Estabilización de aceite: descripción de la tecnología, proceso de preparación, dispositivo de instalación

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Los procesos de explotación de pozos de petróleo en los campos suelen ir acompañados de inundaciones de las formaciones tratadas, frente a las cuales se forman emulsiones agua-petróleo estables. El resultado es la formación de precipitados, que aumentan la viscosidad de la mezcla y aumentan su punto de fluidez. En este estado, los recursos deben someterse a un procesamiento primario, uno de los cuales es la estabilización del petróleo y las emulsiones relacionadas.

Características del material procesado

Además de los procesos preparatorios para la desalinización y deshidratación, la estabilización se aplica a materiales aceitosos contaminados con partículas y fases líquidas extrañas. Como ya se señaló, principalmente estamos hablando de mezclas de emulsión de agua que contienen componentes tensioactivos. La presencia de emulsionantes, a su vez, hace que la emulsión sea más estable e inmune a factores externos.impacto, que evita que la fracción de aceite se exfolie a nivel molecular de forma natural. Además, la composición puede incluir impurezas mecánicas, elementos de metales pesados, resinas y parafinas. En condiciones naturales, la estabilización del aceite es un proceso dinámico determinado por las características de la adsorción competitiva de los componentes emulsionantes en las gotas de agua. Determinar la composición de las capas interfaciales de una emulsión particular le permite conocer las propiedades de su estabilizador y elegir el método más efectivo de exposición a nivel industrial en un ambiente artificial.

¿Para qué sirve la estabilización?

Los procesos de estabilización físico-química en la industria del petróleo y el gas pueden tener varias tareas. Para empezar, vale la pena señalar las deficiencias de las tecnologías de producción de petróleo, que se expresan en la pérdida de fracciones ligeras de una sustancia útil. Por otro lado, una serie de lodos y gases volátiles nocivos se recuperan y transportan junto con la fase oleosa directamente a las etapas de purificación. A su vez, la tecnología de estabilización de aceite, dependiendo de la actividad de los emulsionantes y otros componentes activos en la composición de la emulsión, puede realizar funciones de conservación y actuar como agente de separación. En el primer caso, se proporciona el efecto de sellado de la emulsión, lo que permite llevar a cabo fracciones de carbono ligeras y pesadas junto con la base de aceite, que se pueden utilizar en la industria del petróleo y el gas. En cuanto a la separación, en el marco de esta función, se separan las fases de aceite, agua, gas, impurezas mecánicas y otros lodos.inclusiones. Además, debe enfatizarse que la técnica de separación en sí misma no significa en absoluto la liberación automática de componentes distintos del aceite. La composición también puede contener fracciones útiles, pero su procesamiento posterior se realizará por separado del aceite.

El principio de funcionamiento del proceso de estabilización

La tecnología se puede producir de dos formas principales: por separación y por rectificación. En el primer caso, se separan las fases gaseosas y los hidrocarburos acompañantes. Por ejemplo, la separación puede organizarse como un proceso de evaporación, proporcionado por cambios de temperatura y presión en la cámara de trabajo. ¿En qué consiste el proceso de estabilización del aceite por rectificación? Este método también involucra la separación de ciertas fases, pero el énfasis está en el proceso de calentamiento de la emulsión. En ambos casos, los parámetros y procesos de procesamiento adicionales serán establecidos por los requisitos para fracciones específicas que necesitan ser aisladas o almacenadas en la composición.

Proceso de estabilización tecnológica

En el esquema ampliado, la estabilización de emulsiones agua-aceite se puede representar mediante la siguiente secuencia de operaciones:

• Examen de una muestra de la emulsión extraída. En condiciones de laboratorio, a partir del análisis de la muestra, se determina la composición, densidad, viscosidad, volatilidad, inflamabilidad y demás características de la mezcla.
• Preparación para el proceso de demulsificación química. El calor generalmente se usa para reducir la viscosidad de la emulsión y facilitar una mayor separación.
• Por determinartecnología de separación - gravedad, método electromecánico o electroquímico.
• Directamente el proceso de estabilización del aceite, en el que se liberan varias fases. Además, se pueden producir tecnologías para preparar el aceite separado para las operaciones de producción.
• Modificación de producto aislado con productos químicos activos.

Preparación de aceite para estabilización

Antes de iniciar los procesos tecnológicos de tratamiento primario, el aceite pasa por varios nudos de transporte, dentro de los cuales se pueden organizar puntos de limpieza previa al desbaste. Esto puede ser una filtración general, liberando la emulsión de grandes partículas de arena y lodo. Desde el campo hasta el reservorio de crudo más cercano, el producto pasa por varias estaciones de medición, donde también se toman muestras primarias y se registra el volumen perdido. En la unidad de separación primaria, la materia prima se separa del agua de formación y del gas asociado en determinadas cantidades. El aceite es parcialmente apto para procesos de estabilización en estado desgasificado y deshidratado, pero este no es el requisito principal. Además, el petróleo crudo puede acumularse en los puntos de recolección sin ninguna purificación preliminar y enviarse a las instalaciones de procesamiento en este estado; luego, los procedimientos de desalinización, deshidratación y estabilización se realizan en un orden diferente. Hoy en día, también se utilizan plantas complejas de purificación y separación, donde se lleva a cabo un conjunto de procesos tecnológicos para preparar materias primas para una operación de producción en un solo ciclo de procesamiento.

Configuración paragarantizar el proceso de estabilización

La mayoría de las veces, los separadores comerciales universales se utilizan para la estabilización. Están integrados en las redes de transmisión de petróleo y gas y funcionan según el principio del servicio continuo. El diseño típico es un separador de gravedad cilíndrico con ramales para conexión a tuberías y canales de comunicación para el suministro de energía. El diseño de la unidad de estabilización de aceite (OSN) prevé varias secciones con un colector de distribución, a través del cual se transportan las fases separadas a través de diferentes canales. El petróleo, por ejemplo, se envía a una unidad de decantación para la posterior separación de las burbujas de gas ocluidas. Los separadores hidrociclón de doble tanque funcionan según el principio de las fuerzas centrífugas, separando el petróleo y el gas en flujos separados.

Equipos para procesos de estabilización y refinación de petróleo

El método combinado de tratamiento de aceite en este caso implica la implementación de procesos para limpiar el producto de mercaptanos ligeros y sulfuro de hidrógeno. En las condiciones del campo petrolero, esta es la combinación óptima de métodos para la preparación preliminar de materias primas para etapas posteriores de producción. En el proceso tecnológico general de limpieza y estabilización, se utilizan el calentamiento, la pulverización de vapor, la separación de gases y la eliminación de residuos limpios. Una condición importante es la regulación de la presión en los rangos de 0,1-0,2 MPa a temperaturas de hasta 160 ºС. Cuando se utiliza un agente de decapado correctamente seleccionado, es posible lograr una estabilización de aceite de alta calidad en los campos con la necesariaselección de destilados. La calidad del producto final aumenta con la rápida disminución de la temperatura y la presión, lo que aumenta la intensidad de separación de las mezclas.

Dispositivo de columnas de destilación

Las plantas multifunción complejas utilizan grupos de columnas para ahorrar operaciones logísticas. Cada uno de ellos realiza un determinado proceso tecnológico, y los procedimientos relacionados tienen lugar en la infraestructura común en diferentes niveles. En este caso se consideran columnas de estabilización de aceite mediante rectificación. Por regla general, esta operación se organiza después de los procesos de deshidratación y desalinización. La columna tiene un intercambiador de calor en el que el aceite se calienta a la temperatura óptima, después de lo cual se elimina en forma de una mezcla vapor-gas-líquido y se separa en fases. En placas especiales del rectificador, las fases líquidas se irrigan con un agente decapante. Luego pueden seguir los procesos de enfriamiento y enriquecimiento con otros elementos activos, dependiendo de los requerimientos del destilado seleccionado.

Efectos de estabilización positivos

La organización tecnológica de los procesos de preparación del aceite requiere costes energéticos considerables. La complejidad de tales procedimientos también se debe al hecho de que a menudo se realizan en el campo sin un alto nivel de soporte de infraestructura. Sin embargo, estabilizar el petróleo en las primeras etapas de la refinación brinda los siguientes beneficios:

• Reducir el volumen de fracciones en exceso que se envían a líneas finas antes de la producción.
• Simplificación de esquemas tecnológicos para tratamiento de aceite en plantas de petróleo y gas.
• Mejorar la seguridad del transporte de petróleo debido a la eliminación preliminar de compuestos que contienen azufre.
• Aumento del volumen de aceite comercial debido a la conservación de componentes útiles de hidrocarburos.
• Requisitos bajos para materias primas procesadas.

Conclusión

Los métodos de estabilización forman parte del proceso general de limpieza de las emulsiones agua-aceite, pero tienen sus propias características en cuanto a su aplicación. En primer lugar, es un procedimiento flexible para su propósito previsto. Se puede realizar tanto con el propósito de conservación de ciertos elementos en la composición durante la extracción y transporte del recurso, como para la separación con la eliminación de componentes innecesarios. En segundo lugar, los métodos de estabilización convergen en tecnología de ejecución con las técnicas generales de preparación físico-química de materias primas de petróleo y gas, pero con ciertas diferencias en los parámetros de exposición a medios activos.