Procedimiento para reducir la viscosidad de petróleos crudos.

Procedimiento para la reducción de la viscosidad de petróleos crudos,

que comprende sustancialmente una etapa de separación de dichos petróleos crudos para separar una fracción ligera y una fracción pesada que presenta un contenido en agua residual no superior a 1.400 ppm y una etapa de tratamiento de dicha fracción pesada separada por medio de irradiación de microondas, funcionando a temperaturas comprendidas entre 50 y 350ºC, durante un periodo de tiempo comprendido entre 1 s y 120 min y con unas frecuencias comprendidas entre 0,3 y 300 GHz, siendo dicha irradiación llevada a cabo por un sistema que comprende una brida (1) metálica para ser fijada al conductor externo del cable de transición coaxial (2), brida sobre la cual está montada una ventana (3) de material transparente a las microondas, que soporta un cilindro (4), una antena, que es insertada en el conductor central del cable de transición coaxial (5), sobresaliendo dicha antena de la ventana una extensión apropiada, apta para garantizar la transmisión de las microondas.

Procedimiento para reducir la viscosidad de petrïleos crudos.

La presente invenciïn se refiere a un procedimiento para reducir la viscosidad de petrïleos crudos por medio de tratamiento con microondas.

En la industria petrolïfera se han reivindicado numerosas aplicaciones de microondas a la producciïn-extracciïn de petrïleo, en particular de yacimientos de petrïleos pesados, arenas petrolïferas, esquistos bituminosos. Las invenciones se refieren a procedimientos para la aplicaciïn de microondas directamente in situ, en el yacimiento. La extracciïn de petrïleos crudos pesados y petrïleos no convencionales es difïcil debido a la elevada viscosidad de estos petrïleos crudos. Se utilizan tïcnicas particulares para su extracciïn, tales como CSS (Cyclic Steam Stimulation, estimulaciïn cïclica con vapor) o SAGD (Steam-Assisted Gravity Drainage, drenaje por gravedad asistido con vapor) que se basan en inyecciones de vapor caliente en el yacimiento para favorecer el movimiento del petrïleo crudo y por consiguiente su emisiïn. Este tipo de tïcnicas tambiïn se denominan “estimulaciïn tïrmica” del yacimiento. La utilizaciïn de microondas generadas in situ en el yacimiento, provoca un calentamiento dirigido del petrïleo crudo, que facilita su movimiento y por consiguiente su extracciïn. Aplicaciones de este tipo se describen, por ejemplo, en la patente US nï 5.082.054, que describe cïmo aplicar radiaciones electromagnïticas a una frecuencia apta para favorecer la extracciïn de petrïleos de yacimientos, esencialmente por medio de calentamiento “selectivo” inducido por microondas. La patente describe un tipo de protocolo para optimizar el tipo y las condiciones de irradiaciïn que han de aplicarse posteriormente en el yacimiento subyacente. Este procedimiento se aplica principalmente para petrïleos no convencionales (arena bituminosa, esquisto bituminoso) .

El documento US 2007/131591 (A1) describe la aplicaciïn de microondas para producir petrïleo a partir de fuentes de petrïleo no convencional entre las que se encuentran: arenas bituminosas, arenas petrolïferas, esquistos bituminosos, detritos de petrïleo y lodos de petrïleo. Las radiaciones de microondas utilizadas adecuadamente permiten descomponer estos materiales al menos parcialmente, obteniendo un “producto a base de petrïleo”.

El documento US 4419214 reivindica un procedimiento de mejora para la recuperaciïn de petrïleo pesado o kerïgeno a partir de esquistos bituminosos, o para la obtenciïn de hidrocarburos pesados (alquitrïn) a partir de carbonos o lignitos de baja calidad. Estos procedimientos, que convencionalmente se efectïan mediante calentamiento de las rocas que contienen los petrïleos hasta 450-550ïC (incluso hasta 750ïC para carbïn) , pueden llevarse a cabo a una temperatura muy inferior (230ïC) mediante irradiaciïn con microondas a una frecuencia adecuada. La tïcnica descrita tambiïn utiliza un gas como agente de expulsiïn que favorece la recuperaciïn de hidrocarburos lïquidos; este aspecto se considera particular y supone una mejora con respecto a patentes anteriores tales como la patente US nï 3.104.711, que describe la utilizaciïn de la energïa suministrada por microondas para favorecer la producciïn de petrïleo a partir de yacimientos.

Por tanto, se conoce la utilizaciïn de ondas electromagnïticas y en particular microondas para estimular la producciïn de hidrocarburos a partir de sus yacimientos, pero es compleja de implementar, ya que prevï la transmisiïn de ondas electromagnïticas en el subsuelo por medio de dispositivos especïficos.

El movimiento y, de manera mïs general, la reducciïn de la viscosidad de petrïleos crudos pesados o residuos de petrïleo crudo y su procesamiento se efectïa normalmente mediante lavado con productos de hidrocarburos mïs ligeros (por ejemplo gasïleo) y/o por medio de procedimientos tïrmicos (por ejemplo visbreaking o reducciïn de viscosidad) . Estos procedimientos tïrmicos producen, mediante rotura de las molïculas mïs pesadas, la fracciïn mïs ligera y menos viscosa, acompaïada por el depïsito de coque en los hornos. El documento US 20070056880 describe un procedimiento para reducir la acidez de mezclas de hidrocarburos, mediante el cual son posibles beneficios adicionales, tales como reducciïn de la viscosidad. El procedimiento incluye enviar un vapor de hidrocarburo a una unidad de tratamiento por microondas.

Se ha descubierto ahora que aplicando adecuadamente microondas a la parte mïs pesada del petrïleo crudo, despuïs de la separaciïn de la fracciïn mïs pesada, la viscosidad de esta fracciïn pesada se reduce considerablemente, de manera permanente y no temporal, favoreciendo por consiguiente su movimiento y mejorando su calidad.

Esto evita, parcial o totalmente, tener que lavar el petrïleo crudo o el residuo para reducir su viscosidad. El lavado se efectïa en realidad tal como se indicï anteriormente, con productos de hidrocarburos ligeros de alta calidad: la eliminaciïn o reducciïn de la entidad del lavado proporcionan ventajas econïmicas y operativas. De esta manera, se obtiene un procedimiento para fluidificar y facilitar el movimiento de petrïleos crudos o residuos pesados sin tener que aïadir otros productos o aditivos.

El procedimiento, objeto de la presente invenciïn, para reducir la viscosidad de petrïleos crudos comprende sustancialmente una etapa de separaciïn de dichos petrïleos crudos para separar una fracciïn ligera y una fracciïn pesada que presenta un contenido en agua residual no superior a 1.400 ppm, preferentemente no superior a 1.000 ppm, mïs preferentemente no superior a 500 ppm, y una etapa de tratamiento de dicha fracciïn pesada separada mediante irradiaciïn con microondas (en modo continuo o pulsado) funcionando a temperaturas comprendidas entre 50 y 350ïC, preferentemente entre 100 y 320ïC, mïs preferentemente entre 170 y 280ïC, durante un periodo de tiempo que oscila entre 1 segundo y 120 minutos, preferentemente entre 10 segundos y 60 minutos, mïs preferentemente entre 20 segundos y 40 minutos, y con frecuencias comprendidas entre 0, 3 y 300 GHz, preferentemente entre 0, 5 y 30 GHz, mïs preferentemente entre 0, 8 y 7 GHz.

Mïs especïficamente, el tratamiento mediante irradiaciïn con microondas puede efectuarse preferentemente sobre una fracciïn pesada del petrïleo crudo que no contiene gas y los componentes ligeros que hierven dentro del intervalo del gas licuado de petrïleo (LPG) .

Dicho tratamiento de irradiaciïn puede llevarse a cabo preferentemente mediante un sistema de irradiaciïn particular, que se describe en los ejemplos, que permite concentrar la intensidad de la irradiaciïn en la zona del reactor en la que estï presente el petrïleo crudo obteniendo una mejor irradiaciïn en menos tiempo y beneficios adicionales tales como la disminuciïn del punto de licuefacciïn y los asfaltenos y la estabilidad del valor de p.

Dicho tratamiento de irradiaciïn no utiliza materiales que absorben microondas.

La etapa de separaciïn puede ser una vaporizaciïn ultrarrïpida o destilaciïn.

A efectos de la presente invenciïn, las etapas de separaciïn de fracciones pesadas que pueden obtenerse con unidades de desasfaltado tambiïn se consideran eficaces; estas fracciones pesadas se someten posteriormente a tratamiento con microondas.

Puede estar presente una etapa de desalinizaciïn aguas arriba de la vaporizaciïn ultrarrïpida o destilaciïn, que consiste en una etapa de desalinizaciïn tradicional, que se efectuarï preferentemente a de 120ïC a 130ïC con la adiciïn de desemulsionantes hasta que se alcance el contenido en agua ïtil para la aplicaciïn de la invenciïn.

La fracciïn ligera obtenida en la etapa de separaciïn, despuïs de separarse de los gases, puede unirse ventajosamente con la fracciïn pesada tratada mediante irradiaciïn con microondas.

Los siguientes ejemplos, cuyo objetivo es proporcionar una mejor ilustraciïn de la invenciïn, no han de considerase limitativos de la misma.

Ejemplos Se utilizï un petrïleo crudo aromïtico pesado del que se habïan retirado las fracciones mïs ligeras mediante destilaciïn (muestra que consiste en la fracciïn de petrïleo crudo de Gela 230ïC+) , como muestra para la experimentaciïn.

PETRïLEO CRUDO

El petrïleo crudo, indicado como Gela 55, es un petrïleo crudo con 11, 6ï API y una viscosidad de 2540 mPaïs a 38ïC; otras caracterïsticas del petrïleo crudo se indican en la tabla:

Tabla: Propiedades de la muestra Gela 55 como tal

Propiedades Valor

Agua [% v/v] 2, 25 Azufre [% m/m] 6, 65 TAN [mg KOH/g] 1, 11 Asfaltenos (C7) [% m/m] 14, 41

La fracciïn de 230ïC+ obtenida... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la reducciïn de la viscosidad de petrïleos crudos, que comprende sustancialmente una etapa de separaciïn de dichos petrïleos crudos para separar una fracciïn ligera y una fracciïn pesada que presenta 5 un contenido en agua residual no superior a 1.400 ppm y una etapa de tratamiento de dicha fracciïn pesada separada por medio de irradiaciïn de microondas, funcionando a temperaturas comprendidas entre 50 y 350ïC, durante un periodo de tiempo comprendido entre 1 s y 120 min y con unas frecuencias comprendidas entre 0, 3 y 300 GHz, siendo dicha irradiaciïn llevada a cabo por un sistema que comprende una brida (1) metïlica para ser fijada al conductor externo del cable de transiciïn coaxial (2) , brida sobre la cual estï montada una ventana (3) de material

transparente a las microondas, que soporta un cilindro (4) , una antena, que es insertada en el conductor central del cable de transiciïn coaxial (5) , sobresaliendo dicha antena de la ventana una extensiïn apropiada, apta para garantizar la transmisiïn de las microondas.

2. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 1, en el que la etapa de tratamiento por medio de irradiaciïn de microondas es llevada a cabo funcionando a temperaturas comprendidas entre 100 y 320ïC, durante un periodo de tiempo comprendido entre 10 s y 60 min y con frecuencias comprendidas entre 0, 5 y 30 GHz.

3. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 2, en el que la etapa de tratamiento por medio de irradiaciïn de microondas es llevada a cabo funcionando a temperaturas comprendidas entre 170 y 280ïC, durante un periodo de 20 tiempo comprendido entre 20 s y 40 min y con frecuencias comprendidas entre 0, 8 y 7 GHz.

4. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 1, en el que la fracciïn ligera, despuïs de haber sido separada de los gases, es mezclada con la fracciïn pesada tratada por medio de irradiaciïn de microondas.

5. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 1, en el que la separaciïn de los petrïleos crudos es llevada a cabo, de modo que se obtenga una fracciïn pesada con un contenido en agua residual no superior a 1.000 ppm.

6. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 1, en el que la separaciïn de los petrïleos crudos es llevada a cabo, de modo que se obtenga una fracciïn pesada con un contenido en agua residual no superior a 500 ppm. 30

7. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 1, en el que la etapa de separaciïn es una vaporizaciïn ultrarrïpida o una destilaciïn.

8. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 1, en el que aguas arriba de la vaporizaciïn ultrarrïpida o destilaciïn hay 35 una etapa de desalinizaciïn.