Natural scale inhibitor based on mucilage of the cayenne leaf (Hibiscus rosa sinensis)

  • Anabel Sarahis Reyes Sisco Universidad de Oriente
  • José Antonio Ruiz Arenas Universidad de Oriente
  • Luis Antonio Castillo Campos Universidad de Oriente
Keywords: mucilage; cayenne; inhibitor; scales; production water.

Abstract

Nowadays, mineral incrustations are one of the most frequent problems in the petroleum industry; they deteriorate the production systems, causing pressure losses and, consequently, the decrease of hydrocarbon production. Based on this problem, this research was conducted with the purpose of evaluate the efficiency of a natural scale inhibitor based on the leaf mucilage of the cayenne plant (Hibiscus rosa sinensis) in synthetic and production water samples. In order to do this, the physical-chemical characterization on the water samples was carried out, as well as the mucilage previously extracted from the plant. Subsequently, the natural inhibitor was formulated and characterized at three different concentrations (2, 4 and 6 % m /V) and the efficiency of the product was evaluated in both water samples, considering three (3) different doses (55, 100 and 500 ppm) following the guidelines of the NACE standard TM0347-2007, with the result that the inhibitor of 2 % m/V was the most efficient at its highest dose. In addition, the commercial inhibitor from Halliburton Company was used for comparative purposes in a statistical analysis that indicated the absence of a significant statistical difference between the product at 2 % m / V and the commercial inhibitor.

Downloads

Download data is not yet available.

References

American Petroleum Institute (2017). API RP 13B-1 Recommended Practice for Field Testing Water-based Drilling Fluids (5.ª ed). Washington, EE. UU: API Publishing Services.
ASTM International (2001). ASTM C136-01, Standard Test Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates. ASTM International, West Conshohocken, PA, www.astm.org. doi: 10.1520/C0136-01
ASTM International (2008). ASTM E1148-02 Standard Test Method for Measurements of Aqueous Solubility (Withdrawn 2013). ASTM International, West Conshohocken, PA, www.astm.org. doi: 10.1520/E1148-02R08.
ASTM International (2013). ASTM E1252-98(2013) e1, Standard Practice for General Techniques for Obtaining Infrared Spectra for Qualitative Analysis. ASTM International, West Conshohocken, PA, www.astm.org. doi: 10.1520/E1252-98R13E01
ASTM International (2014). ASTM D854 - Standard Test methods for specific gravity of soil solids by water Pycnometer. ASTM International, West Conshohocken, PA, www.astm.org. doi: 10.1520 / D0854-14.
ASTM International (2016). ASTM E168-16, Standard Practices for General Techniques of Infrared Quantitative Analysis. ASTM International, West Conshohocken, PA, www.astm.org. doi: 10.1520/E0168-16.
ASTM International (2018). D2196-18e1 Standard Test Methods for Rheological Properties of Non-Newtonian Materials by Rotational Viscometer. ASTM International, West Conshohocken, PA, www.astm.org. doi: 10.1520/D2196-18E01
Canul, M. y Cortes, M. (2015). Disolución de incrustaciones inorgánicas mediante la aplicación de agente quelantes. Método correctivo. Ingeniería petrolera, 55(3), 170-182.
Castillo, L. (2016). Importancia de la caracterización de aguas producidas en la industria petrolera. Geominas, Venezuela, Vol. 44, No. 71, pp 171-175. ISSN 0016-7975.
Chauhan, K., Kumar, R., Kumar, M., Sharma, P. y Chauhan, G. (2012). Modified pectin-based polymers as green antiscalants for calcium sulfate scale inhibition. Desalination, 356, 47-55.
Comisión Venezolana de Normas Internacionales (1986). COVENIN 2342-86 Agua potable. Determinación del residuo filtrable total secado a 180 ºC (Sólidos disueltos). Caracas, Venezuela: Fondonorma.
Comisión Venezolana de Normas Internacionales (1987). COVENIN 2461-87 Aguas naturales, industriales y residuales. Determinación de sólidos. Caracas, Venezuela: Fondonorma.
Comisión Venezolana de Normas Internacionales (1986). COVENIN 2462-87 Aguas naturales, industriales y residuales. Determinación del pH. Caracas, Venezuela: Fondonorma.
Comisión Venezolana de Normas Internacionales (1991). COVENIN 2771-91 Aguas naturales, industriales y residuales. Determinación de dureza. Caracas, Venezuela: Fondonorma.
Comisión Venezolana de Normas Internacionales (1995). COVENIN 3141-95 Aguas naturales, industriales y residuales. Determinación de cloruros. Caracas, Venezuela: Fondonorma.
Espinosa, J. (2015). Combate exitoso de incrustaciones minerales en el sistema de ductos de los Activos de Producción Samaria-Luna y Macuspana–Muspac, (campos petroleros Tizón, Cráter y Costero). Metodología para identificar, prevenir y combatir la formación de incrustaciones en instalaciones superficiales de producción. Ingeniería petrolera, México, 55(11).
Fevang, S. (2017). Synthesizing and Testing for New Biodegradable Scale Inhibitors. (Tesis de Maestría). Universidad de Stavanger. Noruega.
Fink, J. (2012). Petroleum Engineer’s Guide to Oilfield Chemicals and Fluids. Nueva York, EE.UU: Gulf Professional Publishing.
Fuenmayor, A., y Peña, R. (2016). Evaluación de una pectina natural a base de parchita (Passiflora edulis) como inhibidor de incrustaciones en muestras de agua sintética. Tesis de grado, Universidad de Oriente. Monagas, Venezuela.
García, J. (2010). Desarrollo del Ciclo Tecnológico de un Inhibidor de Incrustaciones Verde para la Industria de los Hidrocarburos: INTAV. Visión tecnológica. Recuperado de: https://www.researchgate.net/journal/1315-0855_Vision_Tecnologica.
Guo, X., Qiu, F., Dong, K., Zhou, X., Qi, J., Zhou, Y., y Yang, D. (2012). Preparation, characterization and scale performance of scale inhibitor copolymer modification with chitosan. Journal of industrial and Engineering Chemistry, 18, 2177-2183.
Jenkins, D. y Snoeyink, V. (2003). Química del Agua. Ciudad de México, México: LIMUSA.
Kelland, M. (2014). Production Chemicals for the Oil and Gas Industry (2.ª ed.). Florida, Estados Unidos: Taylor and Francis Group.
Luzuriaga, D. (2012). Extracción y aprovechamiento del mucílago de Cacao (Theobroma cacao) como materia prima en la elaboración de vino. Universidad Tecnológica Equinoccial. Quito, Ecuador.
Malavé, D. (2016). Evaluación del producto biodegradable (Abelmoschus esculentus) para prevenir la precipitación del carbonato de calcio presente en aguas del Campo El Furrial, Estado Monagas, Universidad de Oriente, Monagas, Venezuela.
Mendoza, B., Gómez, E., Hernández, E., Rodríguez, A., y Chavarría, N. (2014). Elaboración y caracterización de películas biodegradables a partir de mucílago de nopal-caseinato de sodio y mucílago de nopal-pectina. [Artículo en línea]. Recuperado de: https://www.ecorfan.org/handbooks/Ciencia%20Agropecuarias%20TII/Articulo_14.pdf
Monrroy, M., García, E., Ríos, K., y García, J. (2017). Extracción y caracterización fisicoquímica del mucílago de la Opuntia cochenillifera (L.) Miller. Journal of Chemistry [Revista en línea]. Recuperado de: https://www.hindawi.com
NACE International (2007). NACE Standard TM0374-2007 Standard Test Method: Laboratory Screening Tests to Determine the Ability of Scale Inhibitors to Prevent the Precipitation of Calcium Sulfate and Calcium Carbonate from Solution (for Oil and Gas Production Systems)..
Rendón, K. y Azócar, E. (2016). Evaluación de la aplicabilidad de pectina deshidratada a base de parchita (Passiflora edulis) como inhibidor de incrustaciones minerales. Tesis de grado, Universidad de Oriente. Monagas, Venezuela.
Selene, M., Jiménez, M. (2014). Determinación de coeficientes convectivos de transferencia de calor natural y forzada para aletas radiales en agua y agua de mar. Puebla, México.
Viloria, A., Castillo, L., García, J. A., y Biomorgi, J., (2010). Aloe derived scale inhibitor. US Patent 7 645 722, assigned to Intevep, S.A., Caracas, VE, 12 enero de 2010. http://www.freepatents online.com/7645722.html.
Published
2019-06-28
How to Cite
Reyes Sisco, A., Ruiz Arenas, J., & Castillo Campos, L. (2019). Natural scale inhibitor based on mucilage of the cayenne leaf (Hibiscus rosa sinensis). Enfoque UTE, 10(2), pp. 63 - 78. https://doi.org/https://doi.org/10.29019/enfoque.v10n2.460
Section
General Engineering