja del Orinoco o Faja Bituminosa del Orinoco, contiene un volumen recuperable de más de 40.000 millones de toneladas de Bitumen Natural, el más grande depósito de hidrocarburos conocido hasta la fecha.
Esta reserva refleja la importancia de nuestro país como suplidor seguro de las necesidades futuras de energía del mundo en el recién comenzante siglo e incluso el próximo (XXII).
Nuestra Orimulsión® es la respuesta a esas necesidades energéticas como combustible fósil no convencional para la generación de Electricidad y plantas industriales.
El combustible llamado Orimulsión® se originó de la necesidad de extraer del suelo petróleo extrapesado para el cual no había inicialmente interés en la explotación. Para la fecha en que fueron descubiertos los yacimientos de la Faja Petrolífera del Orinoco ya Venezuela estaba comercializando crudos livianos y medianos, los cuales no solo se podían extraer, transportar y refinar a menor costo sino que de ellos se podrá obtener varios productos de mayor valor comercial tales como Gasolina, Lubricantes, Kerosene etc. El combustible era residuo que quedaba del petróleo después de extraer los otros productos. El precio del combustible residual es menor que los precios de otros productos y se usa principalmente como combustible en Barcos, Calderas, Plantas Termoeléctricas, el combustible residual también con el carbón y la falta de incentivo económico no justificaba explotar crudos para los cuales no existía la tecnología apropiada.
Con el transcurrir del tiempo fueron los procesos de definición hacia una conversión más profunda que permitía obtener más producto liviano del barril de petróleo y cada vez menos residuo.
En Venezuela no había un instituto de investigaciones petrolera, en el año de 1.955 se crea la Escuela de petróleos en la Universidad del Zulia y allí comienzan los primeros pasos para la investigación petrolera en Venezuela. Para esa época tampoco había incentivo para investigar por cuanto las empresas multinacionales que operaban en nuestro país hacían todas sus investigaciones en sus laboratorios y plantas pilotos en el Exterior.
La investigación petrolera en firme comienza con la creación de PDVSA y de Intevep. La primera prueba de combustión de Orimulsión® se realizó en la Planta PDC-910 en las instalaciones de Intevep, marca este acontecimiento el nacimiento de un nuevo combustible y cuya aceptación en los mercados ha dado lugar a la creación de un negocio atractivo y rentable, a la aparición de una alternativa industrial para la generación de electricidad, a la apertura de una ventana de oportunidades para la colocación de los recursos de la Faja del Orinoco y al germen de una empresa como es Bitumenes del Orinoco- Bitor.
Un estudio de los posibles esquemas de producción, tratamiento, transporte y combustión realizado conjuntamente ente Lagoven e Intevep, planteaba varios caminos, y entre la vía no convencional mediante la emulsificacion y quema del Bitumen.
Para mayo de 1.985 exista un borrador de trabajo entre Intevep y Lagoven cuyo objetivo era establecer las bases técnicas para la explotación, manejo, transporte y quema del combustible que para entonces se le había denominado con el nombre de bitumen del Orinoco. Entre otras cosas, el documento contemplaba la realización de un estudio técnico-económico utilizando técnicas convencionales para comparar los costos que acarrearía quemar combustible Orinoco versus carbón y fuel-oil. Según el plan de trabajo, la descripción de nuevas tecnologías para la optimización de la combustión del Orinoco comprendía entre sus actividades realizar pruebas experimentales para soportar los estudios técnico-económico, las cuales realizaron exitosamente en Intevep en su plan piloto de combustión. Este acontecimiento señala el nacimiento de un nuevo combustible en el mercado energético internacional que augura la creación de mercados para las reservas de la Faja del Orinoco y enormes satisfacciones para Intevep como combustible líquido destinado al mercado de las plantas de generación de electricidad y a plantas industriales.
Definición:
Los Bitumenes puro (en estado natural) son mezclas de hidrocarburos y otros compuestos orgánicos caracterizados por sus propiedades ligantes*.
*Es la capacidad de adherirse al material inerte sin riesgo a despegarse.
Características:
- No son petróleo, son llamados Hidrocarburos no convencionales.
- El Bitumen se caracteriza por su viscosidad tremendamente alta.
- Está compuesto por hidrógeno y carbón
- Son más pesados que el agua a diferencia del petróleo y se solidifican a temperatura ambiente.
El Bitumen también se le llama al producto residual de la destilación al vacío de crudos en refinerías, llamado asfalto*
*Pero realmente éste "No" es el que nos interesa para el caso de la Orimulsión®.
4. Faja petrolífera del orinoco
Formación:
Hace millones de años una gran parte del oriente de Venezuela estaba bajo el agua, caudalosos ríos transportaban millones de toneladas de materia sedimentaria a la zona costera para formar deltas de grandes dimensiones. Con el paso del tiempo, el mar se fue retirando, dejando al descubierto el depósito más grande de hidrocarburos conocido hasta la fecha. La evolución de este proceso es tan fascinante que se puede observar a través de los fósiles preservados en estos sedimentos.
Breve Reseña:
La faja Petrolífera del Orinoco o Faja Bituminosa del Orinoco como se le llama primero se comenzó a explorar desde 1920 de manera esporádica, al no encontrarse manifestaciones superficiales de hidrocarburos, la explotación del petróleo extrapesado y el Bitumen no era rentable debido a viscosidad extremadamente alta. Gracias a una nueva tecnología de emulsión*, desarrollada por Intevep (filial de PDVSA), este crudo puede ser producido de manera económica y con el mínimo impacto sobre el ambiente
* Líquido que tiene en suspensión pequeñas partículas de sustancias insolubles** en el agua.
** Que no se pueden disolver
Ubicación Geográfica:
Ocupa la franja meridional de la Cuenca Oriental de Venezuela, al sur de los Estados, Guárico, Anzoátegui, Monagas y Delta Amacuro, paralela al curso del río Orinoco. Abarca una extensión de 600 Km. . de este a oeste y 70 Km. . de en dirección Norte Sur en total un área aproximada de 54.000 Km. 2.
Divisiones:
Fue dividida en cuatro zonas de exploración y perforación como son Machete, Zuata, Hamaca y Cerro Negro (actualmente en explotación).
Las vastas reservas de bitumen natural alcanzan las 42 mil toneladas métricas y en barriles aproximados. 267 billones, lo cual garantizan el suministro confiable hasta el siglo XXII.
Definiciones:
- Combustible líquido producido mediante tecnología desarrollada por PDVSA Intevep, S.A. y esta compuesto por 70% de Bitumen natural, 30% de agua más aditivos para estabilizar la emulsión (surfactantes*).
* Son agentes emulsificantes, se añaden para promover estabilidad a la emulsión. Forman una capa molecular que actúa como barrera, la cual previene la coalescencia ** de las pequeñas goticas.
** Aglomeración de goticas en una emulsión para formar gránulos más voluminosos, Que forma una sola pieza
- Es la marca comercial (marca registrada) dada al combustible fósil que se produce de bitumen natural mezclado con agua.
- El nombre de este combustible deriva de Orinoco, de donde es el bitumen natural y de emulsión, ORIMULSIÓN®.
Características:
Es el único combustible en mundo de su naturaleza, es decir una base acuosa que suspende un hidrocarburo que no es subproducto de refinación, luce se maneja y se quema como combustible pesado; sin embargo, consiste de pequeñas gotas de bitumen suspendidas en agua.
Componentes:
30% Agua
59% a 60% Carbón
0,7% a 0,9% Cenizas
2% a 2,8% Azufre
7,2% a 7,8% Hidrógeno
0,4% a 9,58% Nitrógeno
0,53% a 0,60% Oxígeno
Ventajas:
Una de las ventajas de este combustible radica en que Venezuela puede venderlo fuera de la cuota de producción de la OPEP y su exportación tiene una alta incidencia el fisco nacional.
Versus el Carbón:
- Es más Económico.
- Genera 1KW/h de Electricidad igual que el Carbón
- Es líquido más fácil de manejar y almacenar,
- Es menos contaminante
Proceso De La Orimulsión
- PASO 01: EXTRACCIÓN.
Por medio de maquinarias se realiza el Método de Levantamiento Artificial e Inyección de Diluente. Luego se extrae el Bitumen diluido mezclado con agua y gas.
- PASO 02: CALENTAMIENTO.
El Bitumen es colocado en calderas a una temperatura de 122°C
- PASO 03 SEPARACION DE GAS.
El Gas es separado del Bitumen diluido húmedo y dicho gas pasa por un sistema de compresión.
- PASO 04 DEHIDRATACION Y DESALACION.
El agua y el diluente son separados del Bitumen diluido húmedo. Donde se quedaría solamente un Bitumen natural. El diluente vuelve a ser utilizado para otra extracción
- PASO 05 MEZCLA
El Bitumen natural es mezclado con agua fresca y surfactantes pasando por un mezclador estático, luego por uno dinámico; donde se le agrega más agua con aditivos. Estos pasan nuevamente por un mezclador estático donde se obtiene el producto denominado Orimulsión®.
6. Almacenamiento y manejo de orimulsión
El Terminal de Almacenamiento se encuentra ubicado en Jose (Edo. Anzoátegui), abarca un territorio de 70 Hectáreas. Estas instalaciones albergan ocho (8) tanques de 250 mil barriles cada uno; siendo un total de 2.000.000 de barriles.
Posee un sistema de bombeo compuesto por 15 bombas, que permitir cargar 4.200 barriles por hora a cada tanquero.
Luego de haber comenzado los suministros comerciales de Orimulsión®, las experiencias en las instalaciones utilizadas por BITOR en Venezuela y países extranjeros, han demostrado que el producto se mantiene estable por largos periodos de tiempos.
Los resultados preliminares indican que hacen posible la conversión a Orimulsión® en cualquier tipo de caldera diseñada para quemar Fuel Oil n° 06 o Carbón.
También se ha confirmado que el sistema, manejo y distribución de Orimulsión® no es afectada cuando se realiza el proceso a través de bombas de tornillo o centrífugas de baja velocidad y se mantiene el producto a pesar de que se utilizan accesorios en los sistemas de manejo, tales como válvulas, codos conexiones en "T" reducciones y expansiones en las tuberías.
Transporte De La Orimulsión
Existen dos tipos de transportes, ellos son:
- Transportes por Oriductos:
Consiste en el traslado de Orimulsión® a través de un sistema de tuberías de 36 pulgadas y de 160 Km. de longitud. Es técnicamente sencillo y económico a otro medios de transporte.
Este traslado se realizará de la siguiente manera:
- CERRO NEGRO-MORICHAL:
Su recorrido abarca desde Cerro Negro (Edo. Monagas) donde se realiza el proceso de extracción; hasta Morichal (Edo. Monagas) donde es procesado el Bitumen, este primer traslado cubre solamente 70 Km. .
- MORICHAL – JOSE:
Este segundo traslado es de 310 Km. ., porque se realiza desde Morcilla hasta el Terminal de Almacenamiento de Jose (Edo. Anzoátegui)
- Transporte Marítimo:
Se realiza por la inyección de Orimulsión®, desde la Monoboya hasta los Tanqueros.
La monoboya cuenta con tres (3) mangueras flotantes que van conectadas con el Tanquero, para el Proceso de carga de Orimulsión®. Cabe destacar que la Monoboya no solamente sirve para cargar los tanqueros, sino como punto de amarre de los mismos.
Los tanqueros son embarcaciones de doble casco que cargan 250 mil toneladas de Orimulsión®. Las operaciones de atraque y zarpado se pueden efectuar en condiciones ambientales severas, requiriendo menos asistencia de Remolcadores.
Potencial Energético De La Orimulsión
La Orimulsión® es una alternativa ambiental y económica para que las platas eléctricas puedan operar eficientemente a otras fuentes de energía.
Puede ser usada para distintas aplicaciones:
- Plantas eléctricas convencionales (turbinas de vapor)
- En motores diesel para la generación de electricidad.
- En plantas de cementos.
- Para alimentar sistemás de gasificación en ciclo combinado.
- Como combustible para requemado (reburning) Orimulsión® debido a sus excelentes propiedades de combustión puede ser utilizado con esta técnica con resultados sobresalientes. El requemado permite reducir hasta 65% del Nox producido durante el proceso de combustión.
PDVSA BITOR es una Unidad de Negocio de la división PDVSA Exploración y Producción, que pertenece a Petróleo y Gas, filial de Petróleos de Venezuela, S.A. responsable por la explotación y emulsificación del bitumen natural, y del suministro y comercialización de Orimulsión®.
Actualmente, Orimulsión® es ampliamente comercializada en tres continentes. Para responder y satisfacer las necesidades de los clientes, PDVSA BITOR tiene su sede principal en Caracas, Venezuela, que atiende el mercado de China, Corea, Filipinas y Latinoamérica. Asimismo, tiene subsidiarias en Norteamérica (BITOR AMERICA CORPORATION), Europa (BITOR EUROPE LIMITED), (BITOR ITALIA S.R.L.) y Asia (MC BITOR LIMITED), a fin de cubrir las exigencias del mercado y de nuestros clientes.
Bitor America Corporation es una filial totalmente propiedad de BITOR, registrada en los Estados Unidos, cuya sede funciona en Boca Ratón, Florida. Es la responsable del mercado de Orimulsión® en los Estados Unidos, Canadá y Puerto Rico.
Bitor Europe Limited, con oficina en Londres, es una compañía registrada en el Reino Unido, cuyo objetivo es la comercialización de Orimulsión® en los países de Europa y el norte de Afrecha.
MC Bitor Limited, tiene a su cargo el desarrollo de los convenios comerciales en el Lejano Oriente, con responsabilidad sobre los mercados de Asia y Oceanía. Es una empresa mixta entre Mitsubishi Corporation y BITOR, en la que cada socio tiene un 50% de participación accionaria. Sus oficinas están en Tokio.
8. Plantas de energia electricas que trabajan con orimulsion Los clientes básicos que han tenido una mayor trayectoria con el uso de la Orimulsión® lo constituyen Japón, Canadá y Dinamarca. Estos clientes han servido de base y referencia para que Venezuela haya podido comercializar la Orimulsión®, ya que han obtenido resultados satisfactorios. Actualmente se puede sumar a este grupo de países Italia, ya que es uno de los clientes que ha quemado más la Orimulsión® que cualquier otro cliente, pero aun no tiene una trayectoria significativa, debido a que solo tiene dos años en el mercado de la Orimulsión®.
A continuación se explican en forma breve las características que presentan las planta en Japón, Canadá y Dinamarca.
Kashima, kita. Japón.
- Conversión unidades: 125 y 95 MW (megawatios).
- FGD (Flu Gas Desulfurication) instalado anterior uso de Orimulsión®
- Utilizan Orimulsión® desde el año 1.991.
- Reemplazado Fuel Oil / residuos de refinería.
- Cumplimiento de estrictas normás ambientales.
- Recuperación de metales de las cenizas.
- Es un ejemplo de combustión eficiente y limpia de Orimulsión®
- Fue la base para la aprobación del proyecto gobo (4400 mw) usando 50 / 50 fuel oil / Orimulsión®
Dalhousie, cnada.
- Conversión unidades: 215 y 100 MW (megawatios).
- Instalado FGD (Flu Gas Desulfurication) para control de emisiones de azufre.
- Usando Orimulsión® a plena capacidad desde 1994.
- Reemplazado carbón de alto contenido de azufre / Fuel Oil
- Cumplimiento con estrictas normás ambientales.
- Comunidad satisfecha por mejora de calidad del ambiente
- Premio 1995 revista "power" por:
Demostrar viabilidad comercial de Orimulsión® en Norteamérica.
Respuesta innovativa a fluctuaciones precio fuel oil.
- Alcalde y representantes gobierno local de Dalhousie son aliados que respaldan el uso de Orimulsión® a nivel mundial. Alcalde participo durante reuniones del "Sitting Board" en defensa del proyecto de conversión de la planta Manatee de FP&L
Asnaes, dinamarca.
- FGD (Flu Gas Desulfurication) instalado en 1993.
- La planta puede usar carbón y combustibles líquidos.
- Usando Orimulsión® desde 1995 en unidad de 650 MW (megawatios).
- Una de las plantas eléctricas más eficientes de Europa.
- Cumpliendo con normás ambientales más estrictas en Europa
- Es un ejemplo de combustión eficiente y limpia de Orimulsión®
- Orimulsión® ha permitido:
- Reducir en 15% las emisiones de dióxido de Carbono vs. Carbón.
- Reducir producción de Cenizas vs. Carbón.
- Cenizas procesadas en el Reino Unido (Harwich)
Compañias comercializadoras internacionales.
- NORTEAMÉRICA.
Bitor America Corporation.
- EUROPA
Bitor Europe Limited
- LEJANO ORIENTE.
MC Bitor Limited
9. Cartera actual de proyectos.
Corea del Sur.
Con Korea Electric Power Corporation (KEPCO) se está desarrollando un proyecto para convertir la Planta de Young Nam (2 x 200 MegaWatios) actualmente operando a muy baja carga. Se estima que la planta comenzará a utilizar Orimulsión® en el año 2003.
China.
Con China National Petroleum Corporation (CNPC) se están desarrollando pruebas comerciales en las plantas de Shengli, Xindian y Shanghai Jinshan Petrochemical. En el año 2000 se estiman suministros por 500 mil toneladas. Al finalizar las pruebas se iniciará la instalación de los equipos de limpieza de gases en las plantas referidas y así permitir el uso continuo de Orimulsión®. La cantidad de Orimulsión® que quemarán en forma continua será entre 2 y 4 millones de toneladas por año a partir del año 2002.
Brasil.
Con Conoco Power se está estructurando el proyecto para utilizar Orimulsión® en la planta de Santa Cruz (2 x 100 + 1×200 MegaWatios), la cual está en proceso de licitación con FURNAS, empresa eléctrica estatal
brasileña.
Canadá.
Con New Brunswick se están negociando los términos para la conversión de la Planta Coleson Cove (3 x 330 MegaWatios) de Fuel Oil a Orimulsión®, comenzando a utilizar de 1,6 a 2,4 millones de toneladas por año a partir del 2004. Esta sería la segunda planta de Orimulsión® en territorio canadiense.
Irlanda del Norte.
Con North Ireland Generation (NIGEN) se esta desarrollando un proyecto para convertir la Planta de Kilroot (2 x 300 MegaWatios) que actualmente utiliza carbón y fuel oil como combustibles. Se estima que la planta comenzará a quemar Orimulsión en el año 2003.
Otros Proyectos.
Se están desarrollando otros proyectos en Canadá, Estados Unidos, Filipinas, Alemania, Japón, Tailandia, Taiwán, Turquía, Guatemala y Costa Rica
Mercado Futuro
Nueva planta electrica en guatemala.
- Construcción de una planta eléctrica nueva con una capacidad de 150 MegaWatios.
- La planta contará con equipos de limpieza de gases FGD (Flu Gas Desulfurication) y ESP (Precipitadores Electrostáticos).
- Comenzará a operar en el año 2001.
- El consumo estimado de Orimulsión Serra de 300.000TM al año.
- Sería la primera planta que utilice Orimulsión en Latinoamérica.
- La inversión total del proyecto será de 270 MM$.
El Consorcio ganador Guatemalan Generating Group, oferto con Orimulsión al costo de generación más bajo en el área de Centroamérica.
Nueva planta electrica, republica dominicana.
- Proyecto para una planta nueva de 200 MegaWatios.
- Contará con equipos de limpieza de gases FGD (Flu Gas Desulfurication) y ESP (Precipitadores Electrostáticos).
- El consumo de Orimulsión estará en el orden de las 500.000 TM al año.
- Se estima que comenzará operaciones en aproximadamente en 3 años estaría ubicada en San Pedro de Macorís.
Producción.
Una tonelada métrica de Orimulsión equivale entre 6,25 a 6,28 barriles, esta variación depende de la densidad del bitumen. Actualmente el costo de una tonelada métrica de Orimulsión es de $14.5. Si hacemos la conversión de 1 tonelada métrica a barriles, el costo de un barril corresponde aproximadamente a $2.31.
Actualmente la planta en Morichal produce entre 75 y 80 mil barriles diarios de bitumen natural, que multiplicado por 0.7 correspondiente al componente del bitumen natural, se están produciendo entre 105 a 110 mil barriles diarios de Orimulsión®
Estos producción se traslada al Terminal Marino de Exportación de Jose a través de un oriducto de 300Km. de distancia, ubicado desde la planta hasta el terminal. Una vez que la Orimulsión® llega al Terminal Marino de Jose es almacenado en tanques, los cuales cuenta con ocho tanques, cada uno con una capacidad de 250 mil millones de barriles. De ahí existe una tubería de 8 Km. de distancia que conducen hasta una monoboya que es donde se despacha la Orimulsión® a los clientes.
En 1996 la actividad comercial de PDVSA BITOR tuvo como resultado la exportación de 4, 173 millones de toneladas métricas de Orimulsión®, En 1997 la actividad comercial de PDVSA BITOR se vio afectada por la resolución del Estado de Florida de no utilizar la Orimulsión® debido a lo contaminante que resultaba, esto causo el efecto dominó, trayendo como consecuencia que las exportaciones disminuyeran en 3,828 millones de toneladas métricas de Orimulsión®,. Para el año 1998 la exportación bajo a 3,500 millones de toneladas métricas y para el año 1999 aumento considerablemente a 4,885 millones de toneladas métricas de Orimulsión®. Se estima que para el año 2000 la exportación de Orimulsión® será de 6,500 millones de toneladas métricas.
.Un Módulo de Producción de Emulsificación (MPE) está compuesto por los pozos y la Planta de Emulsificación. La capacidad máxima de producción de un módulo equivale a 6.5 millones de toneladas métricas, el cual equivale a 115 mil de barriles diarios.
Reservas.
Las reservas probadas de Venezuela en cuanto al bitumen natural se refiere, asciende 42 mil 720 millones de toneladas métricas, esto significan 267 mil millones de barriles, garantizando el suministro confiable de Orimulsión® durante unos 150 años aproximadamente.
New Brunswick Power, New Brunswick, Canadá.
Contrato por 20 años para suministrar hasta 800 mil toneladas/año a la Planta eléctrica en Dalhousie (315 MW).
Sk Power Asnaes Dinamarca.
Contrato para el suministro de hasta 1.3 millones toneladas/año a la Planta eléctrica de Asnaes (650 MW).
Lithuania State Power
System, Lutuania.
Contrato por 17 años para suministrar hasta 500 mil toneladas/ año a la Planta Eléctrica Elektrenai (150 MW).
Kashima Kita Electric power Corporation, Japón.
Contrato para suministrar 500 mil toneladas/ año a la Planta de Energía de Kashima (220 MW).
China National united Oil Corporation, República Popular de China.
Contrato para la entrega de hasta 480 mil toneladas en el año 2000 a plantas eléctricas y sector industrial de China, para pruebas comerciales.
Kansai Electric Power, Japón.
Contrato para suministrar 80 mil toneladas al año a la Planta de Energía de Osaka (150 MW).
Hokkaido Electric Power Company, Japón.
Contrato para suministrar 100 mil toneladas anuales a la planta de energía de Shiriuchi.
Arawak Cement Company Ltd., Barbados.
Contrato por 10 años para entrega de 40 mil toneladas anuales de Orimulsión, a la planta de Cementos Arawak, Barbados.
Enel, Italia.
Contrato por 3 millones de toneladas para el suministro de Orimulsión® a las plantas eléctricas en Brindisi (2 unidades de 660 MW c/u), Fiume Santo (2 unidades de 320 MW c/u) y San Filippo (2 unidades de 640 MW c/u). Se está estudiando la conversión de la planta de Piombino para suministrar, a partir del año 2003, 2,6 millones de toneladas por año.
11. Orimulsión® y el ambiente.
Pruebas de combustión: para desmotar la factibilidad técnica de quema de Orimulsion se ha evaluado en forma intensiva sus características de manejo y combustibilidad, así como
Las propiedades de los gases de combustión.
Desde 1986 se ha llevado a cabo numerosas pruebas de combustión en Venezuela y en el exterior en el ámbito de laboratorios, plantas piloto y comerciales. Laboratorios en las instalaciones de Intevep los Teques Venezuela, en Sunbury Londres Inglaterra, Plantas piloto en Nagasaki Japón, en Kreisiger Estados Unidos.
En Monte Bello California Estados Unidos durante dicha prueba se gasificaron aproximadamente 144 toneladas de Orimulsión® y de los resultados operacionales se derivaron las bases de diseño para plantas de generación eléctrica a ser construidas en el futuro, la cual es poca contaminante, este esfuerzo condujo a la identificación de 186 mil millones de toneladas de crudo extra-pesado y bitumen natural el cual está compuesto por los siguientes químicos tales como Carbón, Hidrógeno, Oxigeno, Azufre, Cenizas.
Método novedoso para la determinación de los elementos contaminantes en Orimulsión® por FRX. Se encuentran los siguientes: Azufre y Vanadio, el primero este parámetro además ser determinante para comercialización de los combustibles, se requiere para el establecimiento del nivel de contaminación de los combustibles.
La determinación del contenido de Vanadio y Níquel también es de suma importancia ya que estos metales están asociados a compuestos indeseables que se forman durante el procesamiento de combustible y que pueden causar daños a la infraestructura utilizada.
Ventajas de la Orimulsión® según pruebas independientes y de acuerdo con los resultados de su aplicación comercial, la Orimulsión® es el nuevo combustibles de PDVSA para la generación de electricidad y otros usos industriales, se compara favorablemente con diversos combustibles fósiles en cuanto a su impacto ambiental, la planta que emplean Orimulsión® cumplen con todos los requisitos de salud, seguridad y protección del medio ambiente en los países donde se encuentran.
Salud:
Es improbable que la Orimulsión® cause daños a la piel como resultado contacto breve u ocasional, pero puede causar dermatitis si el contacto es repetido o prolongado, Es improbable que cause daños por inhalación a temperatura ambiente, pero los gases o vapores del combustible caliente puede causar irritación a la nariz y garganta.
Seguridad:
Orimulsión® es transportada y almacenada a temperatura ambiente, la Orimulsión® es no inflamable y por ende, bajo circunstancias normales.
Toxicidad. Se han realizado pruebas de toxicidad para evaluar los impactos ambientales que tendría un eventual y poco probable derrame de Orimulsión® se realizaron pruebas específicas tomando en consideración las especies marinas de los diversos mercados a los que se suministra Orimulsión® se comprobó que este combustible es similar o menos tóxico que el combustible pesado.
Comportamiento de los derrames.
La Orimulsión® es despachada a bordo de tanqueros de doble casco. Se han realizado pruebas para contener y recuperar derrames de Orimulsión® tanto en el ámbito de terminal como en mar abierto, y se han elabora dos planes continencia para manejar la posibilidad de un derrame, una de las técnicas que ha sido evaluada con éxito es el uso de una barrera flotante con una falda de nylon que se extiende unos 2 o 3 metro debajo de la superficie de un plano vertical, permitiendo recuperar el bitumen mediante el uso de bombas sumergibles.
Orimulsion® Estabilizada Con Intan – 400
Es necesario apuntar que el uso de los compuestos del tipo de los nonil fenol etoxilados, ha sido prohibido en Europa por razones ambientales. El Intan – 100, surfactante base en la manufactura de la ORIMULSION® hasta 1998, contiene esta sustancia química como materia activa, por tal motivo, la sustitución de este surfactante, se convirtió en una necesidad imperiosa.
Los alcoholes etoxilados fueron investigados como surfactantes alternativos al uso de los nonil fenol etoxilados, en la manufactura de la ORIMULSION®. Este surfactante, conocido como Intan – 200, es biodegradable y, por lo tanto, muy amigable al ambiente, especialmente en ambientes acuáticos.
Otras de las opciones estudiadas, para estabilizar la ORIMULSION® fue el uso de algunos componentes del bitumen, que poseen actividad interfacial. Dichos componentes, normalmente conocidos como " surfactantes naturales ", están constituidos químicamente por mezclas de ácidos carboxílicos. Los surfactantes naturales son activados con el Intan – 300, solución básica cuyo componente activo es la metanolamina.
La producción de ORIMULSION® se podrían reducir hasta en un 50%, si se sustituye el Intan – 100, por el Intan – 300. Por otra parte, los estudios indicaron que el Intan – 300 es un aditivo altamente amigable con el ambiente.
Las combinaciones de surfactantes naturales activados con monoetanolamina (Intan – 300) y del tridecanol etoxilado (Intan – 200) constituye mezclas de surfactantes aniónicos y no – iónicos. Está ampliamente reportado en la literatura que este tipo de mezclas originan una sinergia interfacial que genera emulsiones más estables que aquellas obtenidas cuando se usan los surfactantes por separado. Esta consideración, unida al hecho que esta mezcla presenta cierta resistencia a la presencia de sales de metales bivalentes y hace los precios del surfactante competitivos, condujo al estudio para su uso en la estabilización de ORIMULSION®. Esta mezcla de surfactantes se denominó Intan – 400.
La información obtenida en planta piloto, que sirvió para comprobar la excelente estabilidad estática de la ORIMULSION®, estabilizada con Intan – 400, también permitió recolectar los datos requeridos para el escalamiento del proceso a nivel comercial. Actualmente, se tiene capacidad para producir 120.000 bpd de este producto, el cual ya se utiliza como combustible en la mayoría de las plantas generadoras de electricidad usuarias de ORIMULSION®.
12. Aplicaciones para la orimulsion
La ORIMULSION® puede ser quemada directamente en calderas comerciales convencionales, sin necesidad de modificaciones mayores de las mismás. El desempeño de ORIMULSION® en estas calderas satisface plenamente las expectativas de los clientes, tanto desde el punto de vista de rendimiento, como de las emisiones y costos de produción de la electricidad. Esto ha quedado demostrado por los resultados obtenidos, entre otros, en Japón (plantas de Kashima Kita, 1991;Kansai Electric, 1992 y Mitsubishi Kansei, 1992) con capacidad combinada de 350 MW, en Canadá (planta de New Brunswick Power de 310 MW, en Dalhousie, NB, 1994) y Dinamarca (planta de SK Power de 700 MW, 1995), donde se ha estado produciendo electricidad por varios años en forma confiable, en mercados muy competidos y de regulaciones ambientales estrictas.
La ORIMULSION®-400 es más amigable con el ambiente que la ORIMULSION® 100, no solo gracias al nuevo paquete de surfactantes, sino también a los niveles de emisiones que produce. La experiencia de la quema de la nueva formulación en la planta SK Power, ubicada en Asnaes Dinamarca, reporta una reducción de 10 al 15% en las emisiones de Nox, de 20 a 30% de CO y de 50 a 60% en los particulados. Minimiza la generación de compuestos contaminantes como los óxidos de nitrógeno y azufre. El contenido de níquel, compuesto considerado carcinógeno en la comunidad Económica Europea y sujeto a restricciones, detectado durante un estudio patrocinado por SK Power, es un 90% menor que el medido con la formulación anterior. Esto permite afirmar, sin lugar a dudas, que la ORIMULSION®-400 es un combustible para generación de electricidad con un desempeño superior en las áreas de impacto ambiental y estabilidad.
Además de la combustión en calderas convencionales utilizadas en la generación de electricidad y plantas de cemento, la ORIMULSION® tiene aplicación como combustible de requemado, en motores de Diesel y en procesos de gasificación en ciclo combinado. Estas aplicaciones reafirman la versatilidad de este combustible y su potencial como alternativa energética mundial.
La ORIMULSION® fue utilizada comercialmente para esta aplicación en una caldera de 80 Mwe en la planta de Hennepin, Estado de Illinois, EE. UU. Esta caldera utiliza como combustible principal carbón. En la demostración se obtuvieron reducciones de Nox del orden de 65% comparables a las obtenidas en la misma planta, usando gas natural como combustible de requemado.
Nuevos Desarrollos
Desde el punto de vista técnico, la principal característica de la ORIMULSION®, que la impide ser considerada un combustible premium, es su contenido de azufre y de metales (3% y 450ppm, respectivamente). Para vencer este obstáculo, se tienen dos enfoques:
1.- Diseñar un aparato de combustión que permita la quema de combustible y el control de las emisiones de una manera económica
2.- Conceptualizar un proceso de remoción de azufre y metales para el bitumen.
La fuerza motriz que impulso el cambio de surfactante para la actual formulación, ORIMULSION®-400, estuvo asociada al impacto ambiental del nonilfenol etoxilado y no se descarta que los alcoholes etoxilados presentes en la ORIMULSION®-400 sean objeto de nuevas restricciones. En este sentido, los esfuerzos de investigación y desarrollo en Intevep están enfocados a la utilización de compuestos químicos con actividad interfacial con un menor impacto ambiental.
Orimulsion®-400, La Nueva Generación
La nueva formulación ORIMULSION®-400 constituye un avance significativo en la busqueda continua de la formulación óptima de este combustible emulsionado. Asimismo, representa una respuesta tecnológica de PDVSA a las crecientes exigencias de los clientes, en particular desde el punto de vista ambiental. La ORIMULSION® ha evolucionado desde una innovación radical a un combustible de mercado mundial con apoyo tecnológico establecido y confiable y con la fortaleza de contar con un grupo humano con la experiencia única de haber llevado una idea desde el laboratorio hasta el mundo.
La Orimulsion ha comenzado a demostrar su potencial como combustible en el mercado mundial, es la gran oportunidad que tiene nuestro país de desarrollar y explotar en gran escala las reservas de la Faja del Orinoco las cuales hasta ahora no tenían usos comerciales y nunca pudieron justificar las inversiones requeridas para su explotación.
Es la oportunidad de aprovechar económicamente ahora, recursos energéticos que de otra forma podrían terminar perdiéndose para siempre, cuando se desarrollen fuentes alternas de energía en el transcurso del siglo que apenas comienza (XXI), es la hora propicia para construir una infraestructura que también sirviera de apoyo para futuros proyectos de conversión profunda, haciéndolos más atractivos y económicos; oportunidad también para promover el desarrollo regional del país, todavía económicamente deprimido con relación al resto de Venezuela, y contribuir con nuevos ingresos de divisas a Economía Nacional.
- Anuarios de PDVSA de 1990 a 1999
- Folletos y Guías de Bitumenes del Orinoco (BITOR)
- Periódico interno de PDVSA " PDVSA AL DIA"
- Guías y Folletos de C.I.T. Biblioteca de Intevep
- Diez Años de Orimulsion………….Esteban Yepez (PDVSA)
- Orimulsion "Un Combustible Novel en Contínuo Mejoramiento"
PDVSA Bitor, PDVSA Intevep
- Pagina de Internet
- Intranet de Intevep, Los Teques, Edo. Miranda
Agradecimiento
Nosotros estudiantes de la Universidad Nacional Experimental "Simon Rodiriguez" del curso de Gestión de la Tecnología, queremos expresar nuestro más profundo agradecimiento al personal que labora en PDVSA Intevep, PDVSA Bitor y PDVSA Servicios por su valiosa colaboración para la realización de este modesto trabajo de Orimulsion, también queremos reconocer el esfuerzo y dedicación de nuestro profesor Jose Luis Navarro, en la consideración, importancia y enriquecimiento de nuestra cultura Petrolera, la cual es parte de nuestra formación como profesionales y como venezolanos útiles a nuestra patria.
Caracas, junio de 2000
EL Equipo
U.N.E.S.R.
Trabajo enviado y realizado por: Carmona Rosalva – C.I. 11.161.205 Juan Russo – C.I. 6.516.482
William Arroyo – C.I.13.832.933 Walter Castillo – C.I. 6.968.454
Facilitador: Jose Luis Navarro Universidad Nacional Experimental "Simon Rodriguez" Nucleo de palo verde