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Patent Searching and Data


Title:
PROCESS FOR CHANGING THE VISCOSITY OF PETROLEUM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/095507
Kind Code:
A1
Abstract:
The purpose of the invention described in this document is to disclose a novel method using mixtures to change the viscosity of both light and heavy petroleums, by decreasing or increasing said viscosity. The methods derived from this invention are useful at ambient temperature and atmospheric pressure. The active component of the invention is dopamine, a compound that combined with other substances enables a change in the fluidity properties of petroleum, an increase in the electric charge properties of the mixtures and solutions and the dissolution of insoluble compounds in water or aqueous solutions. Some of the mixtures of this invention have been applied to modifying proton mobility, whereby significant increases in particular caused by the presence of metals chosen to bring about this purpose, can be detected within these mixtures, by measuring the electric charge. The experiments which led to this invention demonstrated that the juice obtained from any part of the banana plant, whereof the chemical analysis includes dopamine and other compounds such as quinonas, carotenes and terpenes, is the cause of the effects found, in particular effects on the electric properties and on dissolving metals and metal compounds.

Inventors:
ACOSTA ESTRADA MARCELO (EC)
Application Number:
PCT/EC2007/000001
Publication Date:
August 14, 2008
Filing Date:
February 06, 2007
Export Citation:
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Assignee:
ACOSTA ESTRADA MARCELO (EC)
International Classes:
C07C211/27; C10G47/34; C09K3/32
Domestic Patent References:
WO2002086024A12002-10-31
Foreign References:
US20040132626A12004-07-08
US5547563A1996-08-20
US6852215B22005-02-08
US5021607A1991-06-04
US5547563A1996-08-20
US6359179B12002-03-19
US4722395A1988-02-02
Other References:
KANASAWA, K. Y; SAKAKIBARA, H.: "High content of dopamine a strong antioxidant in Cavendish banana", J.AGRIC.FOOD CHEM., vol. 48, no. 3, March 2000 (2000-03-01), pages 844 - 8
SOJO, M.M. ET AL.: "Cyclodextrins as activator and inhibitor of latent banana pulp polyphenol", J.AGRIC.FOOD CHERN., vol. 47, no. 2, 1999, pages 518 - 23
SOJO, M.M. ET AL.: "Oxidation of salsolinol by banana pulp polyphenol oxidase and its kinetic synergism with dopamine", J.AGRIC.FOOD CHEM., vol. 48, no. 11, November 2000 (2000-11-01), pages 5543 - 7
KURSANOV, D.N. ET AL.: "A.N. Nesmeyanov Institute of Organo-Element Compounds", vol. 22, 1985, USSR ACADEMY OF SCIENCES, article "Ionic Hydrogenation and Related Reactions", pages: 7000
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Claims:
Reivindicaciones:

1. Un proceso para mejorar el petróleo pesado de un grado API menor, a un grado API mayor, para lograr un petróleo más liviano. El proceso consiste en:

Agregar una solución de dopamina o sus compuestos a petróleo, en cualquier relación apropiada de volumen o peso, establecida por prueba y error, de acuerdo con las características del crudo.

Acidificar la mezcla hasta un rango de valor de pH entre 4 y 4.5.

Permitir que la mezcla reaccione, en presencia de iones bivalentes tales como magnesio o calcio.

Detener la reacción elevando la temperatura hasta 70° C según se a conveniente a los propósitos de lograr una viscosidad dada.

En el petróleo debe haber un contenido de vanadio de hasta de 400 ppm de vanadio y de hasta de 100 ppm de níquel.

2. La reivindicación 1, en la cual el contenido de dopamina está entre cero y cien miligramos por centímetro cúbico.

3. El proceso para mejorar el petróleo de un grado API menor, a un grado API mayor, para lograr un petróleo liviano. El proceso consiste en:

Agregar un exprimido de cualquier parte de la planta del banano, parcial o totalmente oxidado a petróleo, en la relación apropiada de volumen o peso, establecida por prueba y error, de acuerdo con las características del crudo.

Agregar a la mezcla una solución, con un jabón neutro y con contenido de titanio o sus compuestos y,

Permitir que la mezcla reaccione.

Detener la reacción elevando la temperatura hasta 70° C según se a conveniente a los propósitos de lograr una viscosidad dada.

En el petróleo debe haber un contenido de vanadio hasta 400 ppm de vanadio y hasta 100 ppm de níquel

4. La reivindicación 3, en la cual el contenido de dopamina es el que se presenta naturalmente en el exprimido de la planta de banano según su variedad.

5. El proceso de la reivindicación 3, en el cual en lugar de agregar un exprimido de cualquier parte de banano se agrega dopamina o sus compuestos.

6. El proceso de la reivindicación 3, en el cual en lugar de un exprimido de cualquier parte de banano, se utiliza un exprimido de cualquier parte del banano modificado por cualquier procedimiento físico o químico.

7. El proceso para retirar petróleo, de cualquier grado API, de un derrame sobre agua, que consiste de tres pasos:

Agregar y distribuir uniformemente sobre el derrame una mezcla conformada por un exprimido de cualquier parte de la planta del banano, parcial o totalmente oxidado, peróxido de hidrógeno, alcohol etílico en un porcentaje de hasta un 30% en peso de la mezcla y como catalizador trazas de metales tales como hierro, vanadio o níquel.

Permitir que la mezcla obtenida repose a la intemperie, por un lapso de no menos de doce horas.

Retirar de la superficie del agua la suspensión lodosa obtenida.

8. El proceso de la reivindicación 7, en el cual se agrega y distribuye uniformemente, en lugar de un exprimido de cualquier parte de la planta de banano, dopamina o sus compuestos.

9. El proceso de la reivindicación 7, en la cual se agrega y distribuye uniformemente, en lugar de un exprimido de cualquier parte de la planta de banano, un exprimido de cualquier parte de la planta de banano modificado por cualquier procedimiento físico o químico.

10. El proceso para acelerar la descomposición a la intemperie del petróleo, de cualquier grado API, derramado sobre el suelo que consiste de dos pasos:

Agregar y mezclar homogéneamente con el suelo una mezcla conformada por un exprimido de cualquier parte de la planta del banano, parcial o totalmente oxidado, peróxido de hidrógeno y como catalizador trazas de metales tales como hierro, vanadio o níquel

Permitir la acción de la intemperie sobre el suelo, por un lapso no menor a tres meses, durante el cual se produce la descomposición del petróleo, el mismo que puede ser disminuido por medios físicos o químicos para acelerar la oxidación.

Obtención de de compuestos inocuos y biodegradables tales como dióxido de carbono, agua, compuestos de carbono, incluyendo pero no limitados a aldehidos, cetonas, quinonas y ácidos carboxílicos.

11. El proceso de la reivindicación 10, en la que se agrega y mezcla en lugar de exprimido de cualquier parte de banano dopamina o sus compuestos.

12. Las mezclas entre fluidos, entre fluido y sólido o entre sólidos que se describen en las reivindicaciones 1, 2, 3, 4 , 5, 6 , 7 ,8 9 ,10 y 11.

13. Las mezclas que contengan el exprimido de cualquier parte de la planta del banano, parcial o totalmente oxidadas o dopamina. Oxidación lograda por

cualquier método, a cualquier grado de conversión, especialmente pero no exclusivamente por adición al fluido de peróxido de hidrógeno (H 2 O 2 ), de burbujeo de aire o de oxígeno gaseoso.

14. Las mezclas descritas en la reivindicación 12; a las que se les ha agregado compuestos: de silicio, magnesio, de boro, flúor por separado o en combinación, en cualquier proporción de cada uno de estos compuestos, para producir movilidad de iones hidruro.

15. Las mezclas descritas en la reivindicación 12; a las que se les ha agregado compuestos de metales, especialmente pero no exclusivamente Li, Zn y Sn, para producir transferencia de iones hidruro.

16. Las mezclas tal como se describe en la reivindicación 12, a las que se ha añadido petróleo, derivados del petróleo, cada uno por separado o en combinación.

17. Las mezclas tal como se describe en la reivindicación 12, a las que se ha añadido aceites vegetales y alcoholes lineales o ramificados.

18. Las mezclas con contenido de dopamina y los compuestos de esta sustancia, por separado o en combinación, en fase fluida o sólida las que se les ha agregado compuestos: de silicio, magnesio, de boro, flúor por separado o en combinación, en cualquier proporción de cada uno de estos compuestos, para producir movilidad de iones hidruro.

19. Las mezclas con contenido de dopamina y los compuestos de esta sustancia, por separado o en combinación, en fase fluida o sólida a las que se les ha agregado compuestos de metales, especialmente pero no exclusivamente Li, Zn y Sn, para producir transferencia de iones hidruro.

20. Las mezclas con contenido de dopamina y los compuestos de esta sustancia, por separado o en combinación, a las que se ha añadido petróleo, derivados del petróleo.

21. Las mezclas con contenido de dopamina y los compuestos de esta sustancia, por separado o en combinación a las que se ha añadido aceites vegetales y alcoholes lineales o ramificados.

22. Las mezclas con contenido de dopamina y los compuestos de esta sustancia, por separado o en combinación, en fase fluida o sólida a las que se ha añadido metales, compuestos carbonatados o nitrogenados, y aire o gases tales como oxígeno y nitrógeno.

23. Los procesos y a las mezclas tal como se describe en las reivindicaciones 1, 2, 3, 4,5 , 6 , 7 , 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 y 23, en los que se conforme mezclas en diferentes proporciones de exprimido obtenido de la planta de banano y de dopamina y sus compuestos.

24. Los procesos y a las mezclas tal como se describe en la reivindicación 23, en los que se conforme diferentes condiciones de temperatura y presión, en diversos arreglos y combinaciones.

Description:

PROCESSO PARA MODIFICAR LA VISCOSIDAD DEL Descripción:

CAMPO DE LA INVENCIóN:

Esta invención, está relacionada a mezclas que se conforman con dopamina y con el exprimido obtenido de cualquier parte de la planta de banano. La invención ha sido ideada y desarrollada para cumplir múltiples propósitos, que entre otros son la alteración de la viscosidad del petróleo, por modificación de sus propiedades físicas y químicas, la generación de energía y la disolución de metales y sus compuestos.

El fluido obtenido por exprimido de cualquier parte de la planta de banano, que contiene dopamina, se comporta como un superácido. Esta característica establecida dentro del desarrollo experimental es la fundamental para esta invención, porque es la que permite la hidrogenación o reducción de sustratos, mediante la acción de metales activos o sus hidruros y la oxidación de compuestos orgánicos, mediante mecanismos aún no explicados y que se encuentran en estudio.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIóN:

Un gran porcentaje de las reservas mundiales de petróleo esta compuesta por crudo pesado y se halla repartida por todo el planeta, en yacimientos superficiales, en forma de arenas bituminosas y en el interior de la tierra. La calificación de crudo pesado o liviano proviene, del valor medido de la densidad del petróleo estudiado y de la incorporación de ese valor dentro de la definición de un parámetro aceptado, denominado grado API, el mismo que permite ubicar dentro de los petróleos pesados a los petróleos viscosos por ejemplo entre API 5 y API 16 y como livianos a los petróleos de menor viscosidad por ejemplo entre API 30 y API 50. Se entiende como "mejorar el petróleo" a los procesos mediante los cuales al aplicar ciertas técnicas sobre un petróleo, permiten obtener un petróleo más liviano. Por ejemplo la Patente US N 0 6852215 discute el término "mejorar petróleo" y especifica que este término se aplica simplemente, a procesar un petróleo de un grado API menor, logrando un petróleo de un grado API mayor, sin limitar los valores iniciales, los valores finales o inclusive el rango de esos valores. Los petróleos ecuatorianos están constituidos desde

asfaltos superficiales típicamente de 5 grados API (Pungarayacu) y petróleo ligero de hasta 42 grados API, en otros campos. Los primeros bajo el paralelo cero.

En la patente citada, se describen diversas técnicas que se aplican en la industria, como son las emulsiones y el vapor de agua a diversos valores de temperatura y presión, para alivianar el petróleo con diversas finalidades; también se discuten las limitaciones, particularmente lo elevado del costo de los procesamientos, la degradación experimentada por la materia prima y la dificultades encontradas a la hora de retirar los compuestos agregados al petróleo para alivianarlo, previo a su refinación.

Al mejorar los petróleos es muy relevante el considerar los efectos de la temperatura, y se puede afirmar, en forma general, que tanto a bajas temperaturas como a altas temperaturas se presentan reacciones no deseadas (cracking y coking). A altas temperaturas, se presentan graves inconvenientes en la operación; por esta causa es necesario, para preservar oportunamente los productos valiosos obtenidos; detener las reacciones indeseadas, conservando de esa manera, la calidad de la composición de salida de las reacciones. Definitivamente, son más manejables las situaciones que se presentan a temperaturas bajas, o como en el caso de esta invención a temperatura ambiente, para el control de la selectividad y el rendimiento, en las reacciones llevadas a cabo.

En el contexto de la recuperación de petróleo, la patente US N° 47722395, corresponde a una técnica que trata la oxidación de petróleo a temperaturas altas y a temperaturas consideradas bajas (entre 250 y 600 0 F), en esta patente se explica la baja movilidad que se produce a esas últimas temperaturas por incremento de la viscosidad. Es importante destacar que en esta invención se realiza oxidación del hidrocarburo a temperatura ambiente (60 0 F).

La patente US N 0 5021607 trata la oxidación de hidrocarburos saturados con la ayuda de mezclas que contienen óxido de titanio, óxido de silicón, un óxido alcalino una base orgánica que contenga nitrógeno y agua, donde el oxidante preferido es peróxido de hidrógeno, pero tanto la preparación del catalizador como las temperaturas óptimas para

el proceso de oxidación son mayores que la temperatura ambiental. A diferencia, en la invención que se reporta en le presente documento, la mezcla oxidante, el catalizador y el proceso desarrollado permiten operación a la temperatura ambiental y a presión atmosférica.

En la disolución de petróleo parafϊnico y asfalténico, con solventes lineales y aromáticos la eficiencia de la aplicación de los procedimientos depende de las características de los petróleos; cuando el contenido de aromáticos es significativo en el crudo, los solventes recomendados tienen restricciones por su elevado potencial cancerogénico, elevada volatilidad y bajos puntos de ignición. Por el contrario en la invención que se reporta en le presente documento, se utiliza un fluido que es biodegradable y no acarrea ninguno de los problemas antes mencionados.

La patente US N 0 5547563 que propone un método para mejorar el petróleo utilizando vibraciones sónicas, un terpeno (limoneno), un ácido graso y aceite de pino a baja presión y temperatura se manifiesta; que al aplicar la técnica propuesta, y de los resultados de la destilación se presenta un incremento inesperado de ligeros, cuya causa se desconoce, pero que se postula que es un resultado del ataque a los enlaces moleculares que unen las cadenas largas de alifáticos y que además se produce la separación los compuestos alifáticos de los anillos cíclicos y aromáticos, produciendo en ambos casos cadenas cortas. En forma similar en la invención que se reporta en le presente documento, uno de los componentes de las mezclas logradas es también un componente orgánico.

La transformación experimentada por los hidrocarburos al procesarlos para lograr la oxigenación hidrogenación ha sido discutida en la literatura pertinente y esta claro que se debe a catálisis acida. En este contexto, en la patente US 6359179 que trata de la cabonilación de parafϊnas, en la presencia de catalizadores sólidos, se explica que los resultados medidos se producen por intervención de los denominados superácidos, con la formación de compuestos intermedios carbocatiónicos, y que las reacciones suceden al tratar hidrocarburos oxigenados saturados. Los sólidos se pueden separar fácilmente de las mezclas reaccionantes y pueden ser reutilizados en alguna extensión por lapsos predeterminados. No sucede así, con los líquidos que acarrean inconvenientes. Las

mezclas fluidas de esta invención por el contrario no necesitan ser separadas y su eliminación, en caso de ser necesaria, se puede realizar con facilidad con el uso de una pequeña cantidad de energía.

DESCRIPCIóN DETALLADA DE LA INVENCIóN:

. La dop amina tiene la siguiente fórmula química:

(C 6 H 3 (OH) 2 -CH 2 -CH 2 -NH 2 )

y su nombre es 4-(2 aminoetil) benceno-1,2 -diol. Es un miembro de la familia de las cateco laminas, que es representada de la siguiente manera:

Distintos centros de investigación han reportado un contenido entre 80 y 560 miligramos de doparnina en la cascara de la fruta del banano. Se conoce que este compuesto tiene incidencia en las reacciones de oxidación. Algunas veces su presencia provoca efectos antioxidantes y otras de oxidación, dependiendo de la presencia de ciertos compuestos de carbono, especialmente de compuestos cíclicos, de iones y de compuestos polares.

El exprimido de partes de las plantas de banano (plantas de la familia Musaceae), es un fluido complejo compuesto principalmente de agua, fosfatos, potasio, quinonas, lignina y gomas, a más de dopamina. Dependiendo de la tecnología empleada durante el exprimido, puede obtenerse el fluido del tallo y del seudo tallo de banano, como un líquido acuoso, de alrededor del 50 % del peso original de la parte de la planta empleada, porcentaje que depende de la parte de la planta seleccionada. El líquido

resultante del exprimido contiene K, N, Mn, Ca, Mg, Zn y Cu, en diferentes proporciones.

El color del líquido, una vez separado todo residuo de celulosa, depende de la variedad de la planta de banano empleada. El líquido filtrado es inicialmente homogéneo; después de almacenado, en un recipiente hermético, por al menos quince días, es generalmente de color café claro seroso, límpido con contenido esencialmente de agua, gomas y sales.

Cuando se pone en contacto dos centímetros cúbicos de una solución acuosa de clorhidrato de dopamina (40 gr/lt) con quinientos centímetros cúbicos de petróleo ecuatoriano de API 16, en presencia de iones bivalentes como el magnesio y el calcio a un valor de pH entre 4 y 4.5 se observa un incremento significativo de la fluidez del petróleo, lo que se atribuye a efectos oxidativos cuya explicación completa no se dispone aún.

No obstante, se conoce que las reacciones de oxidación-reducción de orgánicos, en general involucran la formación de radicales, la- transferencia de electrones y la presencia de iones metálicos. Se ha observado la reducción directa de carbocationes, precisamente por cloruro de vanadio(II). Durante la autoxidación , el primer paso es la formación de hidroperóxidos que continúan reaccionando especialmente si se encuentran en el sustrato moléculas insaturadas. Con los alquenos la auto-oxidación se produce con la adición de RO 2 ' al doble enlace.

Cuando se pone en contacto al exprimido de la planta de banano, con compuestos de carbono, por ejemplo el petróleo, resulta la oxidación de esos compuestos en fase líquida, a condiciones de presión atmosférica y temperatura ambiente (Condiciones de la ciudad de Quito: 545 mm de Hg, Temperatura: 17 °C). Esta oxidación se consigue si en esa mezcla existen compuestos de metales tales como el vanadio, titanio y níquel, obtenidos previamente por métodos que incluyen la incorporación del exprimido de banano. El efecto se amplifica si se utiliza peróxido de hidrógeno.

Cuando se utiliza dopamina (clorhidrato de dopamina), en lugar del exprimido de banano, con peróxido de hidrógeno se produce el mismo efecto que con el exprimido del banano.

La protonación que se produce al contactar exprimido de banano con petróleo ecuatoriano, podría entenderse de alguna manera si se considera la existencia en el fluido del banano de quinonas. En efecto, Kursanov y colegas (1985) proveen de una explicación posiblemente factible, en parte, de los resultados observados si se considera que las quinonas en presencia de ácido fosfórico, producen de-hidrogenación de compuestos orgánicos, con formación de ion carbenio y la estabilización de este ion, mediante la pérdida de un protón, como se indica a continuación:

AH 2 + E ^ [AH] + +[EH]

[AH] + --> A + H

donde E es un agente electrofílico y A es el producto de la de-hidrogenación. El ion [AH] + puede ser muy estable.

En el caso del petróleo la reacción reversible es impulsada por los compuestos presentes originalmente en el hidrocarburo (vanadio y níquel). La donación de hidruro se mejora, aunque no significativamente, si en el petróleo existe estaño o zinc. Es posible que este comportamiento pueda explicarse mediante la hipótesis de una hidrogenación catalítica (Kursanov y colegas (1985)), que debe incluir cuatro etapas:

1. Protonación del sustrato ( olefina) para formar el ion carbenio, como se ilustra a continuación:

+

2. Activación de hidrógeno para formar la forma hidrogenada del portador, como se presenta a continuación:

Cat + H 2 -> CatH

3. Transferencia del ion hidruro de la forma reducida del catalizador al ion carbenio, como se indica a continuación:

4. La regeneración del catalizador.

Los hidrocarburos a más de constituir fuentes de energía, son la materia prima para la construcción de químicos; por lo que para su aprovechamiento eficiente se ha desarrollado gran cantidad conocimientos, los mismos que han permitido muchas aplicaciones, la mayoría de las cuales están basadas en la acidificación de mezclas reactivas o en el contacto con centros activos ácidos. La utilización de ácidos líquidos como el ácido sulfúrico y fluorhídrico ha sido restringida por problemas ambientales y de aplicación práctica, siendo su uso desplazado por catalizadores sólidos especialmente por aluminosilicatos cristalinos (zeolitas).

Algunos experimentos para llegar al desarrollo de esta invención fueron dirigidos a verificar el poder oxidante del exprimido de la planta de banano, parcialmente oxidado.

Con esa perspectiva, en el laboratorio, se realizaron pruebas para verificar el potencial de oxidación del exprimido de banano, por ejemplo se dispuso en una botella hermética de de 250 centímetros cúbicos; 100 centímetros cúbicos de una mezcla de exprimido de la planta de banano y cinco miligramos de cloruro férrico; después de transcurrido un minuto, pudo registrarse la presencia de vacío; evidenciado por el sonido producido por

el ingreso de aire al destapar el recipiente. La medición de presión no obstante indica valores calculados que son mayores a los esperados si se hubiera consumido solamente el oxígeno del aire sugiriendo el consumo adicional de otro gas, durante la reacción. Similares experimentos con compuestos de otros metales tales como vanadio, de níquel, cobre y platino arrojaron similares resultados.

Al sumergir en soluciones de peróxido de hidrógeno y exprimido de banano, aleaciones metálicas de plata y cobre y de oro y cobre, a temperatura y presión ambientales, pudo verificarse su disolución y el aparecimiento de protones, lo que pudo ser comprobado por la medición de corriente eléctrica continua en una celda electroquímica. Los valores medidos se incrementaron al emplear a estos metales como uno de los electrodos en la celda, cuando el otro electrodo fue construido de zinc o de grafito.

La oxidación lenta de compuestos orgánicos e inorgánicos, en un recipiente abierto, sin agitación, a presión atmosférica y temperatura de 18 0 C, especialmente ayudada por compuestos de hierro hace que presumiblemente se liberen protones del agua, y que se pueda leer valores diferentes de corriente eléctrica y voltaje conforme transcurre el tiempo de reposo de la mezcla en los recipientes, alcanzándose valores alrededor de 22 mA y 1 voltio con electrodos de cobre y zinc, de un centímetro cuadrado de superficie.

El valor de pH del exprimido de banano es similar al valor medido en algunas frutas y otros vegetales que es de 4.5, sin embargo si se oxida este exprimido con peróxido de hidrógeno (aproximadamente una gota por cada 20 centímetros de exprimido) el valor que se registra con un multímetro digital, por liberación de protones, es alrededor de 15 mA, valor que va decreciendo conforme transcurre el tiempo.

Al contactar el exprimido de banano con solventes lineales como el kerosene o la gasolina se observa la presencia de dos fases: agua y aceite, sin embargo cuando se pone en contacto al exprimido de banano con fuel oil N°6 (bunker), o diesel, a temperatura y presión ambientales, en presencia de metales estos compuestos cambian inmediatamente su viscosidad aparente. Si permanecen en contacto prolongado con exprimido de banano forman grumos y se solidifican.

Si se utilizan crudos livianos o pesados con exprimido de banano oxidado, también si se vierte petróleo sobre exprimido de banano y luego se derrama peróxido de hidrógeno, puede observarse inicialmente un alivianamiento de la mezcla y debido a la reversibilidad de la reacción, en forma rápida, la descomposición a carbón y otros compuestos, especialmente si se adiciona vanadio, níquel o hierro. Cabe destacar, que esto no es necesario con los petróleos ecuatorianos porque estos metales se encuentran típicamente en ellos.

La búsqueda de una manera de preservar el mejoramiento inicial del petróleo, observado, dirigió a la búsqueda de condiciones de reacción diferentes a las descritas en el párrafo anterior. Esas condiciones, a temperatura y presión ambientales, debido a la capacidad de disolver compuestos metálicos en el exprimido de banano, desarrollada en esta invención, permitió incorporar estos compuestos a variadas formulaciones, algunas de las cuales están aún en investigación, por ejemplo para incorporar 1 gramo de óxido de titanio, insoluble en agua, se requirieron 40 centímetros cúbicos de exprimido de banano, 20 centímetros cúbicos de un jabón neutro ( Tween 80 ), 20 centímetros de alcohol de 50° Gay Lussac y 1 gramo de glucosa. El compuesto formado al disolverse luego de 24 horas de reacción, probablemente un quelato, permite el mejoramiento del petróleo.

Otros metales ensayados fueron el ortovanadato de sodio y el cloruro de platino. Este último produjo, inmediatamente, el desprendimiento de cloro y una solución límpida.

Las pruebas realizadas con mezclas y petróleo pesado tanto con exprimido de la planta de banano como con dopamina y otros compuestos, a otras temperaturas hasta 60 0 C 5 fueron más exitosas que a temperatura ambiente, especialmente en los alrededores de los 35 0 C. El petróleo pesado al disminuir viscosidad, permite una mezcla más rápida y uniforme con otras sustancias. Los valores de las constantes de activación de las reacciones cambian acelerando la generación de productos. Desafortunadamente las reacciones de oxidación también incrementan su velocidad y no es fácil detener el deterioro de toda la materia prima.

Los estudios para detener la reacción y no permitir la reversibilidad del aligeramiento de los crudos demostraron que elevando la temperatura se podía desactivar los catalizadores metálicos formados que se encuentran probablemente formando quelatos orgánicos. La temperatura encontrada para detener la reacción fue hasta el momento de alrededor de 70° C 5 durante un tiempo que tiene que ser definido en base al volumen que se encuentre en tratamiento. La técnica aunque simple, a nivel de laboratorio, por las ventajas de adecuada transferencia de calor; es compleja, y no se halla al momento completamente desarrollada para volúmenes elevado de crudo, por causa de la formación de gases no identificados que alteran las propiedades de transferencia de calor en el interior de de la mezcla..

La concentración del exprimido de la planta de banano, por evaporación a presiones de vacío permite, según sea la cantidad de agua extraída obtener un producto semisólido de diferentes niveles de consistencia. El producto seco del proceso, sin agua, es una pasta que se agrega con dificultad al petróleo pesado, no así el producto semisólido, aunque ambos son más eficientes que el exprimido de la planta de banano sin tratar tanto para disminuir como para aumentar la viscosidad de los crudos. La pasta en cambio es muy eficiente para recuperar derrames especialmente si se la ha sometido a un tratamiento previo con peróxido de hidrógeno.

Se están realizando estudios de arropamiento de dopamina en diferentes soportes para facultar la reutilización del catalizador.

Así mismo, se está realizando pruebas con aceites vegetales de soya y de palma y otros ácidos grasos al igual que con cetonas, que han evidenciado cambios en algunas de sus propiedades físicas como químicas especialmente eléctrica y en la viscosidad.

Ejemplos:

Ejemplo 1.

Para comprobar experimentalmente la generación de energía eléctrica, en el interior de un fluido que contiene, entre otras sustancias, el exprimido de cualquier parte de la planta de banano, se debe observar el siguiente procedimiento:

a) Se mide 100 centímetros cúbicos del exprimido del tallo de la planta de banano y se reserva este volumen en un recipiente adecuado. b) Se mide medio centímetro cúbico de agua oxigenada (H 2 O 2 ) de 40 volúmenes y se reserva este volumen en un recipiente adecuado. c) Se mezclan los dos fluidos indicados en a) y b) y se agita la mezcla durante 30 segundos. d) En la mezcla obtenida en c) se sumergen completamente dos electrodos metálicos de un centímetro cuadrado de superficie, el uno de cobre y el otro de Zinc, con una separación aproximada de 1 milímetro, entre ellos. e) Con ayuda de un multímetro digital se pueden medir los valores de intensidad de corriente de aproximadamente 15 miliamperios DC y de diferencia de potencial de alrededor de 1 voltio DC.

Para distintas separaciones entre los electrodos, se pueden medir distintos valores de corriente eléctrica y voltaje.

Ejemplo 2.

Para comprobar experimentalmente la generación de energía eléctrica, en el interior de un fluido que contiene, entre otras sustancias, el exprimido de cualquier parte de la planta de banano, se debe proceder de la manera siguiente:

a) Se mide un volumen de 100 centímetros cúbicos del exprimido del tallo de la planta de banano, y reserva en un recipiente apropiado. b) Se pesa 20 miligramos de alúmina (Al 2 O 3 ), en una balanza de precisión. c) Se pesa 5 miligramos de hidruro de aluminio y litio ( Li Al H 4 ), en una balanza de precisión. d) A continuación se debe mezclar a) con b) en un recipiente apropiado y agitar la mezcla enérgicamente durante un minuto. e) A la mezcla d) agregar c). Agitar enérgicamente, durante un minuto.

f) En la mezcla obtenida, se sumergen completamente dos electrodos de un centímetro cuadrado de superficie, uno de cobre y otro de Zinc, con una separación aproximada de 1 milímetro, entre ellos. g) Con ayuda de un multímetro digital se pueden medir las propiedades eléctricas del fluido, obteniéndose lecturas de intensidad de corriente de aproximadamente 8 miliamperios DC y una diferencia de potencial de alrededor de 0.6 voltio DC.

Tómese en cuenta que para distintas separaciones entre los electrodos, se pueden medir distintos valores de corriente eléctrica y voltaje.

Ejemplo 3.

Este ejemplo proporciona una información detallada sobre el procedimiento empleado, a nivel de laboratorio para alterar las características físicas y químicas de un petróleo de 16 grados API, con el objetivo de proporcionar una idea de la manera en la cual esta invención permite resolver, en parte, una contaminación de agua, producida por un derrame de petróleo. Debe, no obstante, resaltarse que el procedimiento es válido, con ligeras modificaciones para un crudo, ya sea liviano o pesado.

Previamente a ejecutar el experimento se debe preparar la mezcla A, a la que se denominará aumentadora de viscosidad, de la manera que se describe a continuación:

a) Medir y reservar un volumen de 84.5 centímetros cúbicos del exprimido de la planta de banano. b) Medir y reservar 25 centímetros cúbicos de alcohol etílico. c) Medir y reservar 0.5 centímetros cúbicos de agua oxigenada (H 2 O 2 ). d) Mezclar a) y b). La mezcla obtenida debe ser agitada enérgicamente, durante treinta segundos. e) A la mezcla descrita en d) se le agrega c). Se agita enérgicamente durante treinta segundos. f) Se agregan 0.1 gramos de óxido de hierro (F e2 O 3 ), a la mezcla descrita en e). Se agita enérgicamente durante 1 minuto.

Para continuar el procedimiento, se debe disponer de una bandeja de vidrio honda, en lo posible de fondo plano, para que sea factible verificar espesores comparativos de las capas de agua y crudo y la eventual presencia de sólidos decantados.

a) Depositar en la bandeja referida agua hasta aproximadamente 10 centímetros de altura. b) Depositar petróleo, sobre el agua, hasta obtener una capa de alrededor de dos o tres milímetros de espesor. c) Agregar la mezcla A, al arreglo anterior, en una proporción aproximada a un 10% del volumen del petróleo derramado. Una vez agregada la mezcla A, se procede a ponerla en contacto con la superficie contaminada, tratando de mezclar, por ejemplo con ayuda de una espátula, de manera que la mezcla A se distribuya en el agua y en la capa de hidrocarburo. d) Permitir que el arreglo repose por un lapso aproximado de ocho horas. ( Si se agita, mediante cualquier dispositivo mecánico, ya sea sobre la superficie o en todo el volumen del derrame, el lapso necesario no se extiende a más de cuatro horas) e) Cumplido el lapso especificado en d), puede constatarse sobre la superficie del agua, en la bandeja de vidrio, una suspensión lodosa. Si se desplaza una espátula sobre la superficie o si se insufla una corriente de aire por la superficie del derrame, se puede observar la presencia de agua libre de petróleo contaminante, al desplazarse la suspensión lodosa en la dirección de la corriente generada. La suspensión lodosa es fácil de separar del agua, por cualquier método mecánico, porque flota en la misma sin disgregarse.

Cuando se realiza experiencias, con el concurso de la mezcla A, con un volumen mayor de petróleo y agua, a nivel piloto, sobre piscinas que contienen en su superficie petróleo derramado; puede constatarse, a simple vista, después de esperar el lapso previsto en el procedimiento, el cambio de las propiedades físicas y químicas del petróleo; sin importar si en el ensayo había previamente en la piscina petróleo de cualquier grado API, o aún sus mezclas, e inclusive petróleo envejecido a la intemperie.

En un derrame sobre el suelo, la limpieza del petróleo derramado es muy difícil y complicada, si no imposible, a corto y mediano plazo. La tecnología moderna ofrece muchas alternativas técnicas. Algunas de ellas están basadas en lograr la degradación del hidrocarburo. Las técnicas más aceptadas son las que sujetan al suelo contaminado a la acción de microorganismos especializados en la descomposición de esa contaminación. Es de destacar que lamentablemente la degradación es lenta y por ello no muy eficiente.

Mediante el empleo de la mezcla A de esta invención las técnicas mencionadas y otras afines que requieran la degradación acelerada del petróleo pueden resultar exitosas, por cuanto dependen de la provisión de un sustrato con un contenido de carbono susceptible de ser asimilado por microorganismos, que el empleo de esta invención proporciona.

Ejemplo 4.

Con este ejemplo se ilustran dos bondades de la presente invención: primero el procedimiento empleado, a nivel de laboratorio para alterar las características físicas y químicas de un petróleo de 16 grados API y, luego; dentro del procedimiento mencionado, la disolución de ortovanadato de sodio en una solución acuosa.

Previamente a ejecutar el procedimiento, se debe preparar la mezcla B, a la que se le denominará mezcla reductora de viscosidad:

A) Medir un volumen de 40 centímetros cúbicos del exprimido del tallo de la planta de banano y reservarlo en un recipiente apropiado

B) Medir y reservar, en un recipiente apropiado, 20 centímetros cúbicos de detergente neutro (Tween ochenta).

C) Medir y reservar un volumen de 20 centímetros cúbicos de alcohol etílico de 50° Gay Lussac, en un recipiente apropiado.

D) Pesar 1 gramo de óxido de titanio.

E) Pesar 1 gramo de glucosa grado industrial, en una balanza de precisión.

F) Pesar 1 gramo de ortovanadato de sodio, en una balanza de precisión.

G) Tomar B) y agregarle C); agitar la mezcla enérgicamente, por aproximadamente

2 a 3 minutos, hasta que se consiga uniformidad. H) Tomar A) y agregar G), se debe agitar la mezcla, por aproximadamente 2 minutos, hasta que se consiga uniformidad. I) A la mezcla obtenida en H); agregar D) y F). Agitar la mezcla enérgicamente durante 3 minutos. J) La mezcla obtenida en I), debe reposar, a la temperatura ambiente (18 0 C), por

24 horas, en un recipiente abierto. Los compuestos insolubles al final de la preparación de la mezcla I) y durante el tiempo señalado, aparentemente se han disuelto.

El volumen requerido de la mezcla B, apropiado para un volumen dado de otro petróleo, de otro grado API, diferente del mencionado abajo, en este ejemplo, debe ser previamente establecido mediante un proceso de prueba y error. En la prueba debe conseguirse un incremento del grado API del crudo tratado de al menos cinco unidades con respecto de su valor original, para considerar que se ha determinado el volumen buscado. El procedimiento, para una prueba típica, de mejoramiento de petróleo se realiza de la manera que se describe a continuación:

A. Medir 100 centímetros cúbicos de petróleo, de 16 grados API.

B. Determinar el valor del grado API original

C. Al petróleo se agrega un volumen de 30 centímetros cúbico de la mezcla B, preparada con anticipación de la manera indicada.

D. Agitar enérgicamente por un lapso de cinco minutos.

E. Agregar 10 centímetros cúbicos de agua destilada.

F. Determinar el valor del grado API final.

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