Antecedentes 

La operación de refinería de aceite de desecho en Pórtland, provee de servicios a una región amplia del Noroeste de EEUU y tiene varias estaciones satélites de trasferencia para recoger el aceite de desecho de clientes y otras empresas que lo generan. El aceite de desecho se produce en muchas actividades, incluso en las reparaciones de automóviles, en la industria metalúrgica, en la lubricación de maquinaria y en las reparaciones del equipo hidráulico. Este residuo puede ser reciclado para producir lubricantes nuevos o combustibles industriales. Cuando se recicla correctamente, se excluye el aceite de desecho de su regularización como un desecho peligroso.

El aceite de desecho no se envejece, solamente que se ensucia por el uso  y se puede utilizar una y otra vez. En la  rerefinería, el aceite de desecho es el producto final de un proceso largo. Primero, se aclara el residuo de sus contaminantes como barro, agua, combustible y aditivos. Se aclara el aceite de desecho a través de un proceso de destilación en vacío. Se mezcla el aceite refinado con un paquete de aditivos nuevo para llegar al producto final de lubricante. El 75% del aceite de desecho reciclado es reacondicionado y comercializado a:

43% plantas de asfalto, 14% calderas industriales, 12% calderas de centrales eléctricos, 12% fábricas de acero, 5% hornos de cal/cemento, 5% calderas navales (combustible búnker), 4% fábricas de pulpa y papel, 5% otros.

El aceite de desecho reciclado, representa una pequeña proporción del petróleo vendido y la mayoría de este aceite se queda en el aire y el agua, produciéndose una amenaza contra el medio ambiente. Reguladores de medio ambiente, han mejorado los incentivos para el reciclaje del aceite de desecho y también han tratado de eliminar los obstáculos de reciclaje de lo mismo, como por ejemplo proveer lugares de entrega de aceite de desecho, aumentar el número de sitios de acopio, proveer envases adecuados para su entrega, además de proveer descuentos monetarios.

Programas de Reciclaje

Porque la cantidad de aceite de desecho perdido cada año es tan inmenso y amenazante para el medio ambiente, los gobiernos buscan nuevas maneras de mejorar el reciclaje de esta necesaria pero toxica sustancia. La Agencia de  Protección Ambiental de EEUU (EPA) estima que se vierte incorrectamente 200.000.000 galones (795.000.000 litros) de aceite de desecho cada año. Pero, reciclar solamente 2 galones (7 litros) de aceite de desecho produce energía suficiente para mantener una vivienda típica durante 24 horas.

La Tecnología

Utiliza una vibración de torsión de la membrana, la cual crea cizallamiento en la superficie de la membrana que reduce el ensuciamiento y polarización de la misma. Porque la vibración reduce este ensuciamiento, no se requiere el uso de un pre-tratamiento químico. Además, los ratios de flujo  son 5-15 veces más altos (en galones/pies cuadrados/día) comparado con otros sistemas de filtración por membrana.

La fuerza de corte en la membrana mantiene las partículas suspendidas por encima de la superficie de la membrana, permitiendo el transporte libre del líquido a través de la misma. El sistema de filtración por membranas se construye con placas donde se apilan cientos de hojas de membrana, resultando en una área pequeña; que contiene hasta 185 metros cuadrados en un modulo con una area de solamente 1,2m por 1,2m.

El resultado filtrado del tiene un índice de color ASTM de 8, aproximadamente. La calidad del mismo es comparable con el combustible del grado marino o el  combustible búnker. Ser capaz de vender el aceite como diesel marino representa un valor añadido significante si lo comparamos con la calidad que tenía antes del proceso de filtración . El proceso no incluye cualquier adición de químicas, y cumple con los criterios para la producción automática en línea. Después del tratamiento, se puede vender como producto ambos, el permeado y el concentrado.

Descripción del Proceso

Se recoge y almacena el aceite usado en tanques climatizados de almacenaje de 20,000 galones. Después de estar en el tanque durante unas horas a una temperatura alta, el agua se evapora y se bombea el aceite usado al sistema para su filtración. La viscosidad del aceite es uno de los factores más importantes en determinar el ratio de filtración. El calor ayuda a reducir la viscosidad del aceite y así aumenta el ratio de flujo por el sistema VSEP. En la instalación de Portland, se opera a una  temperatura de 90 ºC. Se han realizado pruebas de la operación a temperaturas de hasta 115 ºC.

Una vez que se caliente el aceite y el agua se haya evaporado al menos un 1% del volumen, se bombea la alimentación del aceite de desecho al Paquete de Filtros del VSEP a una presión de 60psi (4,1bar). El contenido del tanque de alimentación de  20.000 galones es procesado para que el filtrado vaya a un tanque de almacenaje de observación antes de un tanque de almacenaje más grande. Una vez separado el filtrado y se mande el rechazo al tanque de alimentación de nuevo, se concentra y se reduce por volumen el contenido del tanque de alimentación a través de un proceso llamado “concentración por lote”.

Se utilizan tanques múltiples y este mismo proceso se repite para cada tanque en la serie. Cada unidad VSEP procesa un tanque de 20.000 galones en poco menos de 2 días. Se instaló un VSEP en Portland en 2001 y recientemente se compró otro para doblar el rendimiento. El ratio de flujo del permeado bajará mientras que se concentre el material de alimentación en el tanque.

Al final del proceso de concentración por lote, se limpia el paquete de filtros con combustible diesel limpio desde el tanque de “Clean in Place” de 350 galones. Se recircula el combustible diesel con presión y vibración para disolver los ensuciadores en la membrana. Meses de pruebas pilotos y las condiciones actuales del sistema muestran que la membrana se limpia muy bien y los resultados de lote a lote son previsibles y estables.

Componentes del Sistema

Para este proyecto, se configuró el sistema VSEP al modo manual en el que el operador realizaba todas las secuencias de la operación de lo mismo. El módulo tiene un “PLC” (controlador lógico programable), que monitora la presión, los ratios de flujo y la frecuencia. También mantiene la seguridad de la operación del sistema para controlar las condiciones y encender una alarma cuando llegue a unos parámetros preconfigurados. El módulo del control contiene el PLC, la pantalla del operador, y los terminales para las conexiones eléctricas.

El paquete de filtros, montado al módulo VSEP, contiene aproximadamente 1100 pies cuadrados (100m2) de membrana y esta hecho de materiales resistentes a las altas temperaturas.

El sistema de propulsión VSEP, que apoya y vibra el paquete de filtros, se diseña con aleaciones y materiales especiales para soportar el estrés al aplicarse una frecuencia de resonancia de unos 50 hz. Se hacen pruebas de esfuerzo en cada unidad base en la fábrica antes del embarque. El sistema de propulsión VSEP se compone de: la masa sísmica, el muelle de torsión, el peso excéntrico y el plato de presión inferior.

Procesamiento del Sistema

Cada unidad modular VSEP para este proyecto es capaz de procesar un tanque de 76m3 (20,000 galones) de aceite de desecho en 1.75 días. Ya que las unidades son modulares y se pueden utilizar en paralelo o en serie, la cantidad de aceite de desecho disponible determina el necesario número de unidades VSEP. A 90ºC el flujo de la membrana esta a aproximadamente 13 LMH (8 GFD). El flujo del sistema también depende de la concentración del material en el tanque de alimentación. Al inicio de una corrida de concentración por lotes del 80% de recuperación, el flujo mide más que 25,5 LMH (15 GFD). El mismo flujo cae a 6,8 LMH (4 GFD) al final de la corrida de concentración por lotes (al llegar al 80% de recuperación).

El flujo del sistema mostrado en el diagrama anterior, es de un módulo VSEP operando a 90ºC. Se instala un segundo modulo VSEP en Portland, lo cual doblará el ratio de flujo. Además, se configurará el segundo módulo a operar a una temperatura de 120ºC. También se dobla la diferencia en rendimiento entre 90ºC y 120ºC. Al utilizar dos módulos VSEP a una temperatura más alta, el ratio de flujo se cuadruplicará.

Otras Aplicaciones de Aceite

La separación de aceite y agua es aplicable a una amplia gama de procesos  industriales y, según la aplicación, se emplean muchas técnicas diferentes. Dentro de la variedad de aguas aceitosas tenemos las siguientes aplicaciones:

 • Agua producida • Aguas de sentina • Refrigerante usado • Lodo de perforación• Transportista de  aceite de desecho.

Aunque no es soluble en agua, se puede encontrar el aceite uniformemente disperso en forma de glóbulos dentro de ella. La concentración de estos glóbulos es una función de mezclar o mover. Si se permite estar inmóvil, la mezcla se separará porque el aceite pesa menos que el agua, aunque una cantidad pequeña de glóbulos de aceite se mantendrá dentro del agua. Además, ocurre una transición de fase cuando el contenido del aceite mide más del 50%, ya que el aceite es suspendido y el agua forma glóbulos. Por eso, separaciones por membranas hidrófilas son posibles sólo cuando el contenido del aceite es menos que el 50%.

Estamos para apoyarlo, envíenos su requerimiento de filtración o separación que gustosamente lo atenderemos.

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