Tecnología
Equipos especiales
Prototipos y técnicas de estudio desarrolladas especialmente por Lab FIRP a solicitud de socios, para investigación y desarrollo.
Reometro interfacial de gota goratoria oscilante RI_1000
El método reología interfacial de gota giratoria oscilante, el cual se encuentra disponible recientemente en nuestro Laboratorio, permite realizar mediciones de reología interfacial dilatacional de burbujas y gotas, para sistemas surfactante/aceite/agua con tensiones bajas y ultrabajas hasta de 10-3 a 10-4 mN/m.
Tal desarrollo tecnológico fue llevado a cabo durante seis años de estrecha colaboración entre el Lab FIRP y el Centro de Innovación Tecnológica de la Universidad de Los Andes (CITEC-ULA), dependencia del Parque Tecnológico de la Universidad de Los Andes.
Campo y Disciplina
Formulación óptima de sistemas surfactante/aceite/agua, deshidratación de petróleo, rompimiento de emulsiones, Recuperación mejorada de Petróleo EOR.
Ventajas competitivas de esta tecnología
Su importancia es que el método actual utilizado para reología dilatacional, de gota colgante, solo se puede utilizar hasta tensiones interfaciales de unos pocos mN/m, a valores más bajos la gota se desprende de la jeringa, y mediciones con tensiones bajas o ultrabajas no pueden ser realizadas. Mientras que el método de gota giratoria puede ser utilizado para tensiones interfaciales ultrabajas de hasta 10-3 a 10-4 mN/m. El método de gota giratoria oscilante también utiliza un tratamiento matemático de los resultados más simple que el de gota colgante oscilante, porque para este último se debe realizar un tratamiento de la geometría de la gota con ecuaciones de Laplace para obtener el área interfacial, mientras que el equipo de gota giratoria tiene una geometría más simple.
Principio de medición
El reómetro interfacial de gota giratoria RI-1000 (CITEC-ULA FIRP, Venezuela) permite determinar la tensión interfacial y el área interfacial colocando una gota de fase oleosa (o burbuja) en un capilar con la fase acuosa.
Se varía la velocidad de rotación y el área de la gota periódicamente con un comportamiento sinusoidal con una amplitud entre dos velocidades de rotación. Se pueden realizar barridos de frecuencia desde 0,05 hasta 0,25 rad/s (Zamora y col., 2018). El instrumento toma automáticamente fotografías en un intervalo que se puede modificar, hasta una velocidad de una fotografía cada 0,05 seg. El equipo permite registrar la velocidad de rotación y el diámetro de gota de cada fotografía.
Zamora, J. M., Márquez, R., Forgiarini, A. M., Langevin, D., & Salager, J. L. (2018). Interfacial rheology of low interfacial tension systems using a new oscillating spinning drop method. Journal of colloid and interface science, 519, 27-37.
Tensiómetro de Gota Giratoria TGG-110-M4
La técnica de la gota giratoria posee varias ventajas sobre los otros métodos susceptibles de medir las tensiones bajas como aquellos de la gota colgante o de la gota colocada:
Primero, es el único método en que no hay un contacto de la interfase con un sólido, y por tanto no hay necesidad de evaluar un ángulo de contacto en la frontera trifásica.
Segundo, es relativamente fácil utilizarlo en las condiciones de aproximación de Vonegut en las cuales la gota es alargada; basta con medir su diámetro para estimar la tensión, en lugar de tener que evaluar la variación de curvatura entre puntos de la interfase.
Este tensiómetro de gota giratoria es el resultado de la colaboración entre el Lab FIRP y el Centro de Innovación Tecnológica (CITEC).
El CITEC está actualmente fabricando en pequeña serie el nuevo modelo TGG110-M4 con iluminación LED ultrabrillante, cámara CCD y control de temperatura (salida al mercado a mediados de noviembre 2011).
El Laboratorio FIRP se encarga de entrenar a los usuarios del aparato y de aconsejarlos en los aspectos científicos.
Deshidratador Electrostático de Laboratorio DE-110-M3
El Lab FIRP realiza investigaciones desde hace mas de 10 años sobre los aspectos fisicoquímicos de la deshidratación, particularmente la formulación de desemulsionantes. Estos estudios han comprobado que los ensayos deben ser numerosos por la gran variedad de parámetros (en particular el tipo de desemulsionante, su HLB, su concentración, la salinidad, la temperatura, etc.) y que por otra parte los experimentos tardan tiempo, en particular con crudos viscosos.
Con el propósito de mejorar el método experimental de evaluación de los desemulsionantes, se decidió desarrollar un aparato deshidratador para probar formulaciones en un tiempo corto (del orden de 1 hora, en lugar de los típicos 24 h del método clásico de la botella).
Tal desarrollo tecnológico fue el fruto de dos años de estrecha colaboración entre el Lab FIRP y el Centro de Innovación Tecnológica de la Universidad de Los Andes (CITEC-ULA), dependencia del Parque Tecnológico de la Universidad de Los Andes, con el apoyo del Programa Agenda Petróleo del Ministerio de Ciencia y Tecnología.
Campo y Disciplina
Producción del petróleo, rompimiento de emulsiones de refinería y tratamiento de resíduos en fosas.
Aplicación
Prueba y control de calidad de la formulación deshidratante a nivel de cada pozo de petróleo, o de corriente contaminada con agua.
Usuarios
Aquellos que se ocupan del tratamiento de emulsiones agua/aceite, desde la formulación hasta la aplicación en campo y en refinería.
Ventajas competitivas de esta tecnología
Comparado con los que existen en el mercado, este aparato no produce chispas, no «tuesta», ni sobrecalienta la muestra de crudo, es menos peligroso (solo 1000 voltios) y es mas económico
El CITEC dispone en este momento del modelo DE-110-M3, una versión simplificada y portable (peso 5 Kg) del aparato de 3a generación, el cual incluye un dispositivo de seguridad en plexiglas. El DE-110-M3 está disponible para los socios industriales del Lab FIRP como «complemento» tecnológico de los entrenamientos sobre deshidratación.