Desarrollo de un simulador que determina los cambios de api y viscosidad a diferentes concentraciones de una mezcla de nafta y crudo pesado en un proceso de cavitación hidrodinámica

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dc.contributor.advisorPérez Angulo, Julio César
dc.contributor.advisorMontes Cala, Juan Carlos
dc.contributor.authorMuñoz Arias, Tatiana Milena
dc.contributor.authorSolano Rojas, Brandon Stivens
dc.date.accessioned2023-04-06T03:21:39Z
dc.date.available2023
dc.date.available2023-04-06T03:21:39Z
dc.date.created2019
dc.date.issued2019
dc.description.abstractLa cavitación hidrodinámica es un proceso físico en el cual un fluido fluye a través de una región con una presión que está por debajo de la presión de saturación del fluido, creando cavidades (burbujas) que colapsan generando temperaturas locales mayores a 5000 °C. Debido a este aumento de temperatura local, se produce craqueo térmico de las moléculas del fluido; cuando la cavitación es aplicada al tratamiento de crudo pesado de manera positiva, afecta propiedades tales como viscosidad, densidad y composición, lo cual constituye una mejora importante en la calidad del crudo pesado. En este estudio, se diseña y construye una herramienta software en MATLAB que involucra los modelos matemáticos de mezclado, cavitación, cinética y reactor que permiten modelar los cambios en densidad, viscosidad y composición de un crudo pesado cuando el fluido pasa a través de un reactor de cavitación hidrodinámica. La herramienta Software denominada CAVITATOR, permite evaluar la viabilidad del tratamiento de crudo pesado por medio de esta técnica. Como parte de este estudio, se realiza una simulación de un crudo pesado de 18.2° API a una viscosidad de 4908.2 cP @ 100 °F, utilizando nafta como donante de hidrógeno en concentraciones del 1, 2 y 5%, donde los resultados obtenidos mostraron un incremento API de 0.34, 0.88, 1.25° y una reducción de viscosidad en 4.8, 11.62, y 13.71% respectivamente. Estos resultados permiten obtener la predicción de un panorama favorable de este fenómeno aplicado a la industria, una visualización apropiada sobre la generación de conocimiento innovador de esta técnica y la oportunidad técnico-económica que beneficiaría el desarrollo del sector de hidrocarburos.
dc.description.abstractenglishHydrodynamic cavitation is a physical process in which a fluid flowing through a region with a pressure lower than the fluid´s saturation pressure will generate bubbles that collapse and generate temperatures greater than 5000 ° C. Due to the high temperatures thermal cracking of the fluid molecules takes place. When applied to heavy oil, the hydrodynamic cavitation process positively affects oil properties such as viscosity, density and composition, which constitute an important improvement in the quality of the crude heavy oil. The objective of this study was to design a software through the mathematical integration models of mixing, cavitation, kinetics and reactor, which allowed modeling the changes in density, viscosity and composition of a heavy oil crude when the fluid passes through a hydrodynamic cavitation reactor. The study evaluates the viability of applying the technique in the oil industry. The CAVITATOR Software creation will allow the evaluation of the feasibility of a heavy oil treatment project through cavitation. As part of the study, an 18.2°API heavy oil with a viscosity of 4908.2 cP @ 100 °F was simulated using naphtha as a hydrogen donor at concentrations of 1%, 2% and 5%, as a result the simulation showed an API increase of 0.34, 0.88 and 1.25°, and reduction viscosity of 4.8, 11.62, and 13.71% respectively. The results obtained lead to a favorable outlook on this technological development, an appropriate visualization on the generation of innovative techniques and the economic opportunity that benefits the development of the hydrocarbon industry.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero de Petróleos
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/13256
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería de Petróleos
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería de Petróleos
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectSoftware
dc.subjectCavitación Hidrodinámica
dc.subjectCraqueo Térmico
dc.subjectViscosidad
dc.subjectDensidad
dc.subjectCrudo Pesado
dc.subjectDonante De Hidrógeno
dc.subjectMejoramiento De Crudos Pesados.
dc.subject.keywordSoftware
dc.subject.keywordHydrodynamic Cavitation
dc.subject.keywordThermal Cracking
dc.subject.keywordViscosity
dc.subject.keywordDensity
dc.subject.keywordHeavy Oil
dc.subject.keywordHydrogen Donor
dc.subject.keywordUpgrading Heavy Oil.
dc.titleDesarrollo de un simulador que determina los cambios de api y viscosidad a diferentes concentraciones de una mezcla de nafta y crudo pesado en un proceso de cavitación hidrodinámica
dc.title.englishDevelopment of a simulator that determines changes in api and viscosity at different concentrations of a mixture of naphtha and heavy oil through hydrodynamic cavitation process.
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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