USO DE LÍQUIDOS IÓNICOS EN LA MEJORA Y DESARROLLO DE PROCESOS ‘‘UPSTREAM’’ Y ‘‘MIDSTREAM’’ DE INTERÉS PETROQUÍMICO

Abstract

La tesis doctoral cuya memoria representa este documento se ha desarrollado en el Grupo de Ingeniería Química y Ambiental (GIQA) de la Universidad Rey Juan Carlos, en la línea de investigación de tecnologías sostenibles y, específicamente, en la sublínea de aseguramiento de flujo y tecnología del petróleo, liderada por el profesor Dr. Baudilio Coto que desde hace años ha venido estudiando la implementación de los líquidos iónicos en la industria petroquímica desde diferentes perspectivas. La memoria consta de un resumen y una introducción, además de cinco capítulos que han sido escritos de manera que puedan ser leídos de forma independiente, sin necesitar información adicional. Al final de la memoria se encuentran la conclusiones y perspectivas futuras junto al índice de tablas y figuras. La formación del candidato a doctor se ha complementado con una estancia de investigación de 3 meses de duración en la Universidad de Niza (Sophie Antipolis), ‘‘Institut de Physique de Nice - UMR7010’’, Francia, bajo la supervisión del profesor Georges Bossis, donde se ha estudiado el proceso de captura de compuestos poliaromáticos con el uso de líquidos iónicos magnéticos. *** La investigación con líquidos iónicos (LIs) establece una alternativa al uso de solventes orgánicos convencionales como puede ser el furfural en la industria petroquímica. Aunque el uso de estos solventes es económicamente viable, plantea problemas de contaminación ambiental debido a la evaporación de los componentes más volátiles. Como alternativa, en esta tesis doctoral se propone el uso de ILs para la mejora de procesos de interés petroquímico como son la extracción de ácidos nafténicos en el crudo, la reducción de poliaromáticos en bases lubricantes o evitar la agregación de asfaltenos en pozos. Estos LIs tienen unas características excepcionales, como baja volatilidad, su gran capacidad solvente y sus elevadas estabilidades térmica y química. Por lo general, los LIs presentan densidades superiores a las del agua (1,12 – 2,24 g/cm3) y viscosidades superiores a las de otros solventes (10 – 1000 cP), y presentan la ventaja de que su estructura puede ser modificada o cambiada según las necesidades. Permutando las estructuras del anión o del catión se pueden lograr gran cantidad de propiedades diferentes. Esto permite diseñar los LIs con propiedades dirigidas a una tarea específica. No obstante, también tienen algunas propiedades que presentan inconvenientes y entorpecen el desarrollo de sus aplicaciones a gran escala. Entre estas desventajas se encuentran principalmente su alta viscosidad (que en extracciones líquido-líquido empeora los fenómenos de transporte y aumenta el coste de bombeo), la elevada toxicidad que presentan algunos de ellos como el grupo imidazolio y los actuales altos precios tanto de los LIs, como de algunas de las materias primas necesarias para su síntesis, que hacen inviable la rentabilidad de algunos procesos...