Evaluación técnico-económica de las alternativas de mejoramiento del proceso de tratamiento de crudo en la planta deshidratadora El Centro
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Date
2024-05-14
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
La deshidratación de crudo en el campo La Cira Infantas es realizado en la Planta Deshidratadora EL CENTRO, con un sistema que incluye equipos como hornos, intercambiadores de calor para precalentamiento, tratadores termoelectrostáticos y tanques para deshidratación y desalinización del crudo. A pesar de esta compleja infraestructura, no fue posible alcanzar las capacidades nominales de deshidratación y desalado, alcanzando el rango entre 60% y 70% de la capacidad de diseño. Adicionalmente, se presentaron altos costos de mantenimiento en los equipos de deshidratación y desalado, así como emisiones de gases de efecto invernadero por los procesos de combustión.
Las pruebas realizadas a la emulsión de crudo en el campo La Cira Infantas demostraron que es posible deshidratar y desalar el petróleo mediante separación gravitacional si se alcanzan condiciones de sedimentación laminar de las partículas para el cumplimiento de la Ley de Stokes. Con base en los resultados se diseñó un tanque de lavado con un sistema de tuberías internas utilizando la tecnología ECOALESHIA del ICP (Instituto Colombiano del Petróleo).
El diseño del tanque de lavado se apoyó con simulaciones utilizando la técnica de dinámica de fluidos computacional (CFD) con el fin de evaluar el efecto sobre la emulsión. El diseño final del tanque de lavado considera una geometría tipo estrella en el distribuidor interno de entrada, un sistema de agua de lavado, una caja recolectora de aceite y un control de nivel.
Como resultado de la implementación del tanque de lavado se obtuvieron múltiples beneficios: i) la optimización y aumento de la capacidad de tratamiento hasta 70k bopd, ii) el uso de 600K pies cúbicos de gas por día para generar 2.3 MW/d de energía o venta en barriles equivalente a la refineria , iii) la reducción de 14,588 toneladas de emisiones de CO2, iv) la disminución de emisiones de hidrocarburos volátiles por un cambio en las temperaturas de proceso de 140 a 90 °F, y, v) la reducción de US$150K en costos de mantenimiento y operación de tratadores y hornos.
El diseño del tanque construido plantea mejoras significativas a la Tecnología Ecoaleshia (tecnología mejorada de separación gravitacional a menor temperatura de operación) y a la estrategia constructiva, ya que el tanque fue construido en menos de 10 meses.
Description
Keywords
Tanque de lavado, Deshidratación de crudo, Gases de efecto invernadero