Calentadores de Petróleo

Calentadores de Petróleo Los calentadores producen una elevación de la temperatura de un fluido, que puede ser un líquido, un gas, o una mezcla de ambos, a expensas de la combustión de un combustible gaseoso en el o los tubos de fuego, ubicados en la parte inferior del cuerpo de presión. En general se trata de corrientes de gas y petróleo. En ese caso, el calentamiento tiene como propósito evitar la formación de hidratos o ceras, facilitar futuras separaciones de fases o disminuir la viscosidad del fluido facilitando su circulación en las líneas o su bombeo. También se puede decir que este es uno de los equipo principal existentes en las estaciones de flujo, conocido como el generador de energía calorífica (BTU) para calentar las tuberías o serpentines por donde fluye petróleo; Y así elevar y mantener la temperatura deseada del mismo, esto con el fin de disminuir su viscosidad y facilitar así su manipulación, evitando presiones excesivas en las líneas de la bomba. Existen dos tipos de calentadores:

1. Calentadores Indirectos En este tipo de calentador el proceso de transferencia de calor se efectúa mediante un baño de agua caliente, en el cual se encuentra sumergida la tubería que transporta la emulsión. Este tipo de calentadores disminuye el riesgo de explosión y son utilizados en instalaciones donde es posible recuperar calor, tales como el gas caliente de salida de las turbinas. turbinas. Todo se rezume en que el tubo de fuego está rodeado del fluido a ser calentado. 2. Calentadores Directos El tubo de fuego está rodeado de un fluido intermediario, normalmente agua, el que a su vez cede energía al fluido que se calienta. Estos equipos pueden funcionar con agua líquida o con agua y vapor. En la parte superior del cuerpo de presión se encuentran los serpentines que conducen el fluido a ser calentado. El calentador opera en forma automática produciendo la modulación y/o el corte de gas a quemadores. En la Industria Petrolera se usan cuatro tipos de calentadores a fuego directo las cuales son:    

Calentadores de tipo tubular Calentadores de fluido tipo camisa Calentadores de volumen Calentadores tipo caja de fuego interno o fogón

Partes de un Calentador de Petróleo | Pilotos de encendido: Son unas boquillas colocadas al lado de cada quemador, cuya finalidad es mantener una llama permanente capaz de prender el quemador, cada vez que este se apague por acción de la válvula reguladora de temperatura, evitando así la acumulación del gas en el hogar. Quemadores de Gas:  Generalmente están colocados en el piso del calentador y su función es producir la cantidad de calor necesario para calentar el crudo, preparando una mezcla combustible adecuada con el aire que entra por los registros y el gas suplido a cada uno y quemándola, con una llama corta y de color azul Cámara de Combustión:  Es una cámara o Caja la cual tiene un revestimiento refractario internamente, con el fin de evitar dispersión o pérdida de calor. El material aislante que reviste la cámara de combustión, puede ser de ladrillos refractarios, cartón de asbestos y cemento refractario. Chimenea:  Cuerpo Cilíndrico que esta situada en la parte mas alta del calentador hecho de acero y su función principal es conducir los humos y los vapores o gases que no son quemados en la combustión a una altura tal que no ocasione el menor riesgo de contaminar sus alrededores. Regulador de Tiro (Damper): Es un componente del calentador situado en la chimenea, que sirve para regular el flujo de aire a través de los registros de cada quemador. Es una compuerta o plancha acoplada a un eje que puede rotar en una forma similar a una válvula mariposa. La función reguladora se realiza automáticamente para lograr una combustión completa. Serpentines:  Son tubos de una aleación de acero especial para soportar altas temperaturas, los más comúnmente usados son de tipo horizontal con llama externa a los tubos. Tapas o Ventanas de Ventilación: Están colocadas en las partes laterales del calentador y como su nombre lo indica sirven para airear el calentador. Mirillas/ Ventanas de Seguridad:   Apertura lateral y en dirección a cada quemador y permiten observar la condición de la llama en cada quemador de los calentadores que se abre o se rompe cuando existe una alta presión dentro de los mismos para evitar que la estructura se deteriore Estructura Metálica: Es la que soporta el serpentín y los quemadores. Sus paredes, techos y fondo son de plancha de acero con revestimiento refractario interno, para mejor aprovechamiento del calor.

Línea de entrada y salida del Crudo:  Es la tubería unida al serpentín por donde entra y sale el crudo del calentador. La entrada del crudo al calentador es por la parte inferior ya que se considera que es la parte donde hay más calor y el intercambio de calor se hace más efectivo.

Ventajas del Calentamiento de Petróleo •

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Reduce la viscosidad de la fase continua: un incremento en la temperatura de 100 F, baja la viscosidad de la emulsión por un factor de 2. Incrementa el movimiento browniano y la colisión de las gotas de agua para su coalescencia. Incrementa la diferencia de densidad entre la salmuera y el crudo. Promueve una mejor distribución del desemulsionante. Disuelve las parafinas cristalizadas que le dan estabilidad a las emulsiones. Debilita la película de emulsionante que rodea a las gotas de agua.

Desventajas del Calentamiento de Petróleo •

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Provoca la migración de los compuestos más volátiles del crudo hacia la fase del gas. Esta pérdida de livianos ocasiona una disminución de volumen del crudo calentado y una disminución en su gravedad. Incrementa los costos del combustible Incrementa los riesgos en las instalaciones Requieren mayor instrumentación y control Causa depósitos de coke.

Tanques Para Petróleo Son estructuras de diversos materiales, por lo general de forma  cilíndrica, que son usadas para guardar y/o preservar líquidos o gases a presión ambiente, por lo que en ciertos medios técnicos se les da el calificativo de tanques de almacenamiento atmosféricos. Es importante destacar que los tanques de almacenamiento suelen ser usados para almacenar líquidos, y son ampliamente utilizados en las industrias de gases, del  petróleo, y química, y principalmente su uso más notable es el dado en las refinerías por sus requerimientos para el proceso de almacenamiento, sea temporal o prolongado; de los productos y subproductos que se obtienen de sus actividades.

Tipos de Tanques de Almacenamiento de Petróleo

Tanques Atmosféricos Estos son diseñados para operar a presiones desde la atmosférica hasta presiones de 1,0 psig (de 760 mm Hg hasta 812 mm Hg) medidos en el tope del Tanque. Los tanques atmosféricos no podrán ser usados para el almacenamiento de líquidos a temperaturas iguales o mayores a su punto de ebullición. Tanque Atmosférico de Techo Fijo Es aquel que puede tener techo auto soportado o por columnas, la superficie del techo puede tener forma de domo o cono. El Tanque opera con un espacio para los vapores, el cual cambia cuando varía el nivel de los líquidos. A su vez, el Tanque de techo fijo es usado para almacenar líquidos en razón a que no es exigido, Ya que este posee ventilaciones en su techo, el cual permiten la emisión de vapores y que el interior se mantenga aproximadamente a la presión atmosférica pero produciéndose pérdidas de respiración. Los tanques de techo fijo son usados para almacenar líquidos en los cuales los tanques de techo flotante no son exigidos. Tanque Atmosférico de Techo Flotante Estos tanques tienen gran aceptación debido a que reducen las pérdidas por vaciado y llenado, esto se logra ya sea eliminando o manteniendo constante el espacio destinado a vapores, arriba del nivel del líquido. La pared y techo son de acero y su construcción es semejante a los ya mencionados. El techo flota sobre el líquido eliminándose el espacio para los vapores Para estos tanques de techo flotante, la altura a la cual debe considerarse será la distancia del fondo del tanque hasta la máxima altura de llenado. Los tanques de pontones anulares y el de techo de doble capa, son algunos variantes de este tipo de tanques.