Revista ION

Evaluación de la formación de ácido clorhídrico a partir de la hidrólisis de las sales inorgánicas en crudos con presencia de ácidos nafténicos

La formación de ácido clorhídrico en las unidades aguas arriba de las torres de destilación atmosférica, producto de la hidrólisis de sales inorgánicas tales como cloruro de magnesio (MgCl2) y cloruro de calcio (CaCl2) principalmente, ha representado un gran problema de corrosión en esta sección para la industria del petróleo. En el presente estudio se recreó el proceso de formación del ácido clorhídrico empleando crudos colombianos con diferentes rangos de contenidos de sales comprendidos entre 1,87 y 2,62kg de sal/159m³ de crudo (4,12 - 5,78 Libras de sal/ 1000 barriles de crudo), manejando temperaturas entre 150 y 350°C. A su vez se tuvo en cuenta la concentración de los ácidos nafténicos presentes en cada crudo para evaluar su posible influencia en la formación de ácido clorhídrico. Los crudos fueron procesados en una planta piloto viscorreductora de crudo a presión atmosférica. Los porcentajes de formación de HCl, producto del balance de masa, mostraron rangos de evolución cloruros por el orden del 96,2 - 100% para el cloruro de magnesio y del 3,1% para el cloruro de calcio. Se observó que en los crudos tratados, la evolución a ácido clorhídrico se debió principalmente al proceso normal de hidrólisis de las sales.

Formation of Hydrochloric Acid in overhead system of atmospheric distillation unit resulting from the hydrolysis of inorganic salts such as Magnesium Chloride (MgCl2) and Calcium Chloride (CaCl2) mainly has been a major problem of corrosion in this section for petroleum industry. This paper shows the formation of Hydrochloric Acid in Colombian crudes with different content of inorganic salts and the salt concentration was between 1.87 to 2.62kg of salt/159m³ of crude oil (4.12 to 5.78 pounds of salt /1000 barrels of crude oil) temperatures used were between 150 - 350°C. Concentration of naphthenic acids present in each oil was taken into account as a way to assess their possible influence on the formation of hydrochloric acid. Crudes were processed in a visbreaker pilot plant at atmospheric pressure. The rates of formation of HCl, obtained from the mass balance showed evolution ranges in the order of 96.2 - 100% for Magnesium Chloride and 3.1% Calcium Chloride. It was observed that in the crude used hydrochloric acid evolution was mainly due to the normal process of hydrolysis of salts.

A formação de ácido clorídrico (HCl) no topo das unidades de destilação atmosférica, tem representado inumeráveis problemas de corrosão na indústria do petróleo devido à hidrólise de sais inorgânicos tais como o cloreto de magnésio (MgCl2) e o cloreto de cálcio (CaCl2). No presente estudo foi simulado o processo de formação do ácido clorídrico utilizando diferentes tipos de crus da Colômbia contendo sais inorgânicos na faixa de 1,87 - 2,62kg sal/159m³ de cru (4,12-5,78 libras sal/1000 barris de cru) e temperaturas na faixa de 150 - 350°C. A concentração dos ácidos naftênicos nos diferentes tipos de crus foi também analisada no intuito de avaliar a sua influência na formação do ácido clorídrico. O processamento das amostras foi realizado numa planta piloto de viscorredução de petróleo à pressão atmosférica. A evolução do teor de cloretos, obtido no balanço de massa para a formação de ácido clorídrico, esteve na faixa de 96,2 - 100% para o cloreto de magnésio e só de 3,1% para o cloreto de cálcio. Observou-se também que essa evolução deveu-se, principalmente ao processo normal de hidrólise de sais.

Efecto del escaldado y la temperatura sobre el color y textura de rodajas de yuca en freído por inmersión

El objetivo de este trabajo fue determinar el efecto del tratamiento de escaldado y la temperatura de freído sobre el color y la textura de rodajas de yuca variedad ICA-costeña durante el freído por inmersión. Antes del freído, las rodajas de yuca (diámetro: 35mm, espesor: 1,31mm) fueron escaldadas en agua caliente a 80°C por 4min. Rodajas de yuca sin escaldar fueron usadas como control. El freído se realizó en aceite de palma a 140, 160 y 180°C hasta alcanzar una humedad final de aproximadamente 1,8g/100g (base húmeda). El color y la textura se midieron periódicamente durante el freído. El color se determinó por Visión Computacional y la fuerza máxima de fractura normalizada (usada para modelar los cambios de textura) fue medida en un analizador de Textura Shimadzu EZ Test®. La temperatura de freído afectó significativamente los cambios de color de la rodaja frita, aunque el escaldado no afectó dichos cambios. La temperatura de freído y el escaldado tuvieron un efecto significativo (nivel de significancia de 5%) sobre la textura final de la rodaja frita.

The aim of this study was to determine the effect of blanching and frying temperature on the color and texture of yucca slices ICA-costeña variety during deep-fat frying. Before frying, the yucca slices (diameter: 35mm, thickness: 1,31mm) were blanched in hot water at 80°C for 4min. Unblanched yucca slices were used as control. The frying was performed in palm oil at 140, 160 and 180°C to a final moisture content of 1,8g/100g (wet basis), approximately. The color and texture were measured periodically during frying. The color is determined by Computer Vision and normalized break maximum force (used to model the changes in texture) was measured in a texture analyzer Shimadzu EZ Test ®. The frying temperature had significant effect on changes the color slice of fried yucca, although the blanching did not affect these changes. The temperature frying and blanching had a significant effect (significance level of 5%) on the final texture of the fried slice.

O objetivo deste estudo foi determinar o efeito do branqueamento e temperatura de fritura sobre a cor ea textura de fatias de mandioca variedade ICA-costeña durante a fritura por imersão. Antes de fritar, as fatias de mandioca (diâmetro: 35mm, espessura de 1,31mm) foram escaldados em água quente a 80°C por 4min. Fatias de mandioca unblanched foram utilizados como controle. A fritura foi realizada em óleo de palma a 140, 160 e 180°C até um teor de humidade final de cerca de 1,8g/100g (base húmida). A cor e textura foram medidos periodicamente durante a fritura. A cor é determinada pela Visão Computacional e força máxima de fratura normalizado (usado para modelar as mudanças de textura) foi medido em um analisador de textura Shimadzu EZ Test ®. A temperatura de fritura de forma significativa, muda a cor fatia de mandioca frito, embora estas modificações não afetam o branqueamento. A temperatura de fritura e branqueamento teve um efeito significativo (nível de significância de 5%) na textura final da fatia frito.

Cinética de adsorción de Cr (VI) usando biomasas residuales modificadas químicamente en sistemas por lotes y continuo

Se estudia la adsorción de Cr (VI) a partir de biomasa residual: bagazo de palma y cáscaras de ñame, además se estudia la modificación con ácido cítrico de las biomasas. La determinación del metal en solución fue llevada a cabo usando el método de la 1,5-difenilcarbazida. Del análisis FTIR se encontró que los grupos hidroxilo y carbonilo presentes en los adsorbentes son los de mayor contribución al proceso de remoción. Además, la modificación mejora la eficiencia del metal de acuerdo con la isoterma de Langmuir de 13 a 4mg/g para el bagazo de palma, y de 22 a 26mg/g para las cáscaras de ñame. Se establece además una mejora en el proceso al trabajar las biomasas en sistema continuo. De las condiciones óptimas de adsorción se determinó que el pH de 2 y el tamaño de partícula de 1mm son las que más favorecen el proceso, y el modelo de Elovich el que mejor lo describe.

It was studied the adsorption of Cr (VI) from lignocellulosic residual biomass: bagasse palm and yam peels. Also, it was studied a modification with citric acid into biomasses to improve the efficiency of metal adsorption. Determinating this metal in solution was performed using the colorimetric method 1,5-diphenylcarbazide. From FTIR analysis and characterization adsorbents before and after the process of removal of Cr (VI) was found that hydroxyl and carbonyl groups contribution to take up this process. Modification into biomasses accord to Langmuir isotherm improves the adsorption efficiency. It was improved from 13 to 41mg/g for bagasse palm, and from 22 to 26mg/g for yam peels. In continuous systems, this process was improved. Optimal condition to remove this metal was determined in pH 2 and particle size of 1mm for both biomasses. It is also the Elovich kinetic the best model to describe the adsorption process.

Adsorção de Cr (VI) é estudada a partir da biomassa de resíduos: conchas bagaço yam palmeiras e estudou ainda a modificação do ácido cítrico com biomassa. A determinação de metais em solução foi realizada usando o método do 1,5-difenilcarbazida. Análise FTIR verificou-se que os grupos hidroxilo e carbonilo presentes nos adsorventes são a maior contribuição para o processo de remoção. Além da modificação melhora a eficiência de metal de acordo com a isotérmica de Langmuir 13-41mg/g de bagaço, de palma, e de 22 a 26mg/g, para os reservatórios de inhame. Melhorou ainda mais estados no processo de biomassa trabalhando em sistema contínuo. As melhores condições para a adsorção foi determinado que o pH de 2 e o tamanho de partícula 1mm são o processo mais vantajoso, e Elovich modelo que melhor descreve.

Evaluación de residuos de papa, yuca y naranja para la producción de etanol en cultivo discontinuo utilizando Saccharomyces cerevisiae

El presente trabajo de investigación tuvo como objetivo producir etanol utilizando un jarabe glucosado elaborado a partir de residuos de papa, naranja y yuca, por cultivo discontinuo como una alternativa para el manejo de los residuos generados. Para cumplir con el objetivo planteado se utilizaron cepas Saccharomyces cerevisiae, una cepa nativa (LYP) y una cepa control (CTL) obtenida del Cepario de la Universidad. Posteriormente, para la elaboración de los medios de fermentación los residuos se sometieron a un tratamiento de hidrólisis química con ácido clorhídrico al 2%v, temperatura de 75°C y 8 horas, estos parámetros fueron seleccionados como resultado del análisis estadístico del diseño factorial 3³ el cual encontró diferencias estadísticamente significativas (p≥0,05) en las variables evaluadas sobre la generación de azucares reductores. Finalmente, se realizaron fermentaciones de 500ml a 30°C 150rpm con base en un diseño factorial 4² para la evaluación de los sustratos fermentativos y el microorganismo fermentador, en donde se encontró que no existen diferencias significativas (p≥0,05) tanto para los sustratos como para las cepas: control (CTL) y nativa (LYP), en la producción de etanol. Sin embargo, en las interacciones entre variables si se encontraron diferencias altamente significativas (p≤0,05), la mayor producción de etanol obtenido fue de 3,15 y 2,6%v para la cepa LYP y CLT, respectivamente, cuando se emplearon los jarabes de naranja y yuca como fuente de carbono.

The present research aimed to produce ethanol using glucose syrup made from potato, orange and cassava wastage, using discontinuos cultivation as an alternative to handle the wastage generated. In order to meet the main objective two strains of Saccharomyces cerevisiae were used, a native strain (LYP) and control strain (CTL) obtained from the strain stock of the University. Subsequently, for the preparation of the fermentation mediums, the wastage was subjected to a chemical hydrolysis treatment with hydrochloric acid 2%v, at a temperature of 75°C for 8 hours, these parameters were selected as a result of statistical analysis of the factorial design 3³ which throws statistically significant differences (p≥0.05) in the variables evaluated on the generation of reducing sugars. Finally, 500ml fermentations were performed at 30°C, 150rpm based in a factorial design 4² in order to evaluate the fermentative substrates and fermenting microorganism, where no significant differences were found (p≥0.05), for both substrates and strains: (CTL) and (LYP), in ethanol production. However, regarding the interactions between the variables, some highly significant differences were found (p≤0.05), the highest production of ethanol obtained was 3.15 and 2.6% for strains LYP and CLT respectively, when they used the orange syrup and cassava as carbon source.

A presente pesquisa teve como objetivo produzir bioetanol utilizando um xarope de glicose feita a partir de residuos de batatas, laranjas e mandioca, para o cultivo de lote, como uma alternativa para a gestão dos resíduos gerados. A cepa nativa de Saccharomyces cerevisiae, e uma estirpe de controle obtido a partir da coleção de cultura da Universidade foi usado para atingir o objetivo. Em seguida, para a preparação de meios de fermentação de resíduos foi usada uma hidrólise química utilizando ácido clorídrico 2%v, 75°C e 8 horas, estes parâmetros foram seleccionados como um resultado da análise estatística planejamento experimental 3³,apresentando uma diferença estatisticamente significativas (p≥0,05) nas variáveis avaliadas na geração de açúcares redutores. Finalmente fermentações 500ml foram realizados a 30°C 150rpm com base em um planejamento fatorial 42 para avaliação de substratos de fermentação e fermentação do microorganismo, onde não foran encontradas diferenças significativas (p≥0,05) para ambos os substratos como para as estirpes: controle (CTL) e nativos (LYP) na produção de etanol. No entanto interações entre as variáveis se diferenças significativas (p ≤ 0,05), aumento da produção de etanol obtida foi encontrado 3,15 e 2,6%v para tensão LYP e CLT, respectivamente, quando utilizado laranja e mandioca como fonte de carbono.

Efecto del tratamiento térmico sobre el contenido de aminoácidos de harina de plátano de dos clones

El objetivo de la investigación fue medir el efecto del tratamiento térmico sobre el contenido de proteína cruda y el perfil total de aminoácidos en las harinas de banano cocido, elaborado a partir de los cultivares de Musa AAB, subgrupo cv Hartón común, y enanos. La parte comestible de los dos cultivares de banano con y sin pre-tratamiento térmico se deshidrató mediante el procedimiento deshidratación convencional con aire forzado. Las harinas obtenidas se analizaron en su contenido de humedad, proteína cruda, perfil de aminoácidos, equilibrio de aminoácidos, y a w. Los resultados indican un aumento en el contenido de humedad y la actividad de agua de la harina tratada térmicamente antes de la deshidratación. Sin embargo, sus niveles son adecuados para permitir larga vida útil en anaquel. La harina de plátano Hartón común contiene más altas concentraciones de aminoácidos que la harina de Hartón enano. Los aminoácidos predominantemente presentes en ambas harinas fueron ácido glutámico, ácido aspártico, lisina, alanina, arginina y leucina. La composición total de aminoácidos y el equilibrio aminoacídico se redujeron en las harinas por el efecto de tratamiento térmico antes de la deshidratación, siendo el triptófano, el principal aminoácidos limitante en todas las harinas. De los datos obtenidos en el estudio, se sugiere el enriquecimiento de estas harinas con proteínas de alta calidad biológica para proponerlas como ingredientes en alimentos.

The goal of the researching was to measure the effect of heat treatment on the crude protein content and total amino acids profile in cooked banana flours elaborated from bananas of the cultivars (Musa AAB, cv joint sub group Hartón common, and dwarf). The edible portion from the two bananas cultivars with and without thermal pre-treatment was dehydrated by using the oven conventional procedure. The flours obtained were analyzed in their content of moisture, crude protein, amino acid profile, amino acid balance, and a w. The results indicate an increase in the moisture content and water activity of the thermally treated flour prior to dehydration. However, their levels are adequate to permit long shelf life. Hartón common banana flour contains higher concentrations of amino acids than those obtained for flour obtained from the Hartón dwarf. The amino acids predominantly present in both flours were glutamic acid, aspartic acid, lysine, alanine, arginine and leucine. The total amino acid composition and aminoacidic balance were decreased in the flours by effect of the thermal treatment prior to dehydration, being the tryptophan, the main limiting amino acid in all of the analyzed flours. From the data obtained in the study, it is suggested the enrichment of these flours with protein with high biological quality when proposing for food uses.

O objetivo da pesquisa foi medir o efeito do tratamento térmico sobre o teor de proteína bruta e do perfil total de aminoácidos em farinhas de banana cozida elaborado a partir de bananas das cultivares (Musa AAB, cv sub conjunta grupo Hartón comum e anão). A parte comestível a partir das duas bananas cultivares com e sem pré-tratamento térmico foi desidratada utilizando o procedimento convencional do forno. As farinhas obtidas foram analisadas em seu teor de umidade, proteína bruta, o perfil de aminoácidos, o balanço de aminoácidos, e a w. Os resultados indicam um aumento no teor de humidade e actividade da água da farinha tratada termicamente antes da desidratação. Contudo, os seus níveis são suficientes para permitir que a vida de prateleira longa farinha de banana. Hartón comum farinha contém altas concentrações de aminoácidos do que os obtidos para a farinha obtida a partir do Hartón anão. Os aminoácidos predominantemente presentes em ambas as farinhas foram o ácido glutâmico, ácido aspártico, lisina, alanina, arginina e leucina. A composição de aminoácidos total e o equilíbrio de aminoácidos foram diminuídas nas farinhas por efeito do tratamento térmico antes da desidratação, sendo o triptofano, o aminoácido limitante principal em todas as farinhas analisadas. A partir dos dados obtidos no presente estudo, é sugerido que o enriquecimento dessas farinhas com proteínas com alto valor biológico ao propor para usos alimentares.

Estudio de la resistencia a la corrosión por picadura de aceros inoxidables austeníticos: influencia de la adición de manganeso en solución sólida

Este documento presenta los resultados de una investigación sobre la influencia del Mn en solución sólida sobre la resistencia a la corrosión por picadura de dos aceros inoxidables austeníticos, uno denominado 17Cr6Mn5Ni y un acero comercial UNS S304L utilizado como material de referencia. Fueron usadas soluciones electrolíticas de 0,6M NaCl en tres diferentes condiciones de concentración de oxígeno (solución desaireada, naturalmente aireada y aireada artificialmente). El desempeño de cada condición fue medido a través de ensayos de polarización potenciodinámica y mediante exámenes metalográficos. Se determinaron los potenciales de corrosión (Ecorr) y de picadura (Ep). La concentración de oxígeno en la solución electrolítica influenció el parámetro Ecorr, pero no el Ep. El manganeso en solución sólida beneficia la absorción de iones Cl- en aceros inoxidables austeníticos, ejerciendo por tanto un efecto negativo en cuanto a resistencia a corrosión por picadura. A través de datos experimentales de energía libre de Gibbs de formación de compuestos (ΔG°) y de la teoría de absorción competitiva, fue propuesto un mecanismo para explicar este fenómeno.

In this research are shown the results about the study of the influence of manganese in solid solution on the pitting corrosión resistance of austenitic stainless steels, a steel is referred to as 17Cr6Mn5Ni and the UNS S304L steel as benchmarking material. Electrolytic solution containing 0.6M NaCl in three different oxygen concentration were used (aerated, non aerated and naturally aerated). The behavior of each condition was measured through potentiodynamic polarization tests and metallographic examinations. The values of corrosion potential (Ecorr) and pitting potential (Ep) were determined. The oxygen concentration of the electrolytic solution influenced the Ecorr but not the Ep parameter. Manganese in solid solution benefits the Cl- ions absorption in austenitic stainless steels. Therefore, causes negative effect on pitting corrosion resistance. A mechanism was proposed through the standard Gibbs free energy of formation of compounds (ΔG°) data, and through the competitive absorption theory.

Este documento apresenta os resultados de uma pesquisa sobre a influencia do Mn em solução sólida sobre a resistência à corrosão por pite de aços inoxidáveis austeníticos, um denominado 17Cr6Mn5Ni e um aço comercial UNS S304L utilizado como material de referencia. Foram usadas soluções electrolíticas de 0,6M NaCl em três diferentes condições de concentração de oxigênio (solução desaerada, naturalmente aerada e aerada artificialmente). O desempenho de cada condição foi medido a través de testes de polarização potenciodinâmica e mediante exames metalográficos. Determinaram-se os potencias de corrosão (Ecorr) e de pite (Ep). A concentração de oxigênio na solução eletrolítica influenciou o parâmetro Ecorr, mas não o Ep. O manganês em solução sólida beneficia a absorção de íons Cl- em aços inoxidáveis austeníticos, exercendo, portanto um efeito negativo quanto à resistência à corrosão por pite. Através de dados experimentais de energia livre de Gibbs de formação de compostos (ΔG°) e da teoria de absorção competitiva, foi proposto um mecanismo para explicar este fenômeno.

**Diseño y simulación de una planta para la producción de biodiésel a partir de Jatropha curcas L. en el departamento de Bolívar**

En los últimos años los biocombustibles han sido estudiados como una alternativa frente al uso de combustibles fósiles. Dentro de las recientes fuentes de producción de biodiésel se destaca la Jatropha curcas L. (J. curcas) cuyo aceite no es comestible, tiene buenos rendimientos, presentando con esto mayores ventajas que las materias primas tradicionales. En el presente trabajo se desarrolló un diseño conceptual y simulación del proceso de producción de biodiésel a partir del aceite de J. curcas, mediante la simulación de sus etapas en el software HYSYS®. Para este estudio, se trabajó con 11000kg/h de aceite como materia prima, se tuvo en cuenta una etapa de esterificación debido a los altos contenidos de ácidos grasos libres (FFA) presentes en este aceite y se emplearon diversos modelos termodinámicos, lo cual permitió obtener un biocombustible con una composición mayor al 98% (masa) en metilésteres. En cuanto a las propiedades fisicoquímicas del aceite y biodiésel obtenido por la simulación y correlaciones para la estimación de propiedades, se apreció concordancia con los datos experimentales reportados por diferentes autores, así como por normas ASTM D6751 y el Estándar Europeo EN-12214 que regulan sus características. Estos resultados permitieron identificar a la J. curcas como una alternativa viable para la producción de biocombustibles, y su posible implementación a escala industrial en el departamento de Bolívar, al no poner en riesgo la seguridad alimenticia y propiciar la producción de biocombustibles en Colombia a partir de fuentes vegetales no comestibles.

In recent years biofuels have been studied as a good alternative instead of fossil fuels. Jatropha curcas L oil (J. curcas) is a feedstock used to produce biodiesel which does not affect food security, has good yields and more advantages than traditional oils. Therefore, in this work, a conceptual design of a biodiesel production from J. curcas was developed by simulation, using HYSYS® software. A case study was proposed to produce biodiesel from 11000kg/h of Jatropha oil. Sequential stages of esterification and transesterification were studied due to high content of free fatty acid (FFA) in the oil. Thermodynamic data of the components was obtained from several models, which allowed to obtain a biofuel with high content of methyl esters over 98% (mass). Oil and biodiesel properties estimated by simulations and theoretical correlations showed a good fit with experimental data reported by different authors, and international standards for biodiesel such us ASTM D6751 and EN-12214 that helps to identify the J. curcas as a viable alternative to produce biofuels, also it could be suggested a commercial scale implementation in the department of Bolivar, because alimentary food would not been affected and it encourages to produce biodiesel from alternative resources in Colombia.

Nos últimos anos, os biocombustíveis têm sido estudados como alternativa aos combustíveis fósseis. Das fontes de produção de biodiesel, a Jatropha curcas L (J. curcas) destaca-se entre estas, cujo óleo não é comestível, além tem bons rendimentos, mostrando com isso vantagens sobre as materias primas tradicionais. O presente trabalho desenvolveu um desenho conceitual e simulação do processo de produção de biodiesel a partir de óleo de J. curcas, simulando as etapas do processo no software HYSYS®. Para o estudo foi considerado 11000kg/h de óleo e uma etapa de estirifição devido ao elevado teor de ácido graxo livre (FFA) presentes no óleo. Também, foram empregados variadados modelos termodinâmicos o que permitiu a obtençâo de um biocombustivel com uma composiçâo superior a 98% (em massa) em metil ésteres. Em quanto às propiedades físico-químicas do óleo e biodiesel obtidos pela simulação e as correlações para estimar as propriedades, estas concordaram com os dados experimentais relatados por diferentes autores bem como as normas ASTM D6751 e os Estándares Europeos EN-12214 que regem as características. Estes resultados permitiram a identificaçâo da J. curcas como uma alternativa viável de produçâo de biocmbustíveis e uma possível implemetaçâo em escala industrial no departamento de Bolívar, sem comprometer a segurança alimentar e promover a produçâo de biocombutsíveis na Colômbia de fontes vegetais nâo comestíveis.