USO DE TECNOLOGÍAS EN LA INDUSTRIA PETROLERA

La utilización de la tecnología dentro de las industrias petroleras representa una herramienta fundamental para la corporación u organización dentro de sus procesos permanente para así obtener un equilibrio a nivel internacional. gracias a la tecnología todo el proceso de industrialización petrolera y petroquímica funciona mejor y se agiliza aun mas ya que con una buena gestión o manejo de la utilización de la tecnología dentro de la industria es sumamente para su procesamiento y transformación que este debe lograr para alcanzar la ejecución de sus actividades y cumplimiento de metas, es decir, lograr los objetivos planteados bajo condiciones de eficiencia, de manera de mantener aproximadamente casi la misma fuerza del hombre.

TRATAMIENTO DE AGUAS CONGÈNITAS

Las aguas congénitas o aguas saladas son un subproducto de la extracción de crudo al igual que el gas natural que fluye a través del pozo. Una vez separadas las aguas congénitas del crudo se verifica que estas contienen una concentración de sal entre 10 y 150 g/l (2,2 a 50 libras/barril), además de bicarbonatos, sulfatos, calcio, magnesio y restos orgánicos.

El vertido incontrolada genera un enorme impacto sobre el medio ambiente y puede contaminar cauces de agua dulce si no se evita la emisión sobre el terreno. La gestión de este fluido contaminante en las explotaciones terrestres es complicada y costosa mientras que el tratamiento en sitio mediante un equipo de evaporación permite resolver el problema de una forma eficiente y de bajo costo.

Aprovechamiento:

Estas aguas pueden ser utilizadas en los pozos de inyección al subsuelo, sustituyendo el agua de primer uso requerida en la recuperación secundaria de los yacimientos. Para lograr esta reutilización, se necesita aplicar un tratamiento a las aguas residuales.

Tecnologías de evaporación:

Existen diversas tecnologías de evaporación que pueden ser aplicadas en el tratamiento de aguas congénitas en campos petroleros, en función de la capacidad de tratamiento precisada, de la cantidad y del tipo de energía

disponible, la necesidad de movilidad de los equipos(plantas móviles) se pueden configurar diversos tipos de equipamientos con el objeto de obtener sal sólida, fácil de manejar que puede ser comercializada para usos industriales o sino depositada en rellenos sanitarios.

La principal diferencia entre los sistemas de evaporación aplicables estriba en la obtención de agua dulce por condensación de los vahos de evaporación (evapo-condensación al vacío) o en la emisión de vapor de agua a la atmósfera (evaporación atmosférica).

Equipo de Evaporización Atmosférica.

Son los menos eficientes energéticamente son muy prácticos, pueden utilizar el gas natural propio del campo o combustible diesel cuando no se dispone del primero, para obtener la energía térmica necesaria. Estos equipos emiten el vapor de agua a la atmosfera mezclado con los gases de combustión.

Equipos de evaporación al vacío:

Son los más eficientes energéticamente, permiten obtener agua dulce de elevada calidad, no emiten humos ni gases a la atmósfera. Precisan de suministro eléctrico o fuente energética externa en forma de agua caliente o vapor para su funcionamiento, esta energía puede ser producida mediante un generador de vapor por combustión de gas natural del campo o diesel en caso de que no se disponga de gas.

FLOTACIÓN INDUCIDA POR GAS (IGF)

Los sistemas de flotación por aire inducido IAF permiten remover grasas, aceites y sólidos en suspensión con elevadas tasas de remoción y simplicidad constructiva y operativa. Las separación de estos elementos de los residuos líquidos mejorará la calidad de los mismos permitiendo a su vez en muchos casos la recuperación de compuestos que pueden ser reutilizados o vendidos.

Descripción:

La separación por flotación por gas inducido se lleva a cabo al inducir burbujas del gas dentro de una corriente líquida químicamente tratada. Los productos químicos adicionados forman flocs con los contaminantes que luego, por efecto de las burbujas del gas que se adhieren a los mismos son llevados hasta la superficie en donde son eliminados del sistema mediante barrido mecánico.

El separador tipo IGF es una unidad de flotación por auto inducción mecánica de

gas. Está diseñado para proveer grande capacidades y alta performance en el tratamiento de corrientes altamente contaminadas que requieren una aireación intensiva.

Este sistema de flotación , utiliza cuatro celdas de flotación en serie lo que maximiza el contacto entre el líquido y el gas. Las celdas son ajustables individualmente de manera tal de lograr la máxima eficiencia de separación y optimizar la introducción del gas para las diferentes condicionas de trabajo.

En este diseño, un agitador mecánico produce un vórtice que obliga al gas a descender por el tubo de aspiración poniendo en íntimo contacto al gas con la corriente líquida produciendo la dispersión del gas. Las burbujas producidas arrastran a los contaminantes hasta la superficie en donde un sistema de barrido los remueve inmediatamente a fin de evitar una re-dispersión de los contaminantes en el líquido.

Varios tipos de gases pueden ser usados para la flotación de gas, incluyendo el aire, el gas natural, el nitrógeno o el dióxido de carbono. El aceite libre en el contenido de agua del efluente variará dependiendo las condiciones de funcionamiento. Generalmente, pueden esperar que ello corra entre 1 y 10 %25 de la concentración del aceite de admisión bajo condiciones de funcionamiento normales. La Mayor parte de unidades IGF trabajan mejor con concentraciones del aceite de admisión que se extienden entre 50 y 500 partes por millón.

Funcionamiento:

El líquido a tratar es conducido a través de un tanque de sección rectangular o circular y forzado a atravesar una corriente de microburbujas de aire que adhiriéndose a la particular presentes las lleva a la superficie. Los sólidos de peso específico mayor al agua sedimentan por gravedad en el fondo de la cámara.

Mediante un barredor superficial y uno de fondo (cuando corresponda) los sólidos son retirados de la cámara de separación. El agua tratada es descargada por gravedad.

Las microburbujas son producidas por un aireador, el cual es montado en la zona de alimentación de la cámara de separación con el motor de accionamiento fuera del líquido. En su parte inferior posee un disco difusor con pequeños orificios en su perímetro. El motor hace rotar al disco difusor creando una zona de baja presión que succiona aire o gas desde la superficie por medio de un conducto dispuesto para tal fin. Una vez en el disco el aire o gas es expulsado del disco a través de los orificios perimetrales. El disco rotante divide al aire en microburbujas de entre 10 y 100 micrones de diámetro. Estas burbujas se adhieren a las partículas presentes en el líquido tales como sólidos en suspensión, grasa y aceites. Las burbujas lentamente alcanzan la superficie arrastrando a las partículas a las que se adhieren.

Características principales:

o Bajo costo de mantenimientoo Construcción robustao Opciones de construcción anti-explosivao Crear una zona de turbulencia mínimao Medios para remover el material flotante de la superficie del agua.o Introducción de las burbujas de gas finamente dispensadas en la

corriente a ser tratada.o Las unidades de flotación de gas están clasificadas por la forma

en que el gas se introduce en el agua.

Clasificaciones básicas:

o Flotación de gas disueltoo Flotación de gas disperso

La flotación con gas es un proceso usado en la separación de sólidos dispersos y líquidos inmiscibles de una fase líquida continua. La separación se facilita por las burbujas finamente dispersas, que resultan de la adición de una fase gaseosa al sistema.

Estas burbujas pequeñas se unen a las partículas suspendidas, debido a la atracción intermolecular existente entre el gas y las partículas suspendidas, o como resultado de una captura física.

La presencia del gas modifica el sistema de dos maneras: el tamaño de las partículas en suspensión aumenta, al provocar la unión de dos partículas con las burbujas de gas y la densidad disminuye, por lo que se produce un ritmo de flotación más rápido, acelerando la separación de las partículas suspendidas de la fase continua.

Aplicaciones:

1. Plantas procesadoras de pollos, carnes y verduras2. Plantas papeleras y de producción de celulosa3. Industrias petroquímicas4. Tratamiento de efluentes en general

FACTORES DE RENDIMIENTO PARA SISTEMAS IGF

Existen diversos métodos que permiten cuantificar y controlar los procesos de flotación por inyección de gas y estos se basan en la dispersión de gas en la cámara de flotación. Para establecer el grado de dispersión de gas se conoce las siguientes indicadores más relevantes: Tamaño de burbuja (Db), velocidad

superficial del gas (Jg), “holdup” de gas (Eg) y (Sb) flujo de área superficial de burbujas.

Tamaño de la burbuja:

El indicador más utilizado y que comprende información sobre la superficie y volúmenes de las burbujas en la celda, lo constituye el diámetro de Sauter.

Velocidad superficial del gas:

La velocidad superficial del gas, estima la velocidad con que las burbujas ascienden por la celda. La estima como la simple división del flujo del gas que entra a la celda (Q) y el área (A) efectiva de sección transversal de la celda. Se dice que sólo la estima, ya que la velocidad de ascenso de las burbujas depende, en gran medida, del tamaño de ellas, de la viscosidad del medio líquido y de otros factores.

Hold up de gas:

Este indicador representa la fracción de volumen de gas contenida en la celda. Para medirla, existen varias alternativas. La técnica directa, que consiste en medir diferencias de peso o volumen causadas por las burbujas y una técnica indirecta, que consiste en medir las diferencias de la conductividad eléctrica con o sin presencia de burbujas. Es un valor adimensional expresado en porcentaje (%).

Flujo de área superficial de burbujas:

Los resultados de la flotación están asociados a la capacidad de las burbujas de transportar las partículas de interés. Esta capacidad depende, principalmente, de la superficie total de gas disponible en la celda, para realizar el transporte. La superficie, está determinada por la cantidad de gas que entra a la celda y por la forma en que se está distribuyendo, es decir al tamaño de burbuja

Esto último, corresponde al tamaño de las burbujas. De esta manera, surge la necesidad de un indicador que relacione el flujo de gas con el tamaño de las burbujas.

Cinética de proceso:

Al igual que un reactor, los procesos de flotación contemplan caracterizar su rendimiento a partir de su constante cinética “k” en la cual nos permite medir la velocidad de remoción con respecto a su concentración (litros/segundo). La constante cinética va a depender de todos los índices arriba mencionados. Sin embargo, es posible inferir a partir del área superficial de burbujas una relación entre ambas.