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TRATAMIENTO BASICO DE FRACCIONES CRUDAS Y EQUIPOS DE TRATAMIENTOEl tratamiento de crudos (TC) es un proceso industrial que abarca el diseño y la operación de instalaciones de superficie para el logro técnico y económico de la entrega de crudo en especificación (atributo de calidad contractual) y de una densidad (relativa) mejor paga posible. Para ello el productor recurre a tres procesos:Desemulsificación, Deshidratación y Desalado.
DESEMULSIFICACIÓN
4.1 Conceptos Básicos
En esta sección se definen y analizan algunos conceptos relacionados a la emulsión y así poder entender mejor el proceso de desemulsificación.
4.1.1 Emulsión
Las emulsiones son un producto de la mezcla de dos líquidos inmiscibles, donde uno de los líquidos, la fase dispersa está distribuida como gotas en otrolíquido el cual es llamado la fase continua. Esto sigue de la definición que dos líquidos deben ser mutuamente inmiscibles bajo condiciones predominantes para formar una emulsión. La mayoría de las emulsiones comunes contienen 3 fases esenciales: dos líquidos mutuamente inmiscibles y un agente emulsificante. El agente emulsificante es una sustancia la cual se adjunta a los glóbulos de la fase dispersapor absorción, virtud por la cual la emulsión es formada y sobretodo estabilizada. Hay dos tipos generales de emulsión; aceite en emulsión de agua (gotas de aceite dispersa en agua), y agua en emulsión de aceite (gotas de agua dispersa en aceite). Teóricamente con la ayuda del agente emulsificante adecuado, cualquier concentración de agua dispersa en el aceite ó el de aceite dispersa en agua esposible.
Dos clases de emulsión han sido reconocidas, emulsión- simple aceite en agua (no hay presencia aparente de agente emulsificante) y emulsiones-concentradas de aceite en agua y de agua en aceite.
Este sistema es termodinámicamente inestable pero puede ser persistente si se estabiliza mediante componentes con actividad de superficie.
El proceso de emulsificación involucra incrementos en laenergía libre del sistema. Por lo general la energía externa en forma de agitación debe suministrarse para formar emulsiones. En el caso del Slop la agitación necesaria, se logra durante el flujo turbulento de los fluidos producidos con otros contaminantes sólidos provenientes de las plantas y el medio ambiente hasta llegar a los tanques de almacenamiento.
Este tipo de emulsiones se denomina“emulsiones múltiples” w/o/s, en estas emulsiones las gotas relativamente grandes de fase discontinua contienen pequeñas gotas aceitosas fase continua y sedimentos.
Por todo lo anterior, cabe señalar que para la formación de la emulsión, además del agua y del aceite se necesita la agitación y presencia de agentes emulsificantes para estabilizar la mezcla, conocidos como surfactantes y su función esreducir la tensión superficial entre las fases provocando la emulsificación.
4.1.2 Tamaño de gotas
Las emulsiones son sistemas heterogéneos que constan de por lo menos un líquido inmiscible dispersado en otro en forma de pequeñas gotas de un diámetro que generalmente es superior a 0.1 micras.
4.1.3 Químicos activos de superficie
Uno de los factores que previene o retarda la coalescencia es lapresencia de químicos activos de superficie en el fluído, comúnmente llamados surfactantes. Estos químicos incluyen detergentes, inhibidores de corrosión, metanol, emulsificantes los cuales están diseñados para el propósito de rompimiento de gotas y químicos emulsificantes de aceite en fase acuosa y así facilitar resultados deseados como limpieza y disolución. Tales químicos son usados en lalimpieza tanto de calderos, tuberías, etc. por tanto son probables de ser encontrados en la corriente de Slop como efluentes de las unidades.
Estos químicos tienen un grupo hidrofóbico y un grupo hidrofílico, lo que los hacesolubles tanto en solventes orgánicos como en el agua. A esto le agregamos la presencia de los surfactantes naturales del crudo asfaltenos, resinas, arcillas, productos de...