SEPARADORES SEPARADORES ESFERICOS: INTRODUCCIÓN Los equipos de separación, como su nombre lo indica, se utilizan en la industria petrolera para separar mezclas de líquido y gas. Las mezclas de líquido y gas, se presentan en los campos petroleros principalmente por las siguientes causas: a) Por lo general los pozos producen líquidos y gas mezclados en un solo flujo b) Hay tuberías en las que aparentemente se maneja sólo líquido o gas; pero debido a los cambios de presión y temperatura que se producen a través de la tubería, hay vaporización de líquido o condensación de gas, dando lugar al flujo de dos fases c) En ocasiones el flujo de gas arrastra líquidos de las compresoras y equipos de procesamiento, en cantidades cantidades apreciables. apreciables. Las razones principales por las que es importante efectuar una separación adecuada de líquido y gas, son: a) En campos de gas y aceite, donde no se cuenta con el equipo de separación adecuado y además el gas se quema, una cantidad considerable de aceite ligero que es arrastrado por el flujo del gas también es quemado, ocasionando grandes pérdidas si se considera que el aceite ligero es el de más alto valor comercial. b) Aunque el gas se transporte a una cierta c ierta distancia para tratarlo, es conveniente eliminarle la mayor cantidad de líquido, ya que este ocasiona problemas, tales como: corrosión y abrasión del equipo de transporte, aumento en las caídas de presión y reducción en la capacidad de transporte de líneas. c) Como se menciona, el flujo f lujo de gas frecuentemente arrastra líquidos de proceso, como el glicol, los cuales se deben recuperar ya que tienen un valor considerable. Dispositivos utilizados en los separadores. Por lo general los separadores tienen una serie de accesorios integrados necesarios para: 1. Proteger al equipo y al personal de fallas originadas por causas imprevistas. 2. Indicar visualmente las condiciones de operación del separador. 3. Mantener un control automático de las condiciones de operación que se requieren en el separador. Los principales dispositivos de seguridad con que cuenta un separador son: • Válvulas • Válvulas de alivio • Manómetros • Nivel óptico • Válvula controladora de nivel • Controlador de presión
El controlador de presión y la válvula controladora de nivel son una parte muy importante dentro del proceso de separación, su objetivo es mantener la presión fija a la que debe llevarse a cabo la separación. Estas válvulas (controladora de nivel y presión) son frecuentemente utilizadas en la separación de hidrocarburos. Su función es controlar el nivel de líquido dentro del separador. El controlador está integrado por la válvula y el piloto, esta válvula se coloca en el tubo de descarga del líquido y efectúa la función de impedir o permitir la salida de aceite del separador. Esta válvula se acciona por medio de un piloto (flotador) de acuerdo con el nivel de aceite dentro del separador. SEPARADORES SEPARADORES ESFÉRICOS: Los separadores esféricos pueden ser considerados como un caso especial de separadores verticales sin un casco cilíndrico entre los dos cabezales. Este diseño puede ser muy eficiente desde el punto de vista de contención de presión, pero debido a su capacidad limitada de oleada líquido y dificultades con la fabricación, los separadores esféricos ya no son especificados para aplicaciones para campos petrolíferos y no proveeremos proveeremos ninguna discusión adicional sobre ellos.
Este tipo de separador se usa principalmente cuando hay una producción alta, y además a presión alta, de gas. El chorro de fluido entra por un punto dado y es llevado hacia el extremo opuesto en donde se divide en dos chorros que hacen ángulo de 180°; con este método se busca distribuir la corriente a través de toda la circunferencia del separador para mejorar la separación de fases; así ocurre la separación inicial de líquido y de gas. El líquido se va al fondo y el gas se va hacia arriba. En la parte superior del separador hay una sección extractora de humedad por la cual tiene que pasar el gas antes de buscar la línea de salida. En este separador el volumen ocupado por la sección de acumulación de líquidos debe ser pequeño comparada con el volumen del separador a fin de que pueda manejar una cantidad alta de gas y éste pueda salir bien seco. El bafle horizontal con orificios se usa para separar las zonas de gas y de líquido.
MODELO DE SEPARADOR ESFERICO:
Sección de separación primaria.- La separación en esta sección se realiza mediante un cambio de dirección de flujo. El cambio de dirección se puede efectuar con una entrada tangencial de los fluidos al separador; o bien, instalando adecuadamente una placa desviadora a la entrada. Con cualquiera de las dos formas se le induce una fuerza centrífuga al flujo, con la que se separan grandes volúmenes de líquido. Sección de separación secundaria.-.En esta sección se separa la máxima cantidad de gotas de líquido de la corriente de gas. Las gotas se separan principalmente por la gravedad por lo que la turbulencia del flujo debe ser mínima. La eficiencia de separación en esta sección, depende principalmente de las propiedades físicas del gas y del líquido, del tamaño de las gotas de líquido suspendidas en el flujo de gas y del grado de turbulencia. Sección de extracción extracció n de niebla.- En esta sección se separan del flujo de gas, las gotas pequeñas de liquido que no se lograron eliminar en las secciones primaria y secundaria del separador. El dispositivo utilizado en esta sección, conocido como extractor de niebla, esta constituido generalmente por un conjunto de veletas o aspas. Ocurre el proceso de coalescencia. Sección de almacenamiento almacenamient o de líquidos.líquidos. - En esta sección se almacena y descarga el liquido separado de la corriente de gas. Esta parte del separador debe tener la capacidad suficiente para manejar los posibles baches de líquido que se pueden presentar en una operación normal.
Ventajas: 1.- Más baratos que los horizontales horizontales o verticales. 2.- Más compactos que los horizontales o los verticales, por lo que se usan en plataformas costa afuera. 3.- Son más fáciles de limpiar que los separadores verticales. 4.- Los diferentes tamaños disponibles los hacen el tipo más económico para instalaciones individuales de pozos de alta presión. Desventajas: 1.- Tienen un espacio de separación muy limitado.
