ALMACENAMIENTO DE PETROLEO Y GAS

Autor: ALMANSA CARRASCOSA M. CRISTINA.
Año: 2004.
Universidad: ALICANTE.
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS .
Centro de realización: UNIVERSIDAD DE ALICANTE FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: El presente trabajo trata de la preparación de discos de carbón activado químicamente con elevada densidad y elevada microporosidad con vistas al almacenamiento de metano.Para ello se ha partido de un subproducto agrícola como es el hueso de aceituna, que es un precursor lignocelulósico abundante y barato y se ha utilizado un método de activación bien establecido, utilizado por los fabricantes de carbón activado desde hace décadas, pero con una modificación que constituye la parte más novedosa del trabajo. Esta modificación consiste en introducir una etapa de prensado en el proceso de activación química con ácido fosfórico o con cloruro de zinc. De esta forma se obtienen discos de carbón activado sin la necesidad de utilizar un ligante. Para la preparación de los discos se aprovechan las propiedades ligantes de los alquitranes destilados durante la impregnación, los cuales quedan en la superficie externa de la partícula. Algunos de los discos así preparados se han activado con CO2 durante diferentes períodos de tiempo dando lugar a distintos grados de activación de forma que se ha desarrollado aún más su porosidad.Los carbones activados se han caracterizado mediante medidas de densidad aparente y densidad con helio. Se han llevado a cabo isotermas de adsorción física de gases a presión subatmosférica de N2 a -196ºC y CO2 a 0ºC, y a alta presión de CH4 a 25ºC. También se han obtenido imágenes de los discos por microscopía electrónica de barrido.Los discos de carbón activado, tanto con ácido fosfórico como con cloruro de zinc, presentan mayor densidad aparente y mayor microporosidad que los correspondientes carbones activados granulares. A relaciones de impregnación intermedias se obtienen discos con buena capacidad de almacenamiento de metano. La posterior activación de los discos con CO2 permite mejorar la capacidad de almacenamiento obtenida por activación química. Los discos preparados con ácido fosfórico dan mejores resultados que los preparados con cloruro de zinc.Se ha evaluado la densidad del CH4 adsorbido a temperatura ambiente en los microporos del carbón activado desde una perspectiva experimental. Para ello se han correlacionado los datos de la adsorción de N2, CO2 y CH4, teniendo en cuenta tanto el volumen de microporos como la distribución de tamaños de los mismos. Para obtener resultados que tengan amplia validez de aplicación se han seleccionado 35 carbones activados que difieren tanto en composición como en microporosidad y distribución de tamaños de microporos.

Autor: GUARDIOLA ALBERT CAROLINA.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: E.T.S. DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS.

Resumen: Los modelos matemáticos estocásticos para la simulación de flujo multifase en medios porosos heterogéneos tienen un gran interés en ingeniería del petróleo e hidrología subterránea. El entorno estocástico da la posibilidad de caracterizar la variabilidad espacial intrínseca de los parámetros de flujo, así como tomar decisiones con respecto al emplazamiento de los pozos o a los procedimientos asociados a los bombeos o las inyecciones. La teoría de modelizacion inversa da la posibilidad de integrar variables estáticas y dinámicas en la caracterización del yacimiento. La integración de los datos de producción en la modelización del yacimiento se realiza a través de las técnicas de modelización inversa porque los datos dinámicos están relacionados de forma no lineal con las propiedades heterogéneas del yacimiento por las ecuaciones de flujo multifase. La permeabilidad absoluta es uno de los parámetros que son típicamente etimado spor medio de simulaciones inversa de flujo. En las últimas décadas este tema ha sido sujeto de intensas investigaciones, en cambio, cuando se estudia flujo multifase hay que tener en cuenta otra propiedad que complemente la permeabilidad absoluta, este parámetro es la permeabilidad relativa, que controla la tasa de desplazamiento de las diferentes fases presentes en el yacimiento. A pesar de que la permeabilidad relativa es muy importante para caracterizar el movimiento de dos fluidos inmiscibles, como por ejemplo el agua y el petróleo o el agua y un contaminante no acusoso, no existen estudios o técnicas que estimen la distribución espacial de las permeabilidades relativas como se hace habitualmente con la permeabilidad absoluta. Normalmente, estas funciones se suponen conocidas, cuyo valor se toma de medidas en laboratorio tomadas en testigos. En el caso de que no haya testigos, las permeabilidades relativas se asignan por similitud con otros yacimientos de geología y condiciones de flujo similares. Las ecuaciones que gobiernan el flujo inmiscible bifase están formuladas en términos de las saturaciones y las presiones. Además, las ecuaciones se simplifican desestimando las fuerzas gravitatorias y capilares, y usando una aproximación numéirca por diferencias finitas. El método inverso que se presenta en esta tesis sigue la técnica desarrollada por el método autocalibrante. Se ha escrito un código, en lenguaje C, que acopla el modelo de flujo directo TOUGH con el método inverso iterativo. El algoritmo de optimización se basa en el método de los gradientes, y el concepto de puntos maestros se toma prestado del método autocalibrante para reducir el número de parámetros que se van a calibrar. Después de realizar una calibración se obtiene una realización, que es una más del conjunto de realizaciones posibles que reproducen los datos de saturación y presión. Los resultados dados en distintos ejemplos de simulaciones inversas han demostrado que el método funciona. Una vez que la calibración se ha realizado, el resultado es una posible representación del yacimiento. Usando múltiples realizaciones equiprobables es posible desarrollar un estudio de incertidumbre del modelo del yacimiento, para trasladarlo a incertidumbres en la predicciones de gestión del mismo con el método de Monte Carlo. Los resultados encontrados en este trabajo de investigación muestran que las incertidumbres relacionadas con los puntos finales de las cruvas de permeabilidad relativa son mayores que las incertidumbres relacionadas con las saturaciones residuales. En general parece que la sincertidumbres para los cuatro parámetros que se calibran son bastante importantes. Las predicciones de los datos de saturación tienen menor incertidumbre cuando se predicen con la técnica aquí desarrollada, y se obtienen mejores resultados para los primeros tiempos de explotación del yacimiento. La conclusión más importante que aporta este trabajo es la gran influencia que tienen las heterogeneidades de las curvas de permeabilidad relativa en los valores de saturación. Es por ello que es muy importante que los estudios sobre cómo estimar la distribución espacial de la permeabilidad absoluta y relativa continúen, y que se consigan algoritmos más rápidos para hacer estudios de mayores dimensiones más reales.

Autor: SOLORZANO HERRERA ISIDRO.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: ETS INGENIEROS DE MINAS.
Centro de realización: ETS INGENIEROS DE MINAS.

Resumen: Se estudia la evolución del consumo de las energías primarias en los últimas décadas y su proyección futura. Se analizan las características de los distintos tipos de almacenamientos subterráneos de gas natural actualmente en servicio en el mundo. Se lleva acabo un estudio de viabilidad para la conversión de yacimientos de gas agotado en almacenamientos de gas natural. En el estudio de viabilidad, se desarrollaran los aspectos técnicos, la ingeniería del yacimiento, la ingeniería básica de las instalaciones de superficie, los pozos necesarios de inyección y producción, las líneas de transporte para poder entregar dicho gas en especificaciones a la red nacional de gasoductos, así como, la rentabilidad de la inversión del proyecto. Se desarrolla un modelo matemático del yacimiento para definir los mecanismos de empuje, el balance de materia, los perfiles de producción, las presiones y las saturaciones de agua, gas y condensado a lo largo de la vida del almacenamiento.

Autor: LOZANO CASTELLÓ DOLORES.
Año: 2000.
Universidad: ALICANTE.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD CIENCIAS.

Resumen: la presente tesis aporta un amplio estudio sobre la síntesis, caracterización y aplicación de materiales carbonosos microporosos. El objetivo principal es la evaluación de su utilización en aplicaciones tecnológicamente avanzadas tales como tamices moleculares de carbón y para el almacenamiento de gases y energía. El estudio de la preparación de los materiales se ha centrado en el proceso de activación química, resaltando la influencia que tienen las variables de preparación relación agente activante y carbón y flujo de nitrógeno utilizado en el desarrollo de la textura porosa de los carbones activos. El uso combinado de técnicas convencionales para la caracterización de porosidad (adsorción física de gases) junto con técnicas novedosa para estos estudios (espectroscopía de aniquilación de positrones, dispersión a pequeño ángulo de neutrones y rayos X), ha aportado nuevas evidencias respecto al diferente mecanismo de activación que desarrollan el vapor de agua y el dióxido de carbono. Asimismo, el desarrollo matemático efectuado sobre los datos obtenidos con la adsorción de gases a altas presiones, confirma el uso del dióxido de carbono como un adsortivo muy apropiado para la caracterización de la microporosidad en sólidos carbonosos. El estudio llevado a cabo en el comportamiento de diferentes materiales carbonosos en el almacenamiento de metano ha permitido obtener materiales con muy buenas capacidades de almacenar y elebrar metano, y conocer cuales son los parámetros, tanto de preparación como propiedades de las muestras, que más afectan al almacenamiento de metano. Se ha desarrollado un método sencillo para preparar tamices moleculares de carbón a partir de los carbones activados químicamente. El estudio detallado de todas las variables del proceso ha permitido obtener un material carbonoso con muy buenas propiedades de tamiz molecular ante la separación de mezcla de gases de CH4 y CO2. Además, se ha estudiado una aplicación novedosa de los carbones activados químicamente, que es su utilización en condensadores de doble capa. Estos materiales han permitido obtener valores muy elevados de capacidad de doble capa, y en este estudio se ha puesto de manifiesto la relación entre el área superficial de estos materiales y su capacidad de almacenar energía.

Autor: RAYMUNDO PIÑERO ENCARNACION.
Año: 1999.
Universidad: ALICANTE.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: El presente Trabajo de Tesis se incluye en la línea de investigación del Departamento de Química Inorgánica de la Universidad de Alicante dedicada al estudio del control de las emisiones de gases contaminantes como son el SO2 y el Nox, producidjos por fuentes antropogénicas, que son origen de graves problemas medioambientales. En trabajos previos se apuntó la posibilidad de utilizar carbones activados como soportes de catalizadores en reacciones en las que se encontraban involucrados estos gases con el fin de transformarlos en productos no nocivos. Sin embargo, en el presente estudio se analiza el uso de los propios materiales carbonosos como adsobentes de SO2 y como catalizadores en la reaccion de oxidación de SO2 a H2SO4 todo ello a temperatura ambiente. La ventaja del presente trabajo se centra en que, aprovechando la gran experiencia del Departamento de Química Inorgáncia en el conocimiento de materiales carbonosos como son los carbones activados y las fibras de carbón activadas, se han preparado una gran variedad de muestras que cubren un intervalo muy amplio en propiedades físico-químicas tan importanes, para cualquier proceso en el que se encuentren involucradas, como son la textura porosa y la química superficial. Este hecho, añadido al uso de los sistemas experimentales apropiados, nos han permitido realizar un estudios detallado de la adsorción de SO2 y de la reacción de oxidación de SO2 a SO3 H2SO4 utilizando materiales carbonosos como adsorbentes y catalizadores. De esta manera, se ha profundizado en aspectos del mecanismo de adsorción y reacción y en las características de los materiales carbonosos que los hacen útiles para nuestro propósito.