Planta de Desalado y Despunte de Crudo

“PLANTA

DE DESALADO  Y DESPUNTE DE CRUDO”

Definición y composición del petróleo PETRÓLEO El petróleo es un compuesto orgánico constituido por átomos de carbono e hidrógeno (hidrocarburos).

COMPOSICIÓN C (8 (83. 3.0 0  –  87.0%) H (1 (10. 0.0 0  –  14.0%) S (1 (1.0 .0 –  6.0%) N (0.1 (0.1 –  2.0%) O (0 (0.1 .1 –  2.0%)  Agua Sales (NaCl, MgCl2, CaCl2) Compuestos Organometálicos Organometálicos (Ni, V, V, As) Sedimentos (arena, arcilla, lodos)

Refinación del petróleo La refinación se basa pura y llanamente en conocimientos científicos. Mediante este proceso, el petróleo crudo se transforma en combustibles (gasolina, queroseno, diesel), en gran variedad de aceites lubricantes y en numerosos compuestos que sirven de base para fabricar materias primas y productos indispensables para nosotros.

Objetivo de la “Destilación atmosférica” El objetivo principal de una planta de destilación atmosférica es efectuar la primera separación de los hidrocarburos del petróleo crudo.

Las fracciones más ligeras se obtienen en la parte superior de la torre; las más pesadas en la parte inferior, y el residuo primario se extrae por el fondo. Los productos obtenidos en la destilación atmosférica son: nafta ligera, nafta pesada (turbosina), querosina, gasóleo ligero primario, gasóleo pesado primario y residuo primario.

La destilación atmosférica está constituida por las siguientes etapas:

PRECALENTAMIENTO DE CRUDO, se alcanza un nivel de temperatura suficiente para efectuar la eliminación de sales.

DESALADO, el contenido de sales y agua en el crudo se reduce.

DESPUNTE Y CALENTAMIENTO , donde se separan fracciones ligeras del crudo y se calienta el crudo

“DESALADO” El proceso de desalado consiste en eliminar del petróleo crudo las sales, agua e impurezas en general con el fin de poder procesarlo adecuadamente. Junto con las sales disueltas existen una gran cantidad de materiales sólidos en suspensión, tales como óxidos de fierro, arena, lodos, carbón, azufre y cantidades apreciables de arsénico.

Los problemas que se ocasionaría al no eliminar este tipo de impurezas serían muchos y muy variados Las sales y sólidos se depositan en los equipos de transferencia de calor disminuyendo la transferencia y aumentando la caída de presión. Los cloruros presentes se transforman en HCl, principalmente a temperaturas altas, lo cual ocasiona problemas de corrosión. La presencia de arsénico resulta nociva debido a que esta sustancia envenena los catalizadores de proceso subsecuentes.

“Desalado” La salinidad de la fase acuosa varía desde 100 ppm hasta la saturación, que es de 300, 000 ppm (30 % peso). 

El contenido de sal en el crudo se mide normalmente(libras de cloruro equivalente por 1000 barriles de crudo limpio.)



Las refinerías desalan el crudo entre 15 y 20 LMB o en casos hasta de 1 LMB

LMB →libras por cada mil barriles

“Desalado” La sal en el crudo se puede eliminar desemulsificando el aceite. 

hasta 100 libras de sal por cada mil barriles de aceite y 1 % de agua (Oleoductos).



10 libras de sal por cada mil barriles de aceite y 0.1 % de agua (Refinería y Exportación).

Nota: Desemulsión es una propiedad de los aceites para separarse completamente de un volumen de agua cuando son mezclados.

“Desalado” Existen tres requisitos para que se forme una emulsión:

Presencia

de dos líquidos inmiscibles, como el agua y el aceite.

Suficiente

agitación para dispersar uno de los líquidos en el otro.

Presencia

de un agente emulsionante que estabilice las gotas.

“Planta de Desalado” El desalado se realiza después del proceso de rompimiento de la emulsión en deshidratadores electrostáticos y consiste de los siguientes pasos: 

Adición de agua de dilución al crudo.



Mezclado del agua de dilución con el crudo.



Deshidratación (tratamiento de la emulsión) para separar el crudo y la salmuera diluida.

“Planta de Desalado” Equipo convencional para el desalado incluye: 

Un equipo convencional de deshidratación (eliminador de agua libre, calentador o unidad electrostática).



Una “tee” para inyectar el agua de dilución.



Un mecanismo que mezcle adecuadamente el agua de dilución con el agua y las sales del crudo.



Un segundo tratador (tipo electrostático o tratador-calentador) para separar nuevamente el crudo y la salmuera.

Consideraciones de diseño “Planta de Desalado” La cantidad de agua requerida en el proceso es una función de la: 

Salinidad del agua emulsionada y del agua fresca.



Cantidad de agua emulsionada.



Eficiencia de mezclado.



Nivel de deshidratación.



Especificación del contenido de sal en el crudo requerida o PTB.

Descripción general del proceso “Desalado”

Tecnologías para deshidratación y desalado

Separadores trifásicos

Separadores o coalescedores electrostáticos:

Proceso de selección de tecnologías El cuestionario técnico cuenta con los siguientes criterios, las cuales se calificaron con puntos Bajo Medio, Alto y Muy Alto. -Madurez tecnológica. -Pruebas Internacionales -Calidad aceite deshidratado y desalado -Facilidad para disponer aguas residuales -Servicio integral -Requerimiento de espacio -Costo de inversión -Operación y mantenimiento -Infraestructura adicional

-Pruebas de laboratorio con crudos de México -Pruebas piloto en instalaciones costa afuera -Capacidad unitaria -Confiabilidad y disponibilidad -Requerimiento de energía -Tiempo de residencia -Inyección de químicos -Tiempo de instalación y construcción -Sensibilidades a la variación de flujo

“DESPUNTE” Este tipo de torres se emplean generalmente, cuando una planta en operación se le desea aumentar la capacidad de procesamiento.

“Despunte” La sección de despunte típica de la planta de destilación atmosférica se lleva a cabo cuando el crudo proveniente del precalentamiento posterior al desalado es alimentado a una torre despuntadora.

Proceso “Despunte” En el domo de la torre se obtiene una corriente de vapor, a un rango de temperatura de 148-155°C y 1.40-1.70 kg/cm² man que se condensa parcialmente en el primer   condensador de torre despuntadora que es un enfriador con aire normalmente, y reduce la temperatura de la corriente a 46°C. Enseguida se efectúa una segunda condensación parcial de esta corriente en el segundo condensador, utiliza agua como medio de enfriamiento. El efluente del condensador (43°C y 1.22 kg/cm²

“Despunte” En estos tanques se separan: El

gas

El

agua amarga que sale por la pierna a control de nivel de interfase hacia el tanque colector de agua amarga La

nafta de despunte condensada que se envía, por medio de la bomba de nafta de despunte y a control de nivel, al precalentador de gasolina a estabilizadora, para posteriormente alimentarse a la torre estabilizadora.

“Despunte”

Para proteger al equipo de la corrosión se inyecta en la línea de vapores del domo un agente inhibidor de corrosión de tipo fílmico

se inyecta en la línea de vapores del domo un agente neutralizante para control de pH