Escuela Superior Politécnica del Litoral

Química y Refinación de Petróleo y Gas

Uso de dispersantes para derramamiento de hidrocarburos

David Marcelo Salinas Loor

21/01/2015

1. Objetivos

Determinar la eficiencia del uso de dispersantes para derrames de hidrocarburos.

2. Marco teórico

Dispersantes.- Los dispersantes se utilizan para combatir derrames de hidrocarburos. En la actualidad, están formulados para mitigar con rapidez y seguridad el daño potencial al medio ambiente que plantea un gran derrame de hidrocarburo. Los dispersantes se consideran una de las primeras herramientas con las que cuentan los encargados de brindar respuesta a los derrames. Entre los componentes que son importantes de los dispersantes químicos son los agentes tensoactivos (surfactantes), los cuales son moléculas que tienen extremos tanto solubles en agua (hidrófilos) como solubles en aceite (hidrófobos). Estas moléculas, cuando se aplican a un derrame de hidrocarburo, se orientan a la interfaz hidrocarburo/agua de modo tal que los extremos hidrófilos de las moléculas están en el agua y los extremos hidrófugos en el hidrocarburo. El resultado es una reducción de la tensión superficial entre el petróleo y el agua. Esta acción reduce la cohesividad de la mancha de hidrocarburo y, mediante agitación, se forman en el agua próxima a la superficie gotitas de hidrocarburo finamente dispersas cuyo tamaño varía, de acuerdo a la eficacia de la fórmula del surfactantes; los surfactantes hidrófilos también impiden la re- coalescencia de las gotitas.

Modo de dispersión.- Los dispersantes se aplican diluidos en agua de mar o sin diluir. La aspersión aérea, que se realiza desde aviones de ala fija pequeños y grandes, y también desde helicópteros, es el método de aplicación más eficiente. Los sistemas de aspersión en pequeñas aeronaves utilizados para asperjar pesticidas en cultivos pueden modificarse para la aspersión de dispersantes. Esas aeronaves pueden transportar de 250 a 1000 litros (L) de dispersante y realizar muchos vuelos en un día en condiciones diversas. [1]

De manera general se puede encontrar dos tipos de dispersantes, los concentrados y los corrientes:

Los dispersantes corrientes suelen ser basados en disolventes de hidrocarburos y contienen una mezcla de emulsificadores. Se suelen aplicar sin diluir, tal como los suministra el fabricante.

Los dispersantes concentrados son mezclas de emulsificadores, agentes humectantes y disolventes oxigenados. Contienen más ingredientes activos que los dispersantes corrientes y suelen provocar una dispersión más rápida y mejor de los hidrocarburos. Algunos de

estos productos son descritos por sus fabricantes como dispersantes automezclables y pueden utilizarse:

Sin diluir para rociar desde el aire y, en algunos casos, desde buques de superficie.

Diluidos en agua de mar, cuando se aplican desde buques de superficie. [2]

3. Materiales e instrumentos

Refractómetro Recipiente grande para agua Probeta Agua Muestra de diesel Dispersante Sal

4. Procedimiento

Llenar un recipiente con agua y dejar que el agua se estabilice por unos segundos, verificar que el recipiente sea adecuado para el volumen de cuatro litros o más.

Medir los parámetros como pH , temperaturas, TDS en el agua. Verificar el pH del dispersante y concentración de compuestos activos(grados

brixs) Medir 120 ml de muestra d crudo. Verter el petróleo en el recipiente que contenga agua, tratando de esparcir hasta

que se cubra toda la superficie. Colocar el dispersante poco a poco hasta notar un rompimimiento en la mancha. Establecer el volumen del dispersante.

5. Datos

Agua dulce Agua saladaVolumen del diesel (ml) 50 50Volumen del dispersante (ml) 0.02 0.02Grados brix 0 3

Tabla 5.1. Datos de las muestras

6. Cálculos

Agua dulce:

0.02mldel dispersante50mldel diesel

=0.02l del dispersante50 ldel diesel

x3.785 lde diesel1galó ndediesel

1.5 x10−3litros dedispersante/ galones dediesel

0.06342 litrosde dispersante/barriles dediesel

Agua salada:

0.02mldel dispersante50mldel diesel

=0.02mldel dispersante50mldel diesel

x3.785l diesel

1 galó ndediesel

1.5 x10−3litros dedispersante/ galones dediesel

0.06342 litrosde dispersante/barriles dediesel

7. Análisis de resultados

Tanto para el agua dulce como para el agua salada la cantidad de dispersante necesaria para el diesel derramado fue la misma.

La cantidad de dispersante que se necesita para poder mitigar en el agua los efectos de un barril de diesel es de 0.06342, lo cual considero que es una cantidad pequeña.

8. Recomendaciones

Limpiar adecuadamente el refractómetro después de cada uso para que no de lecturas falsas.

Al verter una cantidad de dispersante, esperar un momento a ver si surge efecto.

9. Conclusiones

El uso de dispersantes es aplicado para remediación ambiental como por ejemplo cuando hay derrames de crudos, esto puede ser aplicado tanto como para el caso del agua del mar (experimentación con agua salada) y para el caso del agua dulce ya sea derramamiento en ríos o en vertientes aledañas a alguna refinería (experimentación con agua dulce).

10. Bibliografía

[1] ARPEL, “Guía para el uso de dispersantes en derrames de hidrocarburos”, Mayo del 2007, recuperado el 20 de enero del 2015 de: http://www.oilproduction.net/files/Guia_uso_dispersantes.pdf

[2] Emilio León Hoffmann, “Consideraciones ambientales para el uso de dispersantes en operaciones de control de la contaminación por hidrocarburos”,(s.f.),recuperado el 20 de enero del 2015 de: http://revistamarina.cl/revistas/1998/6/leon.pdf