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Tratamientos de Desalación

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Desalación de Crudos Se conoce como Desalación en el Tratamiento de Crudos, al proceso de remoción de las sales solubles presentes en el agua de formación asociada al crudo producido.


Desalación de Crudos (Cont.) La salinidad del agua de formación, el tamaño y el % de agua en el crudo, determinan la cantidad de sales en el crudo. Las sales más comunes son básicamente cloruros metálicos de sodio (NaCl) y calcio (CaCl2) , los cuales existen en solución en el agua.


Desalación de Crudos (Cont.) La presencia de sales en el crudo en forma de salmueras es indeseable, pueden originar problemas tales como: Corrosión: La presencia de sal en el crudo acelera la velocidad de corrosión en líneas, equipos, tanques, bombas etc. Se ha logrado con una buena desalación del crudo disminuir en más de 90 % la corrosión en los equipos.


Desalación de Crudos (Cont.) Obstrucción de Equipos: puede ocasionar incremento en la velocidad de taponamiento de intercambiadores y calentadores. Procesos de Interferencia: En los procesos de refinación pueden interferir en las reacciones fisicoquímicas que ocurren en las mismas, así como en el deterioro de los catalizadores químicos.


Desalación de Crudos (Cont.) La Especificaciones sobre el contenido de Sal dependen del tipo de crudo y del proceso de refinación donde se utilice el mismo. El contenido de sal en un crudo se reporta como PTB (libras de sal por cada 1000 barriles de crudo neto). Especificaciones entre: - 10 a 20 PTB son comunes para refinerías sencillas. - En refinerías complejas pueden llegar hasta valores de 1 PTB como máximo, para evitar daños a los catalizadores. EJERCICIO N° 4 Copyright 2006, NExT, All rights reserved

Desalación de Crudos (Cont.) En la deshidratación de crudos, por regla general el % de agua final en el crudo deshidratado es inversamente proporcional a la gravedad API del crudo, es decir entre más baja sea la gravedad API del crudo mayor será el % de agua final en el crudo deshidratado (1 a 2 %), y entre más alta sea la gravedad API menor es el % de agua final en el crudo deshidratado (0.5 % ó menos).


Desalación de Crudos (Cont.) Deshidratación de Crudos.

% D E A G U A

% de Agua Residual en el Crudo en Función de su Gravedad Copyright 2006, NExT, All rights reserved

Desalación de Crudos (Cont.) Este comportamiento induciría a afirmar que se esperaría mayores contenidos de Sal (PTB) en crudos pesados que en livianos deshidratados. Sin embargo esto no es cierto, ya que por lo general las aguas de formación asociadas a los crudos livianos, son altamente salinas ó salobres, por lo que estos al deshidratarse pueden presentar altos valores de PTB.


Desalación de Crudos (Cont.) Métodos de Desalación. Existen en la Industria Petrolera varias formas de Desalar y Deshidratar crudos, entre las cuales se tienen: 1.- Desalación/ Deshidratación en una sola Etapa. 2.- Desalación/Deshidratación en una sola Etapa con Dilución. 3.- Desalación/Deshidratación en 2 Etapas con Dilución. 4.- Desalación/Deshidratación con Dilución y con Reciclo. Copyright 2006, NExT, All rights reserved

Desalación / Deshidratación en una sola Etapa Crudo Seco Química demulsificante

Entrada Crudo Salado

DESHIDRATADOR (DESALADOR)

Agua de Formación Salmuera (Agua + Sal)


Desalación / Deshidratación en una sola etapa con Dilución Crudo Seco Química demulsificante Mezclador Entrada Crudo Salado

Agua de Dilución Copyright 2006, NExT, All rights reserved

DESHIDRATADOR (DESALADOR)


Desalación de Crudos Utilización de Mezcladores Estáticos. La Eficiencia en el Proceso de Deshidratación/ Desalación utilizando Agua como Dilución, depende grandemente del mezclado de esta con el Agua de Formación contenida en el crudo, de aquí que se recomiende el uso de Mezcladores Estáticos en línea, que garanticen este mezclado.


Desalación de Crudos (Cont.)


Desalación de Crudos (Cont.) Utilización de Mezcladores Estáticos.


Desalación/Deshidratación en Dos Etapas con Dilución

Química demulsificante


Crudo Deshidratado

Crudo Deshidratado Y Desalado

Deshidratador Desalador

Deshidratador Agua de Dilución Salmuera Efluente


Agua Efluente

Desalación/Deshidratación en Dos Etapas con Dilución

Crudo Deshidratado

Crudo Deshidratado Desalado




Deshidratador Agua de Dilución

Salmuera Efluente Copyright 2006, NExT, All rights reserved

Desalación de Crudos El Volumen de Agua de Dilución requerido, es determinado mediante Balances de Masa, para lo cual se requiere conocer: 1.- Volumen de Producción (MBD). 2.- % de Agua en el Crudo de Entrada 3.- Salinidad del Agua de Formación (ppm Sal). 4.- Salinidad del Agua de Dilución (ppm Sal). 5.- Requerimiento del % de Agua en el Crudo Tratado. 6.- Requerimiento de Sal en el Crudo Tratado (PTB). 7.- % de Agua en el Crudo a la salida de la 1ra Etapa. Copyright 2006, NExT, All rights reserved

Desalación / Deshidratación BALANCE DE MASA PARA DETERMINAR SALINIDAD

QA = BBD %A= % Agua XA = Salinidad mg/l

A

B

D QA + QD = QB XA QA + XDQD = XBQB

QB= BBD %B=% Agua. XB =Salinidad mg/l

QD = BAD %D= 100 XD = Salinidad mg/l

XA QA + XDQD XB = ---------------------(QA + QD)

EJERCICIO N°5 Copyright 2006, NExT, All rights reserved

Desalación de Crudos Ejemplo: Se requiere Desalar / Deshidratar un crudo partiendo de las siguientes premisas: 1.- Volumen de producción = 100.000 BBD. 2.- % de Agua = 20 %. 3.- Salinidad del agua (mg/l Sal) = 15000 4.- Salinidad Agua de Dilución (mg/l Sal) = 2000 5.- % de Agua a la salida de la 1ra Etapa = 2.0 % (de ser requerido). 6.- % de agua en el crudo final proceso = 0.5 % 7.- Contenido de Sal = 10 PTB. Determinar si se requiere agua de dilución y % de la misma. Copyright 2006, NExT, All rights reserved

Desalación de Crudos (Cont.) Ejemplo: De los datos anteriores se tiene: Producción = 100.000 BBD Crudo Neto = 80.000 BND Agua de Producción = 20.000 BAD PTB inicial = (Salinidad x BAD x 0.0003505 x 1000)/ BND PTB inicial = 1314.51. BAD Crudo Tratado = (80.000 x 0.005)/.995 = 402 Salinidad Crudo Tratado = 10 x 80.000/(1000 x 402 x 0.00035) Salinidad Requerida Crudo Tratado = 5677 mg/l de Sal. Copyright 2006, NExT, All rights reserved

Desalación/Deshidratación en una Sola Etapa Crudo Seco Química demulsificante

100.000 BBD 80.000 BND Sal = 15.000 mg/l PTB = 1314

80.000 BND 0.5 % de Agua. 402 BAD Sal = 15.000 mg/l PTB = 26.42

DESHIDRATADOR (DESALADOR) 19.598 BAD Sal = 15.000 mg/l

Agua de Formación Salmuera (Agua + Sal) RESULTADO = NO CUMPLE CON EL REQUERIMIENTO DE 10 PTB Copyright 2006, NExT, All rights reserved

Desalación/Deshidratación en una Sola Etapa con Dilución Crudo Seco Química demulsificante Mezclador 100.000 BBD 80.000 BND Sal = 15.000 mg/l PTB = 1314

Agua de Dilución

51098 BAD Sal = 2000 mg/l Copyright 2006, NExT, All rights reserved

% Agua = 51.10

80.000 BND 0.5 % Agua 402 BAD Sal = 5677 mg/l PTB = 10

DESHIDRATADOR (DESALADOR) 70.696 BAD Sal = 5677 mg/l


Desalación/Deshidratación en Dos Etapas con Dilución 80.000 BND Crudo Final 80.000 BND 402 BAD 0.5 % Agua Sal = 5677 mg/l

1633 BAD 2.0 % agua


Crudo Salado

Sal = 15.000 mg/l

Deshidratador

100.000 BBD 80.000 BND 20.000 BAD Sal = 15.000 mg/l PTB = 1314


Deshidratador Desalador Agua Dilución 4565 BAD Sal = 2000 mg/l % Agua = 4.56

Efluente 18367 BAD Sal = 15.000 mg/l

5796 BAD Sal = 5677 mg/l

Agua Efluente

Desalación/Deshidratación en Dos Etapas con Dilución y Reciclo Crudo 80.000 BND 1633 BAD Sal = 13152 mg/l

Entrada 100.000 BBD 80.000 BND 20.000 BAD Sal = 15.000 mg/l PTB = 1314


Deshidratador

Química

Agua de Dilución Salmuera Efluente 23312 BAD Sal = 13152 mg/l


80.000 BND 402 BAD Crudo Tratado Sal = 5677 mg/l 10 PTB

3714 BAD % Agua = 3.71 Sal = 2000 mg/l

4944 BAD Sal = 5677 mg/l

Desalación de Crudos (Cont.) Ejemplo: RESUMEN DE RESULTADOS Sistema Evaluado

Agua dilución Requerida BAD

% Respecto a Producción Diaria

1 Etapa con Agua Dilución

51098

51.10

2 Etapas con Agua dilución

4565

4.56

2 Etapas con Agua dilución y Reciclo

3714

3.71


Desalación de Crudos (Cont.) La tecnología de punta en Deshidratación y Desalado para aceites medianos y pesados es el deshidratador desalador electroestático de doble polaridad, conjuntamente con un sistema de transformador y controlador


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