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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.
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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.
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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.
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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.
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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
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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).
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Deshidratación de Crudos.
%
DE
AGUA
% de Agua Residual en el Crudo en Función de su Gravedad
Desalación de Crudos (Cont.)
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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.
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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.
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DESHIDRATADOR(DESALADOR)
Crudo Seco
Agua de Formación
Salmuera (Agua + Sal)
Químicademulsificante
Entrada Crudo Salado
Desalación / Deshidratación en una sola Etapa
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DESHIDRATADOR(DESALADOR)
Crudo Seco
Agua de Formación
Salmuera (Agua + Sal)
Químicademulsificante
Entrada Crudo Salado
Mezclador
Agua deDilución
Desalación / Deshidratación en una sola etapa con
Dilución
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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.
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Desalación de Crudos (Cont.)
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Utilización de Mezcladores Estáticos.
Desalación de Crudos (Cont.)
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Deshidratador DeshidratadorDesalador
Crudo Deshidratado Y Desalado
Agua Efluente
Agua de Dilución
SalmueraEfluente
EntradaCrudo Salado
Químicademulsificante
Crudo Deshidratado
Desalación/Deshidratación en Dos Etapas con Dilución
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Deshidratador DeshidratadorDesalador
Crudo DeshidratadoDesalado
Agua de Dilución
SalmueraEfluente
EntradaCrudo Salado
Químicademulsificante
Crudo Deshidratado
Desalación/Deshidratación en Dos Etapas con Dilución
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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.
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QA = BBD
%A= % Agua
XA = Salinidad mg/l
QB= BBD
%B=% Agua.
XB =Salinidad mg/l
A
D QD = BAD
%D= 100
XD = Salinidad mg/l
B
QA + QD = QB
XA QA + XDQD = XBQB
XA QA + XDQDXB = ----------------------
(QA + QD)
BALANCE DE MASA PARA DETERMINAR SALINIDAD
EJERCICIO N°5
Desalación / Deshidratación
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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.
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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.
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DESHIDRATADOR(DESALADOR)
Crudo Seco
Agua de Formación
Salmuera (Agua + Sal)
Químicademulsificante
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
19.598 BAD
Sal = 15.000 mg/l
RESULTADO = NO CUMPLE CON EL REQUERIMIENTO DE 10 PTB
Desalación/Deshidratación en una Sola Etapa
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Desalación/Deshidratación en una Sola Etapa con
Dilución
DESHIDRATADOR(DESALADOR)
Crudo Seco
Agua de Formación
Salmuera (Agua + Sal)
Químicademulsificante
Mezclador
Agua deDilución
100.000 BBD
80.000 BND
Sal = 15.000 mg/l
PTB = 1314
51098 BAD
Sal = 2000 mg/l
% Agua = 51.10
70.696 BAD
Sal = 5677 mg/l
80.000 BND
0.5 % Agua
402 BAD
Sal = 5677 mg/l
PTB = 10
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Deshidratador DeshidratadorDesalador
Crudo Final80.000 BND
402 BAD0.5 % Agua
Sal = 5677 mg/l
Agua Efluente
Agua Dilución4565 BAD
Sal = 2000 mg/l% Agua = 4.56
Efluente18367 BAD
Sal = 15.000 mg/l
Crudo Salado100.000 BBD80.000 BND20.000 BADSal = 15.000 mg/lPTB = 1314
Químicademulsificante
80.000 BND
1633 BAD
2.0 % agua
Sal = 15.000 mg/l
5796 BAD
Sal = 5677 mg/l
Desalación/Deshidratación en Dos Etapas con Dilución
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Deshidratador DeshidratadorDesalador
CrudoTratado
Agua de Dilución
SalmueraEfluente
Entrada100.000 BBD
80.000 BND
20.000 BAD
Sal = 15.000 mg/l
PTB = 1314
Química
Crudo 80.000 BND
1633 BAD
Sal = 13152 mg/l
3714 BAD
% Agua = 3.71
Sal = 2000 mg/l
4944 BAD
Sal = 5677 mg/l
80.000 BND
402 BAD
Sal = 5677 mg/l
10 PTB
23312 BAD
Sal = 13152 mg/l
Desalación/Deshidratación en Dos Etapas con Dilución
y Reciclo
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Ejemplo:
Desalación de Crudos (Cont.)
3.7137142 Etapas con Agua dilución y
Reciclo
4.5645652 Etapas con Agua dilución
51.10510981 Etapa con Agua Dilución
% Respecto a
Producción Diaria
Agua dilución
Requerida BAD
Sistema Evaluado
RESUMEN DE RESULTADOS
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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
Desalación de Crudos (Cont.)