Practica 2 Contenido de Agua y Sedimentos Bsw

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL Facultad de Ciencias de la Ingeniería e Industrias RODUCCIÓN

r!ctica N" #

%$TE&A' Contenido de agua y sedimentos.

($ O)*ETIVO' O+,eti-. general' •

Determinar el contenido de agua y sedimentos por centrifugación.

O+,eti-.s es/ecí0ic.s' •

•

•

Conocer los conceptos básicos para la realización de la práctica. Armar el equipo equipo y realizar la práctica. práctica. Calcular el porcentaje de BSW que contiene la muestra de idrocarburo.

#$ CA&O DE ALICACIÓN' N.r1a T2cnica A/licada' AS!" D # $%%&

'l contenido de agua y sedimentos en el crudo es importante porque puede producir corrosión en equipos y problemas de procesamiento( además es necesario con el fin de medir )ol*menes netos de petróleo para efectos de )enta( impuestos( intercambio y transferencias bajo custodia

C.ntenid. de i1/ure3as en el /etr4le. +as impurezas en el petróleo están clasificadas en dos grupos, el primero constituye las impurezas oleofóbicas que son los constituyentes insolubles en el crudo y el segundo referido a las impurezas oleof-licas en los que se encuentran los componentes solubles en el crudo o que forman parte de este.'s com*n que el petróleo crudo contenga arcilla que interfiere obturando equipos.


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%$+as impurezas del petróleo que son remo)idas en los mtodos de desalado son principalmente las oleofóbicas y parte de los compuestos organometálicos.

Es/eci0icaci.nes de l.s /r.duct.s deri-ad.s del /etr4le. "todos de separación de agua emulsionada del crudo. 'l petróleo luego de ser sometido a un tratamiento preliminar de eliminación de agua libre y sólidos( a*n contiene agua emulsionada en el crudo en forma de glóbulos de tama/o )ariable desde %(%%%%0mm( asta de )arios mil-metros de diámetro. 'l agua es altamente salina y a las unidades de tratamiento que permiten su eliminación se conocen como desidratadores o desaladores de petróleo crudo. '1isten diferentes mtodos de tratamiento para romper la emulsión y tienen mayor aplicación en los campos de producción antes de ser los crudos transportados o almacenados, entre ellos tenemos los siguientes, •

Separación por sedimentación

•

!ratamientos trmicos

•

Separación por filtración

•

!ratamientos qu-micos

•

!ratamientos elctricos

•

!ratamientos mecánicos 2centrifugación3.


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%$+os mtodos para su determinación pueden diferir entre el campo y la refiner-a por razones prácticas y económicas. 4o obstante en caso de transacciones comerciales debe especificarse e1actamente cuál será el mtodo acordado para su control.

Se/araci4n /.r sedi1entaci4n 'ste mtodo se fundamenta en la diferencia de densidades entre el agua y el crudo. Consiste en dejar en reposo al crudo emulsionado en un recipiente grande re)estido con concreto y con f ondo cónico( con el propósito de que el agua emulsionada se decante al fondo del tanque5 la )elocidad de asentamiento es función de la densidad y )iscosidad del crudo. +a ruptura de la emulsión con frecuencia )a acompa/ada de la separación de los sedimentos e idrocarburos sólidos. 6ara obtener una mejor separación del agua se combina con otros procesos de tratamiento( pues( este mtodo tarda muco tiempo( además de requerir recipientes demasiado grandes.

Trata1ient.s t2r1ic.s 'l crudo al ser calentado fa)orece la separación del agua emulsionada debido a la disminución de la densidad y )iscosidad del crudo( a la modificación de la tensión interfacial 2tensión e1istente entre los glóbulos de agua y el crudo3 y a la )aporización de sus componentes ligeros que rompen la pel-culas de aceite que rodean los glóbulos de agua. +a aplicación de calor se realiza de )arias formas, pasando el crudo por una capa de agua caliente5 por inyección de )apor o aire comprimido5 por calentamiento directo de la emulsión en una caldera tubular5 o en un intercambiador donde el fluido caliente es )apor.

Se/araci4n /.r Filtraci4n +a emulsión agua crudo se rompe al pasar a tra)s de un medio filtrante( pues( los glóbulos de agua salina quedan atrapados en los bordes rugosos del medio y a la )ez coalescen para formar gotas de mayor tama/o las cuales resbalan acia el fondo del recipiente. 'l crudo emulsionado generalmente se alimenta por la parte inferior del


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%$recipiente y se descarga por la parte superior libre de impurezas.

Trata1ient.s Quí1ic.s +a eliminación de la emulsión se produce con la adición de sustancias qu-micas denominadas demulsificantes o surfactantes cuyo objeti)o es facilitar el rompimiento de la emulsión( generando un desequilibrio en la estabilidad de la pel-cula de crudo que rodea al glóbulo de agua. '1iste una teor-a que establece que las part-culas emulsificadas poseen una cierta carga elctrica y que la estabilidad de una emulsión se debe a la mutua repulsión debido a la igualdad de signos de las cargas. Si de alguna manera se introducen cargas de signo contrario por medio de la acción del electrolito la carga de la emulsión se neutraliza y la pel-cula se rompe.

Trata1ient.s El2ctric.s 'ste mtodo es el más utilizado en la 7efiner-as antes de que el crudo ingrese a la unidad de destilación atmosfrica( conocido como unidad de desalado 2D'SA+AD87 '+'C!79C835 además este tratamiento se aplica en los campos de producción con magn-ficos resultados. 'l mtodo consiste en la emulsificación del petróleo con agua de la)ado a una determinada presión y temperatura. +as sales son disueltas en el agua y las fases agua:crudo separados por un campo elctrico con corriente continua de alto potencial( con el propósito de coalescer las gotitas de agua aumentando su tama/o con la consiguiente separación por gra)edad.

Sedi1ent.s /.r e5tracci4n Algunos productos sólidos( insolubles en los idrocarburos o en el agua( pueden ser arrastrados con el crudo. 'stos productos( llamados ;sedimentos<( son finas part-culas de arena( barros de perforación( restos de rocas( metales bajo forma de minerales( o en estado libre como el ierro( o el cobre( el plomo( el n-quel( el )anadio( etc.( pro)enientes de la erosión de los oleoductos( de los tanques de almacenamiento( de las )ál)ulas( o de cualquier otra tuber-a por la que pase el crudo. +a presencia de tales


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%$productos en los crudos es muy incómoda ya que pueden llegar a taponar las tuber-as y deteriorar la calidad del fuel oil. Durante el almacenamiento( los sedimentos decantan con el agua y se depositan con las parafinas y los asfaltos en los tanques de almacenamientos bajo la forma de depósitos. 'l ni)el de separación entre la parte agua: sedimentos y el crudo debe conocerse bien con el fin de e)itar bombearlos( pues su paso por las unidades de refino trae consigo irregularidades de funcionamiento e incluso puede perturbar considerablemente su marca.

Se/araci4n /.r Centri0ugaci4n +a separación del agua emulsionada del crudo se produce por centrifugación( para lo cual se somete a la mezcla a una centr-fuga que desarrolla )elocidades de rotación alrededor de 0=%%% r.p.m.( lo que permite generar una fuerza centr-fuga que equi)ale a 0>%%% )eces la de la gra)edad( por tanto la separación de las impurezas son muco más rápidas que un tratamiento por sedimentación y dependerá de la densidad del crudo. 'n las refiner-as se utiliza la A.S.!.". D:$%%? para la determinación de agua y la A.S.!.". D:$@%& para la determinación de sedimentos por filtración. 'n el campo suele utilizarse la AS!" D:? 2Agua y sedimentos3 por uno de los tres mtodos de centrifugación seg*n el tipo de crudo, Crudos parafinosos, con calentamiento Crudos asfálticos, Sol)entes aromáticos 2t olueno3 8tras muestras, emulsificadores 6ara determinar el contenido de BSW se lo puede realizar mediante la siguiente formula,


%

��

=

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%$��

× 100

%$ DEFINICIONES' 6$ EQUIOS 7 &ATERIALES' &ateriales !ubos graduados para centrifuga 6robetas

E8ui/.s Ba/o "ar-a

Reacti-.s = cm> de sol)ente tolueno

Centrifuga

o jet fuel  gotas de demulsificante

9$ ERSONAL REQUERIDO' • • •

Docente 6asante 'studiantes

:$ CONDICIONES DE SEGURIDAD' • • •

sar mandil sar guantes so de mascarilla

;$ INSTRUCCIONES' r.cedi1ient. 0. Colocar en los dos tubos de la centrifuga el crudo( el sol)ente y dos gotas de demulsificante. . Agitar los tubos de la centrifuga para lograr la mezcla de los compuestos. >. 9ngresar los tubos de la centrifuga en el ba/o mar-a.


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%$$. Colocar los tubos en la centrifuga a 0?%% rpm por 0= minutos. =. 7etiras los tubos de la centrifuga. ?. 7egistrar el )alor del BSW( para lo cual ambos tubos deben tener medidas similares de lo contrario ay que repetir la prueba.

<$ CUESTIONARIO 7 E*ERCICIOS' 0. Eu 4orma tcnica Aplicamos para el contenido de agua y sedimentos en el crudoF . 6or qu es importante saber el contenido de agua y sedimentos en el crudoF >. Cómo se clasifica las impurezas del petróleoF $. 's com*n que el petróleoGGG contengaGG.. que interfiere obturando equipos. =. Eu impurezas oleofóbicas tenemos presente en el petróleo crudoF ?. Eu impurezas oleof-licas tenemos en el petróleo crudoF &. +as impurezas del petróleo que son remo)idas en los mtodos deGGG son principalmente lasGGG y parte de los compuestosGGGGGG. @. Despus de un tratamiento preliminar de eliminación de agua libre y sólidos el petróleo a*n contiene agua emulsionada deGGGGGGG . Cómo se le conoce a la unidad de eliminación del agua salinaF 0%. Eu mtodos para romper la emulsión tenemosF H e1plique cada uno 00. Seg*n la norma AS!" D:? Eu mtodo de centrifugación usamos seg*n su tipo de crudoF 0. De un ejemplo de un sol)ente aromático 0>. 9ndique la fórmula para determinar el contenido de BSW 0$. Eu son y para qu sir)en los tubos graduados para centrifugaF 0=. 6ara qu nos sir)e el Ba/o "ar-aF 0?. 6ara qu nos sir)e la centrifugaF 0&. Eu es un demulsificanteF 0@. Irafique el procedimiento y equipos que se utilizaron durante la práctica


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%$=$ )I)LIOGRAF>A' •

(SENCAMER, 2016)

(?$ RESULTADOS'

&uestra

N.r1a

V.lu1en 1uestra

V.lu1en agua B

@ c1%

sedi1ent.s @ c1%

Crudo

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N.r1a

Crudo

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