Cómo mejorar la eficiencia de la destilación del aceite usado mediante la optimización de la deshidratación de la materia prima
Una planta de destilación de aceites usados puede tener una capacidad nominal suficiente y, aun así, funcionar muy por debajo de su rendimiento diario previsto.
En muchas plantas existentes, la restricción comienza antes de la destilación. Un contenido de agua elevado o irregular alarga el tiempo de pretratamiento, aumenta la cantidad de material que hay que calentar y separar, y puede hacer que la sección de destilación se quede a la espera de materia prima preparada.
El objetivo práctico de deshidratación del aceite usado Por lo tanto, no se trata simplemente de eliminar el agua, sino de suministrar al sistema de destilación posterior una alimentación suficientemente controlada al caudal requerido, sin que el pretratamiento se convierta en el cuello de botella de la producción.
Para los operadores que desean mejorar una planta ya existente, hay cuatro cuestiones clave:
- ¿Qué cantidad de aceite preparado suministra realmente cada día la sección de deshidratación?
- ¿Cuánto tiempo de producción se pierde mientras la destilación espera a que se prepare la materia prima?
- ¿Qué flujos de petróleo entrantes generan los ciclos de deshidratación más largos?
- ¿Puede la sección de pretratamiento actual soportar de forma sostenible la tasa de destilación requerida?
Estas preguntas constituyen una base más útil para mejorar la eficiencia de la planta que el volumen del depósito de deshidratación o la TPD indicada en la placa de características por sí solos.
Índice
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Mide el pienso preparado, no solo el rendimiento de aceite húmedo
Un error habitual es medir la eficacia del pretratamiento en función de la cantidad de aceite usado sin tratar que entra en el sistema.
En cuanto a los equipos situados más adelante en la cadena, la cifra más relevante es:
¿Qué cantidad de pienso preparado adecuado llega a la unidad de destilación durante cada jornada de funcionamiento?
Veamos un ejemplo simplificado. Una planta necesita 10 toneladas al día de aceite preparado para su sección de destilación. Si el aceite entrante contiene un 8 % en peso de agua, se necesitarían aproximadamente 10,87 toneladas de materia prima húmeda para obtener 10 toneladas, sin tener en cuenta los sólidos, los lodos, el material rechazado u otras pérdidas del proceso.
No se trata de una fórmula de diseño universal. Las características reales del aceite usado varían demasiado como para que una sola cifra pueda representar todos los proyectos. El ejemplo simplemente muestra por qué no se debe dar por sentado automáticamente que una sección de pretratamiento de 10 TPD y una sección de destilación de 10 TPD sean equivalentes.
| Medida operativa | Qué te indica |
|---|---|
| Aceite húmedo que entra en el pretratamiento | Total de material entrante gestionado por la sección de pretratamiento |
| Agua y lodos eliminados | Material que no pasa a la siguiente etapa de destilación |
| Pienso elaborado producido | Aceite real disponible para la sección de destilación |
| Horas de pretratamiento por lote | Con qué rapidez se puede suministrar el pienso preparado |
| Tiempo de espera de la destilación | Indicación directa de la pérdida de rendimiento de las plantas |
| Pienso preparado por día de funcionamiento | Capacidad práctica de pretratamiento |
Si la unidad de destilación tiene que esperar con frecuencia a recibir materia prima, mejorar este equilibrio en las fases previas podría aumentar la producción real sin necesidad de sustituir inmediatamente la principal
planta de destilación de aceite usado.
Elimina el agua libre en grandes cantidades antes de dedicar más energía a la deshidratación
No es necesario tratar toda el agua presente en el aceite usado recogido de la misma manera.
Algunas cargas entrantes contienen una capa bien definida de agua libre que puede separarse durante el almacenamiento controlado o la sedimentación. Otros materiales contienen agua dispersa o emulsionada, que resulta más difícil de eliminar.
Cuando es posible separar el agua libre a granel antes de la fase de deshidratación por calentamiento, ello reduce la cantidad de agua que debe gestionar la sección de pretratamiento de mayor capacidad.
Una secuencia práctica podría ser:
recepción → separación → sedimentación / eliminación del agua libre → eliminación de sólidos → deshidratación controlada → almacenamiento de pienso preparado → destilación
La configuración exacta depende de la materia prima y de las instalaciones existentes.
Lo importante, desde el punto de vista de la eficiencia, es evitar utilizar una etapa de deshidratación que requiera mayor energía para una separación que podría haberse completado en una fase anterior del proceso.
Por lo tanto, los operadores deben realizar un seguimiento de:
- ¿cuánta agua se elimina durante la recepción o la sedimentación?;
- cuánta cantidad se elimina durante la fase principal de deshidratación; y
- el estado del aceite preparado que se introduce en la destilación.
Si la mayor parte del agua entrante se elimina únicamente en la última etapa de calentamiento, podría haber la posibilidad de reducir esa carga antes de la deshidratación.
No trates todas las entradas de agua del 5% como si fueran iguales
Un resultado de laboratorio que indique que un aceite usado contiene 5% de agua no describe el problema de la deshidratación en su totalidad.
Dos aceites con un contenido total de agua similar pueden requerir tiempos de pretratamiento muy diferentes.
La diferencia puede deberse a:
- agua libre frente a agua emulsionada;
- viscosidad del aceite;
- lodos y sólidos finos;
- paquetes de aditivos para lubricantes;
- origen del aceite usado;
- mezcla o agitación previa;
- temperatura de la alimentación;
- contaminación con otros líquidos.
El aceite lubricante mineral, relativamente homogéneo, recogido de una única fuente industrial puede comportarse de forma muy diferente al aceite mezclado recogido de múltiples talleres, flotas y fábricas.
Esto tiene importancia desde el punto de vista comercial. Si el aceite de un proveedor se puede preparar rápidamente, mientras que el material de otro proveedor duplica repetidamente el tiempo de deshidratación, promediar ambos flujos en una única cifra mensual de agua oculta el problema operativo real.
| Situación de los piensos | Qué hay que supervisar | Posible decisión operativa |
|---|---|---|
| Suministro constante de agua a bajo nivel | Ciclo normal de deshidratación y producción de pienso preparado | Proceso habitual |
| Pienso con agua libre visible | Volumen de agua separada y tiempo de sedimentación | Mejorar la eliminación de agua libre en las fases iniciales |
| Agua emulsionada persistente | Tiempo de calentamiento, tiempo de permanencia y rendimiento de deshidratación | Separar y revisar las condiciones de pretratamiento |
| Alto contenido de lodos o sólidos finos | Interrupciones en la carga de filtros y en el pretratamiento | Mejorar la eliminación de sólidos antes de la deshidratación |
| Contaminación de origen desconocido | Identidad y compatibilidad de los piensos | Retener la carga antes de su aceptación |
En el caso de las plantas que reciben materia prima de varios proveedores, los ensayos representativos también ayudan a distinguir un problema de deshidratación de un problema más general relacionado con la calidad de la materia prima. Consulta nuestra guía sobre
Análisis del aceite usado antes de la selección del equipo
en cuanto a las principales características del pienso que deben revisarse.
Evita que el pienso húmedo difícil de manejar ralentice todo el proceso de alimentación
La segregación de las materias primas suele considerarse únicamente como una medida de control de calidad. En una planta comercial de tratamiento de aceites usados, también puede mejorar la eficiencia de la producción.
Imaginemos una instalación que cuenta con suficiente aceite lubricante, en condiciones relativamente controladas, para mantener en funcionamiento el sistema de destilación, pero en la que uno de los camiones cisterna que llegan contiene un contenido de agua inusualmente elevado o una emulsión persistente.
Si esa carga se mezcla inmediatamente con el depósito principal de crudo, un solo petrolero problemático puede convertir una cantidad mucho mayor de materia prima —que, de otro modo, sería manejable— en un lote de pretratamiento lento.
Separar el material dudoso permite al operario decidir si debe:
- se quedó por más tiempo;
- deshidratados por separado;
- se mezclan únicamente una vez que se ha comprobado su compatibilidad;
- que se sometan a pruebas adicionales; o
- excluidas de la ruta habitual del proceso.
Esto es especialmente importante a la hora de recoger aceite hidráulico usado, aceite para engranajes, aceite de transmisión y otros lubricantes industriales procedentes de múltiples fuentes.
El líquido refrigerante, el fluido hidráulico a base de agua y glicol, el líquido de frenos, los disolventes y las mezclas químicas no identificadas no deben tratarse simplemente como aceites usados con alto contenido en agua.
Un sistema de deshidratación más grande no es la solución cuando la materia prima es incompatible.
Para equipos de reciclaje de aceite usado, por lo tanto, la aceptación de la materia prima y el pretratamiento deben considerarse parte de la misma estrategia operativa.
Adaptar el ciclo de deshidratación a la demanda de destilación
Incluso cuando el proceso de deshidratación en sí mismo funciona correctamente, una mala coordinación entre el pretratamiento y la destilación puede reducir la utilización global de la planta.
Un ciclo de pretratamiento puede incluir:
carga → calentamiento → deshidratación → sedimentación → filtración → trasvase → preparación para el siguiente lote
Si no se dispone de aceite preparado cuando la sección de destilación lo necesita, la instalación principal debe detenerse o reducir el caudal de alimentación.
Por lo tanto, la medida de capacidad más útil es:
pienso preparado por ciclo × ciclos de pretratamiento que se pueden realizar por día de funcionamiento
en lugar de basarse únicamente en el volumen del recipiente.
Un depósito de deshidratación más grande no produce necesariamente más aceite elaborado al día. Si el lote más grande también requiere proporcionalmente más tiempo de calentamiento y deshidratación, el aumento del rendimiento práctico puede ser limitado.
Antes de cambiar el tamaño del equipo, compara:
- tamaño actual del lote de pretratamiento;
- tiempo real del ciclo;
- pienso preparado producido por lote;
- ciclos realizables al día;
- la demanda de destilación en las fases posteriores;
- horas que la sección de destilación espera a recibir la materia prima.
Esto permite determinar si el verdadero problema radica en la capacidad del equipo, en las condiciones de alimentación o, simplemente, en una falta de sincronización entre dos ciclos del proceso.
Utiliza el almacenamiento en búfer de datos preparados cuando los dos procesos se ejecuten en ciclos diferentes
Cuando el pretratamiento y la destilación no funcionan exactamente al mismo ritmo, un depósito tampón de alimentación preparada puede ayudar a separar los dos ciclos de funcionamiento.
El proceso queda así:
aceite usado sin tratar → deshidratación / pretratamiento → depósito de alimentación preparada → destilación
El depósito de pienso preparado no genera por sí solo capacidad de procesamiento. Su función es garantizar la disponibilidad de pienso.
Mientras la unidad de destilación consume el aceite preparado previamente, la sección de pretratamiento puede preparar la siguiente tanda de materia prima.
Esta disposición puede resultar útil cuando:
- el pretratamiento se realiza por lotes;
- el caudal de entrada varía;
- la destilación se lleva a cabo durante períodos de producción más largos;
- se procesan varias fuentes de pienso;
- Los tiempos del ciclo de pretratamiento y del ciclo de destilación no coinciden.
Hay una limitación importante.
Si el pretratamiento solo produce de forma sostenible 6 toneladas de aceite procesado al día, mientras que la planta de transformación posterior necesita 10 toneladas, añadir un depósito de reserva más grande solo retrasa la escasez de materia prima.
Aún hay que solucionar el cuello de botella que supone la deshidratación.
Evita el tratamiento excesivo de los piensos que ya son aptos para la destilación
Los problemas de eficiencia también pueden darse en sentido contrario.
El pretratamiento debe tener un objetivo operativo definido. Prolongar la deshidratación más allá de lo necesario, simplemente porque “cuanto más seco, mejor”, puede alargar la duración del ciclo sin aportar ningún beneficio útil en las fases posteriores del proceso.
Por lo tanto, el punto final de deshidratación debería estar relacionado con:
- el proceso de destilación posterior;
- características reales del pienso;
- estabilidad operativa necesaria;
- las bases de diseño acordadas para la central.
No existe un porcentaje universal de agua que deba aplicarse de forma sistemática en todos los proyectos de tratamiento de aceites usados sin tener en cuenta la configuración del proceso.
En lugar de limitarse a preguntar:
“¿Qué porcentaje de agua puede alcanzar la máquina deshidratadora?”
Una pregunta más útil sería:
“¿Qué condiciones debe cumplir la alimentación de la sección de destilación posterior? ¿Y puede el sistema de pretratamiento suministrar esa alimentación de forma constante al caudal requerido?”
Esto relaciona directamente el rendimiento de la deshidratación con la producción de la planta.
Averiguar si los cambios provocados por la deshidratación mejoran realmente la eficiencia de las plantas
Tras modificar la segregación del pienso, la eliminación de agua libre, el proceso de deshidratación o el almacenamiento temporal del pienso preparado, el operador debe comprobar si se ha producido una mejora efectiva en toda la planta.
| KPI | Dirección deseada | Por qué es importante |
|---|---|---|
| Pienso preparado por día de funcionamiento | Aumentar | Se dispone de más materia prima apta para la destilación |
| Horas de pretratamiento por tonelada de pienso preparado | Disminución | Ofrece una mayor productividad en el pretratamiento en la práctica |
| Tiempo de espera de la destilación | Disminución | Mejora directamente el aprovechamiento de la unidad principal |
| Interrupciones en el suministro de agua debido a crecidas | Disminución | Ofrece un mejor control de la recepción y la clasificación |
| Horas de funcionamiento estable de la destilación | Aumentar | Muestra un uso más productivo de los equipos principales |
| Reprocesamiento relacionado con la alimentación | Disminuir o mantenerse bajo control | La eficiencia no debe conseguirse a costa de la estabilidad del producto. |
Un número especialmente útil es:
horas de espera en la destilación debidas a la falta de materia prima preparada
Si este valor disminuye, mientras que aumentan las horas de destilación estables y el volumen diario de pienso preparado, las mejoras en la deshidratación están generando un beneficio real a nivel de planta.
¿Cuándo deja de ser suficiente la optimización de procesos?
Los cambios operativos tienen sus límites.
Se debería revisar la sección de deshidratación existente con vistas a una actualización de los equipos cuando la planta presente de forma reiterada situaciones como:
- la unidad de destilación espera regularmente a que se le suministre la materia prima preparada;
- el contenido de agua elevado es una característica habitual de la materia prima, y no una excepción ocasional;
- La deshidratación es, sin excepción, la fase más larga del ciclo de producción;
- la producción sostenible de piensos preparados sigue siendo inferior a la demanda en las fases posteriores de la cadena de suministro;
- la ampliación prevista de la planta aumentará considerablemente el suministro de pienso necesario;
- El sistema actual no puede procesar el rango normal de alimentación dentro del horario de funcionamiento requerido.
La decisión debería seguir basándose en el cuello de botella real.
Si ya se dispone de suficiente materia prima preparada, pero el aumento del caudal de alimentación a la destilación provoca un vacío inestable o un control deficiente de las fracciones, aumentar la capacidad de deshidratación no resolverá el problema.
En ese caso, la restricción se ha desplazado hacia la fase posterior del proceso.
Qué hay que preparar antes de solicitar una revisión de la eficiencia de deshidratación
Un proveedor de maquinaria puede ofrecer una recomendación mucho más útil cuando el cliente le facilita datos de funcionamiento, en lugar de limitarse a pedir una máquina más grande.
En el caso de una planta ya existente, prepara:
- tipos y fuentes de aceite usado;
- condiciones típicas del agua de entrada;
- el nivel de agua más alto que se acepta normalmente;
- si el agua se encuentra principalmente en estado libre o emulsionada;
- método de pretratamiento actual;
- tamaño del lote de pretratamiento;
- tiempo real del ciclo de pretratamiento;
- pienso preparado producido al día;
- caudal real de alimentación de la destilación;
- horas que la unidad de destilación espera a recibir la materia prima;
- estado de los lodos y los sólidos;
- capacidad actual de los depósitos de aceite crudo y de piensos preparados;
- rendimiento diario real actual;
- rendimiento previsto para el futuro.
Si el proyecto también está evaluando una planta global de mayor envergadura, consulta nuestra
Guía de capacidad de las plantas de reciclaje de aceite usado de 5, 10 o 20 TPD
antes de fijar definitivamente el nuevo objetivo de procesamiento.
El objetivo es distinguir entre tres situaciones muy diferentes:
un problema operativo, un problema con la materia prima o un sistema de pretratamiento de capacidad insuficiente.
Es necesario tener en cuenta esa distinción antes de adquirir equipo adicional.
¿La deshidratación de la materia prima está limitando el rendimiento de la destilación de aceite usado?
Si tu planta de destilación actual no alcanza el rendimiento diario previsto, compara la tasa sostenible de alimentación preparada con la demanda real de la sección de destilación.
Envíe a VBOLT los datos actuales sobre el estado del agua de alimentación, la duración del ciclo de deshidratación, el rendimiento de la alimentación preparada y el rendimiento real de la destilación. Podemos analizar si el pretratamiento es realmente la limitación de capacidad y qué parte del sistema de preparación de la alimentación debe revisarse.
Preguntas frecuentes
¿Puede una mejor deshidratación aumentar la capacidad de destilación del aceite usado?
Puede aumentar el rendimiento práctico cuando el pretratamiento limita el suministro de materia prima preparada. Si la sección de destilación ya recibe suficiente aceite adecuado, el cuello de botella podría estar, en cambio, en el vacío, el calentamiento, el fraccionamiento, la condensación u otra etapa posterior.
¿Un depósito de deshidratación más grande es siempre más eficiente?
No. La producción diaria de pienso preparado depende del tamaño del lote, el tiempo de calentamiento, las condiciones del agua, la filtración, el trasvase y el ciclo completo de pretratamiento. Es posible que un recipiente más grande no aumente significativamente el rendimiento si el ciclo también se alarga.
¿Es necesario mezclar el aceite usado con alto contenido de agua con aceite más seco antes de su tratamiento?
No de forma automática. La mezcla no elimina el agua y puede convertir una carga de entrada difícil en un lote variable más grande. Primero hay que evaluar la segregación y la alimentación.
¿El agua libre requiere el mismo tratamiento que el agua emulsionada?
No. El agua libre en masa puede eliminarse antes mediante una sedimentación o separación controlada, mientras que el agua dispersa o emulsionada puede requerir un proceso de deshidratación diferente. Por lo tanto, se debe evaluar el estado de la materia prima en lugar de basarse únicamente en el porcentaje total de agua.
¿Cómo puedo saber si la deshidratación es realmente el factor limitante para la planta?
Compara la producción sostenible de pienso preparado con la demanda real de pienso de la unidad de destilación. Si la unidad principal tiene que esperar repetidamente a que llegue el aceite preparado y el pretratamiento no puede cubrir esa diferencia dentro del horario de funcionamiento, es probable que la deshidratación u otra etapa del pretratamiento estén limitando la utilización de la planta.
