La desalinización del crudo elimina las sales y el agua libre residual antes de que el petróleo entre en las principales unidades de refinación. Esta operación protege los equipos contra la corrosión, las incrustaciones, los depósitos y las obstrucciones, y ayuda a mantener el rendimiento de los intercambiadores de calor y de los catalizadores.
La sal en el flujo de crudo presenta serios problemas de corrosión y sarro y debe ser eliminada. La sal se disuelve en el agua remanente del petróleo crudo. La desalinización retira tanto la sal como el agua libre residual. La finalidad de la desalación es la eliminación de impurezas como sales, agua, sedimentos y residuos.
Por qué es necesaria la desalinización del crudo
Cuando el petróleo es extraído de sus profundidades, suele pasar por procesos que lo hacen apto para el uso que se le dé a posteriori. Frecuentemente contiene gases, contaminantes no deseados, partículas sólidas solubles como arena y sales disueltas en el agua denominadas salmueras.
Esta sal conduce a determinados problemas como corrosión y sarro por lo que debe ser extraída del crudo. Como la sal se encuentra diluida en agua, la desalinización retira no solamente la sal, sino también el agua libre residual.
Las sales suelen ser cloruros de calcio, sodio y magnesio disueltos en el agua contenida en el crudo. Dichos componentes, si no se eliminan, pueden dar lugar a problemas en el posterior proceso de refinación.
Las altas temperaturas que caracterizan los procesos de refinación permiten la formación de ácido clorhídrico que causa corrosión en varias partes de la refinería. Los sedimentos llevan a la formación de depósitos y contaminan los intercambiadores de calor o pueden causar obstrucciones. Además, otros metales, como sodio y arsénico, pueden envenenar los catalizadores.
Deshidratación y desalinización
La desalinización y deshidratación del hidrocarburo, realizado bajo distintos procesos, permite la extracción de sales, residuos y contenidos acuosos. Los deshidratadores y desalinizadores de petróleo eliminan el agua y las sales (salmuera) del petróleo crudo, y este suele ser uno de los primeros pasos en el proceso de refinación del petróleo.
Para remover la sal del crudo, bien se puede remover el agua que contenga o diluirla. Se utilizan para tal fin desaladores que pueden realizar ambas tareas y usando carga electrostática remueven la mayoría del agua o inyecta agua limpia para diluir la concentración de la sal.
La sal se disuelve en el agua remanente del petróleo crudo. Por ello, el proceso debe favorecer el contacto entre el agua de lavado y las gotas de agua de formación que contienen las sales, para después separar la fase acuosa del petróleo.
Ubicación de la unidad desaladora
Aunque la refinería es el lugar más económico para la desalinización, los requerimientos de tubería a menudo requieren desalinización de campo. La desalinización debe realizarse antes de que las plantas de refinación comiencen a procesar el crudo, por tanto, es la primera unidad en prácticamente todas las refinerías.
Los deshidratadores y desalinizadores de petróleo eliminan el agua y las sales (salmuera) del petróleo crudo, y este suele ser uno de los primeros pasos en el proceso de refinación del petróleo. Si estos compuestos no se eliminan del petróleo, surgirán varios problemas en el tratamiento aguas: en primer lugar, la corrosión de los equipos de proceso.
Caracterización del crudo mediante BS&W
Las mediciones del tipo y nivel de contaminantes que contiene el crudo se denomina “Basic Sediment and Water”, o por sus siglas BS&W, proceso que ha de ser realizado antes de que las plantas de refinación comiencen a procesar el crudo, por tanto, es la primera unidad en prácticamente todas las refinerías.
El BS&W permite considerar la presencia de agua, sedimentos y otros contaminantes que pueden afectar el diseño y el funcionamiento de la unidad desaladora. Durante la vida útil de los desalinizadores, estos procesarán una amplia variedad de crudos, cuya calidad suele distar bastante de la calidad para la cual se diseñaron.
Etapas principales del proceso
Varios equipos intervienen consecutivamente para la desalación y deshidratación del hidrocarburo. En primer lugar, los separadores gas - líquido intervienen en primera instancia, para luego pasar a los separadores gravitacionales y sucesivamente a los calentadores.
La desalinización se realiza mediante el lavado del crudo con agua dulce. Se inyecta un desemulsionante en el crudo porque la salmuera está presente en forma de emulsión. El agua añadida al crudo diluye la concentración de sal y luego se descarga como aguas residuales.
El último paso de desalación se realiza en los coalescedores electrostáticos, donde el crudo se somete a un campo eléctrico intenso, generado por alto voltaje entre dos electrodos.
Separación gas-líquido
Los separadores gas - líquido intervienen en primera instancia. Su función dentro de la secuencia de tratamiento precede a la separación gravitacional, al calentamiento y a la separación electrostática.
Separación gravitacional
Después de la separación gas-líquido, el crudo pasa a los separadores gravitacionales y sucesivamente a los calentadores. La separación gravitacional contribuye a retirar fases acuosas y sólidos antes de la etapa electrostática.
Calentamiento
El desalador trabaja a una temperatura de 150°C aprox. Las unidades de destilación del petróleo crudo lo procesan en varias fracciones a distintos grados de ebullición, cuya temperatura óptima depende de la fuente del hidrocarburo y varía entre 100 a 150 grados centígrados.
Además, las altas temperaturas que se producen en el proceso aguas abajo podrían provocar la hidrólisis del agua con formación de hidrógeno, que a su vez puede formar ácido clorhídrico por medio de interacciones con los cloros.
Lavado con agua
La desalinización se realiza mediante el lavado del crudo con agua dulce. El agua añadida al crudo diluye la concentración de sal y luego se descarga como aguas residuales.
El consumo de agua de lavado depende de:
- Las características del petróleo crudo, como la densidad
- El contenido de sal del agua de formación (agua atrapada junto con el petróleo crudo sin tratar)
- El contenido de sal del agua de lavado
- El diseño del paquete de desalinizadores: tren monoetapa o bietapa, tipo de dispositivo emulsionante, etc.
- El contenido de sal que deberá alcanzarse en el petróleo crudo tratado
El caudal de agua de lavado mínimo recomendado deberá ser un 5% de volumen (del caudal de petróleo crudo seco) a fin de obtener la cantidad adecuada de gotículas de agua de lavado para hacer contacto con las gotículas de agua de formación en el campo electrostático. El caudal de agua de lavado puede aumentarse hasta un 10% de volumen según la densidad del petróleo crudo.
Desemulsionación
Se inyecta un desemulsionante en el crudo porque la salmuera está presente en forma de emulsión. El mezclado, la dosificación y la selección de programas químicos forman parte de los factores que determinan el funcionamiento eficiente de los desalinizadores.
La separación de petróleo/agua consiste en procesos complejos que implica una multiplicidad de parámetros. La administración de procesos eficaz depende de que los datos se transformen en información valiosa y utilizable.
Coalescencia electrostática
El último paso de desalación se realiza en los coalescedores electrostáticos, donde el crudo se somete a un campo eléctrico intenso, generado por alto voltaje entre dos electrodos. La instrumentación de nivel es integral en los sistemas de desalinización de una y dos etapas mezcladores de placa de orificios múltiples y el tanque de asentamiento de un desalinizador químico.
Los desalinizadores pueden utilizar configuraciones de una o dos etapas. En ambos casos, el control de las fases, del campo eléctrico y de la separación entre petróleo y agua es esencial para evitar perturbaciones y daños en el equipo.
Control de la interfase petróleo-agua
El control de nivel de interfase evita que el agua libre golpee los electrodos del desalinizador y previene costosos daños. Le nivel de interfase debe mantenerse constante o de otro modo los cambios en el campo eléctrico interrumpe la integración eléctrica.
La oferta de KROHNE incluye también equipos de nivel para medir la interfase petróleo/agua en el desalador. KROHNE suministra caudalímetros para crudo y agua en entrada y salida del desalador.
El seguimiento de la interfase de emulsión de petróleo/agua y el control de los depósitos de sólidos permiten mejorar los conocimientos del funcionamiento de los desalinizadores y detectar desviaciones que pueden afectar la separación.
Agua de lavado y aguas residuales
El agua añadida al crudo diluye la concentración de sal y luego se descarga como aguas residuales. Tal proceso arroja como resultado corriente de aguas residuales llamadas aguas ácidas, que contienen amoníaco y sulfuro de hidrógeno disuelto que, al ser combinados, producen hidrosulfuro de amonio en forma iónica.
Posteriormente, estas aguas son procesadas en despojadores de agua agria en torres de destilación y son recicladas para el lavado de desaladores. Evitar el remanente de petróleo en el agua evita cargar el tratamiento de efluentes y, por lo tanto, ahorra costos de tratamiento.
Parámetros que condicionan el rendimiento
Un funcionamiento eficiente de los desalinizadores depende de que los siguientes puntos se realicen en forma adecuada:
- Elección de tecnología.
- Diseño de procesos.
- Calidad en la ejecución.
- Puesta a punto del funcionamiento.
- Mezclado, dosificación y selección de programas químicos.
- Análisis, recopilación y seguimiento cercano de los datos de procesos.
La separación de petróleo/agua es un proceso complejo que implica múltiples parámetros. El monitoreo de diversas fuentes de datos en un solo lugar puede ser una herramienta grandiosa para tener una visión general e identificar tendencias y pequeños desperfectos antes de que se conviertan en problemas reales.
Recopilar los datos correctos con la interpretación correcta le dará información significativa que lo ayudará a reducir el costo total de las operaciones. La capacidad de recopilar los datos adecuados con la interpretación correcta le proporcionará información significativa que lo ayudará a reducir el costo de operaciones total.
Cómo mejorar el rendimiento de un desalinizador
Ya sea en la etapa de exploración, extracción y producción de petróleo y gas, o en las refinerías, la mayoría de los desalinizadores funcionan en condiciones que distan mucho de las condiciones para las cuales se diseñaron. Puede lograrse una mejora considerable en los desalinizadores existentes para restablecerlos a su estado de funcionamiento óptimo, lo que ofrece ahorros significativos.
Durante su vida útil, los desalinizadores procesarán una amplia variedad de crudos, cuya calidad suele distar bastante de la calidad para la cual se diseñaron. Los expertos en diseño, operación y química pueden brindar asistencia a través de encuestas de escritorio y auditorías de todo el sitio para identificar posibles brechas en la eficiencia o en las medidas de seguridad que se toman en la planta.
Los expertos pueden revisar el diseño y los datos de la operación y llevar a cabo una auditoría de todo el sitio para dar un diagnóstico completo del desalinizador y una evaluación clara de las modificaciones que sus unidades necesitan.
Revisión del diseño y auditorías
Los expertos en desalinizadores y separación de petróleo/agua prestan servicios de revisión del diseño, auditorías de las instalaciones y servicios de resolución de problemas, y desarrollan soluciones actualizadas para mejorar el rendimiento de las plantas de tratamiento de crudo tanto nuevas como existentes.
Los servicios que ofrecemos incluyen:
- Diseño y construcción de nuevos equipos
- Supervisión de la instalación y la puesta en marcha
- Programas de capacitación para equipos de operaciones y mantenimiento
- Suministro de repuestos e insumos consumibles (entrega estándar o administración de inventario y tiempo de entrega mínimo)
- Servicios de monitoreo y suministro químico
- Seguimiento y optimización del funcionamiento de los desalinizadores gracias al paquete controlador inteligente de desalinizadores
- Programas de mantenimiento
- Revisión del diseño, inspecciones del sitio, reparación y resolución de problemas
- Actualización de tecnología de coalescedor CA a CA/CD
- Monitoreo de campo y remoto a través de la plataforma InSight*
- Apoyo a la actividad de corte de desalinizadores en el sitio, lo que incluye la auditoría de equipos y el seguimiento de las actividades del sitio
Actualización tecnológica
Los desalinizadores pueden actualizarse de tecnología CA a CA/CD. El equipo puede trabajar en estrecha colaboración con los equipos de proyecto y de operaciones para planificar exhaustivamente las tareas y minimizar el tiempo de inactividad al reemplazar los equipos de propiedad exclusiva y las piezas internas.
La actualización de tecnología de coalescedor CA a CA/CD forma parte de las alternativas de renovación y mejora del rendimiento de las unidades existentes.
Química del proceso
La experiencia con productos químicos y el diseño combinado ayuda a las refinerías a superar los desafíos de adaptarse a los nuevos crudos. Técnicos y científicos de laboratorio dedicados analizan, desarrollan y monitorean los mejores servicios de tratamiento y productos químicos de su clase.
La optimización del consumo de productos químicos debe coordinarse con el mezclado, la dosificación, la selección del desemulsionante y el seguimiento de los datos de proceso.
Monitoreo digital
A través de la plataforma digital InSight*, los expertos brindan una amplia gama de servicios impulsados por la experiencia para aumentar la transparencia, la uniformidad y la disponibilidad en todas sus operaciones.
InSight de Veolia* captura el poder de los datos para maximizar el rendimiento y lograr mejores resultados. Ya que es una solución de gestión de rendimiento de activos basada en la nube, InSight utiliza datos y análisis para ayudar a asegurar que los activos de tratamiento funcionen con un rendimiento óptimo.
Al agregar y analizar los miles de puntos de datos complejos en una operación, InSight ofrece a los usuarios mucha visibilidad y transparencia a nivel de planta o en toda una empresa. Medir y monitorear las emisiones de gases de efecto invernadero gracias a Veolia Scan360 forma parte de las herramientas disponibles para el seguimiento de los activos y de la operación.
Planta desalinizadora ¿Cómo se hace? T2
Mantenimiento de activos y operación
El servicio de mantenimiento de activos ofrece a los clientes flexibilidad al proporcionar el servicio exacto que usted necesita durante todo el ciclo de vida útil de su desalinizador y equipo de procesos de agua/petróleo.
Ya sea que se trate de una oferta de servicio por única vez para proporcionar piezas y componentes, o servicios, como actualizaciones de CA a CA/CD o incluso mantenimiento con cronograma fijo. Puede ofrecerse lo que se necesita para que la planta funcione a la perfección.
La instalación y el funcionamiento de nuevos equipos no tiene por qué ser un desafío; con los servicios para desalinizadores, se puede trabajar con los clientes para proporcionar soluciones a medida que determinan qué nivel de asistencia se requiere para operar y mantener su instalación.
Servicios de campo
Dado que la seguridad es la prioridad principal, puede accederse a experiencia por única vez que brinde apoyo a las operaciones con un equipo de servicio de campo y una oferta personalizada de servicios.
El equipo de servicio de campo también puede proporcionar asistencia y experiencia en operaciones de puesta en marcha y corte, así como lo siguiente:
- Asistencia para instalación del equipo y servicios de puesta en marcha
- Programas de capacitación completos y adaptados
- Operación y monitoreo del rendimiento del equipo
- Servicios de reparación, auditorías y resolución de problemas
- Descongestión, actualizaciones y reemplazos (tecnologías CA - CA/CD)
- Pruebas de campo y pilotaje
El equipo de servicios y expertos en desalinizadores también trabajarán en estrecha colaboración con el equipo del cliente para planificar exhaustivamente las actividades que coinciden con el cronograma general de corte de las instalaciones del cliente, trabajo específico y procedimientos de seguridad.
Se planificarán con anticipación las actividades en el sitio y de abastecimiento, y se podrá ayudar a poner en marcha nuevamente a los desalinizadores y proponer programas de monitoreo y química adaptada.
Planes de servicio
Hay tres tipos de planes de servicios entre los cuales los clientes pueden elegir, planes esenciales, de rendimiento y personalizados:
- Paquetes de servicios flexibles "a la carta" para cuidar sus activos a lo largo de su vida útil, lo que lo ayudará a maximizar su confiabilidad y optimizar el costo de su mantenimiento.
- Suministro e instalación
- Revisión del diseño y auditorías
- Repuestos e insumos consumibles
- Programa de mantenimiento
- Asistencia con el monitoreo de campo y remoto
También se desarrollaron soluciones de asociación para ofrecer un gran panel de modelos de contratación a fin de satisfacer las prioridades de cada operación.
- Asociaciones BOO/DBO
- Acuerdos de servicio a largo plazo
- Servicios de suministro de químicos
- Paquetes de mantenimiento
- Monitoreo remoto
Objetivos operativos y ambientales
Trabajar en estrecha colaboración con el equipo de operaciones permite comprender los objetivos comerciales y proponer la forma más óptima de aumentar el rendimiento y reducir el costo de operaciones total, y, a la vez, garantizar los estándares de seguridad más elevados.
- Garantizar que el producto cumple con las especificaciones de manera continua.
- Minimizar la incrustación y la corrosión de equipos aguas abajo que determinan la degradación del rendimiento y el tiempo de inactividad.
- Evitar el remanente de petróleo en el agua, lo que evita cargar el tratamiento de efluentes y, por lo tanto, ahorra costos de tratamiento.
- Optimizar el consumo de productos químicos.
- Reducir su impacto ambiental minimizando el uso de agua y controlando las emisiones fugitivas de gases de efecto invernadero.
- Aumentar los conocimientos y la productividad del equipo gracias a los servicios de asistencia y las herramientas de monitoreo remoto digitalizadas.
La protección de los activos, la minimización de los tiempos de inactividad y la reducción de los costos de operación forman parte de los objetivos de una gestión eficaz del desalinizador.
Integración de equipos, química, agua y datos
Una propuesta integrada y exclusiva para la totalidad del proceso y la cadena de valor del agua incluye:
- Soluciones para equipos
- Química para el proceso
- Química del agua
- Herramientas digitales
- Servicios en las instalaciones
No existe un enfoque único que se adapte a todos los clientes. Por eso, se combina la experiencia en los procesos y la industria con una cartera integral de servicios y soluciones avanzadas para lograr el éxito del proyecto y optimizar el rendimiento.
Estas soluciones tienen el objetivo de reducir la complejidad, minimizar los riesgos, mejorar el control de costos y maximizar el rendimiento de sus activos.
tags: #desalinizacion #del #crudo
Publicaciones populares:
- Características clave de la ventanilla para agua purificada
- Qué hacer cuando la lavadora Zanussi no drena y queda agua
- Guía de uso de mascarillas infantiles lavables con filtro
- Guía de filtros y equipos de respiración para uso seguro
- Guía de percheros para mascarillas en espacios domésticos y laborales