Agua Congénita Del Petróleo

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TRATAMIENTO DE AGUAS DE LA DESALACIÓN DEL PETRÓLEO PARA SU APROVECHAMIENTO EN INYECCIÓN AL SUBSUELO

Petia Mijaylova Nacheva (1) Instituto Mexicano de Tecnología del Agua Ingeniera Civil por el Instituto Superior de Ingeniería Civil de Sofía, 1978. Especialidad en Tratamiento de Aguas. Doctorado en Ciencias Técnicas del Instituto Superior de Ingeniería Civil de Moscú,1989. Actualmente especialista en Tratamiento de Aguas Residuales, IMTA. Profesora en el Postgrado de Ingeniería Ambiental, UNAM Campus Morelos. Investigador Nacional Nivel I. Titular de la Academia de Ingeniería. Peter Birkle (2) Instituto de Investigaciones eléctricas Esperanza Ramírez Camperos (3) Instituto Mexicano de Tecnología del Agua Luciano Sandoval Yoval (4) Instituto Mexicano deTecnología del Agua Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, Paseo Cuauhnáhuac 8532, Col. Progreso, Jiutepec, Mor., México - 62550, Tel. (777) 329-36-00 Ext. 430 y 432, (777) 329-36-22, Fax (777) 319-43-81, E-mail: petiam@tlaloc.imta.mx RESUMEN En el proceso de desalación del petróleo crudo se generan aguas residuales (aguas congénitas). Estas aguas pueden ser utilizadas en los pozos de inyección alsubsuelo, sustituyendo el agua de primer uso requerida en la recuperación secundaria de los yacimientos. Para lograr esta reutilización, se necesita aplicar un tratamiento a las aguas residuales. El objetivo de este estudio fue definir y desarrollar el mejor sistema de tratamiento de las aguas congénitas que permite obtener un efluente con la calidad adecuada para su aprovechamiento en los pozos deinyección. La caracterización del agua congénita indicó un alto contenido de cloruros y de sodio, así como una dureza extremadamente alta (4,500-4,800 mg/L). Además, el agua contiene bicarbonatos, sulfuros e hidrocarburos (DQO de 2,500-2,900 mg/L). El estudio de tratabilidad se realizó en dos etapas: pruebas en laboratorio y simulación física de trenes en planta piloto. En laboratorio se estudió lafactibilidad de diferentes procesos y de sus combinaciones: precipitación-coagulación y sedimentación, oxidación química, filtración, adsorción, aeración, descarbonatación, e intercambio iónico. Se determinaron las mejores dosis de los reactivos químicos, seleccionados con base en la efectividad de los procesos, se identificaron los mejores materiales de filtración y adsorción, las condiciones deretrolavado, los parámetros de desorción para la remoción de bicarbonatos, las capacidades de las resinas de intercambio aniónico y catiónico. Con base en el análisis de los resultados se propusieron cuatro trenes de tratamiento cuya simulación física se realizó en planta piloto. La evaluación y el análisis comparativo de las trenes indicó que el mejor tratamiento de las aguas congénitas para suaprovechamiento en sistemas de inyección al subsuelo resultó ser el ablandamiento del agua (cal-carbonato de sodio), seguido por oxidación con peróxido, descarbonatación y filtración. Palabras Clave: Aguas residuales; desalación del petróleo; tratamiento.

INTRODUCCIÓN El petróleo crudo contiene sales y agua emulsionada, los cuales deben ser removidos antes de su refinación. En México,PEMEX-Extracción realiza la desalación y deshidratación del crudo mediante la separación del agua por campo eléctrico que debilita la barrera interfacial agua-aceite. En este proceso se genera un efluente de agua residual, llamado agua congénita. Su composición depende

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del tipo de petróleo que se extrae y procesa, crudo ligero o crudo Maya (pesado), así como de las técnicas de extracción: ascensopor bombeo o por inyección de gases, inundación con vapor, deshidratación con el uso de polímeros. Generalmente el agua congénita contiene sales inorgánicas en altas concentraciones e hidrocarburos. La disposición de este desecho es difícil por los peligros de salificación de los cuerpos receptores (agua o suelo) y por la presencia de compuestos tóxicos. Para prevenir impactos negativos al medio...