Ingenieria Basica Tratamiento de Agua

“ CONSULTORIA CONSULTORIA PARA LA INGENIERIA, GRUPO I GERENCIA REGIONAL CENTRAL Y NORTE. CONTRATO CONTRATO 4015399” 4015399” F-GD-PR-001-12 Versión 00

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INGENIERIA BÁSICA TRATAMIENTO AGUA APIAY - SURIA REFORMA.

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MECÁNICA

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BASES Y CRITERIOS DE DISEÑO SISTEMA DE TRATAMIENTO TRATAMIENTO DE AGUA DE PRODUCCION PRODUCCI ON APIAY, APIAY, SURIA Y REFORMA REFORM A SOA-ON-0107-CG-ME-0001

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MECÁNICA BASES Y CRITERIOS DE DISEÑO SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUA DE PRODUCCION APIAY, APIAY, SURIA Y REFORMA

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06/08/08

Aprobado para ingeniería de detalle

APB

ORD

RMF

B

25/06/08

Para Aprobación ECOPETROL

APB

ORD

RMF

A

11/06/08 11/06/08

Para Comentarios ECOPETROL

OGW

ORD

RMF

P

04/03/08

Revisión Interdisciplinaria

OGW

ORD

RMF

REV. REV.

FECHA

ELAB ORÓ

REVISÓ

APROBÓ

DESCRIPCION

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TABLA DE CONTENIDO CON TENIDO 1.INTRODUCCIÓN……………..…………..……………………………………………………….……………………...5 2.ANTECEDENTES………………………….…………………………………….….……………………………………5 3.OBJETIVOS 1 .................................................................................................................................................... 4 4.ALCANCE DEL PROYECTO ............................................................................................................................... 5 5.DATOS DEL SITIO Y CONDICIONES DEL LUGAR ............................................................................................ 6 5.1. Localización de la planta ............................................................................................................................ 6 5.2. Condiciones del lugar ................................................................................................................................. 6 6.UNIDADES DE MEDIDA ...................................................................................................................................... 6 7.NORMAS Y CÓDIGOS DE DISEÑO .................................................................................................................... 7 8.DOCUMENTOS DE REFERENCIA ..................................................................................................................... 8 9.BASES DE DISEÑO ............................................................................................................................................. 8 9.1. Capacidad y número de unidades nuevas requeridas: ................................................................................. 8 10.PREMISAS DE DISEÑO .................................................................................................................................... 9 10.1. Premisas para el diseño de los Separadores de Placas Corrugadas (CPI) .............................................. 9 10.2. Premisas de diseño para el Sistema de Flotación ................................................................................... 11 10.3. Premisas de diseño para los Filtros de Cáscara de nuez ........................................................................ 11 10.4. Premisas de diseño para las Torres de enfriamiento ............................................................................... 14 10.5. Premisas para el diseño de trompos espesadores del Sistema de Tratamiento de Lodos ..................... 16 10.6. Premisas de diseño para separadores trifásicos. Bombas ...................................................................... 18 10.7. Bombas .................................................................................................................................................... 20 10.8. Tanque de almacenamiento agua Reforma ............................................................................................. 20 LISTA DE TABLAS Tabla 1. Capacidad y número de unidades nuevas requeridas por estación ................................... .................... .............................. ...................... ....... 8 Tabla 2. Condiciones de operación Separador de placas corrugadas Apiay ......................................................... 10 Tabla 3. Condiciones de operación Separador de placas corrugadas Suria ................ ................................. .................................... ....................... .... 10 Tabla 4. Condiciones de operación tanque de flotación Apiay ............................................................................... 11 Tabla 5. Condiciones de operación tanque de flotación Suria ................ .................................. ..................................... ...................................... ......................... ...... 11 Tabla 6. Condiciones de operación filtro cáscara de nuez estación Apiay ................ .................................. ................................... ......................... ........ 13 Tabla 7. Condiciones de operación filtro cáscara cás cara de nuez estación Suria ................. ................................... ................................... ......................... ........ 13 Tabla 8. Condiciones de operación torre de enfriamiento Apiay ............................................................................ 15 Tabla 9. Condiciones de operación torre de enfriamiento Suria ............................................................................ 16 Tabla 10. Condiciones de operación trompo espesador Apiay .............................................................................. 17 Tabla 11. Condiciones de operación trompo espesador Suria ............................................................................... 17 Tabla 12. Condiciones de operación Separador trifásico Apiay ............................................................................. 19 Tabla 13. Condiciones de operación Separador trifásico Suria .......................................... .......................... ................................. .................................. ................. 19 Tabla 14. Tanque almacenamiento Reforma .......................................................................................................... 20

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LISTA DE FIGURAS Figura 1 Ubicación del Área de ECOPETROL – Gerencia Llanos........……………………………….…..7 Figura 2. Detalle Separador de Placas Corrugadas………………………………………………………..10 Figura 3. Proceso en las placas corrugadas………………………………………………………………...10 Figura 4. Filtro Cáscara de Nuez……………………………………………………………………………..13 Figura 5. Torre de Enfriamiento……………………………………………………………………………….15 Figura 6. Aeroenfriador………………………………………………………………………………………...19 Figura 7. Separador trifásico horizontal……………………………………………………………………...20 Figura 8. Tanque almacenamiento…………………………………………………………………………...21

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1. INTRODUCCIÓN El presente documento contiene las Bases y Criterios de Diseño de la Disciplina Mecánica para el desarrollo de la “Ingeniería Básica para el Tratamiento de Aguas en las Estaciones de Apiay, Suria y Reforma de la Superintendencia de Operaciones Apiay de ECOPETROL S.A. ubicada en el departamento del Meta.

2. ANTECEDENTES El instituto Colombiano del Petróleo (ICP), en alianza con el personal de la Superintendencia de operaciones Apiay (SOA), planteó una alternativa de tratamiento para los STAP que incluye procesos de sedimentación con retiro de lodos, flotación, filtración y enfriamiento con el fin de dejar aguas en parámetros adecuados, bien sea para inyección a los pozos o bien para vertimiento a los caños cercanos a cada estación. Esta alternativa seleccionada será la que se planteará en el presente documento. Estos nuevos pronósticos se lograran mediante trabajos de reacondicionamiento de pozos, perforación de nuevos pozos de desarrollo y exploración de posibles zonas aledañas. Este ambicioso plan de trabajo implicara nuevos volúmenes de producción de hidrocarburos e incrementos significativos del agua asociada, lo cual hace necesaria la adecuación de los sistemas de tratamiento de agua de todas las estaciones. 3. OBJETIVOS [1] • Aumentar la capacidad de operación de la estación de Apiay y Suria flexibilizando los sistemas de tratamiento de aguas de producción, disponer las aguas provenientes de la estación de Reforma para ser enviadas a la estación de Suria para tratamiento y disposición final o reinyección. • Ampliar la capacidad del Sistema de Tratamiento de Aguas de Producción (STAP) de 100000 BWPD a 140000 BWPD en la estación Apiay y para la Estación Suria de 100000 BWPD a 120000 BWPD, instalando tanques de compensación donde serán enviados el agua que sale de los separadores, evitando sobresaltos hidráulicos, implementando de igual manera sistemas de placas corrugadas, sistemas de flotación por gas inducido, filtros de cáscaras de nuez y torres de enfriamiento, pasando posteriormente a fases de aspersión y estabilización. • Eliminar la corriente de vertimiento de la Estación Reforma para trasladarlo a Suria. • Acondicionar el sistema de tal forma que el agua cuente con las características fisicoquímicas apropiadas requeridas para agua destinada para vertimiento y/o agua de reinyección a los pozos. Preservando estrictamente los principios de conservación ambiental, entregando el vertimiento a los cuerpos de aguas circundantes en condiciones exigidas por el Decreto 1594 de 1984. • Implementar las mejores prácticas operacionales y la experiencia obtenida de los procesos de tratamiento de agua en la superintendencia y en los diferentes distritos de ECOPETROL S.A.


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4. ALCANCE DEL PROYECTO El alcance de los trabajos a efectuar en esta fase de la ingeniería comprende el ajuste de los diseños planteados en la Ingeniería Conceptual realizada para el tratamiento de agua de producción en la Estación de Apiay. Entre las actividades a realizarse en la estación de Apiay, durante esta fase de ingeniería se tienen las siguientes: Diseño y especificaciones técnicas de los equipos principales del Sistema de Tratamiento de Agua e Producción : •

Separadores trifásicos.

•

CPI (Corrugated Plates Interceptor) para la estación de Apiay y Suria.

•

Filtros en lecho de cáscara de nuez para la estación de Apiay y Suria.

•

Torres de enfriamiento tipo cascada, cada una de ellas con una capacidad de tratamiento de 50000 BWPD para la estación de recolección Apiay y 60000 BWPD para la estación Suria, asociadas a las piscinas de aspersión.

•

Aeroenfriadores, con una capacidad de 50000 BWPD para la estación de Apiay.

•

Tanques de flotación con una capacidad de 2000 BWPD (esta tecnología y desarrollo de equipos le corresponderá al ICP).

•

Bombas de vertimiento, bombas de alimentación de equipos y bombas de lodos.

•

Trompo espesador de lodos.

•

Trampas de raspadores, al despacho de la línea de transferencia de agua de Reforma al recibo de Suria.


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5. DATOS DEL SITIO Y CONDICIONES DEL LUGAR 5.1. Localización de la planta La estación Apiay está ubicada a 32 Km. aproximadamente al sur de Villavicencio en el departamento del Meta, estación cercana a las estaciones de Suria y Reforma.

Figura 1. Ubicación del Área de ECOPETROL – Gerencia Llanos

5.2. Condiciones del lugar Ver documento SOA-ON-0107-CG-PR-0001 

6. UNIDADES DE MEDIDA Las unidades de medida que se utilizarán en la disciplina de mecánica son las establecidas por el sistema internacional de unidades, SI. Kpa (Psi, psig)  Presión mm Hg., in Hg., psia  Presión de vacío Kg (lb)  Peso m3, barril (US)  Capacidad  Flujo de líquidos - Másico Kg/h (lb/h) - Volumétrico GPM, Bl/d (BPSD) m/s  Velocidad °C (°F)  Temperatura Kg./h (lb/h)  Flujo de vapor de agua Kg./m3 (lb/ft3)  Densidad cSt (cP)  Viscosidad J/(kg·K), [ Btu / lb °F]  Calor específico


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       


Conductividad Térmica Dimensiones de los equipos Longitud Área Volumen Diámetro nominal de tubería Espesor de tubería Espesor de aislamiento

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W/(m·K), [Btu/(h ft2)] m (ft) m (ft) m2 (ft2) m3 (ft3) mm (in) mm (in), Schedule mm (in)

7. NORMAS Y CÓDIGOS DE DISEÑO Se debe dar cumplimiento de los requerimientos de los códigos y estándares internacionales emitidos por las instituciones mencionadas a continuación. Salvo que se especifique expresamente algo diferente, se deben contemplar durante el diseño, la fabricación, la prefabricación y el ensamble, las últimas versiones de las normas, códigos o estándares aquí citados junto con sus códigos o normas de referencia: American Petroleum Institute (API) API 650

Welded Steel Tanks for Oil Storage

American National Standard Institute (ANSI) ANSI B31.3 ASME B73.1

Chemical Plant and Petroleum Refinery Piping Specification for Horizontal and Suction Centrifugal Pumps for Chemical Process

American Welding Society (AWS) D1.1

Structural Welding Code-Steel

American Society of Mechanical Engineers (ASME/ASTM) ASME SEC IX Welding and Brazing Qualification ASME SEC V Non Destructive Examination American Institute of Steel Constructions (AISC) Manual of Steel Construction Del Instituto Colombiano de Normas Técnicas (ICONTEC) ICONTEC-1920 Acero Estructural Steel Structures Painting Council (SSPC) SSPC SP Surface Preparation Specifications (SP1, SP2, SP3, SP5, SP6, SP7, SP10) National Association of Corrosion Engineers (NACE) NACE RP0188 Discontinuity –Holliday – Testing of Protective Coatings


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EMPRESA COLOMBIANA DE PETROLEOS – ECOPETROL ECP-GTP-F-38-NIP-30-04 ECP-GTP-F-38-NIP-57-04 ECP-GTP-F-38-NIP-42-02 ECP-GTP-F-38-NIP-47-01

Acero Estructural y Elementos Metálicos Misceláneos. Suministro y Aplicación de Pintura para Tuberías y Equipos. Montaje de Recipientes a Presión. Montaje de Bombas Centrifugas.

8. DOCUMENTOS DE REFERENCIA  [1] Documento Ingeniería Conceptual De Tratamiento De Agua Estaciones Apiay Suria y Reforma Documento Fase 2 - SUPERINTENDENCIA DE OPERACIONES APIAY.  [2] Decreto 475 de 1998. Ministerio de Salud Pública.  [3] SOA-ON-0107-CG-PR-0001 Bases y criterios de diseño (Especialidad Procesos) 9. BASES DE DISEÑO Este diseño surge apartir de las definiciones hechas en la Ingeniería Conceptual de Tratamiento de Agua Estaciones Apiay Suria y Reforma Documento Fase 2, donde se especifican las capacidades de los equipos, la filosofía de tratamiento y las condiciones de crudo para las Estaciones Apiay, Suria y Reforma. 9.1. Capacidad y número de unidades nuevas requeridas: En la tabla 1 se presenta la capacidad y número de unidades nuevas requeridas en las estaciones de Apiay, Suria y Reforma: Tabla 1. Capacidad y número de unid ades nuevas requerid as por estación

Equipo Separador Trifásico CPI Tanques de flotación Trompos espesadores Filtros cáscara de nuez Torres de Enfriamiento Bombas de vertimiento Bombas sumidero de crudo Bombas de lodo Bombas recirculación Bombas filtros Bombas aspersión Bombas de transferencia Trampa de recibo Trampas de despacho Tanque pulmones de agua

Estación Apiay Cant. Capacidad 1 50000 BWPD 4 50000 BWPD 2 1980 Bls 2 74,59 Bls 4 50000 BWPD 4 50000 BWPD 4 46700 BWPD 2 4116 BWPD 5 857 BWPD 3 12600 BWPD 3 84000 BWPD 9 70000 BWPD -

Cant. 1 3 2 2 3 4 3 2 4 3 3 9 1 -

Estación Suria Capacidad 50000 BWPD 60000 BWPD 1620 Bls 59,2 Bls 60000 BWPD 60000 BWPD 60000 BWPD 4211 BWPD 927 BWPD 10800 BWPD 60000 BWPD 70000 BWPD 10000 BWPD -

Estación Reforma Cant. Capacidad -

-

3 1 1

6000 BWPD 10000 BWPD 252 Bls


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10. PREMISAS DE DISEÑO 10.1. Premisas para el diseño de los Separadores de Placas Corrugadas (CPI)

Figura 2. Detalle Separador de Placas Corru gadas

El CPI o separador de placas corrugadas (figura 2), trabaja bajo los pasos de coalescencia y separación ocurrida en las placas corrugadas, mostradas en la figura 3

Figura 3. Proceso en las placas corrugadas • • •

Se asume que en los separadores CPI se remueve el 90% de los sólidos totales y el 50% de las grasas y aceites presentes en el agua. Es un sistema que no requiere energía para la separación, y solo necesita una cabeza hidráulica de 6 pies por encima del nivel de operación. Puede manejar grandes volúmenes de fluido con concentraciones de aceite hasta del 3% en la corriente de entrada, para entregar una corriente con tan solo 15 ppm.


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En las tablas 2 y 3 se indican las condiciones de operación para los separadores de placas corrugadas de la estación de recolección de Apiay y Suria Tabla 2. Condiciones de operación Separador de placas corrugadas Apiay

S E N O I C I D N O C

OPERACIÓN Producto Gravedad especifica del aceite Viscosidad del aceite Gravedad especifica del agua Viscosidad del agua Temperatura de operación Presiones de operación Flujo de operación por equipo Concentración de aceite entrada Concentración de aceite salida Tamaño de partícula aceite para Concentración de sólidos totales Concentración de sólidos totales salida Temperatura Presión Flujo

UNIDADES

NORMAL

MAXIMO

Agua ADIMENSIONAL cP ADIMENSIONAL cP °F psia BWPD ppm ppm µm ppm ppm DISEÑO UNIDADES

0,8697 28 0,95 190 14,3 50.000 3.000 100 60 250 50

215

200 100

VALOR 240 Atmosférica 50000

psia BWPD

Tabla 3. Condic iones de operación Separador de placas corrug adas Suria


OPERACIÓN Producto Gravedad especifica del aceite Viscosidad del aceite Gravedad especifica del agua Viscosidad del agua Temperatura de operación Presiones de operación Flujo de operación por equipo Concentración de aceite entrada Concentración de aceite salida Tamaño de partícula aceite para Concentración de sólidos totales entrada Concentración de sólidos totales salida Temperatura Presión Flujo

UNIDADES cP cP °F psia BWPD ppm ppm µm ppm ppm DISEÑO UNIDADES °F psia BWPD

NORMAL Agua aceitosa 0,8697 28 0,95 190 14,3 60.000 3.000 100 60 250 50

MAXIMO

215

200 100

VALOR 240 Atmosférica 60000


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10.2. Premisas de diseño para el Sistema de Flotación • La operación será en paralelo y deben poder operar en serie. • Se utilizara la misma tecnología ya empleada en los tanques de flotación de la estación en HOCOL y en el campo Cantagallo de ECP. • En esta operación hay un parámetro importante a la hora del diseño: La relación aire/sólidos, ml/l de aire liberados en el sistema por cada mg/l de concentración de sólidos en suspensión contenidos en el agua a tratar. Es un dato a determinar experimentalmente y suele tener un valor óptimo comprendido entre 0.005 y 0.06. • El diseño y tecnología de estos equipos le corresponde al ICP (Instituto Colombiano de Petróleos). Las tablas 4 y 5 muestran las condiciones de operación de estos basada en la información suministrada por el ICP (Instituto Colombiano de Petróleos). Tabla 4. Condici ones de op eración tanque de flotación Ap iay

OPERACIÓN UNIDADES CAPACIDAD: Nom/Real 1980 / 2200 Barriles FLUIDO AGUA DE PRODUCCION GRAVEDAD ESPECIFICA 1,004713 Tabla 5. Condic iones de operación tanque de flotación Suria

OPERACIÓN UNIDADES CAPACIDAD: Nom/Real 1620 / 1800 Barriles FLUIDO AGUA DE PRODUCCION GRAVEDAD ESPECIFICA 1,004713

10.3. Premisas de diseño para los Filtros de Cáscara de nuez Los filtros de cáscara de nuez mostrados en la figura 4, tienen como objetivo principal disminuir la carga de aceites y sólidos suspendidos en el proceso de agua de producción, obteniendo aguas con la calidad necesaria para vertimiento o para reinyección a pozos. Este tipo de filtros, son considerados como los elementos finales en un ciclo de tratamiento de aguas. La orientación de boquillas de los filtros y demás equipos nombrados aquí, se definen de acuerdo con la localización de los equipos y el ruteo de tuberías que se especifican en los planos de Ingeniería.


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A continuación listamos las características técnicas que deben seguir estos equipos para cumplir con las condiciones requeridas de operación. • Cada unidad tiene una capacidad de flujo de 50.000 barriles de agua por día, para el caso de la estación de recolección de Apiay, y de 60.000 barriles de agua por día para el caso de la estación Suria. • La Presión de operación varia entre 10 y 100 psi. • La Temperatura de operación, entre 80 ºF y 300ºF. • Estos filtros tienen una capacidad de retención de sólidos en suspensión hasta 2 micras. • Porcentajes de remoción de aceites y sólidos suspendidos, superiores al 95% • En un proceso de inyección de agua se aumenta la vida útil del yacimiento.

Figura 4. Filtro Cáscara de Nuez

En las tablas 6 y 7 podemos observar las condiciones de operación para los filtros según las necesidades de cada estación.


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Tabla 6. Condici ones de operación filt ro cáscara de nuez estación Apiay UNIDADES


PRODUCTO FLUJO DE OPERACIÓN POR EQUIPO TEMPERATURA PRESIÓN CONCENTRACIÓN DE ACEITE ENTRADA CONCENTRACIÓN DE SÓLIDOS TOTALES GRAVEDAD DEL ACEITE GRAVEDAD ESPECIFICA DEL AGUA VISCOSIDAD DEL ACEITE VISCOSIDAD DEL AGUA CONCENTRACIÓN DE ACEITE SALIDA CONCENTRACIÓN DE SÓLIDOS TOTALES TAMAÑO DE PARTÍCULA A LA SALIDA

TEMPERATURA PRESIÓN FLUJO

BWPD ºF psia ppm ppm API adimensional cP cP ppm ppm µm

NORMAL Agua aceitosa

MAXIMO 50000 215

190 50 50 50 18,2 0,95 23 0,31 <5 <5

DISEÑO UNIDADES

VALOR 240 75 50000

°F psia BWPD

Tabla 7. Condic iones de operación fil tro cáscara de nuez estación Suria UNIDADES


PRODUCTO FLUJO DE OPERACIÓN POR EQUIPO TEMPERATURA PRESIÓN CONCENTRACIÓN DE ACEITE ENTRADA CONCENTRACIÓN DE SÓLIDOS TOTALES GRAVEDAD DEL ACEITE GRAVEDAD ESPECIFICA DEL AGUA VISCOSIDAD DEL ACEITE VISCOSIDAD DEL AGUA CONCENTRACIÓN DE ACEITE SALIDA CONCENTRACIÓN DE SÓLIDOS TOTALES TAMAÑO DE PARTÍCULA A LA SALIDA

TEMPERATURA PRESIÓN FLUJO

BWPD ºF psig ppm ppm API adimensional cP cP ppm ppm µm DISEÑO UNIDADES °F psig BWPD

NORMAL Agua aceitosa

MAXIMO 60000 215

190 50 50 50 25,6 0,95 8 0,31 <5 <5

VALOR 240 75 60000


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10.4. Premisas de diseño para las Torres de enfriamiento La estructura de las torres de enfriamiento es modular. Se fabrican en PRFV laminado o moldeado, según las normas ASTM C - 582 e ICONTEC NTC - 2888. La refrigeración mecánica es el proceso mediante el cual se reduce la temperatura de una sustancia por debajo de la que prevalece en su ambiente. La refrigeración se usa en forma amplia en aplicaciones asociadas a procesos y al aprovechamiento térmico ambiental. El agua caliente usualmente necesita ser enfriada a una temperatura menor antes de su reutilización o disposición final. En el sistema de torres el intercambio de calor se realiza mediante la conducción entre las finas gotas de agua y el aire circundante (figura 5), así como enfriamiento por evaporación, que es el factor más efectivo.

Figura 5. Torre de Enfr iamiento

El agua es forzada a salir por unos aspersores de tal forma que sale en forma de pequeñas gotas Estas torres de enfriamiento contienen un ventilador axial que tiene como función ayudar en la extracción (succión) del aire caliente para ayudar en el proceso de enfriamiento. La eficiencia del sistema depende principalmente de la humedad relativa del aire. La eficiencia puede estar entre un 50% y 70%, siendo el 60% un promedio satisfactorio.


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Para el diseño de las torres de enfriamiento se deben tener en cuenta los siguientes factores: • •

• •

Área: definida por las dimensiones de la torre de enfriamiento. Eficiencia Térmica: La eficiencia térmica se mide de acuerdo a la capacidad de enfriamiento de cada uno de los métodos, con respecto al máximo enfriamiento que se podría alcanzar, el cual está limitado por la temperatura de bulbo húmedo. La ubicación de la torre va definida también por la dirección del viento. Capacidad: puede ser establecida como la capacidad de volumen de agua a manejar en la unidad de enfriamiento.

En las tablas 8 y 9 se presentan las condiciones de operación de las torres de enfriamiento para las estaciones Apiay y Suria respectivamente Tabla 8. Condiciones de operación torre de enfriamiento Apiay


DATOS GENERALES LUGAR UNIDADES ALTURA SOBRE EL NIVEL DEL MAR m TEMPERATURA AMBIENTE DE BULBO HÚMEDO ºF TEMPERATURA AMBIENTE DE BULBO SECO ºF PRESION BAROMÉTRICA psia HUMEDAD RELATIVA % OPERACIÓN AGUA PRODUCTO FLUJO DE AGUA A ENFRIAR BWPD TEMPERATURA DE AGUA CALIENTE (ENTRADA A LA TORRE) ºF TEMPERATURA DE AGUA FRIA (SALIDA DE LA TORRE) ºF PRESION DE OPERACIÓN psia CONCENTRACION DE GRASAS Y ACEITES A LA ENTRADA ppm CONCENTRACION DE SOLIDOS TOTALES A LA ENTRADA ppm DISEÑO TEMPERATURA °F PRESIÓN psia FLUJO BWPD

MINIM --63 70

NORMAL 278 75 14,3 -50000 190 104 14.3

MAXIMO --104 91

215

<5 210 POR EL VENDEDOR


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Tabla 9. Condiciones de operación torre de enfriamiento Suria


DATOS GENERALES LUGAR UNIDADES ALTURA SOBRE EL NIVEL DEL MAR m TEMPERATURA AMBIENTE DE BULBO HÚMEDO ºF TEMPERATURA AMBIENTE DE BULBO SECO ºF PRESION BAROMÉTRICA psia HUMEDAD RELATIVA % OPERACIÓN AGUA PRODUCTO FLUJO DE AGUA A ENFRIAR BWPD TEMPERATURA DE AGUA CALIENTE (ENTRADA A LA TORRE) ºF TEMPERATURA DE AGUA FRIA (SALIDA DE LA TORRE) ºF PRESION DE OPERACIÓN CONCENTRACION DE GRASAS Y ACEITES A LA ENTRADA ppm CONCENTRACION DE SOLIDOS TOTALES A LA ENTRADA ppm DISEÑO TEMPERATURA °F PRESIÓN psia FLUJO BWPD

MINIM --63 70

NORMAL 278 75 14,3 -60000 190 104 14.3

MAXIMO --104 91

215

<5 210 POR EL VENDEDOR

10.5. Premisas para el diseño de trompos espesadores del Sistema de Tratamiento de Lodos Estos trompos se encargarán de la separación por gravedad de parte del agua libre de los lodos generados en los CPI’s y Unidades de Flotación, para permitir que los lodos recogidos del fondo tengan un contenido de sólidos de 47% (v/v), mientras el agua rebosa por la parte superior. Se asume que los trompos esperadores cuentan con un tiempo de residencia de dos días En las tablas 10 y 11 se pueden ver las condiciones de operación para los trompos espesadores de la estación de recolección Apiay y la estación Suria.


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Tabla 10. Condiciones de operación trompo espesador Apiay


PRODUCTO VOLUMEN TEMPERATURA PRESION CONCENTRACIÓN DE ACEITE ENTRADA CONCENTRACIÓN DE SÓLIDOS TOTALES ENTRADA GRAVEDAD DEL ACEITE GRAVEDAD ESPECIFICA DEL AGUA VISCOSIDAD DEL ACEITE VISCOSIDAD DEL AGUA CONCENTRACIÓN DE ACEITE SALIDA CONCENTRACION DE SÓLIDOS TOTALES SALIDA TAMAÑO DE PARTÍCULA A LA SALIDA DISEÑO TEMPERATURA PRESIÓN

UNIDADES NORMAL Agua aceitosa Barriles 74.6 ºF 190 psig ATM ppm 157901 ppm 515145 API 18,2 adimensional 0,95 cP 28 cP 0,319 ppm 174.728 ppm 570.138 µm 60-75 UNIDADES °F psig

VALOR 240 50

Tabla 11. Condi cion es de operación tr ompo espesador Suria


PRODUCTO VOLUMEN TEMPERATURA PRESION CONCENTRACIÓN DE ACEITE ENTRADA CONCENTRACIÓN DE SÓLIDOS TOTALES ENTRADA GRAVEDAD DEL ACEITE GRAVEDAD ESPECIFICA DEL AGUA VISCOSIDAD DEL ACEITE VISCOSIDAD DEL AGUA CONCENTRACIÓN DE ACEITE SALIDA CONCENTRACION DE SÓLIDOS TOTALES SALIDA TAMAÑO DE PARTÍCULA A LA SALIDA DISEÑO TEMPERATURA PRESIÓN

UNIDADES NORMAL Agua aceitosa Barriles 60 ºF 190 psig ATM ppm 122971 ppm 558053 API 18,2 adimensional 0,95 cP 28 cP 0,319 ppm 141681 ppm 643153 µm 60-75 UNIDADES °F psig

VALOR 240 50

0


Proyecto


Fecha

06/08/08

Disciplina

MECÁNICA

Página

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Revisión

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10.6. Premisas de diseño para separadores trifásicos. Bombas Los separadores trifásicos son recipientes a presión que pueden ser horizontales o verticales. Serán diseñados de acuerdo al código ASME sección VIII Div 1. Para el caso de Apiay y Suria se montara un nuevo separador trifásico de tipo horizontal en cada estación; la figura x muestra las partes principales del equipo de separación.

Figura 7. Separador trifásico horizontal

El fluido entra al separador y golpea el deflector de la entrada. Este súbito cambio en el impulso hace una separación inicial de líquido y vapor. Por acción de la gravedad y aprovechando la diferencia de densidades entre el agua y el crudo se realiza la separación entre estos dos fluidos. El agua se asienta en la parte inferior del recipiente, mientras que el crudo se ubica en la parte superior y por rebose para a otra cámara dentro del equipo. Ambos separadores tienen un diámetro de 102 in; el separador destinado para la estación de recolección de Apiay cuenta con una longitud de 27.2 ft, mientras la estación de Suria posee una longitud de 28.2 ft. Las tablas 12 y 13 muestran las condiciones de operación para los nuevos separadores trifásicos de Apiay y Suria.


Proyecto


Fecha

06/08/08

Disciplina

MECÁNICA

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Tabla 12. Condicio nes de operación Separador tr ifásico Ap iay

OPERA CIÓN 210 50

DISEÑO 260 75

FLUJO DENSIDAD VISCOSIDAD FLUJO DENSIDAD VISCOSIDAD FLUJO DENSIDAD

MMSCFD lb/ft3 cP BOPD lb/ft3 cP BWPD lb/ft3

6 0,28 0,012 4200 54,6 22,6 50000 58,6

VISCOSIDAD

cP

0,3

TEMPERATURA (ºF): PRESÓN (psig): FLUIDO S A G O N A I V I L O D A S E P

Tabla 13. Condic iones de operación Separador tri fásico Suria

OPERA CIÓN 190 50

DISEÑO 240 75

FLUJO DENSIDAD VISCOSIDAD FLUJO DENSIDAD VISCOSIDAD FLUJO DENSIDAD

MMSCFD lb/ft3 cP BOPD lb/ft3 cP BWPD lb/ft3

6 0,32 0,013 5750 53 7,6 50000 58,6

VISCOSIDAD

cP

0,3

TEMPERATURA (ºF): PRESÓN (psig): FLUIDO S A G O N A I V I L O D A S E P

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Proyecto


Fecha

06/08/08

Disciplina

MECÁNICA

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Nombre Documento


Número Documento


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10.7. Bombas • Las bombas para hidrocarburos y otros servicios severos (por ejemplo ácido HF, agua de alimentación a calderas) están en concordancia con la norma ANSI B73.1 • Se usaran bombas de respaldo en la mayoría de los casos de bombas de proceso de servicio continuo. Para bombas de servicio intermitente generalmente no se tienen respaldos, repuestos o almacenamiento en bodega de repuestos. • Se usarán sellos mecánicos dobles para hidrocarburos livianos y peligrosos. Con base en consideraciones de proceso, se puede usar sellos dobles presurizados o no presurizados. En otras situaciones diferentes a estas serán utilizados sellos mecánicos sencillos. . • Se utilizan bombas para uso a la intemperie, de instalación exterior. • En ciertos casos de bajo flujo y/o altas cabezas, se puede utilizar bombas verticales de alta velocidad de una etapa. • La velocidad específica de succión NSS no será mayor de 12000. • Las bombas permitirán un incremento del 15% de la cabeza a las condiciones rateadas, mediante reemplazo del impulsor por uno de mayor diámetro. • La selección de sellos mecánicos se hará con criterio de cero emisiones a la atmósfera, de acuerdo con el producto manejado por la bomba. • La primera velocidad crítica estará al menos un 30% por encima de la máxima velocidad de operación de la bomba. 10.8. Tanque de almacenamiento agua Reforma

Tabla 14. Tanque almacenamiento Reforma

Dimensiones Cap. Bls 252

Servicio Almacenamiento

Dia.m 3

Alto m 5

Diseño Operación T ºF P psi T ºF P psi 240 atm

190

atm


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06/08/08

Disciplina

MECÁNICA

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Figura 8. Tanque almacenamiento Reforma

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Ingenieria Basica Tratamiento de Agua

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