Separadores

EQUIPOS DE SEPARACIÓN

En un diseño de separación de aceite-gas ó aceite-gas-agua es importante conocer las condiciones del proceso, las cuales nos van a permitir poder separar la mezcla bifásica o trifásica y proponer bases de diseño.
Funciones Principales de los Separadores de Gas-Petróleo
* Remover Petróleo del Gas
La diferencia en densidad de los hidrocarburos líquidos y gaseosospuede permitir una separación aceptable en un separador de petróleo y gas. Sin embargo, en algunas instancias, es necesario utilizar algunos dispositivos mecánicos comúnmente referidos como “extractores de neblina” para remover liquido del gas antes de que este sea descargado del separador.
* Remover Gas del Petróleo
Las características físico-químicas del petróleo y estas condiciones depresión y temperatura determinan la cantidad de gas que este contendrá en solución. La tasa a la cual el gas es liberado de un petróleo dado es una función del cambio en la presión y temperatura. El volumen de gas que un separador removerá del petróleo crudo depende de (1) características físico-químicas del crudo, (2) la presión de operación, (3) la temperatura de operación, (4) tasa deentrampamiento, (5) tamaño y configuración del separador, y (6) otros factores.
La tasa de entrampamiento y nivel de liquido en el separador determinan el tiempo de “retención” o “asentamiento” del petróleo. Un tiempo de retención de 1 a 3 minutos es generalmente adecuado para obtener una separación satisfactoria de crudo y gas, a menos que se esté manejando crudo espumante. Cuando el crudo espumante esseparado, el tiempo de retención debe ser incrementado de 5 a 20 minutos, dependiendo de la estabilidad de la espuma y el diseño del separador.
* Separación Agua - Petróleo
En algunas instancias es preferible separar y remover el agua del fluido antes de que este fluya a través de las reducciones de presión, tales como las causadas por los estranguladores y válvulas. Tales remociones deagua pueden prevenir dificultades que podrían ser causadas aguas abajo por la misma, tales como corrosión, formación de hidratos, y formación de emulsiones que pueden ser difíciles de resolver.
El agua puede ser separada del petróleo en un separador trifásico mediante el uso de químicos y separación gravitacional. Si el separador trifásico no es lo suficientemente grande para separar el aguaadecuadamente, esta puede ser separada en un recipiente de retención de agua libre, instalado aguas arriba o aguas abajo de los separadores. Si el agua esta emulsionada, será necesario utilizar un tratamiento demulsificante para remover esta.
En el Funcionamiento de los Separadores se debe cumplir:
* La energía del fluido debe ser controlada a la entrada del separador.
* Las tasas de flujode las fases controladas.
* Minimizar la turbulencia en la sección ocupada por el gas.
* Control sobre acumulación de espuma y partículas contaminantes.
* Las fases líquidas y gaseosas una vez separadas no deben ponerse en contacto
* Las salidas de los fluidos controladas por presión o nivel
* Sistema de remoción de sólidos del separador.
* Control sobre temperatura ypresión de operación del separador.
* Control sobre variación en las tasas de alimentación al separador
Los Separadores contemplan en su diseño cuatro secciones principales:
1.- Primera Sección de Separación
Comprende la entrada de los fluidos al separador.
En la sección se controla:
a).- Cantidad de movimiento de los fluidos.
b).- Dirección de los fluidos.
c).- Aceleración.
La fuerzacentrífuga originada por la entrada tangencial, remueve apreciable cantidades de líquido y permite redistribuir la velocidad del gas.
Dentro de los dispositivos internos utilizados en esta primera sección se tienen:
* Deflectores:
Objetivo lograr cambio rápido en la dirección y en la velocidad de la corriente de entrada. Pueden ser de placa, ángulo, cono y de semi-esfera.
* Tipo...