CAVITACION
La Cavitación es la formación de micro-burbujas o burbujas en un fluido, no por efecto de la temperatura, sino por grandes diferencias de presión instantáneas. (Ejemplo: La producida por acción mecánica o por el movimiento del fluido).
Los efectos mas importantes se producen al colapsar la micro-burbuja, lo cual produce una liberación de energía molecular instantánea.- (Ejemplo: Se han medido temperaturas localizadas de hasta 4.000 grados Celsius)
La Cavitación es un fenómeno ampliamente investigado, y con efectos muy conocidos . Actualmente se utiliza comercialmente para purificación de agua, eliminar metales pesados, eliminar bacterias, etc. y con muy baja energía.
Burbuja formada por Cavitación Hidrodinámica
Formación y colapso de la burbuja de Cavitación
Incremento localizado de presión al colapsar la burbuja. [Pmax > 200K PSI ]
REACTOR DE CAVITACION
Diseño propietario
El Equipo que se inserta en la línea de fluido y que requiere poca energía (90-150 PSI de presión)
QUE EFECTOS IMPORTANTES SE OBTIENEN AL PROCESAR CRUDO EN UN REACTOR DE CAVITACION ?
El principal efecto es la reducción de gravedad especifica, medida en grado API, y viscosidad.
Esto se debe a que la reacción de cavitación “fractura” las cadenas moleculares mas largas (asfáltenos, parafinas, y otros) en un proceso similar al “cracking” de las refinerías.
El efecto es mas pronunciado en crudos pesados y semi-pesados.
Un efecto secundario es la aglomeración de partículas mas pesadas y metales, lo cual hace que se pueda eliminar el Azufre de una manera mas efectiva.
De hecho en tanques de almacenamiento tratados con cavitación se produce una disminución de las moléculas de azufre en suspensión.
Cracking de cadenas moleculares largas por Cavitación
VENTAJAS DEL PROCESO de CAVITACIÓN
Ahorros en el transporte de crudo
Mejoras en la Refinación - mas elementos livianos (El crudo tratado puede producir hasta 20% mas Naftas, Kerosenos, etc.).
Se minimiza el cracking catalítico en las refinerías.
Posibilidad de bajar el nivel de Azufre, en forma mas efectiva.
El Sistema se instala “en línea” y no requiere de fuentes de energía adicionales (funciona con baja presión: 80-150 PSI)
Tecnología del futuro: Tratamiento de crudos extra-pesados, arenas bituminosas, recuperación de residuos.
Que tipo de Reactor se puede Instalar ?
Los Reactores se diseñan y fabrican específicamente para cada aplicación
Existen modelos estándar para ser conectados a líneas de flujo de 4, 6, 8, 10 y 12 pulgadas
Para aplicaciones de mas de 12 pulgadas, se pueden usar configuraciones “en paralelo” o en batería, lo cual es mas confiable en calidad y eficiencia.
Se recomienda realizar configuraciones N+1 para contar con un reactor de respaldo, y permitir el mantenimiento sin interrumpir el flujo (ver ejemplo)
Ejemplo de Configuración en Paralelo
Ejemplo de Configuración en Paralelo
Otras aplicaciones de la Tecnología
Tratamiento de Aguas
Separación de Agua-Petróleo
Re-Inyección de Agua en Pozos (mejora la Producción y el mantenimiento de la perforación).
Recuperación de Residuos / Sedimentos
Tratamiento de Arenas Bituminosas
Efectos de la Cavitación en el agua
Ionización del Agua ( repele el aceite )
Elimina Bacterias y Algas
Crea un agua mas “FLUIDA"
Control de Micro-Organismos
La mayoría de bacterias y algas son eliminadas por :
Efecto Mecánico
Cambios drástico de Presión
Micro Jets
Muy alta temperatura localizada
Ondas de choque sónicas
Creación de Peróxido
Otros compuestos
Bacterial Control by Cavitation
Source: Journal of Fluid Science and Technology, Nov 2007. – Azuma, Kato et al.
Bacterial Control by Cavitation
Source: Journal of Fluid Science and Technology Nov 2007. – Azuma, Kato et al
Recuperación de Sedimentos
El Objetivo es convertir los hidrocarburos sedimentados en crudo comercializable,
Composición típica de sedimento en Fondo de Tanques:
Ceras: 10 – 40%
Asfáltenos: 1 - 10%
Agua: 0 – 10%
Sólidos Inorgánicos: 0 - 5%
Hidrocarburos ligeros: 40 – 80%
Descripción Simplificada
Se añade compuesto catalizador en cantidades determinadas por las lecturas del Sonar de capa limítrofe.
El petróleo y el catalizador son
combinados por el CAVITADOR
durante un período
determinado por el tamaño
del tanque y volumen de
sedimenos
Tratamiento de Arenas Bituminosas y Producción de crudo sintético
Proceso en desarrollo para separar y mejorar bitumen en base a la inyección de fluidos supercríticos de CO2 e Hidrogeno
Arena Bituminosa
(Alberta, Canada)
Crudo Sintético
Obtenido del Bitumen
Arena Resultante
Múltiples Aplicaciones
La Tecnología debe ser adaptada a cada aplicación
El reactor de Cavitación provee un “núcleo” alrededor del cual debe diseñarse un sistema completo de tratamiento de fluidos.
REACTORES DE CAVITACION
Tecnología Demostrable
Instalación Fácil y mínimamente intrusiva
Sin riesgos para empresa operadora/
Proceso no requiere energía adicional (bombas, etc.)
Produce resultados inmediatos
Enormes Beneficios económicos y Operativos para el producto de Crudo
Smart Digital Solutions & Disruptive Technology
Intelligent Refinery & Petrochemical
Digital & Secure Refining, Digital Transformation, Industry 4.0, Disruptive Technology, Quantum Sensing, Quantum IOT, Quantum Cybersecurity & Quantum Communication, Advanced Petroleum Recovery System
Smart STREAM & PIPELINEs
OIL Quality Fluis & Real Time Data, Smart Sensing, Disruptive Technology Solutions, Quantum IOT, Quantum Comunicaction, C4-Oil Datalink, Crude Oil Quality Improvements, Pigging Solutions