Ventajas de calidad, productividad y costos del “lavado en seco” con Sílica. Rosario, Noviembre 2015. v1.pptx Gracede Template_2012

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Lavado “en seco” con Sílica

Rosario 2015

Agenda:  Qué es la Sílica y su mecanismo de trabajo.  Fundamentos de la adsorción y tipos de adsorbentes.  Lavado “en seco” con Sílica y sus beneficios de calidad, productividad y costos.  Capacidad de adsorción de los adsorbentes.  Dosificación de la Sílica.  Sumario.

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Lavado “en seco con” Sílica

Rosario 2015

Qué es la Sílica?  Dióxido de Silicio sintético y amorfo (no cristalino).  Alta prureza, inerte.  Estructura porosa.  Area superficial muy elevada (1 cuchara de te = 1 campo de fútbol).  Alta afinidad y gran capacitad de adsorcion de jabones, fosfolípidos y

trazas metálicas.

Jabon es

Fosfolípidos

Lavado “en seco” con Sílica Sílica

Rosario 2015 ABE

1 Aceite Neutro

3

BLANQ.

VACIO (Opt)

Aceite blanqueado

2 Lecho relleno (Packed Bed)

Mecanismo: PASO 1 : Adsorción de contaminantes. PASO 2 : Deshidratación. PASO 3 : Mejora la eficiencia de la tierra de blanqueo (ABE).

Fundamentos de la Adsorción

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 Cuando un fluido conteniendo impurezas se contacta con el adsorbente adecuado, una porción de las impurezas migran del líquido hacia la superficie del adsorbente.  Las impurezas son adsorbidas por fuerzas intermoleculares (fisisorción) o por uniones químicas (quemisorción).  La separación adsortiva es gobernada por unos de estos mecanismos: estérico, cinético o equilibrio.  Las impurezas alcanzan un estado de equilibrio entre el adsorbente y el fluido.  En condiciones de libre difusividad cada interacción es equivalente a un estado de equilibrio.  A medida que se aumenta la concentración del adsorbente, más impurezas son adsorbidas y un nuevo estado de equilibrio es establecido.  La eficiencia de la separación o purificación adsortiva está directamente determinada por la calidad del adsorbente.  El adsorbente debe ser desarrollado con atributos específicos para ser eficiente. Impureza Adsorbente

Baja dosis de adsorbente – Alto residual de impurezas y capacidad de adsorción

Alta dosis de adsorbente – Bajo residual de impurezas y menor capacidad de adsorción

Concentración Inicial Impurezas = 200 ppm Concentración Inicial Impurezas = 200 ppm Concentración Final Impurezas = 40 ppm Concentración Final Impurezas = 120 ppm Dosis Adsorbente = 3200 ppm (0.32%) Dosis Adsorbente = 800 ppm (0.08%) Impurezas Adsorbidas = 160 ppm Impurezas Adsorbidas = 80 ppm Capacitdad Adsorción Equilibrio= 5% Capacitdad Adsorción Equilibrio= 10% Grace Template_2012 v1.pptx

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Tipos de adsorbentes

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 La functionalidad y capacidad del adsorbente está fuertemente determinada por sus propiedades físicas y químicas. Tierra decolorante ácido-acitvada

Silica Gel Sintética

 Altos sólidos / Baja humedad

 Bajos sólidos / Alta humedad funcional

 Estructura cristalina

 Estructura amorfa

 Partículas planas (plaquetas)

 Partículas granulares (esféricas)

 Alto contenido de trazas metálicas lixiviables

 Libre de trazas metálicas pro-oxidantes

 Afinidad por compuestos cromóforos.

 Afinidad por moléculas polares

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Lavado “en seco” con Sílica Remplazo del lavado con centrífuga

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Refinación CáusticaTradicional (TCR) Agua Tierra

Antes del advenimiento de la Sílica, las refinerías solían realizar un lavado acuoso con centrifugación .

CENTRIFUGA PRIMARIA Aceite Neutro

BLANQUEADOR

A filtración

Los crecientes requerimientos ecológicos y ambientales llevaron a considerar alternativas al lavado convencional. Muchas refinerías de última generation han sustituído el lavado acuoso por el tratamiento con Sílica.

CENTRIFUGA LAVADORA

Agua de lavado

Borra

Refinación Cáustica Modificada (MCR) Sílica

Aceite Neutro

CENTRIFUGA PRIMARIA TANQUE SILICA

A blanqueo

Borra

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Capacidad de Adsorción Capacidad de Adsorción de PL de los Adsorbentes

35

w% PL s/sólidos de Adsorbente

Rosario 2015

Sílica 30

25

La capacidad de adsorción de PL de la Sílica es significativamente mayor que la de la tierra!

20 15

10

Tierra

5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

PL residuales en aceite (ppm)

Efecto de los Jabones s/Capacidad de Adsorción de PL de la Sílica

La presencia de jabones tiene efecto sinérgico s/ la capacidad de adsorción de PL de la Sílica!

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Capacidad de Adsorción

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 La capacidad de adsorción cuantifica la eficiencia de un adsorbente para remover una impureza o compuesto específico. 2) Dosis, w%

1) OR SBO - Impurezas, ppm

Clorofila A Jabón Fósforo Fosfolípidos-PL (*) Total Jabón + PL

Aceite Neutro 0.8 300 8 240 540

Aceite Neutro Lavado 0.8 45 6 210 255

Especif. Aceite Impurezas Blanqueado removidas 0.05 0.75 0 300 0.5 7.5 15 225 15 525

(*) ppm Fosfolípidos = 30 x ppm P

La dosis de sílica ha sido optimizada para adsorber todo el jabón + PL

Aceite Neutro Neutro Lavado

Silica + Tierra

Sílica para Jabón + PL

0.10

Tierra para Clorofila Tierra p/ Jabón + PL + ClA DE Sólidos Totales:

0.30

Cantidad de tierra para adsorber clorofila (solamente); la sílica ya adsorbió todos los jabones + PL

0.03 0.43

Tierra

0.30 0.30 0.06 0.66

Cantidad adicional de tierra para adsorber jabones + PL + ClA

Capacidad Adsorción % Impurities

Silica

Tierra

Jabón & PL

54.0

8.5

Cl A

0

0.03

3) CAPACIDAD DE ADSORCION =

ppm de Impurezas Adsorbidas (% Dosis Adsorbente x 100)

La capacidad adsorbente de la sílica para jabones + PL es muy superior a la de la tierra decolorante!!! 8 Grace Template_2012 v1.pptx

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Pérdida de aceite en torta

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Comparación:

Composición de la Torta del Filtro

 Refinación convencional: 0.6% tierra + 0.06% DE.  Refinación con sílica: 0.1% Sílica + 0.30% tierra + 0.03% DE.

para c/1000 tons de Aceite

Kilos

10,000

Para cada 1000 tons de aceite refinado: Los sólidos de adsorbentes se reducen en un 43.4% (de 6.090 kg para la refinación con tierra a 3.445 kg en la refinación de Silica + tierra). La pérdida de aceite neutro se reduce en un 37.2% (de 2.7 tons para 1.7 tons).

9,000 8,000 7,000 6,000 5,000 4,000 3,000 2,000 1,000 0,000 Tierra Sílica + Clay

Pérdida de aceite Sólidos Tierra Sólidos de Sílica Sólidos de DE Jabón + PL Clorofila A

Total

Tierra 2,720 5,520 0,000 0,570 0,255 0,001

9066

Tons

5694

Sílica + Clay 1,708 2,760 0,400 0,285 0,540 0,001

37.2 %

Aceite tratado con Sílica

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Absorción UV (Coeficientes de Extinción) vs. Tiempo RB SBO (60°C) 6

232 nm(Dienos)

270 nm(Trienos)

300 nm(Tetraenos)

Tierra

5

4

Tierra

3

2

Sílica 1

Tierra

Sílica

Sílica 0

0

1

2

4

6

8 24 32 56 78 96 122 146

0 1

2

4

6

8 24 32 56 78 96 122 146

0 1

2

4

6

8 24 32 56 78 96 122 146

Tiempo(horas) 10

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Aceite tratado con Sílica

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Refinación de Aceite de Girasol - Espectro UV 0,9 0,8 0,7

0.6% Tierra Blanqueante

Extinction

0,6 0,5 0,4

0.3% Tierra Blanqueante 0,3 0,2

Crudo Crudo

0,1

0.1% Sílica

0,0

0.1% Sílica

-0,1

nm 210

230

250

270

290

310

330

210

230

250

270

290

310

330 11

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Aceite tratado con Sílica

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Estabilidad Oxidativa / AOM Aceite de canola (50°C)

500

1.0% Tierra

PV (meqO2/kg)

400

300

200

Sílica/ABE 0.1%/0.6%

100

0

0

50

100

120

200

150 Tiempo, horas

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Dosificación de la Sílica

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Dosificación de la Sílica en polvo:  Acrison Feeders.  Schenck AccuRate.  K-Tron

Gentileza de Brabender Technology KG Duisburg, Germany. 13 Grace Template_2012 v1.pptx

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Dosificación de la Sílica

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Sistema de Dosificación en “Slurry”

Dispersión 

de la sílica

♦Concentration de sílica: ≤ 20 w%. ♦ Usar aceite blanqueado. ♦ Bombas: cualquier tipo de bomba de desplazamiento positivo con excepción de las bombas de engranajes.

Montaje y Posicionamiento del Dispersor

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Sumario

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Las Sílicas son adsorbentes altamente eficientes en la remoción de jabones, fosfátidos y trazas metálicas. Cuando son usadas en el “lavado en seco” del aceite, se obtienen los siguientes beneficios: MEJORAN LA CALIDAD ORGANOLEPTICA DEL ACEITE  Mayor Estabilidad Oxidativa. Reducción de los efectos adversos de la tierra (polienos conjugados, tocoferoles).

ECOLOGICAMENTE AMIGABLES  Inerte, puro, no-cristalino.  Reduce el efluente sólido.

MEJORAN LA FILTRABILIDAD  Ciclos de filtración más largos.  Menor pérdida de aceite.

ECONOMIA  Reduce el consumo total de adsorbentes.  Reduce los costos de disposición.  Mejora la productividad.  Reduce los costos de producción.

Lavado “en seco” con Sílica

Rosario 2015

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