Influencia del contenido de asfáltenos en la combustión del petróleo crudo cubano (página 2)

1. 1.1 Correlación de Asfáltenos
   con otras Propiedades

Un aspecto importante es conocer la correlación
que existe entre el contenido de Asfaltenos con las demás
propiedades del fuel oil que influyen sobre la demanda de
aire para la
combustión teórica; para ellos se
efectúo un estudio de correlación cuyos resultados
se muestran en la tabla # 1.1.

Como se aprecia en la tabla 1.1, el contenido de
Asfaltenos en el
petróleo crudo cubano posee una correlación
significativa solo con las siguientes propiedades:

• Viscosidad a 50 oC.
• Viscosidad a 80 oC.
• Azufre
• Carbono

En la figura 1.1 se observa claramente que existe una
tendencia de variación creciente entre el Valor del
contenido de Asfaltenos con la magnitud de la viscosidad a
50oC. En la Figura 1.2 se observa esta misma
tendencia, pero a 80 oC , con una variación
menos pronunciada.

Figura 1.1 Tendencia de variación de los
Asfaltenos con la Viscosidad a 50oC.

Figua 1.2 Tendencia de variación de los
Asfaltenos con la Viscosidad a 80oC.

Tabla 1.1 Análisis de las relaciones
asfáltenos con otras variables que
actualmente determinan la demanda de aire.

En la figura 1.3 se muestra la
tendencia de variación del contenido de Asfaltenos con el
contenido de Azufre en petróleo crudo cubano. Es significativo que
con el aumento del contenido de Azufre se incrementa la magnitud
de los Asfaltenos. Esta asociación, además de
provocar los problemas de
incombustion y pérdida de eficiencia debido
a la presencia de los Asfaltenos, trae aparejado un aumento
significativo de la corrosión que se produce a baja temperatura en
los calentadores de aire regenerativos de la caldera

Figura 1.3 Tendencia de Variación del contenido
de Asfaltenos con el Azufre

Figura 1.4 Tendencia de Variación de los
Asfaltenos con el contenido de Carbono

En la figura 1.4 se evidencia que al aumentar el
contenido de los Asfaltenos [Cruz , 2004] se produce una
disminución en el contenido de Carbono en el
combustible, lo cual se refleja, entre otras cosas, en la
disminución del Valor Calórico de este y por tanto
en un incremento en el consumo de
combustible para lograr la misma carga.

Tal como fue demostrado el petróleo
crudo cubano tiene una marcada tendencia a incrementar el
Contenido de azufre, con relación a los combustibles que
tradicionalmente se quemaban en las calderas japonesas de la
Central Termoeléctrica ¨ Carlos Manuel de
Céspedes ¨ de la provincia de Cienfuegos. En la figura
1.5 se observa que, cuando aumenta el contenido de Azufre va
aparejado una disminución en el contenido de carbono del
crudo cubano.

Figura 1.5 Tendencia de Variación del Contenido
de Carbono con el Azufre

1. 1.2 Modelo
   matemático para estimar
   Asfáltenos

Utilizando la Regresión
Lineal se encontró un modelo matemático para
estimar el contenido de Asfaltenos (variable dependiente) en
función
de las cuatro propiedades antes analizadas (variables
independientes), cuyo resultado se muestra en las siguientes
tablas.

R

Aunque el modelo como tal es válido y con un
Adecuado coeficiente de determinación R2 = 73,7
% , las viscosidad a 50 oC y 80 oC
presentan una baja significación en el modelo
anterior.

Ante esta situación se procedió a la
aplicación de la Regresión Lineal Paso a Paso de
donde resulta que, la única variable independiente con
Aceptable significación es el contenido de Azufre, como se
puede apreciar en los resultados que se muestran en las
siguientes tablas.

Es decir, el Modelo para estimar el valor del contenido
de Asfaltenos queda expresado de la siguiente manera:

Asf = 3, 153 + 1, 415 X % S, R2 = 71, 6
%

Este Modelo es válido.

Al estudiar la correlación de los Asfaltenos con
otras propiedades, debemos destacar que No se identifica una
correlación fuerte entre los Asfaltenos y los contenidos
de vanadio y Carbono Conradson , en el crudo cubano, como se
puede apreciar en la siguiente tabla.

1. CONCLUSIONES

1. Mayor contenido de Azufre en le Crudo Cubano, se
   refleja en un Incremento en el contenido de Asfaltenos y en una
   disminución del contenido de Carbono
2. Como parte del estudio Energético realizado en
   cuanto al contenido de asfaltenos en el proceso de
   combustión de petróleo crudo se obtiene un modelo
   matemático mediante el cual se puede evaluar el mismo
   según el contenido de azufre que presente el
   combustible.

Asf = 3, 153 + 1, 415 X % S

1. Bycosyn Cuba.
   Manual de
   capacitación sobre combustión en
   calderas y
   tratamiento de combustibles.– Ciudad de La Habana: Ciencia,
   2002.—38 p.

   Cruz R. D. Análisis estadístico de las
   propiedades y del proceso de combustión de los
   petróleos utilizados en la ETE Carlos M. de
   Céspedes , /R. D. Cruz; Bienvenido Sarría
   López Tutor.– Tesis para
   optar por el grado científico de M. Sc. en Ciencias,
   Universidad de Cienfuegos, (CF), 2004.– 153
   h

   Los crudos y sus características,
   tecnología de combustión. México, 43, (7): 7-8, Mayo
   1998.

   Méndez V. T. Impacto
   ambiental producido por el proceso de combustión
   en calderas/ V. T. Méndez; Bienvenido Sarría
   López Tutor.– Tesis para optar por el grado
   científico de M. Sc. en Ciencias. Universidad de
   Cienfuegos, (C.F), 2000.– 92 h

    

    

    

   Autor:

   Carlos Eymel Campos
   Rodríguez

   Nacionalidad: cubano,

   Estudios realizados: graduado de Ingeniería Mecánica (2000-2005)

   Profesión: Profesor
   universitario Facultad Ingeniería Mecánica, Universidad de
   Cienfuegos

2. BIBLIOGRAFÍA

Bienvenido Sarría
López

Nacionalidad: cubano,

Estudios realizados: estudios de doctorado

Profesión: Profesor universitario Facultad
Ingeniería Mecánica, Universidad de
Cienfuegos

Elia Cabrera Alvarez

Nacionalidad: cubano,

Estudios realizados: estudios de
maestría

Profesión: Profesor universitario Facultad
Matemática, Universidad de
Cienfuegos

Trabajo realizado en Cienfuegos, Cuba.
2005