desalado del crudo
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INSTITUTO TECNOLOGICO DE HUIMANGUILLO
“Donde mora el saber, mora la patria”
INTEGRANTES:
Jesús Manuel Jacinto RamosRita Emilia Del Carmen Pantoja Rodríguez
Jorge Alberto Sánchez PérezDiana Álvarez León
Juan José Romero CeferinoJennifer Ivonne Hernández RodríguezMoisés Alberto Rodríguez Hernández
Aidé Morales GarduzaOmar Bautista Velázquez
Keyla Amayrany Hernández AntonarSimon Antonio López García
CONEXIONES SUPERFICIALES: ING. CRISTABEL GONZALES ZARATE
7MO. A ING. PETROLERA
UNIDAD 2: CARRETES DE CONTROL Y CABEZA DE TUBERIA DE REVESTIMIENTO
INTRODUCCIÓN
Proceso de extracción del
petróleo
Formación de mezclas bifásicas de crudo y agua
Agua libre, fácilmente decantada
Agua emulsionada dispersa en el
crudo, formando macro-emulsiones
W/O
DESHIDRATACIÓN Y
DESALADO
Reducir contenido de agua a 1%
(especificaciones) y contenido de sales a
100mg/l
Evitar corrosión, daños en equipos,
envenenamiento de catalizadores, costos
por transporte de agua sin valor.
DEFINICIONES
Remoción de sales inorgánicas disueltas
en el agua remanente.
Las sales minerales están presentes como cristales solubilizados en el agua emulsionada, compuestos organometálicos, productos de
corrosión o incrustaciones insolubles.
La salinidad de la fase acuosa varía de 100ppm a 300.000ppm (30% en peso). Lo común es de 20.000 a 150.000 ppm (2-15%).
El contenido de sal en el crudo se mide en PTB. En refinerías se
desala entre 15-20PTB, hasta 1PTB
Las sales presentes en el crudo generan problemas operativos:
disminución de flujo, taponamiento, reducción de transferencia de calor, envenenamiento de catalizadores
DESALADO
EL DESALADO DEL CRUDO
El agua coproducida con el petróleo se denomina salada porque en ella, en general, el 60/70 % de las sales disueltas están constituidas por cloruro de sodio, sal común o halita.
Las gotas del agua dispersas en el petróleo tienen la salinidad del agua coproducida (el pasaje de la emulsión por un calentador puede concentrarla por evaporación del agua, pero esto no es frecuente).
El contenido de sal en cualquier volumen de una muestra de petróleo es, en general, solo función del contenido de agua salada remanente en el petróleo y de la salinidad del agua coproducida que puede variar desde nula hasta saturada.
Existen ciertos reservorios de petróleo asociados a rocas de origen químico (evaporitas) en los cuales es posible la existencia de sal sin agua, no son frecuentes:
1. Un petróleo de salida de un proceso de desemulsificación (deshidratación) puede contener 1 % de agua o menos.
2. Si el agua es de una salinidad de 200.000 mg/lt, un 1 % de agua indica que el petróleo contiene, aproximadamente 2.000 mg/lt de sales requiriéndose su desalado porque el petróleo no cumple lo especificado en sales (usualmente 100 mg/lt).
3. Si, por otro lado, el agua es de una salinidad de 5.000 mg/lt, un 1% indicaría unos 50 mg/lt no siendo necesario desalar para la venta.
4. Se deshidrata para evitar transportar agua sin valor y se desala para evitar corrosión y problemas con los procesos de refino (envenenamiento de catalizadores).
ETAPAS DE DESALADO
Adición de agua dulce como
diluyente de las “sales
emulsionadas”
Mezclado del agua de dilución
con el crudo deshidratado (eficiencia de
mezclado)
Deshidratación de la “nueva”
emulsión
Separación del crudo
deshidratado y desalado de la
salmuera diluida
Crudo deshidratado
con sales disueltas en el
agua remanente
El proceso de desalado consiste en dos etapas:
1) Deshidratación: para reducir el agua remanente en el crudo a niveles de 0,2 a 1 % (tratamiento de la emulsión).
Consiste en APLICAR UN PRODUCTO DESEMULSIONANTE sintético llamado
“QUÍMICA DESHIDRATANTE” el cual debe ser inyectado tan pronto como sea posible
a nivel de la superficie o en el fondo del pozo con la finalidad de aumentar el tiempo de
contacto y prevenir la formación de una emulsión aguas abajo.
Mecanismo físico-químico de
acción agentes deshidratantes o
desemulsionantes
Formulación óptima del sistema(SAD = 0)
Estado de equilibrio entre las propiedades
del surfactante para la fase acuosa y para
la fase oleica
Equilibrio lipofílico/hidrofílico
LIPOFÍLICO HIDROFÍLICO
2) Desalación: Que incluye los medios para incorporar agua dulce como diluyente de las "sales emulsionadas" y posteriormente deshidratar para reducir el contenido de agua al nivel especificado (fase de desalación).
La cantidad del "agua de desalado" requerida para alcanzar el nivel de sal admisible es función de:
a) La salinidad del agua remanente.
b) La cantidad de agua remanente luego de la primer etapa de deshidratación (variable de mayor efecto).
c) La salinidad del agua de dilución.
d) La eficiencia del mezclado agua dulce/petróleo.
e) El limite de sal admitido en el crudo para la venta.
ESQUEMAS DE PROCESO
De 5 a 7% respecto a la corriente de crudo
SISTEMA DE DESALACIÓN EN UNA ETAPA. La corriente de agua de dilución es inyectada a la corriente de crudo antes de la etapa de deshidratación.
ESQUEMAS DE PROCESOSISTEMA DE DESALACIÓN EN DOS ETAPAS. La corriente de agua de dilución es inyectada entre etapas, reduciendo la cantidad de agua requerida.
De 1 a 2% respecto a la corriente de crudo
DESEMULSIONANTE
ESQUEMAS DE PROCESOSISTEMA DE DESALACIÓN EN DOS ETAPAS CON
RECICLO Y CON RECICLO INTERNO.
ESQUEMAS DE PROCESO
MÉTODO DE INTRODUCCIÓN DEL AGUA DE DILUCIÓN, A LA CORRIENTE DE CRUDO, EN FORMA DE PEQUEÑAS
GOTAS.
DESALADORLos DESALADORES tienen la misma filosofía de operación que un tratador termoelectrostático salvo que, a su vez, reducen el contenido de sólidos disueltos. Esto lo logran mediante el agregado en forma controlada de agua dulce.
CONSIDERACIONES DE DISEÑO
La cantidad de agua requerida en el proceso es función de:
Salinidad del agua emulsionada y del agua fresca. Cantidad de agua emulsionada. Especificación del contenido de sal en el crudo. Nivel de deshidratación. Eficiencia de mezclado (relación entre la cantidad del
agua de dilución inyectada y la que realmente coalesce con las gotas de agua salina remanente).
FACTORES DE SELECCIÓN
Entre los factores para la selección del sistema de tratamiento óptimo de un crudo específico cuentan:
Características de la emulsión. Gravedad específica del crudo. Características corrosivas. Tendencias a la deposición de sólidos y generación
de incrustaciones del agua de producción. Tendencias a la deposición de parafinas y asfaltenos. Volúmenes de los fluidos a tratar y contenido de agua
en el crudo.
El principio básico es lavar la sal desde el aceite crudo con agua.
El agua y el aceite son mezclados en fases continuas, seguidas por la separación del agua.
La relación de flujo del agua es de 3-10% de aceite crudo a temperaturas entre 200-300ºF.
API Water vol% Temp. F
>40 3 – 4 240 – 260
30 – 40 4 – 7 260 – 280
<30 7 – 10 280 – 33016
Lavado de sal
Las valvulas mezcladoras son esenciales en el proceso de desalado.
Las emulsiones formadas durante el proceso pueden ser desemulsificadas por la adición de productos químicos ó por medios mecánicos.
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Desalado Típico de Simple EtapaCon Inyección y Dilución de Agua
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DESALADORA TIPICA DE DOS ETAPAS TREN CON RECICLO
La salida del agua de la segunda etapa es reciclada de regreso a la primera etapa.
El ensuciamiento es uno de los principales problemas en el precalentamiento del efluente del agua desde la segunda desaladora
DESHIDRATACIÓN TIPICA DE 1ª ETAPA CON DESALADORA DE 2ª ETAPA
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Si el contenido del agua en el aceite es alto, un dehidratador preliminar es usado antes de incrementar la eficiencia de desalado en la etapa del desalador.
El principal problema es la alta concentración de sales en el dehidratador lo cual puede dañar la planta de tratamiento agua corriente abajo.
Un campo electrostático de alto voltaje es creado teniendo electrodos positivos y negativos, sobre los cuales las gotas de agua son atraídas y acumuladas y fluyen corriente abajo debido a la gravedad.
La unidad consiste de un recipiente a presión con calentamiento /desgasificación y una sección de coalescencia y tubos de fuego.
En lugar de la corriente alterna convencional ó sistema eléctrico (AC), el Tratador de Polaridad Dual® usa un sistema con ambos campos AC y DC.
Deshidratación /DesaladoElectrostático de Polaridad Dual
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La descripción del proceso:
1) Separación del agua libre fluyendo el aceite crudo sobre placas de desviación especialmente diseñadas.
2) Calentamiento de aceite crudo pasando sobre tubos de fuego para incrementar la temperatura, la cual rompe la emulsión, reduce la viscosidad y mejora la coalescencia de pequeñas gotas de agua.
3) Separación de finas gotas por el campo electrostático
4) En una emulsión conteniendo miles de gotas, aproximadamente la mitad aceptan cargas positivas y la otra mitad negativas.
Deshidratación/DesaladoElectrostático Polaridad
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Desalado Electro-Dinámico
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Los intervalos de voltaje aplicados entre 10,000 a 35,000 volts.
La eficiencia de desalado de 99.9 porciento pueden ser alcanzados.
Conclusión
GRACIAS