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UNAM

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08/082018

Estudiantes de la UNAM desarrollaron moléculas para mejorar calidad del petróleo

Tecnología, Últimas Noticias petróleo, UNAM

Un grupo de investigadores de la Facultad de Química (FQ) de la UNAM, coordinado por Jesús Gracia Fadrique, desarrolló dos moléculas que permiten limpiar de impurezas al petróleo y que se aplicarán en la industria de extracción de petróleo en México. Así, la Universidad continúa aportando tecnología y conocimiento para mejorar el proceso de refinación.

 

Estas moléculas, conocidas en el mundo de la física como tensoactivos, tienen una función específica: eliminar las microgotas de agua y los electrolitos dispersos en el llamado oro negro.

 

“El crudo no puede llegar a una refinería tal y como sale de las entrañas de la tierra, porque las microgotas de agua y los electrolitos ocasionarían corrosión y contaminación de los catalizadores durante el proceso de destilación. Entonces, antes de refinarlo para obtener gasolinas y sus derivados es indispensable remover esos materiales”, explicó Gracia Fadrique.

 

En el petróleo se encuentran unos compuestos de alto peso molecular conocidos como asfaltenos, cuya finalidad es estabilizar dichas microgotas. Estos residuos de la destilación se destinan a la producción de asfaltos para caminos y puentes, dijo.

 

La investigación que hizo posible el desarrollo de estas moléculas ganó el primer lugar del Programa para el Fomento al Patentamiento y la Innovación (PROFOPI) 2018 de la UNAM.

 

Alta eficiencia

 

Las moléculas desarrolladas en la FQ desplazan a las moléculas naturales del petróleo y permiten reunir las microgotas de agua para su posterior separación. Al apartar el agua se rompe la emulsión y el hidrocarburo queda exento de aquel líquido y de sales solubles.

 

Algunos estándares internacionales admiten la presencia de pequeñas cantidades de agua, pues ésta no se puede remover por completo; con todo, su remoción asegura la calidad del hidrocarburo.

 

“Nuestras moléculas pueden competir con otros productos similares que ya se encuentran en el mercado internacional. Con este desarrollo tecnológico hemos logrado una alta eficiencia en cuanto al acondicionamiento del petróleo”, comentó el universitario.

 

En los yacimientos vecinos a mantos acuíferos abundan arcillas, sales y otros materiales. Entonces, al entrar en contacto con el petróleo, el agua se emulsifica, esto es, forma pequeñas gotas dentro de él, con lo que es capaz de incorporar electrolitos (de cloruro de sodio o magnesio). “Esta agua puede tener hasta 50 o 100 veces más electrolitos que la marina, por lo que se debe eliminar”, detalló.

 

Además, “al momento de bombear el crudo y transportarlo a través del sistema de tuberías se incorpora agua, más electrolitos, y se incrementa el agua dispersada”.

 

Antes de que el petróleo llegue a una refinería se le aplican las dos moléculas desarrolladas por los universitarios, en mezclas apropiadas de disolvente para hacerlo más eficiente; en esta etapa del proceso se recurre a otros equipos, como precipitadores electrostáticos, que utilizan altos voltajes e intensidades de corriente para aumentar la capacidad de coalescencia (posibilidad de que dos o más materiales se unan en un único cuerpo).

 

“La aplicación de las moléculas tiene que hacerse antes de que sea refinado. Es una condición que no se puede saltar nadie”, advirtió Gracia Fadrique.

 

Tres departamentos de la Facultad de Química participaron en la investigación que arrojó como resultado el desarrollo de estas dos moléculas: el de Fisicoquímica, coordinado por Gracia Fadrique; el de Química Orgánica, por José Alfredo Vázquez; y el de Ingeniería Química, por Fernando Barragán. La parte de la simulación fue encabezada por Marco Aurelio Ramírez Argáez.

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07/182018

Desarrollan estudiantes de la UNAM fluido para la cementación de pozos petroleros

Tecnología, Últimas Noticias cementación, estudiantes, ingeniería, UNAM

Alumnos de la UNAM desarrollaron un novedoso fluido de cementación con características de lodo, denominado CEMUD, que perfora y cementa de manera simultánea.

Con el método convencional utilizado en la industria petrolera, se perfora con un lodo y luego la tubería de revestimiento se fija en el fondo y en las paredes del pozo con una lechada de cemento, similar al que se usa en las construcciones civiles.

CEMUD (CE, cemento, MUD, lodo) fue creado por estudiantes de sexto y séptimo semestre de la carrera de Ingeniería Petrolera de la Facultad de Ingeniería, bajo la tutoría del académico Nelson Barros Galvis, quien explicó que los fluidos de perforación suelen obtenerse de la mezcla de agua con arcillas para sostener las paredes del pozo, lubricar y enfriar la barrena, y transportar los recortes sólidos a la superficie. Luego se procede con la cementación.

Este proceso en un pozo de cuatro mil a cuatro mil 500 metros podría costar de dos o tres millones de pesos diarios, dependiendo de la tecnología y del personal, pero con el uso de CEMUD se estima que disminuiría hasta en 40 por ciento.

Otra ventaja de la invención de los estudiantes es que se puede utilizar en pozos someros o a profundidades de tres mil o cuatro mil metros, añadió Barros Galvis. Además, el tiempo de fraguado puede ser mayor o menor –con ayuda de catalizadores o retardadores–, según las características que requiera cada caso.

El académico comentó que los alumnos propusieron variantes químicas que hacen que el fluido resista mayor temperatura y presión; luego plantearon mejoras en las propiedades y resistencias mecánicas del cemento. “Hemos tenido una evolución continua, con la meta de proponer un producto diferente, asequible desde el punto de vista económico y que responda a una problemática real de la industria”.

Uno de los objetivos de Barros Galvis en el corto plazo es patentar la innovación, para después hacer una transferencia de tecnología y publicar los resultados de la investigación en alguna revista científica. Hasta el momento, dos compañías transnacionales están interesadas en el trabajo, “pero hemos mantenido prudencia, porque creemos que primero hay que terminarlo al 100 por ciento y registrarlo. Es un producto marca UNAM”.

Los resultados en laboratorio han sido exitosos, pero es necesario hacer pruebas en campo, en un pozo piloto, subrayó. “Para ello se podría buscar una colaboración con Pemex, estamos abiertos a comentarios y sugerencias, y desde la trinchera de la academia ayudar, en la medida de lo posible, a la industria del ramo”.

De forma adicional, el académico ya piensa en desarrollar una barrena acorde a CEMUD. Ya cuenta con el diseño conceptual y básico, también con ayuda de estudiantes del grupo de Elementos de Perforación de Pozos.

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marino
01/112018

Mexicanos desarrollan molécula para obtener petróleo

Tecnología, Últimas Noticias facultad de química, petróleo, UNAM

Agencia ID

Investigadores de la Facultad de Química de la UNAM desarrollaron una molécula útil en la explotación de yacimientos petroleros; es decir, esta innovación funciona para conocer cómo se desplazan los fluidos a más de dos mil 500 metros de profundidad.

La investigación opera como indicador para determinar los canales preferenciales de flujo de yacimientos petroleros, entre sus características destacan que es inocua para el ambiente, biodegradable, además de que es capaz de ser detectada en concentraciones mínimas y resistentes a la salinidad, a altas temperaturas y presión.

La innovación puma llamada “Procesos de recuperación mejorada con la tecnología de inyección de químicos (ASP) con aplicación mediante prueba piloto en el campo Poza Rica”, ya se probó en campo y está en proceso de patente en México y Estados Unidos para que en futuro pueda usarse en la recuperación mejorada de crudo en yacimientos del tipo carbonatados, como la mayoría de los depósitos de petróleo en nuestro país, de los que se extrae solo entre 30 y 40 por ciento del aceite disponible.

La molécula desarrollada es un anillo bencénico que contiene un radical (tricloro) y una sal de anilinio, con una parte fluorada, que es la que se cuantifica al salir del yacimiento, en donde no interacciona con la roca ni con el aceite.

El equipo desarrollador, conformado por integrantes de los departamentos de química orgánica y de ingeniería química, buscan ofrecer a la sociedad combustibles con mejor calidad.

El doctor en ciencias químicas, José Fernando Barragán, detalló que “diversas sustancias químicas pueden aumentar la producción en donde el petróleo ya no fluye hacia la superficie, pero se requiere, primero, conocer la estructura y características de los yacimientos. Ahí entra la molécula, que se deposita en el fondo de aquellos y a través de su seguimiento podemos saber hacia dónde se mueven los fluidos, esto permite diseñar las siguientes etapas de extracción”.

Al respecto, Simón López Ramírez, también académico de la Facultad de Química y tecnólogo del proyecto, añadió que siguiendo la concentración del trazador (molécula) en la salida de los pozos se puede inferir cómo se mueven los fluidos.

Ganador del primer lugar por proyectos de investigación en la V edición del Programa de Fomento al Patentamiento y la Innovación (Profopi) 2017, de la Coordinación de Innovación y Desarrollo de la UNAM, el trabajo recibió el apoyo del Fondo sectorial SENER-Conacyt Hidrocarburos, en su convocatoria 2011-2.

“Con los resultados nos ubicamos en las grandes ligas del desarrollo de tecnologías y por ahora trabajamos en una segunda versión del mismo trazador. Esperamos la vinculación con alguna empresa para continuar el desarrollo de nuevas aplicaciones, como la medición de la cantidad de aceite atrapado en las entrañas de la tierra”, finalizó el doctor Barragán Aroche.

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