separadores

2.3.3. Separadores

Prácticamente cada proceso en la industria petrolera requiere de algún tipo de separación de fases. El termino separador es aplicado a una gran variedad de recipientes o dispositivos mecánicos que se utilizan para separar mezclas de dos o mas fases. Estas mezclas pueden estar formadas por: una fase vapor y una líquida; una fase vapor y una sólida; dos fases líquidasinmiscibles (aceite/agua); una fase vapor y dos líquidas o alguna combinación de las anteriores.

2.3.3.1. Principios de la separación

Los principios fundamentales considerados para lograr la separación física de sistemas gas- líquido son la cantidad de movimiento, asentamiento por gravedad y coalescencia. Cualquier separador puede emplear uno o mas de estos principios, pero los fluidos debenser inmiscibles y tener diferentes densidades para que el proceso de separación ocurra.

Cantidad de movimiento (Momentum): Fluidos con diferentes densidades tienen diferentes momentum. Si una corriente de dos fases cambia bruscamente de dirección, el fuerte momentum o la gran velocidad adquirida por las fases, no permiten que las partículas de la fase pesada se muevan tan rápidamente como lasde la fase liviana, este fenómeno provoca la separación.
Asentamiento por gravedad: Las gotas de líquido se separan de la fase gaseosa, cuando la fuerza gravitacional que actúa sobre las gotas de líquido es mayor que la fuerza de arrastre del fluido sobre la gota. Estas fuerzas definen la velocidad terminal.
Coalescencia: Las gotas que no tienen suficiente tamaño para ser separadas por gravedaddeben unirse para formar gotas de mayor diámetro, y de esta manera poder superar las tensiones superficiales individuales y separarse por gravedad.

2.3.3.2. Clasificación de los separadores

En la industria petrolera los separadores son utilizados con fines específicos, por lo que el nombre que se le asigna a estas a estas unidades esta muy relacionado con la función que realizan en cada casoen particular. Para determinar la función específica de los equipos es necesario conocer una serie de fundamentos que permitan escoger el recipiente que mas se adapte a las condiciones de trabajo. A continuación algunas de las clasificaciones de separadores mas comunes en la industria.

Según el número de fases a separar:

a) Separadores bifásicos: La función principal de estos separadores esseparar fluidos bifásicos como es el caso del gas y el petróleo, por lo que son muy comunes en la industria petrolera.
b) Separadores trifásicos: Son diseñados para separar tres fases, generalmente constituidas por gas, petróleo y agua. Estos separadores son diseñados en grandes tamaños con el fin de garantizar una separación eficiente de las fases líquidas ( petróleo/agua).
c) Separadorestetrafásicos: Estos separadores estan provistos de una sección para la separación de la espuma que suele formarse en algunos tipos de fluidos, ya que la formación de estas es determinante en la eficiencia de la separación.

Según su forma geométrica:

a) Separadores esféricos: Unidad de separación de forma esférica que es utilizada para gas de alta presión con volumenes minimos de liquido. Es dedificil construcción, actualmente no son utilizados en la industria petrolera debido a la poca eficiencia que presentan y al alto costo del equipo.
b) Separadores cilindricos horizontales: En estos separadores la fase pesada decanta perpendicularmente a la dirección del flujo de la fase liviana, permitiendo que esta pueda viajar a una velocidad superior a la de decantación de la fase discontinua.Se utilizan generalmente cuando se trabajan con grandes caudales de líquido, crudos espumosos y agua.
c) Separadores cilindricos verticales: Estos equipos permiten que la fase pesada decante en dirección opuesta al flujo vertical de la fase liviana. Es capaz de procesar mayores cantidades de tapones de líquido sin afectar seriamente la dispersión del mismo en el gas de salida. El uso de estos...