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Líquidos iónicos en la Industria Petrolera

Los líquidos iónicos son compuestos orgánicos iónicos que tienen puntos de fusión muy bajos respecto a las sales inorgánicas. Algunos de ellos son líquidos a temperatura ambiente o cerca a esta. El catión invariablemente es de tipo orgánico y el anión puede ser orgánico o inorgánico (Figura 1).[1]​

Figura 1. Algunas estructuras de cationes y aniones que conforman los líquidos iónicos.


Algunas propiedades de interés para aplicación en la Industria Petrolera

Entre las propiedades que los caracterizan y que han atraído la atención de los investigadores en los últimos años están:

  •         Nula o prácticamente nula presión de vapor.
  •         No son inflamables.
  •        Tienen buenas propiedades como catalizadores.
  •         Presentan una elevada conductividad iónica.
  •         Presentan una amplia ventana de potencial electroquímico.
  •         En general presentan una elevada estabilidad térmica.
  •        Gran capacidad disolvente de compuestos orgánicos e inorgánicos y alta polaridad.

Algunas aplicaciones en la Industria Petrolera editar

En la Industria Petrolera, los líquidos iónicos han demostrado gran potencialidad para una amplia variedad de aplicaciones como la remoción de contaminantes (compuestos azufrados y nitrogenados, aromáticos, nafténicos y CO2),[2]​ como desemulsificantes para la ruptura de emulsiones de agua-en-petróleo,[3]​ como inhibidores de corrosión,[4]​ membranas de separación de gases,[5]​ como inhibidores de la formación de hidratos de metano en aguas profundas,[6]​ y en la recuperación mejorada de hidrocarburos,[7]​ y en la extracción de bitúmenes de arenas bituminosas.[8]​

Aplicación Industrial como Catalizadores de la Reacción de Alquilación Isobutano/Buteno editar

Se ha demostrado que los líquidos iónicos resultan ser catalizadores muy eficientes para la reacción de alquilación entre isobutano/buteno con la que es posible obtener una gasolina sintética (gasolina de alquilación) muy apreciada por su elevado octanaje y por no contener contaminantes, tales como los compuestos azufrados, nitrogenados y aromáticos (Figura 2).[9]​

Figura 2. Reacción de alquilación entre isobutano y buteno

Actualmente existen procesos comerciales de alquilación con líquidos iónicos a gran escala en Estados Unidos y China, que han demostrado la efectividad de líquidos iónicos con aniones ácidos de Lewis. Con estos procesos puede obtenerse alto rendimiento del alquilado, empleando un catalizador reutilizable de menor toxicidad y volatilidad respecto a los procesos de alquilación típicos que emplean catalizadores muy tóxicos, corrosivos y peligrosos como el ácido fluorhídrico (HF) y ácido sulfúrico (H2SO4).[10]​

También se ha demostrado la actividad catalítica de los líquidos iónicos en la polimerización de butenos,[11]​ y en la obtención de alquilbencenos.[12]​[13]​

Referencias editar

  1. ↑ Kokorin, Alexander (2011). Ionic Liquids Theory, Properties, New Approaches. InTech. ISBN 978-953-307-349-1. OCLC 1235832347. Consultado el 8 de abril de 2022. 
  2. ↑ Martínez-Palou, Rafael; Luque, Rafael (2014). «Applications of ionic liquids in the removal of contaminants from refinery feedstocks: an industrial perspective». Energy Environ. Sci. (en inglés) 7 (8): 2414-2447. ISSN 1754-5692. doi:10.1039/C3EE43837F. Consultado el 8 de abril de 2022. 
  3. ↑ Zolfaghari, Reza; Fakhru’l-Razi, Ahmadun; Abdullah, Luqman C.; Elnashaie, Said S.E.H.; Pendashteh, Alireza (2016-10). «Demulsification techniques of water-in-oil and oil-in-water emulsions in petroleum industry». Separation and Purification Technology (en inglés) 170: 377-407. doi:10.1016/j.seppur.2016.06.026. Consultado el 8 de abril de 2022. 
  4. ↑ Quraishi, M.A.; Chauhan, Dheeraj Singh; Ansari, Farhat A. (2021-05). «Development of environmentally benign corrosion inhibitors for organic acid environments for oil-gas industry». Journal of Molecular Liquids (en inglés) 329: 115514. doi:10.1016/j.molliq.2021.115514. Consultado el 8 de abril de 2022. 
  5. ↑ Martínez-Palou, Rafael; Likhanova, Natalya V.; Olivares-Xometl, Octavio (2014-12). «Supported ionic liquid membranes for separations of gases and liquids: an overview». Petroleum Chemistry (en inglés) 54 (8): 595-607. ISSN 0965-5441. doi:10.1134/S0965544114080106. Consultado el 8 de abril de 2022. 
  6. ↑ Kelland, Malcolm A. (20 de diciembre de 2018). «A Review of Kinetic Hydrate Inhibitors from an Environmental Perspective». Energy & Fuels (en inglés) 32 (12): 12001-12012. ISSN 0887-0624. doi:10.1021/acs.energyfuels.8b03363. Consultado el 8 de abril de 2022. 
  7. ↑ Bera, Achinta; Belhaj, Hadi (2016-12). «Ionic liquids as alternatives of surfactants in enhanced oil recovery—A state-of-the-art review». Journal of Molecular Liquids (en inglés) 224: 177-188. doi:10.1016/j.molliq.2016.09.105. Consultado el 8 de abril de 2022. 
  8. ↑ Tourvieille, J.-N.; Larachi, F.; Duchesne, C.; Chen, J. (2017-01). «NIR hyperspectral investigation of extraction kinetics of ionic-liquid assisted bitumen extraction». Chemical Engineering Journal (en inglés) 308: 1185-1199. doi:10.1016/j.cej.2016.10.010. Consultado el 8 de abril de 2022. 
  9. ↑ Guzmán-Lucero, Diego; Guzmán-Pantoja, Javier; Velázquez, Heriberto Díaz; Likhanova, Natalya V.; Bazaldua-Domínguez, Mercedes; Vega-Paz, Araceli; Martínez-Palou, Rafael (2021-10). «Isobutane/butene alkylation reaction using ionic liquids as catalysts. Toward a sustainable industry». Molecular Catalysis (en inglés) 515: 111892. doi:10.1016/j.mcat.2021.111892. Consultado el 8 de abril de 2022. 
  10. ↑ Díaz Velázquez, Heriberto; Likhanova, Natalya; Aljammal, Noor; Verpoort, Francis; Martínez-Palou, Rafael (17 de diciembre de 2020). «New Insights into the Progress on the Isobutane/Butene Alkylation Reaction and Related Processes for High-Quality Fuel Production. A Critical Review». Energy & Fuels (en inglés) 34 (12): 15525-15556. ISSN 0887-0624. doi:10.1021/acs.energyfuels.0c02962. Consultado el 8 de abril de 2022. 
  11. ↑ Amarasekara, Ananda S. (25 de mayo de 2016). «Acidic Ionic Liquids». Chemical Reviews (en inglés) 116 (10): 6133-6183. ISSN 0009-2665. doi:10.1021/acs.chemrev.5b00763. Consultado el 8 de abril de 2022. 
  12. ↑ Plechkova, Natalia V.; Seddon, Kenneth R. (2008). «Applications of ionic liquids in the chemical industry». Chem. Soc. Rev. (en inglés) 37 (1): 123-150. ISSN 0306-0012. doi:10.1039/B006677J. Consultado el 8 de abril de 2022. 
  13. ↑ Rafael, Martínez-Palou; Natalya, V. Likhanova (2023). APPLICATIONS OF IONIC LIQUIDS IN THE OIL INDUSTRY towards a sustainable industry.. BENTHAM SCIENCE PUBLISHER. ISBN 981-5079-57-3. OCLC 1370200690. Consultado el 18 de abril de 2023. 
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