XIX Verano de la Investigación Científica y Tecnológica del Pacífico

XIX Verano de la Investigación Científica y Tecnológica del Pacífico
MEMBRANAS POLIMÉRICAS PARA APLICACIONES EN SEPARACIONES DE
GASES Y LÍQUIDOS
Andrea Anahi Silva Silva, Instituto Politécnico Nacional ESIA TICOMAN, [email protected].
Asesor Dr. Manuel de Jesús Aguilar Vega Centro de Investigación Científica de Yucatán
[email protected].
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Dentro de la industria petrolera se inyectan gases como Dióxido de Carbono (CO2) y
Nitrógeno (N2) para la recuperación de la presión en yacimientos maduros. Esto ayuda a
elevar la producción de petróleo, sin embargo, gran parte del gas natural que se extrae
de estos campos, debido al alto contenido de CO2 se envía al quemador que sale
directamente a la atmosfera, lo cual provoca problemas ambientales y perdidas en la
producción de gas.
Por lo anterior es de gran importancia implementar la ingeniería, para lograr la
separación de CO2 y de N2 del gas natural. Un posible método para realizar esta
separación es usando membranas poliméricas.
METODOLOGÍA
Primeramente se estudió la información teórica del uso de membranas poliméricas para
la separación de gases, posteriormente la teoría se llevó a la práctica, se realizaron
membranas poliméricas con poliamidas aromáticas con grupos pendientes hidroxilos, a
base de 4,4-hexafluorisopropiliden diamina (HFA) y una combinación en diferentes
concentraciones de ácido 5-tert-butilisoftálico (TERT) con ácido 3-hidroxi-isoftálico. La
capacidad de separación de dichas membranas se determinó por medio de una celda
de permeación de gases en la cual se hacen pasar los gases puros He, O2, N2, CH4 y
CO2 a una diferencia de presión de 2 atm, y a temperatura ambiente. Mediante este
método se determina el flujo de cada gas en estado estacionario, y con ayuda de un
software se obtiene la permeabilidad de cada membrana polimérica al gas puro,
posteriormente se determina la capacidad de separación mediante la razón CO2/CH4 y el
N2/CH4 usando las permeabilidades a gases puros.
CONCLUSIONES
Es importante recalcar que la investigación es a nivel laboratorio. El proyecto es extenso
y un verano científico no es del todo suficiente para abarcar todos los objetivos del
mismo; sin embargo, conocer el proceso para la eliminación de gases contaminantes del
gas natural provee una alternativa a seguir a nivel industrial. Si se logra la
implementación de esta tecnología es posible la separación de gases a mayor escala
con beneficios en términos de energía y reducción de costos con respecto a los
procesos actuales.
© Programa Interinstitucional para el Fortalecimiento de la Investigación y el Posgrado del Pacífico
Agosto 2014