Investigadores rusos desarrollan un método innovador para quitar azufre del petróleo

El problema de reducción del contenido de azufre (desulfuración) en los productos derivados del petróleo está en el centro de atención de los investigadores rusos y extranjeros. La desulfuración mejora en gran medida las calidades del petróleo para su venta y consumo, reduce su impacto en el medio ambiente y aumenta la vida útil del equipo de refinería del petróleo.

La necesidad de transformar el petróleo pesado en combustibles y aceites con bajo contenido de azufre se hace hoy cada vez más acuciante. La causa principal de esto es el agotamiento de yacimientos de hidrocarburos ligeros y el aumento de la cuota del petróleo con alto contenido de azufre en el volumen general del crudo que se extrae. En 2016, el volumen de petróleo con contenido muy alto de azufre (1,68%) y con contenido alto de azufre (0,61-1,68%) fue de un 69% en Rusia.

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Las combinaciones del azufre que se encuentran en productos derivados del petróleo empeoran las calidades de uso del combustible, causan la corrosión del equipo y reducen la estabilidad antioxidante del mismo. Esto pone de relieve que es necesario desarrollar nuevos métodos físicos y químicos para mejorar la calidad de productos derivados del petróleo reduciendo el contenido de combinaciones orgánicas del azufre en estos.

Los métodos más difundidos de desulfuración que se aplican hoy son la refinación por adsorción, hidrodesulfuración y desulfuración por sonocatálisis. Las deficiencias de estos métodos cristalizan en un alto consumo de energía, la complejidad de equipos e instrumentos, pérdidas de catalizadores caros, la complejidad del sistema y la selectividad de métodos que se aplican para eliminar combinaciones del azufre.

Según varios investigadores rusos y extranjeros, uno de los métodos más prometedores de desulfuración del crudo es el tratamiento por cavitación hidrodinámica. La cavitación es un proceso de formación e implosión de cavidades de vapor dentro de un fluido en estado líquido. La mayoría de generadores de la cavitación hidrodinámica que se usan hoy consisten en tuberías de diferente sección donde, en los puntos de cambio de presión, se forman cavidades. El defecto principal de tales dispositivos es el tratamiento irregular del crudo.

Los científicos de la Universidad Técnica Estatal del Don desarrollaron un transformador electromecánico con una parte discreta que forma en el material procesado un campo de cavitación y de golpe mediante el movimiento de muchos elementos ferromagnéticos a los que se aplica el campo magnético. La máxima eficacia de la eliminación de combinaciones del azufre se consigue debido a una trayectoria especial del movimiento de elementos ferromagnéticos que se modela tomando en consideración las propiedades de hidrocarburos que se procesan y se regula por el algoritmo de conmutación de fases del inductor.

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Durante el experimento, el grado de refinación del crudo fue de un 95%. Los resultados de investigación se presentaron en la ХIII Conferencia Científica Internacional 'Dinámica de Sistemas Técnicos', celebrada en Rostov del Don en septiembre pasado. En vista de la eficacia del proceso tecnológico presentado, los autores propusieron las posibilidades de implantar esta tecnología en las plantas.

"La tecnología de desulfuración propuesta sería eficaz, ante todo, para las plantas pequeñas de refinería de petróleo que no tienen recursos financieros suficientes para instalar equipos de refinería caros que consumen mucha energía. Mientras, la posibilidad de cambiar las dimensiones de la tecnología propuesta permitirá usarla en grandes refinerías de petróleo también, lo que mejorará la calidad del petróleo y reducirá la carga financiera de la empresa", destaca uno de los autores de la investigación, Maxim Minkin, jefe de la Dirección de investigaciones científicas de la Universidad Técnica Estatal del Don.