Tratamiento de crudo.pptx

FACILIDADES DE SUPERFICIE: TRATAMIENTO DE CRUDO Erik Gio!"# Mo"$%& P'%( I")%"i%ro *% P%$r+%o& UIS E&-%.i!i&$! %" Pro*/..i+" *% i*ro.!r/ro& UIS C!"*i*!$o ! M!)&$%r %" I")%"i%r! *% i*ro.!r/ro& %rik3o"$%&4)3!i5.o3 UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER SANTANDER ESCUELA DE INGENIERÍA DE PETRÓLEOS BUCARAMANGA, MARZO DE 2012

ROMPIMIENTO DE LAS EMULSIONES Para comprender fácilmente los factores que afectan la estabilidad de las emulsiones es preciso describir los procesos que permiten romperlas. Son varios los procesos que permiten separar emulsiones. Por ejemplo: Separación gravitacional Coalescencia Floculación Flotación Filtración •

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ROMPIMIENTO DE LAS EMULSIONES Para comprender fácilmente los factores que afectan la estabilidad de las emulsiones es preciso describir los procesos que permiten romperlas. Son varios los procesos que permiten separar emulsiones. Por ejemplo: Separación gravitacional Coalescencia Floculación Flotación Filtración •

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ROMPIMIENTO DE EMULSIONES

COA!"AC#$%: %eutrali&ación de las cargas de la interfase.

F"OC!"AC#$%: Acercamiento de las gotas dispersas.

COA"'SC'%C#A: Fusión de las peque(as gotas para generar ma)ores.

S%-!r!.i+" Gr!i$!.io "!

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E3/&i+" E&$!% Co!%&.%". i!

S%-!r!.i+ " D% F!&%&

SEPARACIÓN GRAVITACIONAL "a "e) de Sto*es fue propuesta en +,-+ por eorge abriel Sto*es como una forma de caracteri&ar el movimiento vertical de objetos esfricos en el seno de un /uido. 2

v s

=

(

2  gr   ρ  p 9

−  ρ  f  

 µ  f  

)

=

 f  S r 2

0onde: vs : 1elocidad de asentamiento de las part2culas 3cm4s5 g : Aceleración de la gravedad 3cm4s65 r : 7adio de la part2cula dispersa 3cm5 ρp : 0ensidad de la part2cula dispersa 3g4cm85 ρf  : 0ensidad del /uido 3g4cm85 µf  : 1iscosidad del /uido 3cp5 f s : Factor de Sto*es 3+4cm9s5

SEPARACIÓN GRAVITACIONAL 'l Factor de Sto*es representa la facilidad que tienen las part2culas para moverse verticalmente a travs de la fase continua. Para crudos livianos no es recomendable el uso de calentamiento pues se requiere muc;o calor para conseguir un peque(o aumento en el factor de

SEPARACIÓN GRAVITACIONAL "a "e) de Sto*es considera el movimiento vertical de una part2cula sólida ) perfectamente esfrica en el seno de un /uido. <ás de un siglo despus de la formulación de Sto*es fue publicada la "e) de =adamard que inclu2a un factor de corrección a la "e) de Sto*es buscando incluir los efectos que producen las fuer&as viscosas de los dos /uidos presentes en    µ C    la emulsión. 1 +  

  µ       D   =  H  S    2  µ C    1 +     3  µ   D    

v

v

'sta le) inclu)e un factor de corrección de la velocidad de asentamiento de Sto*es considerando las viscosidades de las fases continua ) dispersa. %o se considera el efecto del agente emulsi>cante.

TRATAMIENTO DE EMULSIONES

Procesos •

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Separación gravitacional Coalescencia Flotación Filtración

 ?ratamiento de  ?ratamiento de crudo agua •

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 ?ratamiento qu2mico Gun Barrels

Calentadores  ?ratadores trmicos  ?ratadores electrostáticos

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 ?ratamiento qu2mico Skim tanks

Coalescedores Celdas de /otación Piscinas de estabili&ación

TRATAMIENTO 6UÍMICO '@isten qu2micos que se in)ectan para diversas tareas 3bactericidas in;ibidores de corrosión in;ibidores de incrustaciones secuestrantes de o@2geno antiespumantes etc.5. 'l problema que acarrea su uso radica en que los principios activos de estos productos inclu)en tensoactivos. "os qu2micos usados en el rompimiento de emulsiones tienen un efecto coagulante. 's importante seleccionar el tipo de qu2mico en función del tipo de /uido presente.

TRATAMIENTO 6UÍMICO 'F'C?O: '@isten diversas teor2as. Para algunos autores cuando e@iste una emulsión directa 34O5 ) se aplica un rompedor ste neutrali&a las cargas tendiendo a formar una emulsión inversa con lo cual se altera el equilibrio termodinámico ) se produce la ruptura. Otros sostienen que el rompedor ;ace que la pel2cula que rodea la gota se contraiga ;asta que no resiste más ) se rompe.  B as2 cada autor plantea una e@plicación a este fenómeno.

TRATAMIENTO 6UÍMICO Para determinar la dosis óptima del producto qu2mico que se desea emplear se reali&a una prueba de jarras.

SEPARACIÓN GRAVITACIONAL: GUN BARRELS

GUN BARRELS

E7ERCICIO !n Gun Barrel tiene oc;o válvulas tomamuestras en sus paredes. Se ;a reali&ado el per>l del tanque con los resultados V'/! A$/r! Vo/3%" BS 8;9 de la tabla. 8.39 8B&9 + 6 8 E  H ,

+ED 6DD 6HD 8EE+EGD --D

6+D -6,8D +D,D +86D +ED +G,D 66+D

+DD G, ,8 E E8+ +, G

'l tanque tiene en este momento un nivel de 6Dcm que equivale a 6E,Dls. 0etermine el corte de agua del

TRATAMIENTO T
TRATAMIENTO T
"a e>ciencia de estos equipos es alta 3entre el H- ) el GDL5 ) ofrecen un costo inicial que no es tan elevado como otros sistemas de calentamiento. Para su operación es normal que se utilice gas o incluso crudo del mismo campo.

TRATAMIENTO T
"os calentadores de fuego indirecto son más seguros pues no e@iste un contacto directo entre la fuente de calor ) la emulsión pero esto acarrea prdidas de energ2a lo que se traduce en e>ciencias más bajas

TRATAMIENTO T
TRATAMIENTO ELECTROST=TICO Algunos tratadores trmicos ;ori&ontales tienen un aditamento especial se les ;a incluido una rejilla electrostática en la &ona de coalescencia con el objetivo de favorecer este proceso. 'stos electrodos se encuentran conectados a un sistema elctrico que les suministra un voltaje elevado normalmente entre +DDDD ) 8EDDD voltios. 'ste voltaje crea un campo electrostático que actNa sobre las gotas de agua polari&ándolas ) favoreciendo su coalescencia.

TRATAMIENTO ELECTROST=TICO Para su buen funcionamiento se requieren varias condiciones: "a viscosidad del crudo debe ser menor que -Dcp. "a diferencia entre las gravedades espec2>cas del crudo ) el agua debe ser ma)or que DDD+. "a conductividad elctrica del aceite no debe e@ceder el valor de +D9mΩ4cm. "a salinidad del agua debe ser ma)or que +DDDDppm 3el agua de mar tiene unas 8-DDDppm5. •

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TRATAMIENTO ELECTROST=TICO

TRATAMIENTO ELECTROST=TICO

TAREA No5 > 'n parejas resolver los siguientes problemas del cap2tulo H del libro de en Arnold: Problem + Problem 8 Problem Problem G •

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Para enviar al correo de tareas como má@imo el domingo 6- de mar&o.

DESALACIÓN DE CRUDO "os principales problemas asociados a la presencia de sales en el crudo son la corrosión ) la precipitación de escamas. 0ebido a que las sales son compuestos de tipo polar se disuelven en su gran ma)or2a en la fase acuosa. 'l contenido de sal se puede e@presar ''7C#C#O:en  partes por millón 3ppm5 o en libras por cada mil !na muestra barriles  3P?5. de crudo de 8-QAP# tiene un corte de agua del 6-L. 'l agua es salada con una concentración de +6DDDppm. ICuál es la salinidad del crudo en P?K

DESALACIÓN DE CRUDO "a salinidad aceptada por cada re>ner2a 3u oleoducto5 var2a entre + ) +DP?. 'l tratamiento para retirar la sal consiste básicamente en la dilución de esa solución salina 3agua de producción R sal5  X W i × V   X W  f   × V  mediante laW i = adición de W  f   agua fresca. ''7C#C#O: 'n un tanque de tratamiento se está recibiendo una emulsión con -L de S ) una salinidad de ,DDP? a una tasa de G,DDFP0. 0etermine la cantidad de agua fresca 3DP?5 que se debe in)ectar para obtener crudo con una salinidad de +DP? teniendo en cuenta que el tanque permite alcan&ar un S de D8L.

NUEVAS TECNOLOGÍAS 7ecientemente ;an surgido nuevos mtodos ) equipos para el tratamiento de emulsiones que se encuentran en diversas fases de desarrollo. Se destacan:  ?ratamiento centr2fugo !ltrasonidos 0es;idratación magntica
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TRATADORES CENTRÍFUGOS

TRATADORES CENTRÍFUGOS 1entajas

0esventajas

Alta e>ciencia. %o manejan más de un -L de gas libre 3se Alta capacidad de requieren separadores tratamiento 3;asta aguas arriba5. ,DDDDFP05. %o manejan sólidos. ajo requerimiento de calor ) solventes. Alto consumo de energ2a elctrica. Alto nivel de automati&ación. 'quipos compactos 3Em de altura -m de lado5. en Colombia: a&m2n 7ubiales ) Castilla. Pruebas

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TRATAMIENTO CON ULTRASONIDOS Pro-i%*!* Gr!%*!* API Vi&.o&i*!* 4 ?0@F 8.-9 GOR 8&.STB9 Cor$% *% !)/! 8;9

Cr/*o A 6D, +-H

Cr/*o B 6DG GD

Cr/*o C +,H HDE

+DH H9,

+D, 8D  -D

88 - 9H

TRATAMIENTO CON ULTRASONIDOS 1entajas •

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Alta e>ciencia en la remoción de crudo. 7educción en el consumo de qu2micos ) solventes. ajo costo.

0esventajas •

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Su uso no es recomendable en crudos pesados. %o se ;an reali&ado pruebas de campo.

DESIDRATACIÓN MAGN
'l efecto conseguido con el tratamiento magntico es la orientación de las para>nas que contiene el crudo las cuales migran a la interfase ) neutrali&an el efecto del agente emulsi>cante.

DESIDRATACIÓN MAGN
'l efecto conseguido con el tratamiento magntico es la orientación de las para>nas que contiene el crudo las cuales migran a la interfase ) neutrali&an el efecto del agente emulsi>cante.

DESIDRATACIÓN MAGN
DESIDRATACIÓN MAGN
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Cor$% *% !)/! %" % $!"/% *% !3!.%"!3i%"$o 8;9 E6 8 6G DG + +8 66 +,

DESIDRATACIÓN MAGN
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uenos resultados en el laboratorio ) en las pruebas de campo. 7educción del consumo de qu2micos ) solventes. uen funcionamiento a bajas temperaturas

0esventajas •

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%o se ;an reali&ado pruebas en crudos pesados. Poco conocimiento de esta tecnolog2a.

TRATAMIENTO CON MICROONDAS "as microondas son una forma de radiación electromagntica en la banda de 8DD <=& a 8DD =& por lo que se encuentra dentro del espectro electromagntico entre los ra)os infrarrojos ) la radiofrecuencia.