Métodos de purificación del combustible diésel del agua y las impurezas mecánicas

En el proceso de obtención de combustible diesel de alta calidad, siempre existe el problema de limpiarlo del agua y las impurezas mecánicas. La contaminación del combustible diesel comienza en la refinería y continúa a lo largo de toda la cadena de desplazamiento, hasta los tanques consumibles de la maquinaria en la que se utiliza. La humedad en el combustible diesel se encuentra en estado disuelto y emulsionado. El agua emulsionada afecta principalmente al rendimiento del producto. Las compañías modernas de refinación de petróleo, que se encuentran en las condiciones de una dura competencia en el mercado de sus productos, tienen que prestar cada vez más atención a los problemas de la purificación del combustible diesel directamente en las empresas. En las refinerías, se utilizan procesos y aparatos para la purificación del combustible. Su trabajo se basa en los métodos tradicionales de desestabilización de las emulsiones: por gravedad, centrífuga, métodos eléctricos, químicos, filtración a través de barreras coalescentes. Con mucha menos frecuencia y solo con un bajo consumo de combustible, se utilizan métodos físicos específicos para desestabilizarlo y luego eliminar el agua (ultrasonido, campo magnético). 

Los sistemas de sedimentación sólo pueden usarse como una etapa de limpieza preliminar. El uso de separadores centrífugos para limpiar del agua y de las impurezas mecánicas está limitado por el alto precio y el consumo de energía de este tipo de equipos, así como por la complejidad de su montaje, puesta en servicio y mantenimiento. 

La purificación de impurezas mecánicas utilizando filtros de fibra convencionales es ampliamente utilizada, sin embargo, estos filtros no eliminan completamente el agua. Los filtros coalescentes recientemente distribuidos, que separan bien el agua, no funcionan lo suficientemente eficientemente cuando hay una gran cantidad de impurezas mecánicas en el combustible diésel inicial. Estos filtros se obstruyen rápidamente y son muy difíciles de regenerar. 

La deshumidificación por pulverización al vacío se puede usar para eliminar pequeñas cantidades de agua de los aceites de baja viscosidad. El método para la deshumidificación del combustible al pulverizar al vacío a baja temperatura es que la boquilla pulveriza el combustible deshidratado en el tanque en el que se crea el vacío. En este caso, la humedad libre y disuelta y el aire disuelto se eliminan del combustible. Con una fina dispersión de combustible, separa rápidamente su humedad. El combustible deshidratado en forma de gotas cae al fondo del tanque de vacío. La eficiencia y la velocidad de deshumidificación aumentan cuando el producto se calienta. Las pérdidas de producto por evaporación son pequeñas. Las instalaciones para la deshumidificación al vacío del combustible son más productivas y confiables en la operación que los separadores, además, el consumo de energía para estas instalaciones es 3-4 veces menor. La desventaja de este método de purificación de combustible diesel es que no permite eliminar impurezas mecánicas del combustible (sólo se produce su secado). 

El método de deshumidificación de aceite por cal viva (CaO) merece cierta atención. Para el secado, se toma cal viva y de alta calidad, que se extingue fácilmente con el agua y se convierte en cal apagada. El combustible húmedo pasa a través del adsorbente con cal viva a una temperatura de 18-20 ° C. El consumo de cal viva es del 0.2% del volumen de productos derivados del petróleo. Las partículas formadas Ca (OH) 2 se separan del combustible o aceite junto con sus otras impurezas mecánicas mediante sedimentación o filtración. Al aplicar el método de deshumidificación descrito, es necesario en condiciones de laboratorio verificar cada tipo específico de combustible y CaO (evaluar su compatibilidad, así como la posibilidad de obtener un producto estable). El control se lleva a cabo determinando el contenido de cenizas. En la ceniza de los productos derivados del petróleo después del tratamiento con cal viva, las sales de calcio deben estar ausentes. Una de las desventajas del método es su falta de conocimiento sobre la deshumidificación del combustible diesel. 

Existe un método para la deshumidificación del combustible utilizando zeolitas sintéticas (tamices moleculares). El agua absorbida por las zeolitas se comporta como adsorbida. Cuando las zeolitas se calientan, se eliminan gradualmente, e incluso en el caso de deshidratación completa, su estructura principal no se destruye. Para el secado de combustibles se utilizan zeolitas tales como NaA y CaA. Son absorbentes de humedad activos y se caracterizan por una alta selectividad. En los últimos años, la literatura especial contiene muchos trabajos sobre la deshumidificación con tamices moleculares de NaA de varias fracciones de petróleo e hidrocarburos individuales: aceites de transformadores, olefinas, alcoholes, etc. Comparado con los métodos existentes de deshumidificación de aceite y productos derivados del petróleo, basados en su calentamiento a la temperatura de evaporación del agua, la deshumidificación con tamices moleculares tiene ventajas significativas. El método de secado de combustibles con zeolitas es aproximadamente tres veces más barato que separar el agua del combustible en separadores centrífugos. Según los datos disponibles en la literatura, las zeolitas después de 2000 ciclos de regeneración retienen la actividad dinámica hasta el 70% del original. Desventajas: la rápida disminución de la velocidad de filtración y la corta duración del ciclo de la filtración en presencia de contaminantes en el combustible, la complejidad y el alto precio del proceso de regeneración térmica de las zeolitas. El problema de la deshumidificación y la purificación completas de productos derivados del petróleo se puede resolver utilizando composiciones de polímeros porosos como materiales de filtración. La experiencia del uso de materiales como elementos de filtración para combustible y filtros de aceite apareció a finales de los años 70, principalmente en los barcos de la flota fluvial. Numerosos experimentos y la introducción generalizada de composiciones de polímeros porosos en la flota fluvial han demostrado su buena capacidad para absorber agua e impurezas mecánicas del combustible y mantenerlas de manera confiable. Se mostró una eficiencia excepcionalmente alta de este material como un filtro fino de impurezas mecánicas y un absorbente de agua de productos derivados del petróleo. El mantenimiento del combustible diesel de alta calidad debe consistir en un conjunto de medidas para eliminar todos o la mayoría de los contaminantes.

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