DESHIDRATACION 2
Click here to load reader
-
Upload
joelhernandezgonzalez -
Category
Documents
-
view
213 -
download
0
Transcript of DESHIDRATACION 2
7/23/2019 DESHIDRATACION 2
http://slidepdf.com/reader/full/deshidratacion-2 1/10
CAPITULO II
FLUIDOS DE PRODUCCIÓN
1. Hidrocarburos líquidos y condnsados
Clasificación de los crudos
- Según rango de grados API
Crudo superligero (Olmeca) mínimo 38.0 API
Crudo pesado (!a"a) ## API
Crudo $igero (Is%mo) 3# API
Crudo &'%ra pesado menores a API
- Según composición
Crudos d bas Para!ínica Con%iene parafina " mu" poco o ningún ma%erial asfal%ico. Son ap%os
para o*%ener gasolina de *a+o oc%ana+e. ,e ellos se producen cera parafínica " acei%es lu*rican%es de
al%a calidad.
Crudos d "as Na!#$nica Con%iene poca o ninguna parafina- pero sí con%iene ma%erial asfl%ico en
grandes proporciones. Producen acei%es lu*rican%es.
Crudos d "as %i&#a o In#r'dia Con%iene ma%erial asfl%ico o parafínica +un%o con cier%a
proporción de /idrocar*uros arom%icos.
(. )as
$os /idrocar*uros gaseosos se producen asociados al crudo en dos formas
- $i*re es auel ue se encuen%ra separado de la fase liuida- *a+o las condiciones de
presión " %empera%ura en los euipos de superficie.- ,isuel%o Se encuen%ra en solución en el crudo- pero por sus carac%erís%icas " *a+o las
condiciones de presión " %empera%ura de euipos de superficie puede lograrse la separación
7/23/2019 DESHIDRATACION 2
http://slidepdf.com/reader/full/deshidratacion-2 2/10
gas 1 liuido. $a li*eración de es%e gas se acelera con la reducción de la presión del
sis%ema.*. +,ua
&l agua asociada con la producción de crudo se puede /allar presen%e de diferen%es maneras- según
su grado de me2cla.
- Agua $i*re &s%a agua se incorpora al crudo a causa de la agi%ación a la ue es% some%ido
duran%e el proceso para sacarlo del su*suelo. $a me2cla es mu" ines%a*le " se man%endr
mien%ras e'is%a %ur*ulencia. ,ado ue las fases no es%n en in%imo con%ac%o- su separación
reuiere solamen%e un poco de reposo- por lo ue los %iempos de decan%ación ( o
sedimen%ación) son rela%iamen%e cor%os.- Agua &mulsionada A diferencia del agua li*re- es la ue permanece me2clada con el crudo
sin separarse cuando se de+a en reposo.
SEP+R+DORES
$a función fundamen%al de un separador- es la de separar los componen%es deseados del fluido
(crudo- gas- agua- con%aminan%es) lo mas comple%amen%e posi*le del con+un%o de componen%e ue
alimen%an al separador.
Clasificación
- Según el número de fases a separaro Separadores 4ifsicoso Separadores 5rifsicos
- Según el %ipo de fase a separaro Separadores 6as 7 $íuidoo Separadores $íuido 1 $íuido
o Separadores $íuido 1 Sólidoo Separadores Sólido 1 Sólidoo Separadores 6as 1 $íuido 1 Sólido.
- Según los procesos a separaro Separadores Conencionaleso ,epuradoreso Separadores %ipo fil%ro
7/23/2019 DESHIDRATACION 2
http://slidepdf.com/reader/full/deshidratacion-2 3/10
o Separadores %ipo pulmóno 5ra%adores %rmicoso 5orre de des%ilación
- Según su forma " posición
o Separadores 9ori2on%aleso Separadores :er%icales.
S-aradors "i!sicos/ Son los separadores ms usados en la indus%ria pe%rolera " comprenden
cua%ro secciones fundamen%ales
Sección de Separación donde el flu+o en%ra " comien2a la separación gas liuido
Sección de ;uer2as 6rai%acionales ,onde es%as fuer2as %ienen una influencia fundamen%al
en la separación gas 1 líuido.
Sección de &'%racción de <ie*la ,onde se separan las minúsculas par%ículas de líuido ue
aun con%iene el gas.
Sección de Acumulación de $íuido ,onde los líuidos separados del gas se acumulan en
la par%e inferior del separador para luego ser %ransferido a os %anues de almacenamien%o %emporal.
Separadores 5rifsicos Son similares a los separadores de dos fases- en es%e caso de*e agregarse
la fase de separación líuido 1 líuido- así como los medios para remoer el agua li*re- es%osseparadores reducen la carga en el euipo de %ra%amien%o de crudo- aumen%an la capacidad de
%ranspor%e en las %u*erías " %am*in a"udan a me+orar la precisión de las mediciones de flu+o.
=&C5I;ICA,O= Son recipien%es ue no poseen capacidad para efec%uar una separación gas 1
líuido cuando los olúmenes de líuidos son aprecia*les. Su función *sica es remoer peue>as
can%idades de líuido de una me2cla generalmen%e gaseosa.
$a ;$OC?$ACI@< es una e%apa reersi*le de colisión en%re go%as ue- por su carc%er de
reersi*ilidad no siempre conduce a la coalescencia. $a elocidad de floculación es ma"or cuando
a) !a"or es el con%enido de agua de la emulsión (e'is%en muc/as go%as por unidad de
olumen de emulsión).
*) $a %empera%ura de la emulsión es al%a (la ma"or %empera%ura aumen%a la frecuencia de
c/oues en%re go%as).
7/23/2019 DESHIDRATACION 2
http://slidepdf.com/reader/full/deshidratacion-2 4/10
c) $a iscosidad de la fase con%inua es *a+a (e'is%e escasa resis%encia del pe%róleo al
moimien%o de las go%as de agua ue de*en c/ocar).
d) Se e'ci%an por un medio e'%erno los c/oues con campos elc%ricos (eremos ms
adelan%e ue es%e es el fundamen%o de los %ra%adores elc%ricos).
$a CO+LESCENCI+ es una e%apa irreersi*le de crecimien%o de go%a- es ma"or cuando
a) $a elocidad de floculación es al%a.
*) &l film in%erfacial es mu" d*il o poco es%a*le (los uímicos de %ra%amien%o con%rarres%an el
efec%o de cier%os emulsionan%es na%urales).
c) Se inac%ia %rmicamen%e la película in%erfacial por disolución de parafinas "Bo asfal%enos
sólidos.
E%ULSIÓN/ ?na emulsión es una me2cla ín%ima " es%a*le de agua " acei%e. !s rigurosamen%e- una
emulsión en un sis%ema /e%erogneo cons%i%uido- por lo menos- por un líuido no misci*le disperso
ín%imamen%e en o%ro en forma de go%as- cu"os dime%ros son generalmen%e ma"ores de 0.0 micras.
$a es%a*ilidad de dic/o sis%ema puede al%erarse por medio de agen%es ac%ios de superficie- sólidos
finamen%e diididos- e%c.
$a fase formada por las go%as aisladas se llama fase dispersa o in%erna. $a fase ue forma la ma%ri2
en donde las go%as es%n suspendidas- se llama fase con%inua o e'%erna
Al a,ua se la denomina !as dis-rsa " al -#r0lo !as con#inua.
&'is%en %res reuisi%os esenciales para formar una emulsión
,os líuidos inmisci*les- como el agua " el acei%e.
Suficien%e agi%ación para dispersar uno de los líuidos en peue>as go%as en el o%ro.
?n agen%e emulsionan%e para es%a*ili2ar las go%as dispersas en la fase con%inua.
&n los campos pe%roleros las emulsiones de agua en acei%e (DBO) son llamadas emulsiones
direc%as- mien%ras ue las emulsiones de acei%e en agua (OBD) son llamadas emulsiones inersas.
,&S9I,=A5ACI@< ,& C=?,OS
7/23/2019 DESHIDRATACION 2
http://slidepdf.com/reader/full/deshidratacion-2 5/10
$a des/idra%ación de crudos es el proceso median%e el cual se separa el agua asociada con el crudo-
"a sea en forma emulsionada o li*re- /as%a lograr reducir su con%enido a un porcen%a+e preiamen%e
especificado. 6eneralmen%e- es%e porcen%a+e es igual o inferior al E de agua.
?na par%e del agua producida por el po2o pe%rolero- llamada agua li*re- se separa fcilmen%e del
crudo por acción de la graedad- %an pron%o como la elocidad de los fluidos es suficien%emen%e *a+a.
$a o%ra par%e del agua es% ín%imamen%e com*inada con el crudo en forma de una emulsión de go%as
de agua dispersadas en el acei%e- la cual se llama emulsión aguaBacei%e (DBO)- como se mues%ra en
la figura…..
,e igual forma es%a consis%e en la remoción de agua- sales- arenas- sedimen%os " o%ras impure2as
del pe%róleo crudo. ,ependiendo del %ipo de acei%e " de la disponi*ilidad de recursos se com*inan
cualuiera de los siguien%es m%odos %ípicos de des/idra%ación de crudo
. %ra%amien%o uímico#. 6un *arrel (por graedad)
3. 5rmica
F. &lec%ros%%ica
Tratamiento químico:
7/23/2019 DESHIDRATACION 2
http://slidepdf.com/reader/full/deshidratacion-2 6/10
$os compues%os uímicos desemulsifican%es son agen%es ac%ios de superficie- similares a los
emulsificadores. $os desemulsifican%es %ienen %res acciones principales
. Fur# a#racci0n acia la in#r!as aci#2a,ua3 ellos de*en despla2ar "Bo neu%rali2ar a los
emulsificadores presen%es en la película de la in%erfase.
#. Floculaci0n/ neu%rali2an las cargas elc%ricas repulsias en%re las go%as dispersas-
permi%iendo el con%ac%o de las mismas.
3. Coalscncia/ permi%en ue peue>as go%as se unan a go%as ms grandes ue %engan
suficien%e peso para asen%arse. Para es%o se reuiere ue la película ue rodea " es%a*ili2a
las go%as sea ro%a.
Tratamiento gravitacional
&l asen%amien%o grai%acional se llea a ca*o en grandes recipien%es llamados %anues-
sedimen%adores- %anues de laado- Ggun *arrelsH " eliminadores de agua li*re (&A$).
$os eliminadores de agua li*re (&A$) son u%ili2ados solamen%e para remoer grandes can%idades de
agua li*re- la cual es agua producida en la corrien%e- pero ue no es% emulsionada " se asien%a
fcilmen%e en menos de 07#0 minu%os. &l crudo de salida de un &A$ %odaía con%iene desde /as%a
30 E de agua emulsionada. &n el in%erior de es%os recipien%es ue son de simple cons%rucción "
operación- se encuen%ran *afles para direccionar el flu+o " pla%os de coalescencia.
&l agua es remoida por la fuer2a de graedad " es%a remoción prooca a/orros en el uso de
com*us%i*le de los calen%adores. O%ro sis%ema ue es mu" impor%an%e mencionar son los %anues de
laado o comúnmen%e llamados G6un 4arrelsH es%os recipien%es usualmen%e operan con media par%e
de agua " la o%ra par%e lo cu*re el acei%e- la alimen%ación de crudo se reali2a por la par%e inferior por
medio de dis%ri*uidores de %al manera ue el agua ue iene con el acei%e en%re en con%ac%o con el
agua del recipien%e para ue la coalescencia del agua se llee a ca*o- " por la par%e superior- es% la
salida de acei%e limpio cumpliendo con especificaciones de sal " de con%enido de agua- ca*e /acer
mención ue para una ma"or eficiencia de separación agua7acei%e se usan desemulsifican%es
uímicos.
$os %anues des/idra%adores 6un 4arrels es%n cons%i%uidos esencialmen%e de J par%es
7/23/2019 DESHIDRATACION 2
http://slidepdf.com/reader/full/deshidratacion-2 7/10
1) $a línea de en%rada es el %u*o ue conduce la emulsión del separador al %anue des/idra%ador.
2) &l %u*o conduc%or- a %ras del cual pasa la emulsión an%es de en%rar al fondo del %anue
des/idra%ador. 5iene %res propósi%os principales a) Separar el gas de la emulsión " reducir la
%ur*ulencia den%ro del cuerpo del %anue des/idra%ador *) Sire como sección de amor%iguamien%o al
reducir la presión de en%rada de la emulsión e) Permi%e a la emulsión dis%ri*uirse uniformemen%e a
%ras del colc/ón de agua de laado- median%e un esparcidor generalmen%e en el fondo del %u*o
conduc%or. (,enominado ;$?!&).
3) &l cuerpo del des/idra%ador- el cual %iene un colc/ón de agua sire de laado a la emulsión.
4) $a línea de salida del agua- cons%i%uida por un sifón. &s%a línea %iene dos propósi%os proporcionar
una salida para el agua separada- " regular la al%ura del colc/ón de agua en el des/idra%ador.
5) $a línea de salida del acei%e- ue conduce el acei%e limpio del %anue des/idra%ador a los %anues
de almacenamien%o.
$a acción ue %iene lugar en un %anue des/idra%ador cons%a de dos e%apas la4ado y asn#a'in#o.
&l laado ocurre en el colc/ón de agua el asen%amien%o se efec%úa en el es%ra%o de emulsión. $a
al%ura del colc/ón es aria*le de acuerdo al %ipo de emulsión.
Tratamiento térmico
$os %ra%adores7calen%adores pueden ser de %ipo direc%o e indirec%o en función de la forma en ue se
aplica el calor.
&n los calen%adores7%ra%adores de %ipo direc%o el calor es %ransferido por con%ac%o direc%o de la
corrien%e alimen%ada con el calen%ador. Aunue es%e %ipo presen%a pro*lemas de sedimen%os " de
corrosión pueden mane+ar ma"ores olúmenes de fluidos con menor gas%o de com*us%i*le ue los
calen%adores indirec%os.
&s%os calen%adores direc%os operan eficien%emen%e en procesos operando en *a+a presión " donde
los fluidos mane+ados no son mu" corrosios.
Tratamiento electroestático
7/23/2019 DESHIDRATACION 2
http://slidepdf.com/reader/full/deshidratacion-2 8/10
$a molcula de agua es polar- por lo %an%o- un campo elc%rico incremen%a la coalescencia de las
go%as dispersas en el acei%e- por dos mecanismos ue ac%úan simul%neamen%e
. Some%idas a un campo elec%ros%%ico- las go%as de agua aduieren una carga elc%rica ne%a.
#. $a dis%ri*ución al a2ar de las go%as de agua en el seno del acei%e- al pasar por el campo
elec%ros%%ico se alinean con su carga posi%ia orien%ada al elec%rodo cargado (nega%io).
&n la figura K se o*seran los componen%es elc%ricos principales de un %ra%ador elec%ros%%ico de
corrien%e al%erna (CA). &l %ransformador conier%e el ol%a+e de línea (FF0 :) al ol%a+e reuerido
(L-000 :). &s%e al%o ol%a+e es alimen%ado a %ras de un *u+e aislado al elec%rodo inferior- %am*in
llamado elec%rodo cargado.
&l elec%rodo a %ierra es% suspendido " aislado- arri*a del elec%rodo cargado. ?sualmen%e los dos
elec%rodos /ori2on%ales es%n paralelos a una dis%ancia de L a 8 pies.
$os %ra%adores elec%ros%%icos son usados generalmen%e cuando e'is%en las siguien%es
circuns%ancias
Cuando el gas com*us%i*le para calen%ar la emulsión no es% disponi*le o es mu" cos%oso.
Cuando la prdida de graedad API es económicamen%e impor%an%e.
Cuando grandes olúmenes de crudo de*en ser %ra%ados en una plan%a a %ras de un número
mínimo de recipien%es.
$as en%a+as del %ra%amien%o elec%ros%%icos son
7/23/2019 DESHIDRATACION 2
http://slidepdf.com/reader/full/deshidratacion-2 9/10
$a emulsión puede ser ro%a a %empera%uras mu" por a*a+o ue la ue reuieren los %ra%adores7
calen%adores.
,e*ido a ue sus recipien%es son muc/o ms peue>os ue los %ra%adores calen%adores-
eliminadores de agua li*re " gun7*arrels- son ideales para pla%aformas pe%roleras marinas.
Pueden remoer ma"or can%idad de agua ue o%ros %ra%adores.
$as *a+as %empera%uras de %ra%amien%o prooca menores pro*lemas de corrosión e incrus%ación.
$a ma"or desen%a+a de los %ra%adores elec%ros%%icos es el gas%o adicional del sis%ema elc%rico
reuerido- sis%emas de con%rol " de man%enimien%o.
DES+L+DO DEL CRUDO
Como se mencionó an%eriormen%e- las sales minerales es%n presen%es en el crudo en diersas
formas- %ales como cris%ales solu*ili2ados en agua emulsionada- produc%os de corrosión o
incrus%ación insolu*les en agua " compues%os órganos me%licos como los naf%ena%os.
,espus de la des/idra%ación o del rompimien%o de la emulsión- el pe%róleo crudo %odaía con%iene
un peue>o porcen%a+e de agua remanen%e. $os %ra%amien%os %ípicos del acei%e an%eriormen%e
mencionados (adición de desemulsifican%es- calen%amien%o- sedimen%ación " %ra%amien%o
elec%ros%%ico) pueden reducir el porcen%a+e de agua del crudo a rangos de 0.7.0 E olumen. &s%e
alor de 0.7 .0 E agua consis%e en numerosas go%i%as de agua dispersas en el seno del crudo.
$a salinidad de la salmuera producida puede ariar desde -000 ppm /as%a la sa%uración- ue es de
300-000 ppm (30 E peso) sin em*argo lo usual es encon%rar salmueras en el rango de #0-0007
J0-000 ppm ( # a J Epeso). Por comparación- el agua de mar con%iene de 30-0007F3-000 ppm (37
F.3 E peso) de sales disuel%as. &l con%enido de sal en el crudo normalmen%e es medido en li*ras de
cloruros- e'presado como cloruro de sodio euialen%e- por 000 *arriles de crudo limpio ($i*ras por
!il 4arriles 1$!47- Pounds per 5/ousand 4arrels 1P54).
&l desalado- el cual con%inúa despus de un proceso de rompimien%o de la emulsión " des/idra%ación
consis%e de los siguien%es pasos
. Adición de agua de dilución (o menos salina) al crudo.
7/23/2019 DESHIDRATACION 2
http://slidepdf.com/reader/full/deshidratacion-2 10/10
#. !e2clado del agua de dilución con el crudo.
3. ,es/idra%ación (%ra%amien%o de la emulsión) para separar el acei%e crudo " la salmuera
diluida.
Como se mues%ra en la figura 8 el euipo conencional para el desalado inclu"e
. ?n euipo conencional de des/idra%ación (eliminador de agua li*re- %ra%ador7 calen%ador
o unidad elec%ros%%ica).
#. ?na G%eeH para in"ec%ar el agua de dilución.
3. ?n mecanismo ue me2cle adecuadamen%e el agua de dilución con el agua " las sales del
crudo.
F. ?n segundo %ra%ador (%ipo elec%ros%%ico o %ra%ador7calen%ador) para separar nueamen%e
el crudo " la salmuera.