IV. RESULTADOS - Universidad Nacional del Callao · Aceite sin tratrar Aceite tratado ... 4.4...
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IV. RESULTADOS
4.1 Resultados del tratamiento de los aceites lubricantes residuales
Después de realizar el proceso de tratamiento de los aceites lubricantes se
obtiene un aceite base como se muestra en la figura 18.
Aceite sin tratrar Aceite tratado
Figura 18: Aceite lubricante residual sin tratamiento y tratadoFuente: Elaboración propia, SEHS
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4.2 Identificación de Aspectos Ambientales Significativos
Figura 19: Matriz de identificación de aspectos ambientales -AASFuente: Elaboración propia, SEHS
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4.3 Resultados de la Calidad de los Aceites Lubricantes y aceite base.
4.3.1 Resultados de la Calidad de los Aceites Lubricantes
Tabla 09: LMP para el aceite residual
Parámetros ConcentraciónMáxima ppm
Resultados obtenidos de losaceites lubricantes
Halógenos
Totales
1000 800 480
PCB 50 5 28
Azufre 6000 3782 5212
Plomo 700 528 820
Zinc 800 450 533
Cobre 30 40 28
Cromo Total 10 8 6
Níquel 5 7 8
Cadmio 1 0 0
Vanadio 1 0 0Fuente: Elaboración propia, SEHS
4.3.2 Resultados de la Calidad del aceite base
Tabla 10: LMP de los análisis químicos para el aceite base
Parámetros Concentración
Máxima ppm
Resultados obtenidos de los aceitesbase
Halógenos Totales <15 12,22 11,65
PCB <1 Ausencia Ausencia
Azufre <1250 983 843
Plomo <2 1,98 3,08
Zinc <2 2,5 1,98
Cobre <2 1,58 1,36
Cromo Total <2 2 2,78
Níquel <2 3 2,77Fuente: Elaboración propia, SEHS
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Tabla 11: Análisis físicos para el aceite base
Características Físicas Rango
Viscosidad a 40 °C 172
Viscosidad a 100º C 12
Contenido de cenizas sulfatadas 0,02
Densidad a 15°C, Kg/L 0,8872
TBN, mg de KOH/g 0.56
Índice de viscosidad 122Fuente: NTP 900.053.2009
4.4 Balance de Materia y energía del proceso de tratamiento de losaceites usados
De acuerdo al proceso de tratamiento cada una de las etapas del proceso de
tratamiento y se ha realizado el balance de materia.
4.4.1 Balance de materia del proceso de tratamiento de aceites lubricantes
residuales
1. Tanque de Cribado
La recepción de materia prima (aceite lubricante residual) es descargado a
un tanque de cribado, donde se retiene los residuos sólidos o impurezas
que puedan tener. El proceso de producción se requiere un volumen de 412-
442 Gl de aceite lubricante residual.
Reacción
CH2CHCH2CH2CH2CH3+(Impurezas+H2O) CH2CHCH2CH2CH2CH3+H2O+Lodos
412 411,5 0,5
442 441,5 0,5
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2. Tanque de AlmacenamientoEl aceite lubricante residual es bombeado a un primer Tanque de
almacenamiento que por diferencia de densidades se puede separar el agua
que muchas veces vienen con el aceite a tratar.
3. Proceso de DestilaciónEl volumen de aceite usado (412-442 Gl) pasa a un Horno- reactor donde
ocurre la deshidratación del aceite a una temperatura de 110-120 °C,
obteniéndose un promedio de 25 Gal de aguas oleosas.
CH2CHCH2CH2CH2CH3 + (Impurezas + H2O)Cº120110
CH2CHCH2CH2CH2CH3 + Lodos + H2O412 386,5 0,5 25
442 416,5 0,5 25
A la temperatura de 300-350°C obtenemos una serie de solventes volátiles
del aceite que le denominamos combustible K que es una mezcla de
petróleo, kerosene, gasolina y otros. Obteniéndose un volumen promedio de
10 Gl.
CH2CHCH2CH2CH2CH3 + (Impurezas )Cº350300
CH2CHCH2CH2CH2CH3 + c10..c14+386,5 376,5 10
416,5 406,5 10
Tabla 12: Componentes del proceso de destilación
Componentes Entradas (Gl) Proceso Componentes Salida
Aceite Usado 412-440 Destilación a 140 -
360ºC en 4-5
horas de proceso
Destilados ligeros
(Hidrocarburo K)
Aceite recuperado
Vapor de agua
Fuente: Elaboración propia, SEHS
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4. Proceso de AcidificaciónEl volumen de aceite destilado que ingresa al Tanque de acidificación es un
promedio de 412 Gl que a una temperatura de 100°C ocurren una serie de
reacciones con el H2SO4 (75kg),el producto obtenido es un aceite con exceso
de acidez , y un sedimento promedio de 130 Kg de sulfatos de metales
pesados llamados borras acidas .
Reacciones:
CH2CHCH2CH2CH2CH3 + Imp + H2SO4Cº100
SO2OH-O-CH2-CHCH2CH2CH2CH3 +PbSO4+CaSO4+ZnSO4+MgSO4
376,5 75 359,5 130
406,5 75 389,5 140
R CH
CH2 + H O S O 2O H R CH
CH3
O S O 3H
5. Proceso de Neutralización:El volumen de aceite acidificado pasa a un Horno-02 donde es neutralizado
la acidez excedente con Na2CO3 aprox entre 7-7.5 kg, formando un
precipitado en el fondo del horno llamada Na2SO4 en pequeñas cantidades.
La temperatura de operación en este horno es de 170-180ºC.
Horno-02.
CH3 CHCH2CH2CH2CH3 + Na2CO3
C180º170
CH3 CHCH2CH2CH2CH3 + CO2 +H2O OSO3 H OSO3 Na
359,5 7,0 359,5
406,5 7,5 406,5
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6. Proceso de Blanqueo:En esta etapa el aceite neutralizado es bombeado a un tercer horno, donde
es agregada las tierras activadas 200 Kg para un volumen de 395 galones
de aceite tratado.
La temperatura de operación de este horno es de 290-300ºC, La adición de
las tierras activadas es por batch.
Eliminando 1-2 galones de una solución acuosa (180-230ºC) y 4-6 galones
de aceite ligero o diesel (230-300ºC)
Horno-03.
CH3 CHCH2CH2CH2CH3+ AAC300º290
CH2CHCH2CH2CH2CH3+ Comb. diesel + Sol acuosaOSO3 Na
359,5 200 324,5 10 1
406,5 200 371,5 10 1
7. Proceso FiltraciónOperación en la cual se separan las arcillas activadas usadas y cargadas de
impurezas, mediante el uso de filtros prensa, obteniéndose el aceite base,
lodos y borras.
Figura 20: Proceso de FiltraciónFuente: Elaboración propia, SEHS
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Tabla 13: Componentes del proceso de filtración
Ingreso Componentes Cantidades Salida
Aceites residuales 440
Galones, tierras de
blanqueo.
Aceite Re-Refinado: 330 galones
Adsorbente + Borra 45 galones
Destilados ligeros
(Hidrocarburo K)
55 galones
Agua 10 galones
Total 440 Galones
Fuente: Elaboración propia, SEHS
8. Tanque De Almacenamiento FinalSe almacenan el aceite base tratado.
Operación en la que se adiciona aditivos, con la finalidad de darle mejores
propiedades físicas, para fines de comercialización
Figura 21: Tanque de Almacenamiento finalFuente: Elaboración propia, SEHS
Calculando Rendimiento Teórico:
%0,75100440
330dimRe x
galones
galonesienton
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4.4.2 Balance de Energía del proceso de tratamiento de aceites
lubricantes residuales.
Se presenta el consumo de energía que se consume en el proceso de
tratamiento.
Figura 22: Consumo de energía del proceso de tratamientoFuente: Elaboración propia, SEHS
Tabla 14: Consumo energético
META : CONSUMO ENERGETICO (KW-H/cilPP.TT)
CONSUMO X DIA OPTIMO KW-HConsumo General 70.1
Consumo despreciable 26.8Consumo planta 43.3
TAMAÑO DE PLANTA OPTIMO:140 Cil. PP.TT/Mes
TAMAÑO ENERGETICO DE LA PLANTAOPTIMO:
1299 KW-H/MesCALCULO DE LA META ENERGÉTICA :
9 KW-H/cil PP.TTFuente: Elaboración propia, SEHS
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4.5 Resultado del tratamiento de las borras acidas
Tabla 15: Características físicas de las borras
PRUEBAS FISICAS RESULTADOApariencia SólidaConsistencia GomosaDensidad (g/mL) 1.2Viscosidad, est 100°C
>4000
Color NegroOlor Acido
Fuente: (Carrasco & Ore, 2000)
Figura 23: Asfalto obtenido de la borra acidas tratadaFuente: Elaboración propia, SEHS
Tabla 16: Características Químicas de las borras
COMPUESTOS RESULTADOBASICA
Asfáltenos 76.3Saturados 0.9Aromáticos polares 0.6%Materia grasa 34.0462Humedad 3.5Ácidos sulfúricos 0.83Cenizas 6Bario (ppm) 425Cromo (ppm) 0.2Plomo (ppm) 32.14Cadmio (ppm) 0.08
Fuente: Elaboración propia, SEHS
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4.6 Monitoreos ambientales
La empresa ha realizado los monitoreos ambientales relacionados a los
efluentes líquidos y emisiones gaseosas.
4.6.1 Resultados de los monitoreos de efluentes líquidos
Tabla 17: Efluente líquidos
PARAMETROUnidad de
medidaVMA Resultados
Temperatura del Agua ºC 35 21
pH 6-9 9,1
Sólidos Totales Suspendidos mg/L 500 76
Sólidos Sedimentables ml/L/Hr 8.5 0,93
Sulfuro mg/L 5 0,01
Demanda Bioquímica De
Oxigenomg/L 500 971,7
Demanda Química De Oxigeno mg/L 1000 2043,2
Aceites Y Grasas mg/L 100 51
Fuente: Elaboración propia, SEHS
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4.6.2 Resultados de los monitoreos de emisiones gaseosas
Tabla 18: Emisiones gaseosas
PARAMETRO Unidad de medida VMA Resultados
PM-10 µg/m3 150 104
Monóxido de Carbono (CO) mg/m3 570 4319
Dióxido de Carbono (CO2) % 1,8
Óxidos de Nitrógeno (Nox) mg/m3 540 84,5
Hidrógeno sulfurado (H2S) µg/m3 150 0,50
Dióxido de Azufre (SO2) mg/m3 5000 15,92
Fuente: Elaboración propia, SEHS