Orimulsión

La palabra Orimulsión, es el nombre comercial de una emulsión formada al dispersar en agua, el bitumen proveniente de la Faja Petrolífera del Orinoco. Su nombre proviene precisamente de combinar el nombre de la región de Venezuela donde se produce el bitumen (Orinoco) con la denominación técnica del producto (Emulsión), pero más allá del simple vocablo, Orimulsión, representa la marca comercial dada a un novedoso combustible fósil no convencional, altamente energético y no explosivo que resulta de combinar 70% de bitumen (hidrocarburo pesado) y 30% de agua con una mezcla especial de sulfactantes que actúan como diluyentes.

La Orimulsión ha sido ampliamente probada a escala comercial y representa una nueva alternativa económicamente atractiva para la generación eléctrica. Se presenta entonces, como un producto sustitutivo del carbón.

Antecedentes

Surge en los laboratorios de INTEVEP a principios de los años 80 y continua ganando posiciones en el mercado energético internacional, lo que demuestra el reconocimiento de las ventajas económicas y ambientales de este nuevo producto de PDVSA, como combustible alternativo para la generación de electricidad y otros usos industriales.

Origen de la Orimulsión

El combustible llamado Orimulsión se originó de la necesidad de extraer del suelo, petróleo extrapesado para el cual no había inicialmente interés en la explotación. Para la fecha en que fueron descubiertos los yacimientos de la Faja Petrolífera del Orinoco ya Venezuela estaba comercializando crudos livianos y medianos, los cuales no solo se podían extraer, transportar y refinar a menor costo, sino que de ellos se podian obtener varios productos de mayor valor comercial tales como Gasolina, Lubricantes, Kerosén etc. El combustible era residuo que quedaba del petróleo después de extraer los otros productos. El precio del combustible residual es menor que los precios de otros productos y se usa principalmente como carburante en barcos, calderas, plantas termoeléctricas. El combustible residual, al igual que el carbón y la falta de incentivo económico, no justificaba explotar crudos para los cuales no existía la tecnología apropiada.Con el transcurrir del tiempo fueron los procesos de definición, hacia una conversión más profunda que permitía obtener más producto liviano del barril de petróleo y cada vez menos residuo.

En Venezuela no había un instituto de investigaciones petrolera, pero en el año de 1.955 se crea la Escuela de Petróleos en la Universidad del Zulia y allí comienzan los primeros pasos para la investigación petrolera en Venezuela. Para esa época tampoco había incentivo para investigar, por cuanto las empresas multinacionales que operaban en nuestro país hacían todas sus investigaciones en sus laboratorios y plantas pilotos en el exterior.

La investigación petrolera en firme comienza con la creación de PDVSA y de INTEVEP. La primera prueba de combustión de Orimulsión se realizó en la Planta PDC-910 en las instalaciones de INTEVEP. Marca este acontecimiento el nacimiento de un nuevo combustible y cuya aceptación en los mercados ha dado lugar a la creación de un negocio atractivo y rentable, a la aparición de una alternativa industrial para la generación de electricidad, a la apertura de una ventana de oportunidades para la colocación de los recursos de la Faja del Orinoco y al germen de una empresa como es Bitumenes del Orinoco (BITOR).

Un estudio de los posibles esquemas de producción, tratamiento, transporte y combustión realizado conjuntamente ente Lagoven e INTEVEP, planteaba varios caminos entre la vía no convencional mediante la emulsificación y quema del Bitumen.

Para mayo de 1.985 existió un borrador de trabajo entre INTEVEP y Lagoven cuyo objetivo era establecer las bases técnicas para la explotación, manejo, transporte y quema del combustible que para entonces se le había denominado con el nombre de bitumen del Orinoco. Entre otras cosas, el documento contemplaba la realización de un estudio técnico-económico utilizando técnicas convencionales para comparar los costos que acarrearía quemar combustible Orinoco versus carbón y fuel-oil. Según el plan de trabajo, la descripción de nuevas tecnologías para la optimización de la combustión del Orinoco comprendía entre sus actividades realizar pruebas experimentales para soportar los estudios técnico-económicos, las cuales realizaron exitosamente en INTEVEP en su plan piloto de combustión. Este acontecimiento señala el nacimiento de un nuevo combustible en el mercado energético internacional que augura la creación de mercados para las reservas de la Faja del Orinoco y enormes satisfacciones para INTEVEP como combustible líquido destinado al mercado de las plantas de generación de electricidad y a plantas industriales.

Proceso de formulación de la Orimulsión

En el comienzo del proceso de producción, la emulsión primaria es formada bien a la cabeza del pozo o en el fondo del mismo, dependiendo del grado de viscosidad y la temperatura del bitumen. Para aquellos casos en los que se haga necesario formar la emulsión primaria en el fondo del pozo, INTEVEP patentó una bomba de subsuelo denominada: "Bomba Morichal" especialmente diseñada para el proceso de emulsificación. La emulsión primaria es bombeada entonces a la "Estación de Flujo" de los bloques de producción J-20 y 0-16, para su desgasificación. Allí, la emulsión es conducida a través de un calentador para facilitar la separación del gas del bitumen y para mejorar la estabilidad de la emulsión. Esta es entonces llevada a través de un "Separador de Gas" donde el gas es removido y posteriormente neutralizado para la producción de energía.
La emulsión primaria menos el gas, es transportada a la "Estación de proceso", donde pasa por una etapa llamada "Rompimiento". Esta etapa consiste en eliminar el agua salada, ligada químicamente al bitumen. El bitumen se formó a partir de millones de micro-organismos marinos fósiles, cuyo principal componente es agua de océano. El agua salada es separada del crudo mediante unos "Separadores Electroestáticos" o "Desaladores" previo calentamiento.

Una vez concluido el proceso de rompimiento, al bitumen le queda menos del 1% de agua."Al salir de los recipientes este producto se llama Orinoco, un bitumen limpio y especificaciones aptas para la manufactura de Orimulsión".

Hasta este punto lo que se ha quitado al bitumen es el agua salada con lo que se elimina gran cantidad de Sodio. La mezcla se hace ahora con agua dulce, "agentes emulsificantes" (Surfactante) y Orinoco. Esa emulsión que sale de allí pasa por dos fases más: Orimulsión concentrada y Orimulsión diluida, que es donde queda con su especificación final de producto comercial: 72+/- 2% de Orinoco y 28+/- % de contenido de agua. Después de producida se almacena en un tanque y se bombea al terminal de embarque.

Bitumen

Los bitúmenes no son petróleo. Son hidrocarburos que salen a la superficie generalmente en forma líquida. Sin embargo, a diferencia del petróleo, se solidifican a temperatura ambiente. El bitumen tampoco es carbón. El bitumen está compuesto por hidrógeno y carbón.
Hasta hace poco, se creía que el valor económico de los bitúmenes era limitado, al menos a corto plazo, ya que podían ser utilizados únicamente para producir asfalto y lubricantes y no existía un gran mercado para estos productos. El bitumen podría ser convertido en gasolina sintética, pero el costo es excesivo. El bitumen puede ser quemado directamente, pero se encuentra muy lejos de sus mercados potenciales y el costo de transporte y manejo del mismo en su estado sólido era prohibitivo en el pasado. Por último podemos decir, que el bitumen también puede ser utilizado para producir gas sintético a un costo relativamente bajo, pero el gas también es difícil y costoso de transportar. Con la Orimulsión se dio fin al problema de manejo y transporte del bitumen a grandes distancias, ya que con su técnica para emulsionar el bitumen, produce un excelente combustible.

Características de la Orimulsión

La Orimulsión es un combustible único en el mundo de acuerdo a su naturaleza, ya que se compone en una base acuosa que suspende un hidrocarburo que no es un subproducto de refinación, además luce, se maneja y se quema como un combustible pesado. Sin embargo, consiste de pequeñas gotas de bitumen suspendidas en agua. Por otra parte, las propiedades de la Orimulsión le permiten ser manejadas de manera similar a la que se emplea para cualquier combustible líquido.

La eficiencia de la combustión de la Orimulsión está cerca del 99.99%. La razón de esta buena combustibilidad es debido al tamaño de las gotas del hidrocarburo y a la presencia del agua, la cual actúa como un agente de encendido efectivo.

Potencial Energético de la Orimulsión

La Orimulsión es actualmente la alternativa energética más apetecida del mundo entero, una opción ambiental y económica para que las plantas eléctricas puedan operar eficientemente a otras fuentes de energía. Puede ser usada para distintas aplicaciones:

Ventajas de la Orimulsión

Localización de la Orimulsión

En la Faja del Orinoco existían gigantescas reservas de betumen. La Faja del Orinoco está situada en la parte del sur de la Cuenca Oriental de Venezuela, al norte del Río Orinoco, cubriendo un área de 700 Km de largo por 50 a 100 Km de ancho en los estados Monagas, Anzoátegui y Guarico. La perforación en la región comenzó en 1953 y aunque para aquella época se pudo demostrar que el área contenía una extensa acumulación de crudo extrapesado y bitumen natural, sólo se perforaron 58 pozos en los siguientes 30 años. Esto se debió principalmente al hecho de que se disponía de enormes cantidades de crudos livianos y medianos, cuya explotación resultaba más económica en comparación con la de bitumen y crudos extrapesados.

En 1978, Petróleos de Venezuela, S.A., asignó el área de operación a las filiales operadoras existentes para esa fecha: Corpoven, Lagoven, Maraven y Meneven. Entre 1979 y 1983, estas cuatro compañías llevaron a cabo un programa intensivo a fin de cuantificar la magnitud de los recursos de la Faja, las características de los yacimientos y la calidad de los fluidos contenidos en ellos. Ese esfuerzo condujo a la identificación de 186 mil millones de toneladas de crudo extrapesado y bitumen natural, económicamente recuperables con la tecnología actual, gracias a las novedosas técnicas de Orimulsión.

Faja petrolífera del Orinoco

Formación: Se puede afirmar que estas grandes reservas encontradas en la Faja del Orinoco, se deben al siguiente basamento teórico-histórico: hace millones de años una gran parte de Venezuela estaba bajo el agua, caudalosos ríos transportaban millones de toneladas de materia sedimentaria a la zona costera para formar deltas de grandes dimensiones. Con el paso del tiempo el mar se fue retirando, dejando al descubierto el depósito más grande de hidrocarburos conocido hasta la fecha. La evolución de este proceso es tan fascinante que se puede observar a través de los fósiles preservados en estos sedimentos.

Breve Reseña:

La Faja Petrolífera del Orinoco o Faja Bituminosa del Orinoco como se le llama primero, se comenzó a explorar desde 1920 de manera esporádica. Al no encontrarse manifestaciones superficiales de hidrocarburos, la explotación del petróleo extrapesado y el Bitumen no era rentable debido a viscosidad extremadamente alta. Gracias a una nueva tecnología de emulsión, desarrollada por INTEVEP (filial de PDVSA), este crudo puede ser producido de manera económica y con el mínimo impacto sobre el ambiente.

Ubicación Geográfica:

Ocupa la franja meridional de la Cuenca Oriental de Venezuela, al sur de los Estados, Guárico, Anzoátegui, Monagas y Delta Amacuro, paralela al curso del río Orinoco. Abarca una extensión de 600 Km de Este a Oeste y 70 Km en dirección Norte Sur; en total un área aproximada de 54.000 Km 2.

Divisiones:

Fue dividida en cuatro zonas de exploración y perforación. Son: Machete, Zuata, Hamaca y Cerro Negro (actualmente en explotación).

Las vastas reservas de bitumen natural alcanzan las 42 mil toneladas métricas y en barriles aproximados 267 billones, lo cual garantiza el suministro confiable hasta el siglo XXII.

Almacenamiento y Manejo

El terminal de almacenamiento se encuentra ubicado en José (Edo. Anzoategui) y abarca un territorio de 70 hectáreas. Estas instalaciones albergan ocho (8) tanques de 250.000 barriles cada uno; para un total de 2..000.000 barriles. Posee un sistema de bombeo compuesto por quince (15) bombas, que permiten cargar 4.200 barriles por hora a cada tanquero. Después de 5 años de haber comenzado los suministros comerciales de Orimulsión, la experiencia tanto en las instalaciones utilizadas por Bitor en Bonaire como por los clientes en Canadá, Japón y Reino Unido, han demostrado que el producto se mantiene estable por largor períodos de tiempo.

Se confirma que las propiedades geológicas y la estabilidad de la Orimulsión no se afectan cuando se bombea a través de bombas de tornillos o centrífugas de baja velocidad. También se pudo confirmar que la estabilidad del producto no es afectada cuando pasa a través de las restricciones de un sistema de manejo, tales como válvulas codos "T" y reducciones o expansiones en las tuberías del sistema.

Variables para el manejo de la Orimulsión.

Es posible usar instalaciones convencionales para manejar Orimulsión, teniendo en cuenta las siguientes variables:

La temperatura, la cual se debe evitar cercana a los puntos de ebullición y de congelación del agua, por razones obvias.

Esfuerzo cortante, ya que elevadas tasas de corte disminuyen el tamaño de las gotas de bitumen incrementando su área superficial.

Caída de presión: Se deben evitar abruptas caídas de presión con la finalidad de prevenir una disminución en el tamaño de gotas y desestabilización de la Orimulsión.

Contaminación: Usualmente ocurre cuando la Orimulsión es almacenada en tanques que contenían previamente petróleo pesado o agua, por ello los tanques o líneas de tubería deben ser drenados y purgados antes de su utilización con el mencionado combustible.

Transporte
Existen dos tipos de transporte denominados: Transporte por oriducto, el cual consiste en el traslado de Orimulsión a través de un sistema de tuberías 36 pulgadas y de 160 Km de longitud. Dicho traslado se realiza de la siguiente manera Cerro Negro - Morichal: Su recorrido abarca desde Cerro Negro (Edo. Monagas) donde se realiza el proceso de extracción hasta Morichal (Edo. Monagas) donde es procesado el bitumen, este primer traslado cubre setenta kilómetros (70 Km) Morichal - José: Este segundo traslado es de 310 Km en una tubería con una capacidad de 63.700 tonel / día, desde Morichal hasta el terminal de almacenamiento de José ( Edo. Anzoategui).

Transporte Marítimo

Se realiza por inyección desde la Monoboya hasta los tanqueros. La Monoboya cuenta con tres mangueras flotantes que van conectadas con el tanquero para el proceso de carga. Cabe destacar que la Monoboya no solo sirve para cargar los tanqueros, sino también como punto de amarre de los mismos. Hasta Diciembre de 1997, más de diecinueve millones de toneladas fueron embarcadas en tanqueros de doble casco que cargan 250 mil toneladas de Orimulsión con destino a los EE.UU., Japón, Canadá, Dinamarca, Portugal, Reino Unido, China e Italia.

Comercialización

Unidad de Negocio- PDVSA BITOR

La comercialización de la Orimulsión, es llevada a cabo a través de BITOR, que es la unidad de negocio de la división PDVSA Exploración y Producción, la cual pertenece a Petróleo y Gas, filial de Petróleos de Venezuela S. A.

La Orimulsión es comercializada actualmente en tres continentes: América, Europa y Asia, lo que confirma los continuos progresos que hace BITOR en su actividad de comercialización para demostrar el potencial de la Orimulsión como combustible en el mercado mundial.

Estrategia Comercial

Desde el punto de vista del costo, la Orimulsión es la alternativa más económica hasta la fecha para el sector eléctrico, ya que la estrategia de penetración del mercado establecida por BITOR, consiste en ofrecer precios tales que la economía de generación resulta competitiva con la mejor alternativa de combustible de que dispone el cliente.
La comercialización se realiza solo bajo contratos a largo plazo, con garantías de suministro y estabilidad de precio, al atar cualquier fluctuación futura a los movimientos de precio del carbón, los cuales en términos históricos son sumamente estables, por lo que el producto no será colocado en el mercado spot, por el contrario los esfuerzos de la empresa están dirigidos a consolidar y mantener un mercado premium. Cada contrato con nuevos clientes tiene un esquema distinto, el precio de venta de la Orimulsión es fijado con cada comprador, la estrategia es fijar precios estables, siguiendo la tendencia para competir con el carbón. Tomando en cuenta la cantidad exportada y los ingresos, el precio promedio de exportación por cada tonelada métrica de Orimulsión, esta alrededor de los 32 $. En cuanto a los costos de flete, también se manejan de acuerdo a cada contrato. Hay clientes que asumen el costo del flete y se le pone la Orimulsión en el puerto a precio competitivo y otros a los que se les incluye el precio del transporte, variando con cada cliente.

La gestión comercializadora de BITOR, está orientada al desarrollo y penetración de nuevos mercados. Sin embargo, la visión de BITOR no es ser un vendedor de combustible, sino ser una empresa de servicios que ayuda a sus clientes a resolver problemas e incluso se los resuelve directamente, para así competir con éxito en ese mercado. La primera tarea antes de tratar de entrar en un país, es elaborar una estrategia de comunicación que permita explicar a comunidades, autoridades locales, prensa y grupos ambientales, las bondades de la Orimulsión frente a otros combustibles, por eso BITOR ha diseñado una campaña de posicionamiento global de marca Orimulsión.
Los estudios de mercado contratados por BITOR previos a cualquier actividad comercial, establecieron que siguiendo las estrategias mencionada, sería posible colocar hasta 60 millones de toneladas para fin de siglo. La Orimulsión al igual que el carbón y el fuel oil, puede ocasionar problemas ambientales, no obstante si se usa en la forma adecuada, con la tecnología correcta se convierte en un combustible que genera electricidad en forma muy limpia. Por lo tanto, el mercado de Orimulsión es complejo porque tiene que darse la circunstancia de que los clientes, que son plantas de generación eléctrica, puedan consumir este combustible de la manera más limpia posible. Para ello es preciso que dichas plantas instalen unos equipos de limpieza de los gases de combustión. En consecuencia, si la planta cuenta con dichos equipos la negociación puede ser corta, si por el contrario es necesario hacerle modificaciones, la negociación puede llevar varios años.
La diferencia con sus competidores estriba en que BITOR, vende su producto solo a plantas de electricidad que instalen los equipos necesarios para limpiar los gases de combustión, mientras que los suplidores de carbón y fuel oil en general, no se preocupan de exigir esas instalaciones ni de las consecuencias ambientales que tendrá la quema de sus combustibles, convirtiéndose la existencia de severas leyes ambientales en rasgos que favorecen la comercialización de la Orimulsión. Otros aspectos que hacen sumamente competitivo a la Orimulsión, consiste en que los potenciales compradores son países que no producen combustible o que lo hacen en forma deficitaria y en los cuales no existe gas natural por tuberías, lo que hace confiar en un gran mercado para este producto, especialmente por el constante incremento de la demanda de electricidad, aún en medio de la recesión económica mundial y el hecho de que todavía 50% de la población mundial no recibe el servicio de electricidad. En resumen la Orimulsión, desde el punto de vista comercial, cuenta con ventajas competitivas de suma importancia:

La Orimulsión es la gran oportunidad que tiene Venezuela para desarrollar a gran escala la Faja del Orinoco. Es el producto que permite la colocación inmediata y a largo plazo de aquellos hidrocarburos que antes no tenían usos comerciales, excepto quizás para algunas aplicaciones limitadas como asfalto y lubricantes pesados, que nunca pudieron justificar las inversiones requeridas para su explotación. Además es también la oportunidad de promover el desarrollo regional en el oriente del país y de que Venezuela perciba importantes ingresos por divisas.

Comercializadoras Internacionales

La distribución geográfica de los clientes más importantes identificados por previos estudios del mercado, sirvió de base para establecer la estructura comercial de BITOR, constituida por tres empresas comercializadoras internacionales y una bajo un convenio comercial, que se dividen las responsabilidades en todo el mundo de la siguiente manera:

Sede Nacional:

PDVSA - BITOR:

Es la sede principal de comercialización ubicada en Caracas y desde allí se atiende los mercados de China, Corea, Filipinas y Latinoamérica.

Internacionales:
BITOR America Corporation:

Es una filial totalmente propiedad de BITOR, registrada en los Estados Unidos, con sede en Boca Ratón, Florida. Sus objetivos son la compra, distribución y venta de Orimulsión en los territorios de los Estados Unidos, Canadá y Puerto Rico.

BITOR Europe Limeted:

Es una filial totalmente propiedad de BITOR, registrada y ubicada en Londres, cuya finalidad es la compra, distribución y comercialización de la Orimulsión en los países de Europa y el Norte de África, al igual que en Turquía, Malta y Chipre.

BITOR Italia:

Es una subsidiaria italiana dentro de BITOR, formada en 1999, ubicada en Roma y es la responsable de la promoción de la Orimulsión incluyendo ayuda técnica y de ingeniería, el transporte marítimo, el almacenaje y la distribución de la Orimulsión, en Europa meridional y el mediterráneo.

Mc BITOR Limeted:

Es una empresa mixta, entre la empresa japonesa Mitsubishi Corporation y BITOR en la que cada socio tiene un 50% de participación accionaria, ubicada en Tokio siendo sus responsabilidades principales la compra, distribución y comercialización de la Orimulsión en el lejano oriente, con cliente en Japón, Asia y Oceanía.

Aspectos Ambientales

Derrames
La Orimulsión es despachada a bordo de tanqueros de doble casco. Se han realizado pruebas para contener y recuperar derrames de Orimulsión. Una de las técnicas que han sido evaluadas con éxito es el uso de una barrera flotante con una falda de nylon que se extiende unos 2 a 3 metros debajo de al superficie en un plano vertical, permitiendo recuperar el bitumen mediante el uso de bombas sumergibles.

Toxicidad
Se han tomado en consideración las especies de los diversos mercados a los que se suministra Orimulsión. Es menos tóxico que el combustible pesado (Fuel Oil).

Seguridad y Salud.:

No es probable que la Orimulsión cause daños a la piel, si resulta de un contacto breve. Sin embargo, puede causar dermatitis si el contacto es prolongado. A temperatura ambiente por inhalación, no causa daño pero los gases o vapores del combustible caliente pueden causar irritación a la nariz y garganta. Es transportada y almacenada a temperatura ambiente. No es inflamable, es decir en su estado natural no resulta peligroso

Conclusiones

La Orimulsión ha comenzado a demostrar su potencial como combustible en el mercado mundial. Es la gran oportunidad que tiene nuestro país de desarrollar y explotar en gran escala las reservas de la Faja del Orinoco, las cuales hasta ahora no tenían usos comerciales y nunca pudieron justificar las inversiones requeridas para su explotación.

Es la oportunidad de aprovechar económicamente, recursos energéticos que de otra forma podrían terminar perdiéndose para siempre, cuando se desarrollen fuentes alternas de energía. En el transcurso del siglo que apenas comienza, es la hora propicia para construir una infraestructura que también sirva de apoyo para futuros proyectos de conversión profunda, haciéndolos más atractivos y económicos; oportunidad también para promover el desarrollo regional del país, todavía económicamente deprimido con relación al resto de Venezuela y contribuir con nuevos ingresos de divisas a Economía Nacional.

Bibliografía

Anuarios de PDVSA de 1990 a 1999 DIA"

Folletos y Guías de Bitumenes del Orinoco (BITOR)

Periódico interno de PDVSA " PDVSA AL DIA"

Pagina de Internet www.pdvsa.com.

Página de Internet www.google.com

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