Evaluación técnico-económica de las alternativas de mejoramiento del proceso de tratamiento de crudo en la planta deshidratadora El Centro

Simple item page
dc.contributor.advisorde Hoyos Arias, Ricardo César
dc.contributor.authorCediel Méndez, Harold Mauricio
dc.contributor.evaluatorPachón Ordóñez, Yessika Fernanda
dc.contributor.evaluatorCalvete González, Fernando Enrique
dc.date.accessioned2024-06-19T14:31:43Z
dc.date.available2024-06-19T14:31:43Z
dc.date.created2024-05-14
dc.date.issued2024-05-14
dc.description.abstractLa 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.
dc.description.abstractenglishThe crude dehydration La Cira Infantas Field is processed and treated at the Dehydration Plant "EL CENTRO", with a system that includes devices such as a fired heater, heat exchangers for preheating, thermo-electrostatic treaters and tanks for dehydration and desalination of crude. Despite this complex infrastructure, it was not possible to reach the nominal treatment and desalination capacities, reaching only a range of 60% to 70% of the design capacity. Additionally, there were high maintenance costs in treatment and heating systems in the Dehydration Plant, as well as high greenhouse gas emissions. The tests carried out to the crude emulsion in La Cira Infantas field showed that it is possible to dehydrate and desalt oil by means of gravitational separation if conditions of laminar sedimentation of the particles are reached (Stokes' Law). Based on the results, a washing tank was designed with an internal piping system using the ECOALESHIA TECHNOLOGY of ICP (Colombian Petroleum Institute). The washing tank design was supported with simulations using the computational fluid dynamics (CFD) technique with the purpose of evaluating the effect on the emulsion. The final washing tank design considers a star-type geometry in the internal inlet distributor, a wash water system, an oil collecting box, and a level control. As a result of the implementation of the washing tank, multiple benefits were obtained: i) the optimization and increase of treatment capacity up to 70k bopd, ii) the use of 600K cubic feet of gas per day to generate 2.3 MW/d of energy, iii) the reduction of 14,588 tons of CO2 emissions, iv) the decrease in volatile hydrocarbon emissions due to a change in process temperatures from 140 to 90 ° F, and, v) the reduction of US$150K in maintenance and operation costs of treaters and boilers. The tank-built design poses significant improvements to the Ecoaleshia Technology (improved gravitational separation technology at lower operating temperature) and to the constructive strategy, since the tank was built in less than 10 months.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería de Petróleos y Gas
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/43642
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería de Petróleos y Gas
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería de Petróleos
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectTanque de lavado
dc.subjectDeshidratación de crudo
dc.subjectGases de efecto invernadero
dc.subject.keywordWashing Tank
dc.subject.keywordCrude Dehydration
dc.subject.keywordGreenhouse Gas Reduction
dc.titleEvaluación técnico-económica de las alternativas de mejoramiento del proceso de tratamiento de crudo en la planta deshidratadora El Centro
dc.title.englishTechnical-Economic Evaluation of Alternatives for Improving the Crude Oil Treatment Process at the El Centro Dehydration Plant
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
Files
Original bundle
Now showing 1 - 3 of 3
No Thumbnail Available
Name:
Documento.pdf
Size:
5.04 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Nota de proyecto.pdf
Size:
204.19 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Carta de autorización.pdf
Size:
323.1 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
2.18 KB
Format:
Item-specific license agreed to upon submission
Description:
Download
Collections
Maestría en Ingeniería de Petróleos y Gas