| Revista: | Investigación e innovación en ingenierías |
| Base de datos: | PERIÓDICA |
| Número de sistema: | 000446232 |
| ISSN: | 2344-8652 |
| Autores: | Roa Ardila, Manuel1 Gómez, Iván1 Mejía, Enrique1 Correa, Rodrigo1 |
| Instituciones: | 1Universidad Industrial de Santander, Colombia |
| Año: | 2020 |
| Volumen: | 8 |
| Número: | 2 |
| Paginación: | 184-198 |
| País: | Colombia |
| Idioma: | Inglés |
| Tipo de documento: | Artículo |
| Enfoque: | Experimental, analítico |
| Resumen en español | Objetivo:Proponer y evaluar una tecnología que mejore la movilidad de crudos pesados, mediante la adición de nanopartículas magnéticas y la aplicación de campos electromagnéticos externos. Metodología:Se caracterizaron individualmente el crudo pesado, las nanopartículas de magnetita y el grafeno magnético. Se evaluó el comportamiento magneto-reológico del crudo pesado y de sus mezclas con nanopartículas y grafeno magnético en un rango de composiciones en el rango 0.5 %wt a 10 %wt. Posteriormente, estas mezclas se sometieron a radiación electromagnética en el rango de las microondas, para diferentes composiciones y tiempos de radiación. Estos tratamientos se realizaron en una cavidad electromagnética y en una guía de onda cilíndrica, con potencias entre 0.8 kW y 1 kW. Resultados:El crudo original no respondió al tratamiento con radiación electromagnética, siendo transparente a éste. Sin embargo, con la adición de nanopartículas magnéticas, tanto de magnetita como de grafeno magnético, la mezcla interactuó fuertemente con el campo electromagnético. A mayor concentración de estas partículas, mayor fue el incremento de la temperatura de la mezcla. Para experimentos en la cavidad electromagnética, se evidenció un incremento desde la temperatura inicial de 22 °C hasta el rango 58.2 °C –60 °C para el caso de la magnetita a una concentración de 0.5 % wt en 60 s. Para experimentos utilizando como aplicador la guía de onda cilíndrica y para las mismas condiciones experimentales anteriores, se alcanzaron temperaturas por encima de los 90 °C. Utilizando el grafeno magnético y la misma cavidad electromagnética se alcanzaron temperaturas en el rango de 81.9 °C-96.5 °C. Conclusiones: Ambos materiales incrementan notablemente el calentamiento del crudo pesado (disminuyendo su viscosidad), cuando se someten a radiación electromagnética en el rango de las microondas, y podrían considerarse candidatos para mejorar los procesos |
| Resumen en inglés | Objective:This work proposes and evaluates a technology for improving heavy crude oil mobility through the addition of magnetic nanoparticles and external electromagnetic fields. Methodology:The study first individually characterizes heavy crude oil, magnetite nanoparticles, and magnetic graphene. Then, the magneto-rheological behavior of heavy crude oil and its mixtures with nanoparticles and magnetic graphene assessed using 0.5 to 10 wt.% compounds. Subsequently, these mixtures were subjected to electromagnetic radiation within the microwave range at different radiation times to achieve differentcompositions. These treatments were conducted in an electromagnetic cavity using a cylindrical waveguide with powers ranging between 0.8 and 1 kW.Results:Initially, the crude oil did not respond to the electromagnetic radiation treatment as it is transparent to this treatment. However, after adding magnetic nanoparticles, comprising both magnetite and magnetic graphene, the mixture strongly interacted with the electromagnetic field. The higher the concentration of these particles, the greater the temperature increase experimented by the mixture. For the experiments in the electromagnetic cavity, an increase from the original temperature of 22°C to the 58.2°C–60°C range was evidenced in 60 s for the magnetite at a 0.5 wt.% concentration. For experiments using the cylindrical waveguide as an applicator at the same previous experimental conditions, temperatures above 90°C were reached. Using magnetic graphene and the same electromagnetic cavity, temperatures between 81.9°C and 96.5°C were reached.Conclusions: Both materials notably increased heavy crude oil heating rates (decreasing its viscosity), when subjected to electromagnetic radiation within the microwave range. In fact, both materials can be considered as candidates for improving crude oil extraction and transportation processes |
| Disciplinas: | Física y astronomía |
| Palabras clave: | Crudo pesado, Electromagnetismo, Microondas, Nanopartículas magnéticas, Oxido de grafeno, Petroleo crudo pesado |
| Keyword: | Graphene oxide, Heavy crude oils, Magnetic nanoparticles, Microwaves, Electromagnetism |
| Texto completo: | http://revistas.unisimon.edu.co/index.php/innovacioning/article/view/3770/4778 |
