Electoalescencia

Electoalescencia y Electrofloculación
Es sabido que en el proceso de extracción de petróleo o gas se extraen también grandes cantidades de agua. Las empresas petroleras separaban el agua del petróleo crudo, y luego la fijaba inyectándola en pozos acuíferos profundos. El costo del proceso de disposición y la legislación ambiental generaron la necesidad de crear alternativas para el tratamientodel agua.
La deshidratación de crudo es una de las operaciones de tratamiento y acondicionamiento primario que se utiliza para romper la emulsión y remover el agua del crudo. Si no se elimina el agua del crudo aumentan los costos de transporte y bombeo, además puede haber corrosión en las instalaciones. La deshidratación consiste en aplicar una combinación de química deshidratante, agitación, calory/o campo eléctrico.
Aunque hoy en día hay procesos de deshidratación eficientes, se necesitan agentes químicos deshidratantes específicos para cada tipo de emulsión agua en crudo de modo que el mecanismo de electroalescencia representa una gran ayuda para tratar emulsiones de manera más general.
Se han realizado estudios de optimización y diseño a deshidratadores eléctricos, pero el másreconocido ha sido el que realizo la Universidad de los Andes de Venezuela, que rediseño un equipo del laboratorio FIRP para hacerlo más funcional, ergonómico y comercializable en el mercado nacional e internacional.
Los procesos de deshidratación electrostática consisten en someter la emulsión a un campo eléctrico intenso, generado por la aplicación de un alto voltaje entre dos electrodos. Estedispositivo, generalmente tiene características similares a los de los equipos de separación mecánica presurizados, añadiendo a éstos el sistema de electrodos y de generación de alto voltaje. La aplicación del campo eléctrico sobre la emulsión induce a la formación de dipolos eléctricos en las gotas de agua, lo que origina una atracción entre ellas, incrementando su contacto y su posterior coalescencia.Como efecto final se obtiene un aumento del tamaño de las gotas, lo que permite la sedimentación por gravedad.
Entre las ventajas que posee los deshidratadores electrostáticos en comparación con los sistemas de tanques de lavado es que son menos afectados en su operación por las características de los crudos (densidad, viscosidad), agua o agentes emulsionantes, ofrecen mayor flexibilidad, el tiempode residencia asociado es relativamente corto y por otra parte, son de menor dimensión. Además, con el tratamiento electrostático se obtiene una mejor calidad del agua separada y una mayor flexibilidad en cuanto a las fluctuaciones o variaciones en los volúmenes de producción (Guzmán et al., 1996).
Entre las desventajas que presentan los equipos de deshidratación electrostática están:Requerimiento de supervisión constante en su operación.
Instalación de sistemas de control más sofisticados, lo que incide tanto en los costos de operación como de inversión.
Instalación de sistemas de carga para un mayor control de flujo al equipo, ya que necesitan para su operación condiciones de flujo estables y controladas.
Los dispositivos del equipo podrían ser afectados por los cambios en laspropiedades conductoras de los fluidos de alimentación, cuando se incrementa el agua, la salinidad y la presencia de sólidos.
El nivel de agua libre es controlado por dos medidores de nivel en paralelo y con diferentes principios de operación. Esta es la variable más difícil de manejar, ya que un valor alto podría hacer que el agua tenga contacto con las parrillas energizadas y halla un corto circuito enel equipo y sus correspondientes daños al sistema eléctrico.
Estos equipos se utilizan cuando la velocidad de asentamiento por gravedad es muy lenta, dada por la Ley de Stokes. Por ejemplo una gota de agua de 20 micras de diámetro en un crudo de 33 °API a 100 °F y una viscosidad de 6,5 cp se asienta a una velocidad de 0,07 ft/hr.
Como la molécula de agua es polar, el campo eléctrico incrementa la...