DESHIDRATACIÓN DE CRUDO II

DESHIDRATACIÓN DE CRUDO II

Instructor Ing. Manuel Torres H. 1

CONSEJO EDITORIAL

Abelardo Córdova Hernández

Manuel de Jesús Coronado Zárate

Francisco Flores Heredia

AUTOR

Luis Enrique Reyes Castellanos

REVISIÓN TECNICA

Zoyla María Gómez Torre

COLABORACIÓN

Seguridad Industrial y Protección Ambiental

PROCESAMIENTO DE TEXTO

Instituto Mexicano del Petróleo

REVISIÓN DE ESTILO


EDICIÓN

Instituto Mexicano del PetróleoDISEÑO GRÁFICOInstituto Mexicano del PetróleoPrimera edición: 31 de Julio de 2000D.R. Petróleos MexicanosAdministración del Activo de Producción Poza RicaPoza Rica, Ver.Hecho en México


OBJETIVO

PROPORCIONAR CONOCIMIENTOS GENERALES SOBRE LA FORMACION DE UNA EMULSION Y LOS FACTORES QUE AFECTAN A SU ESTABILIDAD, SUS DIFERENTES PROCESOS Y METODOS DE TRATAMIENTO, TECNICAS DE MUESTREO, USOS, SELECCION Y MANEJO DE REACTIVOS.

DESCRIPCION DEL PROCESO, EQUIPO DE INYECCION Y ANALISIS DEL LABORATORIO.

DESCRIPCION DEL TANQUE DESHIDRATADOR.

INTRODUCCION


El tratamiento de las emulsiones de aceite crudo-agua, se refiere a la separación del agua dispersa en el aceite, (DESHIDRATACION) antes de su refinación o venta.

En la actualidad la deshidratación de los diferentes clases de crudo adquiere más importancia en la industria petrolera. Lo cual requiere de un conocimiento amplio de los mecanismos de emulsificación y desemulsificación, la influencia de algunos efectos físicos y químicos en el proceso.

La producción de los pozos petroleros está formada por hidrocarburos líquidos (aceite crudo), hidrocarburos gaseosos (gas natural), y agua salada en proporciones variables.

El aceite crudo para su manejo en refinería o para su exportación debe ir libre de agua y de sales disueltas, siendo el agua y el aceite crudo fluidos no micibles, cuando se ponen en contacto bajo condiciones de turbulencia se forman dispersiones estables (emulsiones) de ambos fluidos, en la actualidad dos terceras partes de la producción mundial de crudo se obtiene en forma de emulsión que necesariamente debe ser tratada.

Los problemas de desemulsificación de crudos son cada vez más difíciles de resolver, ya que el aceite producido bajo los modernos métodos de estimulación de pozos y recuperación de yacimientos, incrementa la estabilidad de las emulsiones, los métodos de tratamiento de las emulsiones han evolucionado notablemente, desde el simple reposo de vasijas convencionales hasta la aplicación de elevados voltajes eléctricos, pasando por los diferentes métodos mecánicos, térmicos y químicos.

Generalmente el tratamiento de las emulsiones se efectúa combinando los efectos gravitacionales mecánicos, térmicos, químicos y eléctricos.

Aunque el conocimiento acerca de la naturaleza de las emulsiones agua-aceite ha sido de gran importancia en el establecimiento de tecnología básica para su tratamiento, los enfoques empíricos para el desarrollo de productos y procesos en el estudio de laboratorio, plantas piloto e instalaciones de campo siguen siendo factores decisivos.

Es importante llevar a cabo la deshidratación del aceite por los siguientes aspectos:

El agua y sales contenidas en el aceite afectan negativamente el valor comercial del crudo, instalaciones de almacenamiento, transportación, bombeo y refinación.

Los aspectos más comunes son:

a) Corrosión


Mientras más cerca a 0 (cero) sea el contenido de agua en el aceite, menor es el efecto de corrosión, pues disminuye la cantidad de ácido clorhídrico (hcl), en el proceso de destilación. el hcl es formado por la reacción de cloruros fierro y ácido sulfhídrico (h2s) de donde se concluye que estos cloruros al tener doble acción deben reducirse a su mínima concentración.

b) Erosión

A mayor cantidad de sólidos separados del aceite, menor es el efecto erosión en los puntos de máxima velocidad y turbulencia (bombas, tuberías alimentación de crudo, desviaciones de flujo, válvulas, codos, niples estranguladores y equipos intercambiadores de calor).

c) Taponamiento

Cuando se efectúa una eficiente limpieza de crudo se depositan menores cantidades de sólidos en suspensión. en ocasiones la depositación de éstos obstruye totalmente el área de flujo.

d) Incrustación

Con la incrustación de sólidos, disminuye considerablemente el manejo, transportación y refinación del aceite crudo al grado de requerir operaciones de limpieza de equipo en forma frecuente, incrementando de esta forma el costo del manejo del fluido

De lo anterior se observa la importancia de la deshidratación y desalado de aceite crudo al nivel más alto posible, mediante la selección del proceso y equipo de tratamiento.


TEORÍA DE LAS

EMULSIONES

1. - FORMACIÓN DE EMULSIONES

La emulsión es la mezcla de dos líquidos no micibles como la emulsión aceite crudo y agua, ésta casi siempre está constituida por partículas muy finas de aguadispersas o mezcladas en el aceite crudo, las cuales se vuelven estables por lapresencia de algunos materiales contenidos en el aceite crudo, conocidos como


agentes emulsificantes o emulsionantes. Son los que forman la película que rodea las gotas de agua como: asfáltenos, resinas, fenoles, ácidos orgánicos, sales metálicas, sedimentos, arcillas, productos de corrosión entre otros.Generalmente la cantidad de partículas de agua dispersas es del 70% del volumen total de la emulsión. Básicamente existen tres elementos necesarios para formar una emulsión agua-aceite:

1. Agua: es la fase interna o dispersa.

2. Aceite: es la fase externa o continua.

3. Agente emulsificante: Estabiliza la dispersión de las partículas de agua en el aceite.

Ocasionalmente sucede que las partículas de aceite se encuentran dispersas en el agua que es la fase continua a esto se le llama “EMULSION INVERSA”.

Por lo común las emulsiones no se presentan en la formación productora, sino que se generan cuando el aceite y el agua son producidos simultáneamente en presencia de un alto grado de agitación, cuando el aceite y el agua fluyen del yacimiento hacia el fondo del pozo a través de las perforaciones de la tubería de revestimiento, creándose una diferencia de presiones relativamente grande, las cuales originan una mezcla violenta del aceite crudo y el agua producidos formándose así una emulsión.

Durante el ascenso de la emulsión por la tubería de producción y pasar por el estrangulador se presenta una agitación más violenta, todos estos efectos. de agitación y mezclado del aceite crudo y el agua producidos estabilizan las emulsiones. Estas son más pronunciadas en pozos que producen con sistemas artificiales como son el bombeo mecánico o el neumático.

Generalmente la viscosidad de una emulsión es mucho más alta que la del aceite crudo o el agua, y en su apariencia parece ser aceite crudo pesado o viscoso. En otras palabras una emulsión es más espesa y no fluirá con la misma facilidad que lo haría el agua o el aceite crudo en forma independiente.


Las emulsiones recién producidas, presentan normalmente un aspecto esponjoso, esto es ocasionado por las burbujas de gas que aún prevalecen atrapadas en el aceite crudo.

Si la emulsión se observa a través de un microscopio, es posible apreciar gran número de esferas pequeñas de agua dispersas en el aceite; cada una de ellas se encuentra rodeada por una película resistente. Esta película se genera por diferencia de tensión superficial del agua y del aceite crudo, esta fuerza es causante de que las gotas de agua adquieran una forma esférica.

En la figura 1, se muestra esquemáticamente la apariencia de una emulsión al observarse con un microscopio.

Emulsión observada en microscopio.

Es conveniente aclarar, que las emulsiones que se presentan en la explotación de campos petroleros, invariablemente se forman con agua que tiene un alto contenido de sales, y que no toda el agua producida se encuentra emulsionada, a esta agua se le


conoce como “agua libre” la cual se separa sin ayuda de algún tratamiento, sólo es separada por gravedad.

Una emulsión, que esté formada por partículas de agua extremadamente pequeñas y que no muestren tendencias a separarse se conoce como una “emulsión dura o estable”

Si en cambio la emulsión está compuesta de partículas de agua grandes con tendencia a separarse se le conoce como “Emulsión suave o inestable”.

2.2 FACTORES QUE AFECTAN LA ESTABILIDAD DE UNA EMULSIÓN

Cualquier efecto que tienda a debilitar la tensión superficial del agua con el aceite (la película que rodea a la gota de agua), tratará de destruir la emulsión.

Para debilitar dicha película se utilizan la fuerza de gravedad, agentes químicos así como la adhesión de calor y corriente eléctrica. El término que comúnmente se utiliza cuando se trata de destruir una emulsión es “romper la emulsión”.

Se rompe una emulsión debilitando la película de tal manera que las gotas de agua, coalesen formando gotas mayores, las cuales floculan debido a que el agua es más pesada que el aceite crudo.El grado de agitación es un factor importante en la estabilidad de una emulsión, determina el tamaño de las partículas de agua dispersas en el aceite, a mayor agitación resulta un menor tamaño de gotas y por lo tanto una mayor estabilidad de la emulsión.

La viscosidad del aceite crudo también es factor de estabilidad porque a valores altos de viscosidad es posible mantener gotas de agua más grandes en suspensión.

El p.H. de la fase acuosa (agua) es un factor importante en forma considerable en la estabilidad de una emulsión.

Rigurosamente, existen tres elementos que ayudan a romper la emulsión:

a) La acción química en la película que rodea a la gota de agua.

b) El calor para reducir la viscosidad del aceite crudo e incrementar la diferencia de densidades entre el aceite crudo y el agua, debilitando la película que rodea la gota de agua.

c) Tiempo de reposo para que el agua sedimente por la fuerza de gravedad.


Las emulsiones pueden ser rotas con dos de los tres elementos combinados.


EVALUACION

1.- Escriba dentro del cuadro la letra que corresponda a la respuesta correcta.

1.- Una emulsión es:

a) Una mezcla de dos líquidos no micibles.b) Una mezcla de dos líquidos micibles.c) Una mezcla de líquidos con sólidos.

2.- La emulsión agua aceite está constituida por

a) Partículas de aceite mezcladas en el agua.b) Partículas muy finas de agua dispersas en aceite.c) Agentes emulsificantes.

3.- La película que rodea a las gotas de agua está formada por:

a) Asfáltenos, resinas, fenoles, ácidos orgánicos, sales metálicas, sedimentos, arcillas, productos de corrosión.b) Productos de corrosión, ácidos orgánicos, sales metálicas y arcillasc) Asfáltenos y resinas.

4.- Generalmente, la cantidad de partículas de agua dispersas es del:

a) 40% del volumen total de la emulsión.b) 60% del volumen total de la emulsión.c) 70% del volumen total de la emulsión.

5.- Los elementos necesarios para formar una emulsión agua-aceite son:

a) Agua, aceite y agente emulsificante.b) Agua y aceite.c) Agentes emulsificantes y agua.

II Subraye la respuesta correcta:


1.- La fase interna o dispersa de la emulsión es:

a) Agente emulsificante. b) Agua. c) Aceite.

2.- La fase externa o continua de la emulsión es:

a) Aceite. b) Agua. c) Agente emulsificante.

3.- La fase estabilizadora de la emulsión es:

a) Aceite. b) Agua. c)Agente emulsificante.

4.- Cuando las partículas de aceite se encuentran dispersas en el agua se dice que es una emulsión:

a) Dura. b) Inestable. c) Inversa.5.- La emulsión se genera en:

a) El yacimiento. b) El fondo del pozo. c) El separador.

III.- En el paréntesis de la derecha escriba una F si el enunciado es falso y si es verdadero V

1.- La viscosidad de la emulsión es más baja que la del aceite. ( )

2.- Las emulsiones nuevas presentan un aspecto esponjoso. ( )

3.- El agua libre se separa por fuerza de gravedad. ( )

4.- La emulsión suave (inestable) está compuesta por partículas extremadamente pequeñas. ( )

5.- El pH es un factor importante en la estabilidad de una emulsión. ( )


TRATAMIENTODE

EMULSIONES


3.1 PROCESOS PREVIOS AL TRATAMIENTO DE EMULSIONES

Obtener la siguiente información básica: puntos de muestreo, características del aceite crudo y agua que se van a tratar, selección de reactivo desemulsificante que debe emplearse, dosificación óptima del reactivo y el tiempo de residencia que se tiene en el equipo de deshidratación.

a) Los puntos de muestreo:

Son aquellos en los cuales la emulsión es la más estable posible, puede ser en la cabeza del pozo (porta estrangulador) o en baterías de separadores (después del separador en la válvula KIM-RAY).

b) Las características del aceite crudo:

Gravedad específica de la emulsión.Viscosidad de la emulsión.Por ciento de emulsión.Por ciento de agua salada libre.Por ciento de total de agua salada.Gravedad específica del agua salada.Viscosidad del agua salada.Gravedad específica del aceite deshidratado.Viscosidad del aceite deshidratado.

c) Selección de reactivo:

La selección y dosificación del reactivo que debe emplearse para deshidratar un aceite; se hace por el método denominado “prueba de botella”, desarrollado por la división de estudios continuos de la Universidad de Texas.

d) Tiempo de residencia:

Es el tiempo que toma el aceite en deshidratarse, desde el momento en que entra al tanque hasta el momento en que sale (derrama), el cual se calcula tomando en cuenta la producción bruta, las características de la emulsión, la velocidad de rompimiento de la emulsión y la calidad con la que se requiere el aceite deshidratado para su venta.Conociendo toda la información acerca de la problemática, podremos encontrar la forma más rápida y de más bajo costo, para una mejor calidad en el aceite crudo que se vende.

Los trabajadores están obligados a usar durante la ejecución de labores, el equipo e implementos preventivos de riesgos de trabajo que proporciones Petróleos Mexicanos, de acuerdo con el reglamento al respecto y demás


disposiciones relativas, y los que las comisiones de seguridad acuerden (cap.II Arti).

3.2 METODOS DE TRATAMIENTO

En los inicios de la industria petrolera, el tratamiento del aceite crudo llevaba a cabo en forma diferente en los campos productores, sin embargo ninguna parte se intentó explorar la posibilidad de utilizar aditivos químicos (desemulsificantes) como medio para romper una emulsión.Algunos elementos o dispositivos auxiliares que ayudan a mejorar o acelerar el proceso de tratamiento de una emulsión es: aplicación de electricidad, utilización de dispositivos mecánicos (placas coalescederas distribuidoras de emulsión, dispositivos de lavado, entre los más conocidos) y aplicación de diluyentes (solventes), disminuir la viscosidad de la emulsión.

Estos elementos van incorporados en los diferentes equipos deshidratadores electrostáticos convencionales, atmosféricos y por calentamiento.

Un sistema de tratamiento “ideal” para las emulsiones, es aquel en el que se tiene los más bajos costos de operación, que requiere la menor inversión para adquisición de las instalaciones necesarias y obtener la mayor calidad del aceite crudo deshidratado.

3.2.1 Inyección de Reactivo-

Comúnmente, el primer paso en el tratamiento de una emulsión, consiste en adhesión de agentes químicos desemulsificantes. El mecanismo de acción de desemulsificantes consiste en romper y desplazar la película de agente emulsionantes que rodean a la gota de agua (floculación) aumentando la tensión superficial y atracción molecular propiciando la coalescencia.Otra propiedad importante en los agentes desemulsificantes es la capacidad para humectar los sólidos presentes en la emulsión, para que sean incorporados al agua separada.

La inyección de reactivo debe hacerse en un punto donde se garantice contacto íntimo entre éste y las gotas de agua dispersas.

En la actualidad muchos de éstos, son usados como un elemento auxiliar en el tratamiento del aceite crudo como son, los desemulsificantes orgánicos de tipo iónico y no iónico, cuya aplicación y eficiencia se determina por ensayo y error mediante “Pruebas de Botella”. La selección del agente químico apropiado, más que una ciencia es un arte y la lleva a cabo personal especializado.


Un agente químico desemulsificante desarrollado para tratar una emulsión agua-aceite, debe ser capaz de desactivar la película de material emulsificante que rodea a las gotas de agua dispersas en el aceite crudo.Los reactivos son dosificados en pequeñas cantidades en algún punto del sistema de tratamiento, éstos deben ser solubles en el aceite y actuar como agentes activos de superficie sobre la película emulsificante.Los agentes químicos desemulsificantes, son sustancias polares, esto permite que sean atraídos por el agente emulsificante el cual también es una sustancia polar, Para esta atracción es muy similar a la acción generada por dos barras magnéticas. Elcontacto entre el reactivo químico y el agente emulsificante provoca que este último se rompa (floculen), favoreciendo de esta manera que las gotas más pequeñascoalescan para formar gotas mayores, las cuales se segregan de la fase de aceite por efecto de diferencia de densidades entre el agua y el aceite. En la figura No. 2, se ilustra dos muestras de la misma emulsión con y sin reactivo desemulsfticante

Sin adición de Reactivo


.

Los agentes desemulsificantes, son compuestos orgánicos, principalmente tipo glicoles asinadas o resinadas polioxialquitenos que tienen la propiedad de ser solubles en las fases.La mayoría de los tensoactivos comerciales que intervienen en la formulación de desemulsificantes pertenecen a algunas de las familias o grupos químicos siguientes:

a) Glicoles polioxietilénicos.

b) Glicoles propilenicos.

c) Productos de condensación del óxido de etileno y óxido de propileno.


d) Aminas polioxietilénicas.

e) Aminas polioxipropilenicas.

f) Resinas fenólicas polioxietilénicas.

g) Resinas fenólicas polioxipropinelicas.

h) Esferas glicores.

El punto en el cual el agente químico ruptor de la emulsión debe aplicarse, es una consideración importante en el diseño de un proceso de tratamiento; éste puede estar localizado en el fondo del pozo, el cabezal, en la línea de descarga general los pozos en la batería de separación o en la planta de deshidratación y desalado del aceite crudo.Debe haber suficiente agitación en la corriente de flujo para permitir contacto adecuado entre el reactivo y la emulsión, esto permite que el primero pueda entrar en contacto con la mayoría de las partículas de agua dispersas y neutralizar la película del agente emulsificante, para esto, debe analizarse previamente el punto de aplicación.Existen dos tipos básicos de inyección del reactivo; éstos son:

Tratamiento en la línea de flujo:

Es el método que más comúnmente se lleva a cabo para tratar el aceite crudo en la industria petrolera de nuestro país, en este método es necesario que la inyección del reactivo se haga en el punto donde se garantice un mezclado adecuado, éste generalmente se localiza en la línea donde confluye la producción de varios pozos (línea de producción general P.G.) en la batería de separadores.

Tratamiento en el fondo del pozo:

Es conocido que la viscosidad de una emulsión se incrementa conforme aumenta el grado de dispersión de las gotas de agua en el aceite crudo; por lo tanto, al aumentar la viscosidad la resistencia de flujo es mayor, ocasionando que se tengan más altas pérdidas de presión por fricción en las tuberías conductoras del crudo. Por esta razón, resulta conveniente tratar la emulsión inyectando el reactivo desemulsificante en el fondo del pozo, la temperatura prevaleciente a esta profundidad es de gran ayuda pues disminuye la viscosidad del aceite, facilita la acción del agente desemulsificante y disminuye considerablemente la resistencia del flujo en las tuberías conductoras de crudo.

Este tipo de tratamiento evita en gran parte la formación de emulsiones o sea que es un método preventivo, la inyección del reactivo comúnmente se efectúa


por el espacio anular entre la tubería de producción (T.P.) y la de revestimiento (T.R) en pozos con inyección de gas (bombeo neumático).Como ya se mencionó, para seleccionar la cantidad de reactivo desemulsifjcante apropiada para tratar un cierto volumen de aceite crudo, se realizan evaluaciones en el laboratorio conocidas como prueba de botella, para conocer el, volumen por inyectar, dependiendo de la producción que se maneje en cada caso.La relación del tratamiento es un parámetro importante en el proceso de deshidratación del aceite crudo. Resulta obvio que si se dosifica al aceite crudo en menor cantidad de reactivo desemulsificante requerido no se logra un rompimiento completó de la emulsión.

Por otra parte, si se emplea demasiado reactivo, se puede llegar a tener un “sobretratamiento” de la emulsión, lo que conduce en la mayoría de los casos a una “reemulsificación”. Esta situación en forma momentánea, resulta más perjudicial que si no se inyectara reactivo. Para resolver este problema, se debe de suspender la inyección de reactivo temporalmente, y manejar más emulsión “fresca” en el sistema de tratamiento para conseguir la disminución de la concentración del desemulsificante.

Por lo anteriormente descrito, se observa la importancia que tiene el inyectar apropiadamente el reactivo químico desemulsificante.

3.2.2 Calentamiento de Emulsión

Los efectos positivos de calentar una emulsión:

a) Debilita la película que rodea a la gota de agua.

b) Disminuye la viscosidad del aceite crudo.

c) Disminuye la diferencia de densidad entre el agua y el aceite crudo.

Por estas razones, el calor debe aplicarse en forma adecuada, mediante la adhesión de suficiente energía calorífica con esto se reduce el tiempo de reposo requerido para obtener una buena separación del agua y el aceite crudo.

El combustible utilizado para calentar es generalmente gas natural, en algunos casos el aceite crudo puede usarse como combustible.

En el proceso de tratamiento con dispositivo de calentamiento existen dos tipos. Calentador a fuego directo vertical y horizontal con cámara de combustión interna, como se ilustra en la fig. 3ª y 3 b. Calentador a fuego indirecto con cámara de combustión interna. como se ilustra a continuación.




Cuando se aplica calor para romper una emulsión, el agua absorbe hasta dos veces más calor que el aceite crudo, de hecho en todos los diseños de calentamiento de emulsión se efectúa el principio de eliminación de agua libre, el equipo que cumple con esta función es comúnmente conocido como “Tanque eliminador de agua libre” o “Separador” prácticamente todos los sistemas de tratamiento de emulsión tiene uno ya sea en forma individual o incorporado a cualquiera de los sistemas ver fig. 5.


Los efectos negativos de calentar una emulsión son:

a) E! tratamiento resulta caro, debido al costo del combustible usado para alcanzar altas temperaturas.

b) A mayor temperatura aumenta la velocidad de corrosión en el equipo de trátamiento

.c) Al calentar el agua salada con el aceite crudo, se incrementa la tendencia a la

depositación de incrustación en el equipo, esto provoca a menudo el paro del equipo para realizar operaciones de limpieza.

d) Los hidrocarburos ligeros en el crudo se evaporan a medida que se adiciona calor de manera que éste se encoge y disminuye su gravedad API, en la fig. 6 se muestra una gráfica de las pérdidas de gravedad API en función de la reducción de volumen, para aceite crudo de diferente gravedad API.

e) Para la operación de los calentadores se requiere personal. especializado.f) La operación de los calentadores es de alto riesgo.


3.2.3 Equipo Convencional de Tratamiento

Un tratador convencional llamado también “Tratador de emulsiones” “Tratador Térmico”, es un equipo que combina prácticamente todos los elemento que intervienen en el tratamiento de emulsiones.Cuando en el proceso se usan reactivos químicos y calor, se le llama “tratador térmico”, cuando además se aplica electricidad, a fin de acelerar el proceso de deshidratación, entonces se le conoce como “tratador termoelectroquímico”.Dependiendo de los requerimientos del proceso, el tratador convencional puede diseñarse de tal manera que en una misma unidad pueda incluirse uno o todos los elementos siguientes:


1. Separación de aceite y gas.

2. Eliminación de agua libre.

3. Sección de calentamiento.

4. Sección de agua de lavado.

5. Sección de filtrado.

6. Sección de estabilización,

7. Sección de intercambio de calor.

8. Sección de campo electrostático.

Pueden hacerse muchas modificaciones al principio básico de diseño de tratadores dependiendo de las características de la emulsión.Por lo consiguiente el equipo conveniente en su instalación y mantenimiento es de un costo muy alto.

3.2.4 Deshidratación Electrostática

La deshidratación electrostática se lleva a cabo por medio de la acción de un sistema eléctrico.

El campo electrostático es el más efectivo y versátil medio de separar las mezclas de un tipo de sustancias con otra. Esta influencia se emplea para separar granulados sólidos de sólidos, sólidos de gas, líquido de gas, sólidos de otros líquidos y dispersión, líquidos de dispersiones continuas entre estas aplicaciones, la última es la más utilizada para la purificación del aceite crudo, estos coalecedores se usan para reducir el contenido de agua y sal y hacer el producto de más alta calidad para su venta y refinación.

El efecto del campo eléctrico es vencer la resistencia de la floculación y así propiciar la coalescencia, en otras palabras, el campo eléctrico hace que las gotas choquen entre ellas dando como resultado que se formen gotas mayores las cuales se drenan (coalecen) hacia el fondo del recipiente por efecto de gravedad, el aceite limpio continúa fluyendo en forma ascendente por la diferencia de densidades hacia la parte superior del equipo para de ahí ser enviado hacia el tanque de almacenamiento y el agua separada drenada hacia su tratamiento.El sistema eléctrico consiste de transformadores y dos electrodos de tal forma que su sección transversal es perpendicular el flujo de líquidos, condición necesaria para que actúe un campo eléctrico sobre una partícula de agua con cargas libres, la distancia de los electrodos es ajustable esto con el fin de variar el voltaje, según los


Requerimientos del proceso.

Existen interruptores de corriente accionados con sistema de flotador para prevenir el daño a la unidad cuando se suscitan cambios en el nivel del líquido.

Efectos negativos para la deshidratación electrostática:

• Manejo de cantidades pequeñas de aceite crudo.

• Requiere de controlar la incrustación y corrosión en el proceso.

• Requiere de un consumo alto de energía (electricidad).

• Su costo es alto.

• Su vida útil es menor que otro tratamiento.

• Su valor de rescate es del 40%.

• Requiere de un frecuente mantenimiento.

• Y en ocasiones requiere de otros sistemas como la adición de calor y la inyección de reactivo desemulsificante.



3.2.5 Asentamientos

La deshidratación de) aceite crudo por asentamiento es esencialmente un proceso de separación por gravedad; ésta proporciona la fuerza natural requerida para remover las partículas de agua que se encuentran dispersas en el aceite crudo.

El asentamiento es la última etapa en la deshidratación del aceite crudo, en esta parte del proceso donde el tiempo de retención actúa sobre a corriente de líquido, a fin de proporcionar la separación del agua y el aceite crudo.

En los dispositivos utilizados para el tratamiento del aceite crudo, el tiempo de residencia limita el volumen a tratar, dicho de esta forma, la capacidad de tratamiento depende del tiempo en que el aceite crudo con agua emulsionado permanezca en el equipo de asentamiento.El tiempo necesario para que las partículas de agua de menor tamaño se asienten en el fondo del recipiente, es uno de los parámetros de diseño más importantes, su efecto puede analizarse relacionando los siguientes datos

Velocidad de asentamiento de la partícula de agua.

Aceleración de la gravedad.

Radio de la partícula de agua.

Densidad relativa del agua.

Densidad relativa del aceite crudo.

Viscosidad del aceite crudo.

Tomando en cuenta que el diámetro de estas gotas minúsculas varía de una a otra varias centenas de micras, la mayoría tiene un tamaño del orden de 10 micras.

Originalmente el tratamiento del aceite se efectuaba en tanques vérticales elevados, a presión ambiente, de tal forma que el efecto de la gravedad permite el flujo del aceite crudo limpio hacia los tanques de almacenamiento. En la actualidad las especificaciones establecidas para el manejo del aceite crudo tratado, en cuanto a su grado de limpieza, han ocasionado que se utilicen adicionalmente aditivos químicos desemulsificantes.

El equipo más común usado para permitir el asentamiento final del agua separada, luego que se ha agregado el reactivo desemulsificante se le conoce como “deshidratador” (gun barrel), como se ilustra en la fig. 8.


Para acceder a las cúpulas de los tanques, se deberá subir procurando hacer “ESTACIONES” y colocarse a favor del viento, aun con el equipo de protección respiratoria. El área donde se efectúa la medición o muestreo, debe estar protegida con barandales, en caso extremo de no existir estos accesorios, el operador debe utilizar cinturón de seguridad y cable de vida.

Las cúpulas de los tanques y los pisos comprendidos dentro de los diques de seguridad de los mismos, deben mantenerse limpios (Cap. VI Art. 17).


Al efectuar la medición y muestreo de crudo en los tanques de almacenamiento, los operadores deben usar equipo de protección respiratoria (Cap.VI, Art. 25).




8a.-¿Cuáles son los parámetros que deben analizarse para que las partículas de Agua de menor tamaño se asienten en el fondo del recipiente?__________________________________ ___________________________________

__________________________________ ____________________________________

__________________________________ ____________________________________


8b.- Dibuje Ud. el Tanque Deshidratador (Gun-Barrel) con sus accesorios.



MUESTREO


Generalmente para fines de control de calidad, se toman diariamente muestras de diversos productos inflamables, en recipientes de metal, vidrio o plástico, de pequeñas dimensiones, provistos de tapones o con válvula. El manejo de estas muestras requiere conocimiento de las propiedades físicas, químicas y tóxicas de la sustancia que se va a muestrear. Es conveniente, una vez que se han tomado las cantidades necesarias para la prueba ó análisis correspondientes, sean eliminadas por un procedimiento que no represente riesgo. Los recipientes que contengan las muestras de productos inflamables, deben mantenerse siempre tapados.

4.1 EN POZOS PRODUCTORES

Esta práctica cubre el procedimiento para obtener manualmente muestras representativas del aceite crudo.

Recipientes de muestreo

Los recipientes para muestreo tienen variedad de formas tamaños y materiales, para esta práctica se requiere la botella de plástico, de un litro de capacidad.

Los recipientes deberán ser llenados en su volumen de muestra necesaria que no exceda al 80% de la capacidad del recipiente, la capacidad adicional se requiere para la expansión térmica de la muestra y facilidad del mezclado.

El recipiente deberá ser inclinado para asegurar el completo drenado del líquido (solvente o agua).

No deberá contar con bolsas internas o espacios muertos.

Deberá inspeccionarse que la entrada de la botella sea de tamaño adecuado para facilitar el llenado, inspección y limpieza.

La botella de plástico tienen la ventaja que no se puede romper como la de vidrio o corroer como los recipientes de metal.

• La tapa, deberá tener rosca, contar con empaque de un material que no se deteriore o contamine la muestra (poliuretano).

Seguridad en el muestreo

Es necesario que se cumplan las medidas de seguridad


empleadas en el muestreo.

• Usar el equipo de seguridad personal.- Ropa de algodón a- Lentes.- Casco. b)- Zapato- Guantes (carnaza). - Ropa de hule

• Use el material y equipo necesario para muestrear con seguridad.

• Nunca golpee las válvulas.• Deje normalizar su respiración antes de tomar una muestra.• Cierre bien las válvulas de muestreo.• Nunca se coloque frente a las válvulas de muestreo.• No fume, no muestre en estado de ebriedad, enfermo o bajo efecto de alguna

droga.

• Muestree con la cara a favor del aire y parado adecuadamente.

• No deje sucia el área de muestreo.• Reporte las condiciones inseguras.

Queda estrictamente prohibido fumar y encender fósforos dentro de las instalaciones, independientemente de que existan o no letreros indicando prohibición (Cap. II Art.39).

Para limpieza de herramientas, aparatos, maquinaria, ropa, piso etc. En general por ningún motivo se debe utilizar como solvente gasolina productos inflamables. Tampoco se usarán estos productos para el aseo corporal.

PROCEDIMIENTO DE MUESTREO

En este procedimiento se tratará exclusivamente de los pozos con sistema explotación artificial de bombeo neumático, por ser éstos los únicos que cuentan con tratamiento químico.

La toma para obtener muestra se encuentra generalmente instalada inmediatamente después de la cruceta y esa toma para muestras consiste en una reducción botella de 2” a 1/2” de diámetro con válvula de aguja de 1/2” y un codo conector de 90° (grados).


El personal que realice esta operación de muestreo debe aplicar las reglas de seguridad antes mencionadas, los pasos para sacar la muestra son lo siguientes:

a) Preguntar al personal encargado del manejo de estos pozos, la cantidad de descargas que tiene en ese momento el pozo a muestrear.

b) Purgar la válvula muestreadora cuando el pozo no esté fluyendo para desalojar residuos que pudiera contener.

c) Esperar el tiempo necesario para la descarga del pozo.

d) En el momento que el pozo empiece su descarga dependiendo del tiempo que se lleve descargando, la muestra se tomará a la mitad de su descarga.

e) Si la muestra no ha sido suficiente con una sola descarga, repetir los pasos b, c y d, cuantas veces sean necesarias.

f) Etiquetar la muestra con los siguientes datos: Fecha, hora, número, nombre del pozo.

g) Limpiar el área de muestreo.


4.2 EN BATERÍA DE SEPARACIÓN


RECIPIENTES DE MUESTREO

Los recipientes de muestreo tienen variedad de formas, tamaños y materiales, para esta práctica se requiere de botellas de plástico de un galón de capacidad (3.785 lts.)

Los recipientes deberán ser llenados en su volumen de muestra necesaria que no exceda al 85% de la capacidad del recipiente, la capacidad adicional se requiere para la expansión térmica de la muestra y facilidad del mezclado.El recipiente deberá ser inclinado para asegurar el completo drenado del líquido (solvente o agua).• No deberá contar con bolsas internas o espacios muertos.• Deberá inspeccionarse que su tapa o cubierta sea de tamaño adecuado para facilitar el llenado, inspección y limpieza.La botella de plástico tiene la ventaja que no se puede romper como la de vidrio o corroer como el recipiente de metal.La tapa deberá tener rosca, contar con empaque de un materia que no se deteriore o contamine la muestra.

SEGURIDAD EN EL MUESTREO

Es necesario que se cumplan las medidas de seguridad empleadas en el muestreo. Usar el equipo de seguridad personal:

- Ropa de algodón- Lentes.- Casco.- Zapato.- Guantes (carnaza).- Ropa de hule.

Use el material y equipo necesario para muestrear con seguridad. Nunca golpee las válvulas. Nunca muestre cuando estén soldando. Deje normalizar su respiración antes de tomar una muestra. Cierre bien las válvulas de muestreo. No fume muestre con la cara a favor del aire y parado adecuadamente. No deje sucia el área de muestreo Reporte las condiciones inseguras.



La toma para obtener muestra se encuentra generalmente después del separador de P.G. en la válvula motora KIM-RAY. Esta toma para muestras consiste en una válvula de compuerta de 1/4” y un codo conector de 90°.

El personal que realice esta operación de muestreo debe aplicar las reglas de seguridad antes mencionadas.

a) Preguntar al personal encargado del manejo del o los separadores el tiempo aproximado de descarga en el o los separadores.

b) Purgar la válvula motora KIM-RAY por la válvula de compuerta de 1/4”, antes que descargue del separador, para desalojar residuos que pudiera contener.

c) Esperar el tiempo necesario para la descarga del separador.

d) En el momento en que el separador empiece su descarga se tomará la muestra.

e) En las baterías que contengan más de un separador repartirá el volumen total de la muestra entre el total de los separadores que se encuentren a producción general.

f) Repitiendo en cada uno de ellos los pasos b, c y d, cuantas veces sean necesarias.

g) Etiquetar la o las muestras con los siguientes datos: fecha, hora, número y nombre de la batería.

h) Limpiar el área de muestreo.


4.3 EN LA LLEGADA DEL TANQUE DESHIDRÁTADOR



• Los recipientes para muestreo tienen variedad de formas, tamaños y materiales, para esta práctica se requiere la botella de plástico de un litro o de un galón de capacidad dependiendo de los análisis a realizar.• Los recipientes deberán ser llenados al 85% de la capacidad del recipiente, la capacidad adicional se requiere para la expansión térmica de la muestra y facilidad del mezclado.• El recipiente deberá ser inclinado para asegurar el completo drenado del líquido (solvente o agua).• No deberá contar con bolsas internas o espacios.• Deberá inspeccionarse que su tapa o cubierta sea de tamaño adecuado para facilitar el llenado, inspección y limpieza.• La botella de plástico tiene la ventaja que no se puede romper como


la de vidrio o corroer como los recipientes de metal.• La tapa deberá tener rosca, contar con empaque de un material que no se deteriore o contamine la muestra.


Es necesario que se cumplan las medidas de seguridad empleadas en el muestreo.

• Usar el equipo de seguridad personal.- Ropa de algodón- Lentes.- Casco.- Zapato.- Guantes (carnaza).- Ropa de hule.• Use el material y equipo necesario para muestrear con seguridad.• Nunca golpee las válvulas.• Nunca muestre cuando estén soldando.• Deje normalizar su respiración antes de tomar una muestra.• Cierre bien las válvulas de muestreo.• No fume• Muestree con la cara a favor del aire y parado adecuadamente.



La toma para obtener muestra se encuentra generalmente instalada en la línea de

llegada al flume en un tanque deshidratador y esta toma de muestras se localiza a

180° con respecto al diámetro horizontal de la línea y consiste en una válvula de

compuerta de 1/2” y un codo conector de 90° .

El personal que hace esta operación de muestreo debe aplicar las reglas de

seguridad antes mencionadas.

a) Purgar la válvula de muestreo.

b) Inspeccionar el recipiente para muestreo que se encuentre limpio.

c) Colectar la muestra en el recipiente de muestreo al 85% de la capacidad del

recipiente.

d) Tapar el recipiente de muestreo

e) Etiquetar el recipiente inmediatamente después de tomar la muestra con los

siguientes datos: fecha, hora, nombre , numero

f) Limpiar el área de muestreo.


4.4 PERFIL DE TANQUE DESHIDRATADOR

Esta práctica cubre el procedimiento para obtener manualmente muestras

representativas de aceite-crudo.

Recipientes de muestreo

• Los recipientes para muestreo tienen variedad de formas tamaños y

materiales, para esta práctica se requiere la botella de plástico de un

litro de capacidad.

• Los recipientes deberán ser llenados en su volumen de muestra

necesaria que no exceda al 80% de la capacidad del recipiente, la

capacidad adicional se requiere para la expansión térmica de la

muestra y facilidad del mezclado.

• El recipiente deberá ser inclinado para asegurar el completo drenado

del líquido (solvente o agua).

• No deberá contar con bolsas internas o espacios muertos.

• Deberá inspeccionarse que la entrada de la botella sea de tamaño

adecuado para facilitar el llenado inspección y limpieza.


• La botella de plástico tiene la ventaja que no se puede romper como

la de vidrio o corroer como los recipientes de metal.

• La tapa, deberá tener rosca, contar con empaque de un material que

no se deteriore o contamine la muestra (poliuretano).

Seguridad en el muestreo:

Es necesario que se cumplan estrictamente las medidas de seguridad empleadas

en el muestreo.

• Usar el equipo de seguridad personal

- Ropa de algodón.

- Casco

- Lámpara anti-chispa.

- Zapatos

- Herramienta anti-chispa.

- Guantes (nitrilo).

- Ropa de hule.

- Equipo de respiración autónomo.

• Use el material y el equipo necesario.

• Antes de muestrear, avise al encargado, personal de laboratorio

o al personal de la planta de inyección de agua congénita.

• Hágase acompañar de otra persona.

• Deje normalizar su respiración antes de empezar a tomar las

muestras.

• No abra la escotilla de los tanques con las manos, use el pie.

• No fume, no muestree en estado de ebriedad, enfermo o bajo el

efecto de alguna droga.

• No camine en los tanques si no es necesario.

• Nunca use un tornillo como plomada, use plomo o bronce.

• No camine sobre las tuberías.

Reporte las condiciones inseguras (tapa de tanques sucios, escaleras sucias,

diques sucios, falta de iluminación).


• Muestree con la cara a favor del aire y parado adecuadamente.

Sugerencia:

Al tomar muestras de los tanques que contengan líquidos flamables, deben

emplearse cordeles o cadenas y contrapeso (pilón) de bronce o cobre o

cualquier otro material que no presente peligro de producir chispa por

fricción o golpe (Cap. II Art.26)

Es necesario que se cumplan estrictamente las medidas de seguridad en el

muestreo de estos tanques, porque en ocasiones estas labores se realizan en

condiciones desfavorables, tales como lugares apartados y en horarios

extraordinarios con escaso personal para prestar auxilio en caso de accidente, ya

que durante el trabajo de muestreo que se lleva a cabo en el área de tanques se

presentan situaciones peligrosas en las que se corre el riesgo de provocar un

accidente por ejemplo: durante la trayectoria hasta el punto de muestreo y de

regreso, las condiciones climatológicas adversas, el terreno resbaloso al subir y

bajar escaleras y al momento de tomar las muestras.

Las lámparas eléctricas portátiles que se emplean dentro de las

instalaciones o áreas de proceso, deben ser de seguridad y/o a prueba de

explosión (Cap.IX), Art.48).


a) Revisar el equipo de seguridad que funcione adecuadamente.

b) Tener la trampa de muestreo en buenas condiciones.( Ver fig. No. 13)


La trampa debe diseñarse de tal manera que la muestra pueda obtenerse a

cualquier punto específico dentro del tanque. El tamaño de la trampa dependerá

del volumen requerido para su análisis, deberá ser capaz de penetrar el aceite en

el tanque al nivel requerido, equipado mecánicamente para permitir el llenado a

cualquier nivel:

La trampa debe tener las siguientes características:

• El materia( que está hecha debe ser antichispa (bronce).

• La tapa es de material neopreno perforado por un alambre de material

bronce ‘sujetado por una arandela del mismo material.

• La trampa va sujeta a una cuerda anudada a intervalos de un

metro (generalmente el largo de la cuerda es de 13.5 Mts.)

• La tapa va sujeta en una cuerda del mismo largo pero sin nudos.

c) Subir al tanque pausadamente haciendo dos o tres estaciones.

d) Abrir la escotilla con el pie.

e) Inspeccionar la limpieza de la trampa de muestreo.

f) Bajar la trampa de muestreo destapada, al nivel de la superficie de el líquido

conocido como (espejo) hasta que se llene, anotar la distancia que hay de la

escotilla al nivel del espejo, ésta será la medida del vacío del tanque, subir y vaciar

la muestra en el recipiente para muestreo (botella).


g) Bajar la trampa de muestreo tapada a velocidad uniforme al nivel de un metro

de la superficie (del espejo) en otras palabras se sumará un metro a la medida que

tenga el vacío del tanque. Se jala la cuerda atada al tapón hasta destapar, dejar

llenar en su totalidad la trampa de muestreo, subirla y vaciar el contenido dentro

del recipiente para muestra.

h) Bajar la trampa de muestreo tapada a velocidad uniforme al nivel de dos metros

de la superficie (del espejo), en otras palabras, se sumará dos metros a la medida

que tenga el vacío el tanque, se jala la cuerda atada al tapón hasta destapar, dejar

llenar en su totalidad la trampa de muestreo, subirla y vaciar el contenido dentro

del recipiente para muestra.

i) Repetir el paso anterior (h) cuantos metros haya en la fase de aceite (colchón de

aceite), marcando los recipientes para muestra con el número de cada metro

muestreado (generalmente el colchón tiene de 7 a 8 metros). Hasta encontrar

100% agua.

Generalmente en el último metro de la fase aceite (colchón de aceite). se

encuentra la interfase que es donde empieza el colchón de aceite y termina el

colchón de agua y se muestrea de la siguiente manera.

j) Bajar la trampa de muestreo tapada a velocidad uniforme al nivel donde se

encontró 100 % agua, se sube la trampa 50 cm, se jala la cuerda atada al tapón

hasta destapar, se deja llenar en su totalidad la trampa de muestreo, subir y vaciar

el contenido sobre la palma de la mano para observar la muestra, dependiendo el

porcentaje de agua y de aceite se repetirá el procedimiento bajando o subiendo la

trampa de muestreo hasta encontrar la interface base 50% agua y 50% aceite.

k) Al encontrar la interfase, se tomarán dos muestras de 10 cm. en 10 cm. hacia

arriba de la interfase, se toma una de la interfase y 2 muestras de 10 cm. en 10

cm. hacia abajo de la interfase

l) Etiquetar e! recipiente inmediatamente después de tomar la muestra. Usar

marcador con tinta resistente al agua, con los siguientes datos: fecha, hora,

número de tanque, número de muestras en (metros.).


Fig. 13 Perfil de Tanque deshidratador



Para accesar a las cúpulas de los tanques, se deberá subir procurando hacer

“estaciones” y colocarse a favor del viento, aun con ‘el equipo protección

respiratoria. El área donde se efectúa la medición o muestreo, debe estar

protegida con barandales. En caso extremo de no existir estos accesorios, el

operador debe utilizar cinturón de seguridad y cable de vida (SIPA).

4.,5 EN LA SALIDA DEL CRUDO ESTABILIZADO

Esta práctica cubre el procedimiento para obtener manualmente muestras

representativas del aceite crudo.


Los recipientes para muestreo tienen variedad de formas, tamaños y materiales,

para esta práctica se requiere la botella de plástico de un litro o de un galón

capacidad, dependiendo de los análisis a realizar.

Los recipientes deberán ser llenados al 85 de la capacidad del recipiente,

capacidad adicional se requiere para la, expansión térmica de la muestra y

facilidad del mezclado.

e El recipiente deberá ser inclinado para asegurar el completo drenado del líquido

(solvente o agua).

• No deberá contar con bolsas internas o espacios.

• Deberá inspeccionarse que su tapa o cubierta sea de tamaño adecuado para

facilitar el llenado inspección y limpieza.

La botella de plástico tiene la ventaja que no se puede romper como la de

vidrio corroer como los recipientes de metal.

La tapa deberá tener rosca, contar con empaque de un material que no

deteriore o contamine la muestra.


Es necesario que se cumplan las medidas de seguridad empleadas en

el muestreo.

• Usar el equipo de seguridad personal.

• Ropa de algodón

• Lentes.


• Casco.

• Zapato.

• Guantes (carnaza).

• Ropa de hule.

• Use el material y equipo necesario para muestrear con seguridad.

Nunca golpee las válvulas.

Nunca muestree cuando estén soldando.

Deje normalizar su. respiración antes de tomar una muestra.

Cierre bien las válvulas de muestreo.

No fume

Muestree con la cara a favor del aire y parado adecuadamente.

No deje sucia el área de muestreo Reporte las condiciones inseguras.


vida.:

,1

La toma para obtener muestra se encuentra generalmente instalada en la línea

de salida, después del colector (rueda de la fortuna) en un tanque deshidratador y

esta toma de muestras se localiza a 180° con respecto al diámetro horizontal de la

línea y consiste en una válvula de compuerta de ½” y un codo conector de 90°.

El personal que hace esta operación de muestreo debe aplicar las reglas de

seguridad antes mencionadas.

Purgar la válvula de muestreo.

Inspeccionar el recipiente para muestreo que se encuentre limpio.

Colectar la muestra en el recipiente de muestreo al 80% de la capacidad del

recipiente.

Tapar el recipiente de muestreo

Etiquetar el recipiente inmediatamente después de tomar la muestra con los

siguientes datos: fecha, hora, nombre, número.

Limpiar el área de muestreo.




Purgar la válvula________________por la válvula de _____________________1/4” antes

Que descargue el ____________________________

Esperar la __________________________________

Tomar la ___________________________________

Etiquetar las muestras con los datos siguientes:

_____________________ _______________________ ________________________

Limpiar el área de __________________________________________________________

3.- Muestreo de la llegada al tanque deshidratador:

Purgar la _______________________________

Colectar la_______________________________

Etiquetar la muestra con los datos siguientes:

______________________ ________________________ _______________________

Limpiar el ________________________________

4.- Como obtener la muestra en un tanque de deshidratación:

Bajar la trampa de muestreo al nivel de la superficie del líquido conocido como

_________________________ hasta que ______________________________

Anotar la distancia que hay de la _________________al nivel del__________________

5.- Como obtener la interfase en el tanque deshidratador:

Bajar la trampa tapada a ____________________________________________

Al nivel donde se encontró 100% ______________________________________

Se sube la_____________________________________ 50 cm.



USO, SELECCIÓN Y MANEJODE

REACTIVOS QUÍMICOS


5.1 USO DE REACTIVOS QUÍMICOS

Comúnmente un solo reactivo desemulsificante no satisface de manera óptima él

total de las características mencionadas, por ejemplo un producto puede ser muy

buen rompedor de la emulsión pero ineficiente para limpiar el aceite; o bien, puede

ser efectivo para definir la interface y romper la emulsión, pero no para limpiar el

agua, etc., debido a esto, se ve la necesidad de combinar varios reactivos básicos

para obtener un producto que satisfaga todas las características para la

separación el agua y el aceite.

Ala mezcla de dos o más reactivos desemulsificantes básicos se le conoce romo

“formulación de Productos”. Para establecer la formulación se parte con las

dosificaciones previamente determinadas mediante las pruebas de botella, con las

cuales se obtuvieron los mejores resultados para cada producto específico,

posteriormente se van variando las proporciones de los reactivos en la mezcla,

esto depende desde luego de los resultados obtenidos en esta parte del proceso,

donde se pone de manifiesto la experiencia del personal especializado en esta

área de la producción, para interpretar en forma adecuada los resultados de las

pruebas y así tomar las medidas de solución adecuada.

En esta forma, es como se obtiene una formulación de desemulsificantes básicos

para tratar el aceite crudo emulsionado y obtener mediante su uso, por una parte,

aceite limpio dentro de especificaciones; y por la otra, agua de desecho con la

mínima cantidad de aceite, esto último para evitar en lo posible los problemas de

contaminación.

Normalmente en México, la adición de reactivo desemulsificante para su

evaluación a escala de laboratorio, se lleva a cabo con soluciones del reactivo al

2% sin embargo, este valor se puede aumentar si se conoce que las emulsiones

por tratar son demasiado duras, las características de la emulsión, así como su

grado de estabilidad, son los factores que determinan el tipo de reactivos

químicos, y su concentración en la solución a probar. En este trabajo, se describe


la forma de preparación al 2% en volumen de un desemulsificante, así como el

procedimiento de la prueba de botella usando dicha solución.

Los solventes ampliamente recomendados para preparar las soluciones de

desemulsificante son: xileno, benceno, tolueno y alcohol isopropílico, siendo el

xileno y el alcohol isopropílico los usados en este trabajo por ser los menos

tóxicos.

PREPARACIÓN DE UNA SOLUCIÓN DEL DESEMULSIFICANTE AL 2%

Medidas de Seguridad

El personal que prepare la solución deberá portar el equipo de seguridad

adecuado para disminuir’ el riesgo de un accidente. El equipo de protección es:

• Ropa de Algodón

• Lentes ( CARETA FACIAL )

• Mandil (Hule)

• Guantes (Nitrilo)

• Zapato

Procedimiento

1.- Preparar una mezcla de solventes con 75% de xileno y 25% de alcohol

isopropílico

2.- Medir 49 ml. de la mezcla de solventes (xileno alcohol isopropílico) en una

probeta graduada de 50 ml Y colocarlo en una botella de vidrio con capacidad

aproximada de 100 ml.

3.- Llenar una jerínga graduada de 5 ml. Con reactivo desemulsificante, hasta que

pase de la marca de 2 ml., enseguida, expulsar las burbujas de aire que se

encuentran en el interior de la jeringa empujando el émbolo hasta que éste

alcance la marca de 1 ml.

4.- Colocar el reactivo desemulsificante contenido en la jeringa dentro de la botella

que contiene los 49 ml. De solvente.

5.- Marcar la botella de solución con el número o símbolo de identificación del

reactivo desemulsificante.

En forma similar, para preparar solución a cualquier relación volumétrica de

reactivo deseada, repetir los pasos 1 a 5.


5.2 PRUEBAS DE COMPORTAMIENTO

Las pruebas de comportamiento mejor conocidas como “pruebas de botella”, se

emplean para evaluar y seleccionar agentes químicos desemulsificantes,

permitiendo definir, cualitativamente su eficiencia en lo que respecta a velocidad

de rompimiento de la emulsión, cantidad y grado de limpieza del agua separada,

definición de la interfase agua-aceite y calidad del aceite deshidratado.

Con este método se trata de reproducir a escala laboratorio, las condiciones para

el tratamiento de las emulsiones en el campo tales como; temperatura de

operación, tiempo de asentamiento, tiempo de contacto y grado de dispersión de

la emulsión (estabilidad).

El desarrollo de estas pruebas es empírico, y son por ensayo y error, por lo que

para seleccionar el tipo de agente químico adecuado y su dosificación para el

empleo en la deshidratación de crudo, requiere de experiencia y destreza.

Existen tres reglas básicas que deben considerarse en el proceso de la realización

de prueba de botella:

1. La muestra para realizar las pruebas de botella debe ser representativa de la

emulsión a tratar.

2. La muestra debe ser lo más “fresca” posible, esto debido a los parámetros

susceptibles de cambio mientras se llevan a cabo las pruebas.


3. Las mismas condiciones de agitación y temperatura que se tienen en el equipo,

deben simularse con la mayor aproximación en el laboratorio.

Las muestras de crudo emulsionado para efectuar las pruebas de botella, pueden

recolectarse en la descarga del pozo donde se encuentra el porta estrangulador y

después del separador en la válvula motora KIM-RAY en la de separadores.

En caso de que en los puntos antes mencionados ya se tenga inyección, de

reactivo, se tendrá que suspender la inyección el tiempo necesario que garantice

que el aceite crudo emulsionado, esté libre de reactivo desemulsificante en su

totalidad, para que la muestra sea lo más representativa y fresca de la emulsión a

tratar en la prueba de botella.

Con esto obtendremos mejores resultados, ya que en ocasiones las

características de la emulsión producida varía considerablemente por la mínima

presencia de reactivo desemulsificante lo que origina resultados erróneos.

Es importante tomar en cuenta que la mayoría de las emulsiones se vueive más

estables con el tiempo; en consecuencia, la realización de las pruebas de boteIla

deben hacerse lo más pronto posible, después de que se han tomado las

muestras proporcionando resultados más confiables.

Medidas de Seguridad

El personal que desarrolle la prueba deberá portar el equipo de seguridad

adecuad para disminuir el riesgo de un accidente. El equipo de protección es:

• Ropa de Algodón

• Lentes

• Mandil (Hule)

• Guantes (Nitrilo)

• Zapato

Procedimiento de la prueba de botella: Una vez que se ha preparado la solucióí al

porcentaje deseado, la prueba de botella para seleccionar la dosificación y

reactivar el desemulsificante adecuado, con la que se realizará el tratamiento en el

campo se efectuará de la siguiente manera:

El personal que elabore la prueba deberá portar el equipo de seguridad adecuado

para disminuir el riesgo de un accidente.


1.- Analizar la muestra por el método de agua y sedimento por

centrifugación.

2.- Para asegurar que toda la muestra obtenida en la botella

muestreadora se representativa del fluido, es recomendable aplicar

agitación violenta y continua antes de llenar cada una de las botellas graduadas

en donde se realizará la prueba.

3.- Llenar las botellas graduadas que se usan comúnmente en estas pruebas

con emulsión fresca hasta la marca de 100 mililitros (ml).

4.-. Enseguida con una pipeta o jeringa con graduación en mililitros (ml)

microlitros (pl) agregar la solución del reactivo a evaluar a cada una de la botellas

en diferentes cantidades por ejemplo; 0.02 a la primer botella a 0.04 la segunda

botella y así sucesivamente la cantidad dependerá de los barriles de aceite crudo

a tratar por cada litro de reactivo. (Ver fig. 17)

5.- Colocar las botellas de tal forma que la que contenga menor dosificación

este alineada de izquierda a derecha según vaya aumentando la cantidad de

reactivo dosificado, marcando las botellas de acuerdo a la cantidad de solución de

reactivo dosificado como se muestra en la figura 18.

6.- Tomar las botellas y agitarlas aproximadamente 200 veces con la misma

intensidad, enseguida colocarlas en su posición original para permitir la floculación

y coalescencia del agua contenida en la emulsión (agua-aceite) aflojando

ligeramente las tapas de las botellas.

7,- Anotando la hora exacta en que se terminó la agitación de las botellas para

llevar un seguimiento del comportamiento en cada una de las botellas hasta su

término

8.- Pasando el tiempo de asentamiento, si la separación de aceite limpio y agua,

aparece más definida en una o unas de las botellas que en el resto, observar cuál

es la cantidad de reactivo que contiene dicha botella, como se muestra en la fig.

19

9.- Si la separación del agua y el aceite no resulta satisfactoria, debe probarse otra

relación de tratamiento (en otras palabras, aumentar la cantidad de reactivo) o

bien evaluar otro reactivo.


TABLA DE DOSIFICACIÓN PARA PRUEBAS DE BOTELLA

La tabla de abajo, muestra el volumen de diferentes porcentajes de concentración

de soluciones desemulsificadoras que deben de agregarse a 100 ml. De una

emulsión para dar la dosis en ppm. Como se indica en la columna del lado

izquierdo.



5.3 EVALUACIÓN Y SELECCIÓN DE REACTIVOS QUÍMICOS

La selección y evaluación de agentes químicos desemulsificantes, es la parte del

proceso en donde se pone de manifiesto la experiencia del personal especializado

en esta área de la producción, para interpretar en forma adecuada los resultados

de las pruebas de comportamiento (pruebas de botella) y así seleccionar el agente

químico desemulsificante que obtenga mejor calidad de aceite, rompimiento,

definición de interfase y calidad de agua.

Una vez que se ha determinado cuál es el agente químico más efectivo, se debe

evaluar la calidad del aceite a tratar por medio de la prueba THIEF.

Efectuándose de la siguiente manera:

1. Luego de seleccionar la o las botellas en las cuales ocurra la mejor separación

del agua y el aceite, se hace uso de una pipeta o jeringa la cual se inserta dentro

de la botella en la parte donde se tiene aceite limpio, a una profundidad

aproximada 15 milímetros (15 mm), arriba de la interfase agua-aceite, el muestreo

de aceite de la botella en este punto, indica un valor representativo del contenido

de agua en el aceite tratado en el sistema.

2. Enseguida se analiza el porcentaje de agua libre, emulsión y agua total, del

aceite muestreado en la o las botellas seleccionadas por el método de agua y

sedimento por centrifugación, pudiendo establecer consecuentemente su grado de

limpieza.

3. El agua separada en la botella debe tener una apariencia incolora, mínima

cantidad de partículas de aceite en las paredes de las botellas

4. Seleccionar el resultado con más bajo porcentaje de agua en el aceite, a este

se le hace el análisis de sal contenida en el aceite crudo (Método salinidad al

crudo)

En base a los resultados obtenidos, la selección del reactivo se lleva a cabo de la

siguiente manera:

a) El más bajo porcentaje de agua en la fase del aceite

b) Menor cantidad de sal en el aceite

c) La definición de la interfase (agua-aceite) debe ser elástica y de mayor limpieza

d) Mejor calidad y limpieza en la fase del agua


e) Mayor velocidad relativa en el rompimiento de la emulsión

A continuación se muestra una hoja de reporte donde se registran los resultados

de las pruebas. (Ver fig. 20)

NOTA: Los métodos y equipo para analizar agua y sedimento por centrifugación y

salinidad al crudo, se describen en forma más detallada en el capítulo 7.



5.4 SEGURIDAD PARA EL MANEJO Y TRANSPORTE DE QUÍMICO

Toda persona que trabaja en el manejo y transporte de reactivo químico

desemulsificante está sujeta a riesgos y por lo tanto puede sufrir un accidente, los

accidentes pueden evitarse:

a) Si conozco los riesgos a que estoy expuesto.

b) Si uso adecuadamente el equipo de seguridad.

c) Si cumplo y hago cumplir las. reglas de seguridad establecidas para toda

persona que trabaja en el manejo y transporte.

Con frecuencia el personal está expuesto al contacto con reactivos, los cuales

constituyen un riesgo para la salud ya que actúan lesionando la piel, ojos y vías

respiratorias.

En el transporte estamos expuestos a fracturas provocadas por caídas en áreas

resbalosas, en las bodegas de almacenamiento del material y en la plataforma de

los vehículos que lo transportan.

Para esto todo el personal debe usar el equipo de seguridad para evitar

accidentes y seguir las reglas de seguridad establecidas en el área de carga y

descarga.

Equipo de protección personal:

• Ropa de algodón

. Casco

• Guantes (nitrilo)

• Zapato con casquillo de acero

• Faja soporte lumbar

Características físicas y químicas:

El reactivo es un componente peligroso ya que es un material inflamable, éste

puede ser encendido por calor, chispa o flama, los vapores pueden provocar una

implosión, los contenedores (tambores) pueden explotar por excesivo calor o por

fuego, los vapores tienen riesgo de explosión en interiores, exteriores y drenajes,

ya que sus componentes son solventes (xileno, isopropanol, trimetilbenzeno) y

aromáticos (hidrocarbono).

Precauciones especiales:


En caso de que el material sea liberado o derramado, apagar cualquier fuente de

ignición (dejar de soldar, no fumar, evitar flama), colocar arena o algún material

absorbente no combustible y colocar en contenedores para su desecho.

Para el desecho, contactar con el departamento de desechos industriales o con el

encargado del tratamiento de efluentes o desechos industriales. En caso de fuego

éxtinguir con polvo químico agua o espuma, sacar los contenedores del área de

fuego sin correr riesgos, aplicar agua de enfriamiento a los lados de los

contenedores que están expuestos a las flamas hasta que el fuego se extinga,

mantenerse alejado de los contenedores.

Riesgos de salud:

Es peligroso si es inhalado, ingerido o absorbido por la piel, el contacto directo

con la piel y los ojos puede causar irritación, la inhalación e ingestión provocar

dolores de cabeza, náuseas, mareos y otros síntomas depresivos del sistema

nervios central, la exposición prolongada y repetida puede causar dermatitis, fatiga

excesiva reducción de la memoria, dolor y entumecimiento en las extremidades y

cambios er el comportamiento.

Procedimiento de emergencia y primeros auxilios:

Mover a la víctima al aire fresco y llamar a los servicios médicos. Si no respira dar

respiración artificial, en caso de tener contacto con los ojos, lavarlos con agua por

espacio de 15 mínutos. En caso de tener contacto con la piel, lavar con agua

jabón. En caso de ingestión, no inducir al vómito ya que la aspiración del materi

(hidrocarburos, alcoholes, etc), en los pulmones, si se provoca el vómito puede

provocar neumonítis química la cual puede ser fatal. Lavar la ropa contaminada

antes de volverse a usar, si persisten las molestias buscar atención médica.




EQUIPO DE INYECCIÓN DE

REACTIVO


6.1 TIPOS DE BOMBAS DE INYECCIÓN DE REACTIVO

Existen en el mercado varias marcas y tipos de bombas de inyección, pero en la

industria petrolera tienen gran aceptación los inyectores neumáticos TEXTEAM y

WILLIAMS entre los más conocidos por fácil instalación y mantenimiento, este tipo

de bombas son las más usadas en el campo por no requerir energía eléctrica, y

debido a que manejan volúmenes de reactivo a altas presiones.

Las bombas de inyección TEXTEAM 3700 y WILLIAMS P5OOw con controlador

oscilmático MK-X accionadas por gas o aire comprimido como se ilustra en las

figuras 21y22.

El objetivo principal es poder inyectar en una línea reductora de un flujo, cualquier

substancia o compuesto químico requerido, aun cuando la línea conductora del

proceso se encuentra en su interior sometida a presión.

Estos inyectores pueden tener pistones de diámetros variables como: 1/8 1/4”,

3/8”, 1/2” en la bomba TEXTEAM, en la bomba WILLIAMS va a depender del

modelo desde: 1/8 hasta 2 1/4”

La presión de trabajo de estas bombas son:

» TEXTEAM: 14 psi como trabajo mínimo.

50 psi como trabajo máximo.

> WILLIAMS: 25 psi como trabajo mínimo

100 psi como trabajo máximo

La presión de descarga de estas bombas dependerá del diámetro del pistón. Por

ejemplo:

TEXTEAM 1/8” ó 1/2” pueden tener una presión máxima de descarga de 1,500 psi

los de 1/8” una presión de descarga máxima de 1000 psi y los de 1/2” una presión

de descarga máxima de 500 psi.

El volumen por inyectar al proceso dependerá del diámetro del pistón y de los

golpes por minuto que queramos operarIos.

WILLIAMS: En estas bombas dependerá del diámetro del pistón y del diámetro del

cilindro, así como de los golpes por minuto que se opere, el modelo 500 w tiene

una máxima descarga de 1500 psi.



6.2 USO MANEJO DE BOMBAS

Como se ha mencionado, el tratamiento de las emulsiones de aceite crudo

requiere de la aplicación de compuestos químicos con características especiales,

los cuales( deben ser agregados (inyectados) a la corriente de aceite crudo

emulsionado en el lugar adecuado, esta función se lleva a cabo por medio de una

bomba de inyección de reactivo.

En las instalaciones que, operan en forma continua, la inyección de reactivo debe

aplicarse en puntos donde el reactivo tenga el mayor contacto íntimo entre éste y

los agentes emulsificantes.

La dosificación de éste, normalmente se lleva cabo con una bomba cuya función

es inyectar el reactivo químico a un gasto determinado en función del volumen de

emulsión agua-aceite a tratar.

Este tipo de bomba es reciprocante de desplazamiento positivo, descargando una

cantidad definida de líquido durante el movimiento del pistón o émbolo, es igual al

producto del área del pistón por la longitud de la carrera y se calcula con la

siguiente formula:

QLtS/min=D X L X N X 2

Donde:

Q = Gasto o volumen de bombeo

D =Diámetro al cuadrado (en pulgadas) >

L =Carrera del pistón (en metros)

N = Número de emboladas por minuto

2 = Cantidad de pistones

Como se aprecia en la fórmula anterior, el volumen por inyectar al proceso

dependerá del diámetro del pistón y de los golpes por minuto que queremos

operar.

Los inyectores TEXTEAM tipo 3700 son accionados por gas, el gas llega primero a

un regulador para mantener 30 psi de presión, esta presión se controla en el


inyector con una válvula de aguja, con esta válvula podemos acelerar o

desacelerar los golpes por minuto de los pistones, ver figura 23.


Una carrera reciprocante completa incluye dos movimientos, un movimiento hacia

arriba derecha o carrera de succión y un movimiento hacia abajo izquierda o

carrera de poder. Durante la carrera de succión las sustancias químicas son

elevadas


a través de la válvula de retención (check) dentro del cilindro del fluido. La válvula

de retención (chec;k) de succión es forzada a abrirse por el impulso producido por

el pistón-émbolo. Simultáneamente, la válvula de retención (check) de descarga

permanece cerrada por la fuerza del resorte ejercida sobre la balina, esto permite

que las sustancias químicas permanezcan en la cámara de fluido, durante la

carrera de poder, el ensamble del émbolo-pistón es impulsado hacia abajo

cerrando la válvula de retención (check) de succión. Simultáneamente las

sustancias químicas deben ser desplazadas forzándose a abrir la válvula de

retención (check) de descarga y permitiendo al fluido el ser descargado

(inyectado). Este movimiento completo del pistón o émbolo y de las válvulas de

retención (check) de succión y descarga representan una carrera completa.

NOTA: Todas las bombas de émbolo o pistón pueden ser “duplicadas” para

duplicar el volumen máximo de salida.

Estos inyectores tienen las siguientes ventajas:

1.- Pueden mezclar y proporcionar una inyección de compuestos químicos a un

proceso en cualquier línea conectora.

2.- Tienen lubricación aún cuando inyectan a altas presiones.

3.- Pueden inyectar sustancias altamente tóxicas o sustancias bactericidas.

4.- Pueden inyectar sustancias viscosas, pero que no contengan sustancias

abrasivas.

5.- Los pistones de inyección pueden ser intercambiados cuando se desee una

mayor presión y volumen.

6.3 PARTES DE BOMBAS Y SU FUNCIÓN

A]USTE DE VOLUMEN DE BOMBA TEXTEAM

1. Vályula de aguja: Controla la entrada de gas y la velocidad del número de

emboladas por minuto de la bomba.

2. Control matraca: Determina el número de dientes de la transmisión que

engranan en cada embolada de la bomba. Colocando el seguro en el orificio de la

izquierda engrana el máximo número de dientes bombeando el máximo volumen.

3. Primera posición: Ajuste largo para inyectar un volumen alto de reactivo.


4. Segunda posición: Ajuste intermedio para inyectar un volumen medio de

reactivo.

5. Tercera posición: Ajuste corto para inyectar un volumen bajo de reactivo.

6. Niple de expulsión: Libera la presión de gas de la válvula de disco al cambio de

émbolo.

7. Manguera de hule: Transporta el gas de la válvula de aguja al distribuidor.

8. Entrada de gas o aire para tubería de ¼”Ø.

9. Distribuidor: Se encarga de desviar la corriente de gas o aire a los émbolos, que

se ponen en movimiento por la presión recibida.

10. Embolos: Transforman la presión recibida en fuerza motriz.

11. Cabezal de cruceta: Transmite la fuerza motriz al cabezal de inyección.

CILINDRO Y PARTES DEL ÉMBOLO DE LA BOMBA TEXTEAM

1. Casco del cilindro: Recubre y protege a las partes internas del émbolo.

2. Resorte de la copa.:- Presiona y mantiene la copa (cuero) hacia las paredes del

cilindro evitando que éste se deforme.

3. Retén de la copa: Aloja al resorte y ayuda a mantener la forma de la copa.


4. Copa(cuero) del émbolo: Empaca en las paredes del cilindro y no permite que,

escape la presión de trabajo.

5. Rondana con centro roscado: Fija la copa (cuero) con el reten y ayuda a que la

copa no pierda su forma.

6. Vástago del émbolo: Por su barreno interior pasa el gas a presión al émbolo

produciendo el movimiento reciprocante.

CABEZAL DE INYECCION DE LA BOMBA TEXTEAM

1. Cuerpo: Aloja el mecanismo de inyección.

2. Pistón: Succiona y descarga el fluido.

3. Casquillo prensa empaque del pistón: Presiona al juego de empaques.

4. Empaques del pistón: Sellan herméticamente la camisa del pistón.

7. Culata: Fija el cabezal de inyección al cuerpo de la bomba.

8. Anillo en “O” (O RING): Sella la camisa del pistón para no dejar salir el fluido al

inyector .

9. Arandelas cóncavas: Permiten fijar el cabezal en cualquier ángulo

en que éste se mueva. . .


10. Empaque de la culata: Sella la bomba con respecto al cabezal de

inyección.

11. Casquillo reductor superior: Conecta el cabezal de inyección a la línea de

descarga.

12. Resorte controlador de la balina: Mantiene la balina en posición de cerrado.

13. Balina grande superior 3 /8” Ø obstruye la entrada y salida de fluido.

14. Asiento superior con anillo en “O” (O RING) ensamblado: Es donde se

deposita la balina sellando con ayuda del anillo en “O” (O RING).

15. Balín pequeño superior: Facilita la purga del cabezal.

16. Válvula de cebado: Se utiliza para purgar y corroborar que el cabezal se

encuentra inyectando.

17. Contratuerca de la culata: Fija firmemente el cuerpo del pistón a la culata.

18. Tuerca prensa empaque del pistón: Retiene tanto al casquillo como a los

empaques del cuerpo del pistón.

19. Tuerca del empaque de la culata: Retiene los empaques de la culata.

20. Anillo restregador del pistón: Mantiene limpio el pistón.

21. Anillo de goteo del pistón: Evita la entrada de líquidos y partículas sólidas a la

bomba.

22. Balina de succión 3/8” Ø obstruye la salida del reactivo que se encuentra en la

camisa del pistón.

23. Asiento del fondo: Casquillo reducción con asiento en el fondo para la balina

de succión. A éste se conecta la línea que sale del depósito de reactivo.

24. Pasador del pistón: Asegura el pistón con el mecanismo de la bomba.

28. Cubierta del pistón: Tapa la parte visible del pistón y evita la entrada de

líquidos y partículas sólidas.


PARTES DEL DISTRIBUIDOR DE LA BOMBA TEXTEAM

.

1. Manguera de hule: Transporta el gas de la Válvula de aguja al distribuidor.

2. Unión media: Permite la conexión de la manguera al codo macho-hembra.

3. Codo macho-hembra: Permite la conexión de la unión media (Conector) al

casquillo reductor (bushing).

4. Çasquillo reductor (bushing): Mantiene la válvula en su lugar.

5. Resorte: Le da a la válvula el muelleo necesario para su apertura o cierre.

6. Arandela: Evita el roce del resorte al cuerpo de la válvula.

7. Conjunto de válvula de disco con pernete hexagonal: Controla la entrada de l

presión de gas a los émbolos y permite el venteo.

8. Cuerpo de la válvula: Aloja la válvula y transmite el movimiento a la matraca.

9 y 10 Rondana y tornillo: Sujetan al balero del brazo con aleta.

11. Conjunto de brazo con aleta: Es el accionador de la válvula de disco por

medio del pernete hexagonal.

12 y 13 Niple para desfogue y codo macho-hembra: Desfogan el gas a la


atmósfera.

14. Pasador de horquilla: Sujeta al resorte con la aleta del brazo.

15. Resorte de la aleta: Ayuda al retorno del brazo con aleta en su accionar.

16. Chaveta de dos patas: Asegura al pasador de horquilla.


PARTES DE TRANSMISION MATRACA DE LA BOMBA TEXTEAM


1. Cabezal De cruceta: Transmite la fuerza de movimiento a los

pistones para que desplacen al líquido.

2. Perno: Sujeta el balero a la matraca.

3. Rodamiento de la matraca (balero): Transforma el movimiento circular a

horizontal con ayuda del cabezal de cruceta.

4. Arandela: Evita que el balero tenga contacto con la matraca.

5. Matraca: Recibe la fuerza motriz y la transmite a la cruceta por medio del

balero.

6. Control de matraca: Gobierna el número de dientes de la matraca.

7. Brazo para montaje con injerto doble: Transmite el movimiento del

distribuidor a la matraca.

8. Buje roscado: Mantiene centrada la matraca y evita la fricción.

9. Contratuerca: Evita que el buje se salga de lugar.

10. Balina: Soporta la carga y evita la fricción.

11 y 12 Arandela y Tornillo: Fijan el seguro de control de la matraca.

13. Seguro del control de matraca: Mantiene fijo al control de matraca.

14. Chaveta de dos patas: Mantiene en su posición al ensamble de piezas.

15. Resortes de trinquetes: Mantienen presionados a los trinquetes

hacia los dientes de la matraca.

16. Trinquetes de la matraca: Recibe movimiento por medio del brazo

17. En un sentido corre libremente sobre los dientes de la matraca y en sentido

contrario embraga contra los mismos haciendo girar la matraca.

18. Perno del trinquete: Fija el ensamble del resorte con el trinquete de la matraca.

19. Arandelas: Evita el rozamiento entre el montaje y las partes fijas de la bomba.


BOMBA WILLIAMS fig: (30).

1. Ajustador de emboladas: ajusta la carrera del pistón.

2. Contratuercas 2 Ay 2 B: fijan al tornillo de ajuste.

3. Hilos sellantes: permiten el sello hermético del tornillo de ajuste con el cilindro

del pistón.

4. Conector del regulador (entrada): conecta la bomba con el controlador de gas.

5. Cilindro del motor: resguarda y protege todas las partes interiores del pistón.

6. Anillo copa en “U” (U CUP) del pistón: sella herméticamente la camisa del

cilindro.

7. Montaje del émbolo con el pistón: fija el émbolo al pistón.

7a. Pistón: trabaja con gas-aire a presión y transforma la fuerza neumática a

fuerza motriz.

7b Embolo: succiona e ¡nyecta el líquido en movimientos ascendentes y

descendentes.

8. Tornillos de ajuste del cilindro: sujetan al cilindro con la tapa del motor.

9. Tapa de motor: es donde se sujeta el cilindro y la camisa retén del resorte.

10. Contratuerca del plato: reafirma la sujeción de la tapa del motor con el cuerpo

de fa bomba.

11. Camisa retén del resorte: mantiene en posición de trabajo al resorte del

émbolo.

12. Resorte para retorno del motor: regresa al émbolo a su posición de trabajo.

13. Botella para aceite de silicón.

14. Caja de la aceitera.

15. Anillo en “O” ( O RING) de la caja de la aceitera.

16. Conector de la aceitera de la bomba: partes del sístema de lubricación de la

bomba, almacena y proporciona la lubricación indispensable para el trabajo de la

bomba (mantiene el nivel de aceite en la botella).

17. Cuerpo de la bomba. En el cuerpo de la bomba se alojan, tapón de purga de la

cámara de aceite (17 A) cámara de aceite (17 B).


17c Tapón para purga: con él se verifica si la bomba tiene presión de inyección en

cabezal de inyección.

17d Cilindro hidráulico: en su cuerpo se alojan las válvulas de succión y descarga.

Por su interior fluye el líquido a inyectar.

18. Empaque sellador del cuerpo de la bomba: sella herméticamente el cuerpo de

la bomba con el cilindro hidráulico.

19. Juego de sellos del émbolo.

19a. Anillo de refuerzo para el sello del émbolo.

19b. Sello del émbolo: el juego de anillos sellan herméticamente el paso del fluido

hacia el interior del cuerpo de la bomba.

20.Válvulas de retención para descarga: válvula que trabaja normalmente cerrada

hasta que la presión del fluido la vence y descarga. Se compone de las siguientes

partes. Cuerpo de la válvula (20 A), retén (20 B), camisa (20 C), Resorte (20 D),

balín de ¼” Ø. (20 E), anillo en “O” (O RING) (20 F).

21. Válvula de retención para succión: válvula que trabaja normalmente cerrada

hasta que la presión de succión la vence y deja pasar el líquido. Se compone de

las siguientes partes: balín 1/2” Ø. (21 B) y cuerpo de la válvula (21 C).



CONTROLADOR NEUMÁTICO CON OSCILACIÓN AUTOMÁTICA

El gas o aire se suministra a presión constante regulada, pasa por el controlador

hacia la bomba por medio del carrete de control, la válvula de aguja controla el

régimen en que aumenta la presión por encima del carrete de control. Cuando se

aumenta la presión, baja el carrete de control cerrando la válvula de suministro y

abriendo la válvula de escape.

En cuanto se alivia tanto la presión de la bomba como el súbito del carrete de

control, éste se impulsa hacia arriba. La válvula de aguja controla el régimen en

que cicla el controlador.


Lo componen las siguientes partes:

1. Tapa protectora.

2. Perilla para control de embolada.

3. Resorte del vástago.

4. Vástago de la válvula.

5. Anillo en “O” (O RING) del vástago de la válvula.

6. Tope límite de la perilla.

7. Escala de referencia del nivel de embolada.

8. Cuerpo de la válvula

9. Anillo en “O” (O RING) del asiento de la válvula.

10. Asiento de la válvula.

11. Tapón de pulsación del piloto /8” NPT*.

12. Anillo en “O” (O RING) superior de la caja del regulador.

13. Anillo en “O” (O RING) inferior de la caja del regulador.

14. Empaque superior copa en “U” (U CUP) del carrete.

15. Carrete.

16. Empaque intermedio copa en “U” (U del carrete.

17. Empaque inferior copa en “U” (U CUP) del carrete.

18. Anillo en “O” (O RING) de alineación del carrete.

19. Resorte del carrete.

20. Asiento inferior.

21. Anillo en “O” (O RING) del asiento inferior.

22. Válvula cte suministro - escape

23. Resorte de expulsión.

24. Caja del regulador.

25. Tapón del puerto del suministro 1/4” NPT*

.*(Norm Pipe Thread) Norma para rosca de tubería



6.4 SECUENCIAS DE DESARMADO Y ARMADO

Para el desarmado de la bomba TEXTEAM se utilizará la herramienta

mencionada al final de este capítulo.

Antes de iniciar el desarmado se debe verificar que las válvulas de suministro de

gas, salida del depósito y en el punto de inyección, se encuentran cerradas en su

totalidad.

Con ayuda de una llave ajustable para tuercas (perico) se desenrosca

completamente el tapon de drenado del aceite lubricante, recolectando éste

en un recipiente teniendo cuidado de no derramar.

Con ayuda de la llave ajustable de cadena de 12”, desenroscar

completamente el casco del cilindro.

Con ayuda de una llave ajustable para tubos (Stillson) 10” desenroscar

completamente el vastago del embolo (niple).


+ Con ayuda de la llave ajustable de cadena de 12” y la llave ajustable para tubos

(Stillson) 10”, desenroscar la arandela con centro roscado.

• Con ayuda de la llave ajustable para tuercas (perico), desenroscar

completamente la tuerca de la manguera de hule de la unión media.

• Se desensambla el distribuidor, se limpia la pieza y se procede a su desarmado.

Con ayuda de la llave para tubos de cadena de 12”, se sujeta el cuerpo de la

válvula y con la llave ajustable para tuercas (perico), se desenrosca casquillo

reductor (bushing) teniendo el cuidado de no tirar el válvula de disco (carita de

sabritas).


• Para el desarmado de la transmisión matraca, primero se desconectan las líneas

de succión y descarga utilizando una llave ajustable para tuercas (perico), se retira

el pasador del pistón, se desenrosca completamente el cabezal de inyección con

ayuda de la llave ajustable para tubos de cadena de 12”.

• Posteriormente se procede al desarmado de la transmisión matraca


El desarmado del cabezal de inyección ya desmontado, se realiza con

ayuda de la llave ajustable de cadena de 12”, se sujeta la culata y con la

llave ajustable para tuercas (perico) se afloja la contratuerca y se

desenrosca el cuerpo de las válvulas ‘de retención (check).

Para cambiar los empaques del pistón, se apalanca con un desarmador

plano hasta aflojar y se desenrosca en su totalidad manualmente el

casquillo prensa empaques del pistón.

El desarmado de las válvulas de retención (check) del cabezal de inyección es de

la siguiente manera:


+ Con ayuda de la llave para tuercas (perico) se desenrosca totalmente el

casquillo reductor superior, teniendo cuidado de no tirar el componente de la

válvula.

+ Posteriormente con la ayuda de la llave para tuercas (perico) se desenrosca el

casquillo inferior, teniendo cuidado de no tirar la balina.

El armado de la bomba se lleva a cabo en sentido de que el apriete sea el

necesario en todas sus piezas roscadas y en el orden mencionado, asegurándose

que todos sus componentes estén completamente limpios y lubricados.

BOMBA WILLIAMS

El desensamblado de estas bombas es muy simple ya que tiene un mínimo de

partes como se muestra en la figura 40.

Para el desarmado de estas bombas se ocupará la herramienta anteriormente

mencionada.

El desarmado y armado del controlador bomba y válvulas de retención (check) se

lleva a cabo de la siguiente manera:

1. Antes de llevar a cabo el desarmado, verificar que las válvulas del suministro de

gas salida del depósito y en el punto de inyección, estén completamente cerradas.

2. Desconectar la línea de suministro de gas al controlador.

3. Desenroscar el controlador en su totalidad del conector de la bomba

4. Sujetar fijamente el cuerpo del controlador con la ayuda de la llave ajustable

para tubos de cadena de 12”, con la ayuda de la llave para tuercas (perica)

desenroscar el cuerpo de la válvula en su totalidad, teniendo el cuidado de no

tirar sus partes internas.

5. Desensamblar el carrete portaempaques copa en ‘U” (U CUP) y retirar el resorte

del carrete.

6. Usando el desarmador de puntas intercambiables, ocupar la punta para el

asiento inferior introduciendo éste en el cuerpo del controlador para

desenroscar en su totalidad el asiento inferior, dejando libre la válvula de

suministro - escape y el resorte de expulsión.


7. El armado del controlador se lleva a, cabo en sentido inverso de los pasos

anteriores, teniendo el cuidado de que el apriete sea el necesario en todas sus

piezas roscadas y en el orden mencionado, asegurándose que todos sus

componentes estén completamente limpios y lubricados.

NOTA: Para lubricar las piezas ocupar grasa de silicón recomendada por el

fabricante. El desensamblado de la bomba se lleva a cabo de la siguiente manera:

1. Girar 180° la botella de almacenamiento de aceite silicón y desenroscar la

botella totalmente:

2. Desconectar la línea de succión de la válvula de retención (check).

3. Con la ayuda de una llave Allen de 5/64” destornillar los tornillos de ajuste de:

cilindro retirando el cilindro del motor.

4. Desmontar el émbolo pistón y su resorte.

5. Con la ayuda de dos llaves Stillson desenroscar en su totalidad el cuerpo de la

bomba del cilindro hidráulico, teniendo el cuidado de no tirar su juego de sellos.

6. Con la ayuda de una llave para tubería de cadena de 12” sujetar el cilindro

hidráulico y con la ayuda de una perica desenroscar en su totalidad la válvula de

retención check de descarga y la válvula de retención check de succión.


7. El armado de la bomba se lleva a cabo en el sentido inverso de los pasos

anteriores, teniendo el cuidado de que el apriete sea el necesario en todas a sus

piezas roscadas y en el orden mencionado, asegurándose que todos sus

componentes estén completamente limpios y lubricados.

NOTA: Para lubricar las piezas, ocupar grasa de silicón recomendada por el

fabricante.

INSTRUCCIONES DE INSTALACIÓN

1. Conecte la válvula de retención (check), observando la flecha en la válvula

que indica la dirección del flujo, a la válvula de compuerta en el punto de

inyección.


2. Conecte la línea de succión a la parte inferior del cabezal de inyección de la

bomba, esta línea debe contar con el colador para evitar las partícula de arena,

óxido ti otras que dañen al pistón y provoquen fallas en las válvulas de retención

(check) de succión y descarga en el cabezal de inyección.

3. Conecte la línea que descarga el reactivo, a la parte superior del cabezal de

inyección de la bomba.

4. Conecte la línea de suministro de gas.

a) Considere los requerimientos de presión de la bomba, si el suministro de

gas excede los 50 PSI la bomba debe equiparse con un regulador para reducir la

presión de qas a 50 PSI o menos.

b) Es estrictamente necesario equiparse con filtro y trampas de condensados,

ya que el suministro de gas con que trabajan se produce en el campo el cual tiene

impurezas (arena, óxido, partículas de aceite, condensados, etc.) que puedan

dañar a la válvula de aguja o al émbolo y provocar fallas en la válvula de disco

(carita de sabritas).

5. Llene con suficiente aceite lubricante SAE-30 hasta el nivel marcado en la

bayoneta de la bomba.

6. Llene el depósito de reactivo.

7. Ajustar el volumen deseado, abrir la válvula de compuerta de la salida del

depósito, abrir la válvula de compuerta en el punto de inyección, abrir la válvula

de compuerta del suministro de gas.

8. Con la válvula de cebado en el cabezal de inyección, se purga para

corroborar que el cabezal se encuentra inyectando.

RECOMENDACIONES:

• Antes de hacer cualquier conexión de líneas tanto de descarga, succión y

suministro de gas, verificar que las líneas se encuentren libres de óxido,

escombros, arena, etc.

• Limpiar las líneas con presión de gas o aire comprimido.

• Verificar que no haya fugas en las conexiones.


6.5 MANTENIMIENTO PREVENTIVO Y CORRECTIVO

La mayoría de las bombas de inyección son simples, fáciles de ajustar y su reparación es sencilla, sin embargo, estos equipos pueden fallar principalmente por operación de limpieza inadecuadas.Los agentes químicos desemulsificantes son sustancias viscosas que fácilmente se adhieren a los émbolos, pistones y especialmente a las válvulas de retención (check).

Cuando las partes móviles del cabezal de inyección quedan cubiertas con acumulaciones del reactivo químico, se disminuye notablemente la eficiencia en la inyección.Las partes motrices deben tener el nivel de aceite que recomienda el fabricante; el bajo nivel de aceite provoca la deformación de sus empaques, el desgaste de las partes motrices se acelera hasta en un 60% y por consiguiente el malfuncionamiento de la bomba. Para evitar este desgaste debemos recuperar nivel del aceite cuantas veces sea necesario.Periódicamente se deben lavar todas las partes motrices con solvente (diesel, gasolina, etc.) y cambiar el aceite. Al estar lavando las piezas, revisar el estado en que se encuentran y cambiar la pieza(s) que tengan un desgaste excesivodeformación por el trabajo, por esto las bombas de inyección de reactivo deben protegerse de efectos dañinos causados por gas corrosivo, polvo, lluvia, arena, etc.En el Activo de Producción Poza Rica, las bombas de inyección de reactivo químico trabajan con el gas que se produce en el campo y el cual tiene la característica de ser altamente corrosivo, por ello deben recibir una atención adicional de limpieza.

6.6 FALLAS Y SU CORRECCIÓN

Las fallas más comunes en las bombas de inyección de reactivo son provocadaspor la ruptura o deformación de sus empaques y resortes, tanto de las válvulas de retención (Check), como de los reguladores de presión y controladores de suministros de gas o aire.

En las bombas TEXTEAM las fallas en el cabezal de inyección son la ruptura o deformación de sus anillos en “O” (O RING) en donde asientan las balinas de succión y descarga, la deformación de las balinas y la ruptura o deformación del resorte de la descarga, cuando se presenta esta falla la bomba deja de inyectar reactivo y nos damos cuenta cuando verificamos la descarga en la válvula de cebado (aguja) ya que no presenta presión.


La corrección de esta falla es cambiando las partes afectadas, limpiando perfectamente el lugar en donde se van a colocar y en el orden correcto que tienen.En la parte motriz las fallas generalmente son por falta de mantenimiento y bajo nivel de aceite lubricante o aceite lubricante contaminado.Falla en el émbolo: Esta falla se puede apreciar porque la presión de gas o aire se comienza a fugar por la boca del cilindro burbujeando en el aceite lubricante, esto debido a que la copa del émbolo (cuero del émbolo) se ha deformado o el resorte se ha roto o desgastado.Se corrige cambiando sus partes afectadas, fijando sus partes perfectamente en el orden correcto.

Falla de distribuidor: En esta parte la falla más común es la válvula de disco (carita de sabritas), cuando se abocarda el centro hexagonal, ésta se corrigecambiando la válvula junto con el pernete de transmisión y su resorte, ya que éste último pierde su brío (tensión).Otra falla no muy común es cuando el balero del brazo con aleta no asientaperfectamente en el cuerpo de la válvula y fuga el gas o aire con que trabaja la válvula de disco (carita de sabritas), ésta se corrige, cambiando el cuerpo de la válvula y el brazo con aleta ya que el que no asiente es por el desgaste de trabajo y el aceite lubricante contaminado.

Fallas en la transmisión matraca: en las partes de este mecanismo, las fallas son provocadas por ausencia de aceite lubricante, ya que estas piezas trabajan en fricción constante una con otra y la única corrección es cambiarlas.

En las bombas WILLIAMS las fallas más comunes se encuentran en el controlador neumático de oscilación automática, éstas son:Material extraño en el controlador (polvo, óxido, arena)Corrección:Coñ el dedo tape el puerto del escape alternadamente, suelte y ventee el puerto para limpiar la válvula de escape.• No hay suministro de aire o gasCorrección:> Verifique la presión conectando un manómetro antes de la línea de suministro de gas.• Presión de suministro muy bajo o muy alto.Correccíón> Reajustar la presión adecuada en el regulador de presión.• Presión de gas intermitente.Corrección:> Limpie las líneas (sopletear la línea)• Válvula de aguja demasiado abierta.Corrección:


a) Cierre la válvula de suministro de gas, gire la perilla de ajuste de emboladas en sentido contrario a las manecillas del reloj, espere 5 minutos y gire la perilla en sentido a las manecillas del reloj hasta el tope, (no aplique fuerza a la perilla).

b) Abra la válvula de suministro y gire la perilla en sentido de las manecillas del reloj hasta que pare la oscilación

c) Para ajustar el rango de emboladas por minuto de acuerdo a las especificaciones recomendadas, con un destornillador afloje el opresor de la perilla, de el vástagoen sentido de las manecillas del reloj hasta que tope y apriete el opresor de la perilla.

• Fuga entre el cuerpo de la válvula y el cuerpo del controlador.Corrección:

> Afloje y reapriete las dos partes• Fuga de gas intermitente por el puerto de escape (no asienta el piloto obturador)Corrección:

a) Inspeccione y reemplace los anillos en “O” (O RING)

b) Ponga el dedo en el puerto de escape y alternativamente selle y ventee el puerto, para limpiar la válvula de suministro y escape.

• Flujo de gas desde el orificio compensador en el costado inferior del cuerpo del controlador.Corrección:Inspeccionar y reemplazar sellos, copa con “U” (U CUP) rotos o deformados.• Válvula de suministro y escape rota, resorte de expulsión roto o vencido el resorte del carrete roto o vencido.Corrección:> Reemplazar cada una de las piezas• Exceso de condensadosCorrección:

Instalar un filtro-trampa de condensados en la línea de suministro de gas.

Relación de herramienta que requiere el personal para desarrollar el mantenimiento.

1.- Llave ajustable para tubería de quijada recta 14”.2.- Llave ajustable para tubería de quijada recta 12”.3.- Llave ajustable para tubería de quijada recta 10”.4.- Llave ajustable para tuercas (perico) 12”.5.- Llave ajustable para tuercas (perico) 8”.


6. — Llave ajustable para tubería de cadena 12”.7.- Corta tubo para tuberías flexible capacidad de 1/8” a 5/8”.8.- Juego de llaves Allen de 1/32” a ¾” en juego de 7 piezas.9.- Arco para segueta ajustable.10.- Juego de pinzas de presión, con 4 piezas 5wr, 7wr, lOwr, y 6 LN.11.- Flexómetro de 1/2”12 Cincel de acero corta frío de 5/8” con corte de ¾”13.- Juego de llaves españolas con 7 piezas de 3/16” a 1”.14.- Juego de desarmadores con 4 piezas estrella/plano.15.- Machete de hoja pulida 22”.16.- Segueta(s) de 18 dientes por pulgada x 1/2” x 12”.17.- Cepillo de alambre con rasqueta.18.- Martillo para mecánico (de bola) 2 1/2 libras (1.300 Kg).19.- Lima triangular de 10”.20.- Brocha de cerda china de 2”.21.-. Espátula de acero con mango de plástico 1 1/2”.22.- Desarmador con puntas intercambiables con boquilla de ¼” hexagonal.

(cuatro puntas intercambiables llave Allen 5/64”, 9/64”, 5/32” y 1/8” y una punta para el asiento inferior, todas estas con guía de 1/4” hexagonal).




ANÁLISISEN

LABORATORIO


En los lugares de laboratorio, es necesario observar siempre algunas reglas sencillas de seguridad para evitar accidentes que puedan afectar al propio trabajador, al compañero o que puedan causar daño al equipo o a la instalación.

El trabajo en el laboratorio puede ser más peligroso que en las instalaciones debido al manejo de materiales tóxicos, líquidos inflamables, objetos de vidrio, ácidos, etc.

Para alguna recomendación sobre algún tema en particular, consultar el boletín de seguridad industrial No. 67 “Recomendaciones de seguridad para el personal que trabaja en laboratorios”.

7.1 PORCENTAJE DE AGUA LIBRE, EMULSIÓN Y AGUA TOTAL

Estos análisis se determinan por el método ASTM: 04007 determinación de agua y sedimento por centrifugación en el aceite crudo.

El objetivo de este análisis es conocer con la mayor exactitud el porcentaje de agua libre, emulsión y agua total de la muestra de aceite crudo a tratar, que se encuentre en tratamiento y en la pruebas de botella que se mencionan en el capítulo 5.

La técnica es la siguiente:

• MATERIAL: Centrífuga (Ver Fig. 41)

Tubos centrífugos (Ver Fig. 42)

Gradilla (Ver Fig. 43)

Baño María (Ver Fig. 44)

• REACTIVOS: Solvente (xileno, benceno, gasolina, diesel, etc). Desemulsificante

PROCEDIMIENTO:1 En el tubo centrífugo se agregan 50% de muestra problema y 50% de solvente.

2. Se agita vigorosamente hasta homogenizar la mezcla del tubo centrífugo y se

coloca en la centrífuga durante 5 minutos a 2000 revoluciones por minuto (r.p.m.).

3. Se toma la lectura del tubo centrífugo del agua, emulsión y sedimento en por

ciento.


4. Posteriormente al mismo tubo centrífugo con la misma muestra se le agrega 2 ó

3 gotas de desemulsificante y se agita vigorosamente hasta homogeneizar la

mezcla y se coloca en baño María a 70° C (Grados centígrados) durante 5

minutos.

5. Posteriormente se coloca en la centrífuga durante 5 minutos a 2000

revoluciones por minuto (r.p.m.)

6. Se toma la lectura en el tubo centrífugo directamente en porciento de agua total

y sedimento total de la muestra analizada.



7.2 ANÁLISIS DE pH


El símbolo pH representa el potencial de iones de hidrógeno contenidos en una

solución y puede ser ácida o alcalina. Entre más iones de hidrógeno tenga es mas

ácida la solución y menos alcalina.

El objetivo de este análisis es conocer la concentración de acidez o alcalinidad del

agua contenida en la emulsión.

El análisis del pH se lleva a cabo de la siguiente manera

MATERIAL:

Pipeta de 1 ml

Papel indicador.

PROCEDIMIENTO Con la pipeta de 1 mililitro (mI) se toma la muestra de agua

problema, mojando una porción de papel indicador tomándose de un color que va

de rojo (ácido) a verde (neutro), hasta azul marino (alcalino).

El análisis del pH contenido en el agua va a indicar, en el proceso del tratamiento

la estabilidad de la emulsión, ya que entre mas bajo sea el valor la emulsión se

vuelve más “estable o dura”.


7.3 SALINIDAD DEL CRUDO

El procedimiento en este método es aplicado para determinar el contenido de

sales inorgánicas, algunas de estas sales pueden causar corrosión en equipos de

refinación por la formación de ácido clorhídrico debido a la hidrólisis y

calentamiento.

La técnica es la siguiente:


PROCEDIMIENTO:

1. Agitar el receptor de la muestra vigorosamente por 5 min., inmediatamente

tomar una porción de 25 ml en una probeta graduada de 50 ml.

2. Poner los 25 ml de muestra en un embudo de separación de 1000 ml ó 500 ml.

3. Enjuagar la probeta de 50 ml con 50 ml de solución desaladora adicionándolos

en el mismo embudo de separación.

4. Adicionarle 25 ml de agua destilada a punto de ebullición medida en la probeta

de 50 ml

5. Adicionar de 4 a 5 gotas de ácido nítrico concentrado con el gotero de vidrio.

(para regular el Ph de la muestra).

6. Tapar el embudo usando un tapón esmerilado de vidrio, invertir el embudo

agitar 5 ó 6 veces abrirlo en su posición invertida por un momento para liberar la

presión de los hidrocarburos volátiles, repetir hasta que no haya presión aparente,

7. Quitar el tapón esmerilado y dejar reposar durante 15 minutos.


8. Filtrar el agua separada de la muestra con ayuda de papel filtro, embudo de

vidrio y matraz Erlenmeyer de 250 ml ó 125 ml en su totalidad sin dejar pasar

aceite.

9. Se agrega al agua filtrada 1 ml de nitrato férrico al 10% dando un color amarillo

paja.

10. Se procede a titular con las soluciones de sulfucianuro de potasio 0.05 N

(Normalidad) nitrato de plata 0.05 N con ayuda de soporte universal, pinza dobles

para soporte universal, buretas, graduadas de 25 ml o 50 ml

TITULACIÓN:

a) Se titula primero con la solución de sulfucianuro de potasio 0.05 N, dando

un vire a color rojo ladrillo.

b) Enseguida se titula la misma muestra con nitrato de plata 0.05 N hasta que

vire a homogéneo de color amarillo paja.

c) Se titula nuevamente con sulfucianuro de potasio 0.05 N hasta el vire

homogéneo de color rojo ladrillo.

d) Se anotan las lecturas de las titulaciones y se procede a efectuar los

cálculos

Cálculos:

Lbs/1000 bIs = (V1 — V2 ) x 41

V1 = ml gastados de nitrato de plata 0.05 N

V2 = ml gastados de sulfucianuro de potasio 0 05 N




7.4 CALIDAD DEL AGUA Y DEL ACEITE

Durante el proceso de la deshidratación el volumen de agua separada está

íntimamente relacionado con la naturaleza y el destino final que ésta tenga.

Los métodos para tratar el agua separada constan de un sistema de inyección de

reactivos para el tratamiento del agua a fin de evitar los problemas de corrosión e

incrustación así como la obstrucción de ductos, debido a remanentes de aceite,

azufre, bacterias o precipitación de sólidos.

También constan de un sistema de recolección, una planta de tratamiento, un

centro de almacenamiento y un sistema de inyección de agua a pozos letrina.

La planta de tratamiento se localizará estratégicamente contando con la capacidad

suficiente y con las medidas para proporcionar el tratamiento adecuado, de

acuerdo con las características del agua por inyectar a pozos letrina.

La construcción y mantenimiento de estas plantas se hace en forma tal que se

obtengan los resultados deseados con un costo mínimo y evitando la

contaminación al entorno ecológico.

Las unidades empleadas para este objeto pueden ser:

• Las presas API.

• Tanques.

• Coalecedores de placas corrugadas.

• Sistema de bombeo para la inyección de agua a pozos letrina.

La selección del equipo dependerá de las características de cada salmuera. Las

tablas que a continuación se presentan, muestran las características de las-

diferentes salmueras producidas en Activo de Producción Poza Rica.

Fig. 51 Tabla del tanque TV-2

Fig. 52 Tabla del tanque TV-21

Fig. 53 Tabla del tanque TV-1O1



CARACTERIZACIÓN AGUA CONGÉNITA Y TRATADA PROYECTO

SECUNDARIA CAMPO SAN ANDRÉS

LOCALIZACIÓN: Planta Deshidratadora San Andrés II

FECHA DE MUESTREO:

HORA DE MUESTREO:

RECUPERACIÓN



De acuerdo con los requerimientos de calidad del aceite crudo

Los requerimientos de calidad que se tienen en nuestro país para que

el aceite crudo producido en el Activo de Producción Poza Rica pueda

ser suministrado para su venta y procesamiento a PEMEX Refinación

o exportado al extranjero, se muestran en la Figura 54.




TANQUE DESHIDRÁTADOR


DESCRIPCIÓN DE UN TANQUE DESHIDRATADOR

Básicamente un tanque deshidratador también llamado Gun Barrel es un tanque

de asentamiento por gravedad.

En el Activo de Producción Poza Rica, el aceite que llega de campos productores

a la central de almacenamiento y bombeo (C.A.B.) se divide en dos corrientes

POZOLEO y MARFO, el cual llega con tratamiento químico adicionado en las

baterías de separación con las siguientes características.

Este aceite crudo proveniente de los campos productores entra a los tanques

deshidratadores, para la corriente pozoleo se tienen los tanques TV-1 y TV-2 con

capacidad de 100,000 bls. cada uno, actualmente operando TV-2 y TV-1 en

reparación.

Para la corriente marfo se tienen los tanques TV-20 y TV-21 con capacidad de

30,000 BIs. cada uno actualmente operando TV-21 y TV-20 en reparación.

El tanque deshidratador está constituido esencialmente de las siguientes partes,

cada una de las cuales cumple uno o más propósitos específicos.

1. Línea de llegada: es el tubo que conduce la emulsión procedente de los campos

productores hacia el Flume. (ver figura 55)


2. Flume: a través de éste pasa la emulsión procedente de los campos antes de

entrar al distribuidor o difusor del tanque deshidratador y consta de las siguientes

partes: (ver figura 56)

a) La parte superior del flume se conecta a la cúpula del tanque por medio de un

tubo de 2” Ø de diámetro para los tanques de 30,000 bIs. y de 6” Ø para los

tanques de 100,000 bls. con objeto de mantener la misma presión del gas y evitar

la oscilación de nivel de ambas partes.

b) Generalmente se encuentra colocado fuera del tanque y se prefiere en su

exterior, ya que eliminando éste se puede aprovechar el tanque para cualquier uso

que se le quiera dar y tiene el doble de diámetro que la línea de llegada.

c) Separar el gas de la emulsión y reducir la turbulencia en el interior del tanque.

d) En base a la información técnica y por experiencia práctica en el campo, se

recomienda que el diámetro del flume sea 1.5 veces mayor que el diámetro del

distribuidor, de manera que la velocidad del fluido en el flume sea

aproximadamente la mitad de la velocidad en el distribuidor, evitando así el

arrastre de gas al interior del tanque de manera que:

Despejando d, tenemos que:

d= df / 1.5

Donde

df = Diámetro del flume en pulgadas.

d = Diámetro del distribuidor.

e) La altura que deberá tener se calcula a partir del balance hidrostático de los

fluidos.

hf = [( a geo + b gea ) / gea ]+ 2m

donde:

hf = altura del flume

a = Longitud del tirante de aceite en metros

b = Longitud del tirante de agua en metros

geo = Gravedad específica del aceite en gr/cc

gea = Gravedad específica del agua en gr/cc


f) Sirve como acción de amortiguamiento al disminuirse la presión de entrada de la

emulsión.

3. Distribuidor o difusor: permite a la emulsión distribuirse uniformemente a través

de los orificios de sus ramales.

a) El difusor está constituido por un tubo central localizado sobre el eje horizontal

del tanque, lateralmente tiene tubos perforados que reparten la emulsión dentro

del tanque.

b) El material con que se construye es de asbesto (cemento) para evitar la

Corrosión, ya que siempre se encuentra sumergido en el colchón de agua salada.

c) La suma de todas las áreas de las perforaciones que se le hacen en forma de

ranura rectangulares o circulares, debe ser igual al doble del área del tubo central.

d)Para lograr una distribución óptima, las perforaciones en menor

proporción cerca de la entrada de la emulsión, aumentando conforme se van

alejando de la entrada de la emulsión y están orientadas a 180° con respecto al

diámetro horizontal de la línea.

e) La altura del difusor con respecto al fondo del tanque es la misma que se le

hace para la succión, generalmente es de 30 cm.

4. Cuerpo del deshidratador: Contiene un volumen de agua y otro de aceite en su

interior, éste opera con un volumen de agua, para eso se acostumbra a proteger el

fondo y los primeros 5 metros por medio de una capa de dos pulgadas

aproximadamente de cemento, este se aplica sobre una malla de varilla de 1/4

para darle mayor rigidez y pintura anticorrosiva especial

a) Volumen de agua: conocido como colchón de agua, el cual sirve de lavado al

aceite que entra.

b) Volumen de aceite: conocido como colchón de aceite, en el cual el aceite se

mantiene en reposo (tiempo de residencia) el tiempo neçesario para alcanzar la


máxima calidad y el mínimo porcentaje de agua requerido, para su venta o

exportación.

5. Línea de salida de agua: se encuentra en un costado al fondo del tanque y tiene

dos propósitos:

a) Proporcionar una salida para el agua separada hacia la planta tratadora de

agua congénita y posteriormente su inyección a pozos letrina.

b) Regular la altura del colchón de agua en el tanque deshidratador.

• Actualmente en el Activo de Producción Poza Rica, el colchón de agua se

controla con una válvula automática, controlada por una celda de presión

diferencial.

6. Línea de salida de aceite: ésta, es conocida como derrame y está conectada a

un costado de la parte superior del tanque a un colector llamado rueda de la

fortuna la cual conduce el aceite deshidratado a la línea que conducirá el aceite al

tanque de almacenamiento para su venta o refinación. La cantidad de líneas de

derrames en el tanque dependerá de la cantidad de aceite derramado.

7. Purgas: Sirven para drenar el agua del tanque a los drenajes industriales

8. Cámaras de espuma: Sistema de seguridad en caso de incendio.

9. Válvulas de presión y vacío: Este tipo de válvula son específicamente para la

descarga del excedente de gas y la compensación con aire de la atmósfera.

En el Activo de Producción Poza Rica, la calidad del aceite limpio que sale

(Derrama) de los tanques deshidratadores se encuentra dentro de las normas

establecidas para su venta a PEMEX refinación, teniendo las siguientes

características:


Resumiendo, la acción que tiene lugar en un tanque deshidratador consta de dos

etapas básicas, lavado desalado y asentamiento.

El lavado desalado ocurre en el colchón de agua, mientras que el asentamiento se

efectúa en el colchón de aceite.

La altura del colchón de agua varía de acuerdo al tiempo de residencia con que se

vaya a manejar el lavado desalado y asentamiento de la emulsión.





8.2 PROCESO DE INYECCIÓN DE REACTIVO

El proceso de inyección de reactivo que se efectúa para la deshidratación del

aceite crudo de las corrientes Pozoleo y Marfo, tiene sus puntos de inyección de

reactivo en las siguientes baterías de separación:


En las baterías Horcón, Muro y Álamo, el tratamiento químico que se efectúa para

su deshidratación es individual en cada una de ellas y el aceite limpio

(deshidratado) se bombea directamente a refinería Madero, como se muestra en

la fig. 58.


El aceite proveniente de los diferentes campos productores llega a la central de almacenamiento y bombeo (C.A.B.) para terminar su deshidratación y posteriormente para su venta.Este llega por dos corrientes una llamada pozoleo y la otra marfo.La corriente pozoleo llega por cuatro oleoductos

1.’- Oleoducto 16” Ø Poza Rica II a C.A.B. e! cual transporta la producción de las baterías de separación Poza Rica II, XIII, XVI, XX, VI, XVI Papantla.

2.- Oleoducto de 12” Ø Poza Rica XI a C.A.B. el cual transporta la producción delas baterías de separación Poza Rica V, IX, III, XI.

3.- Oleoducto de 12” Ø Miquetla-Ji a C.A.B. el cual transporta la producción delas baterías de separación Soledad 1, II, Palo Blanco, Agua Nacida, Jiliapa 1, II, Tejada,Nuevo Progreso, Poza Rica X:

4.- Oleoducto :12” Ø San Andrés II a C.A.B. el cual transporta la producción de las baterías de separación San Andrés 1, II, III, IV, Hallazgo 1, II, Remolino 1, II, Cerro delCarbón, Tajín 1, II, III, Chote, Poza Rica XVIII.Estos oleoductos al llegar a la C.A.B. se conectan a una sola línea de 24” 0, elcual transporta la producción bruta al tanque deshidratación TV 1 6 TV 2 con capacidad de 100,000 BIs.La corriente marfo llega por tres oleoductos.

1.- Oleoducto de 12” Ø Antares a C.A.B. el cual transporta la producción de las

baterías de separación Agua Fría, Antares y Japeto.

2.- Oleoducto 12” Ø Punta de Piedra a C.A.B. el cual transporta la producción de

las baterías de separación, Punta de Piedra, Copal, Acuatempa, Ocotepec, Mesa

Cerrada, Xocotla, Sta. Agueda 1, II, 49, Mozutla y Pital, Mozutla.

3.- Oleoducto de 12” Ø Ezequiel Ordóñez a C.A.B. el cual transporta la

producción de las baterías de separación Vicente Guerrero Miguel Hidalgo,

Ezequiel Ordóñez.

El punto de inyección de reactivo en una batería de separación se localiza en la

línea de Producción General, después de cada múltiple de Válvulas (Manifold)

como se muestra en las fiquras 59 y 60.


por problemas de bombeo en los pozos que entran a medición, se llega a poner un

punto de inyección en la línea de medición después del múltiple de válvulas.


• El punto de inyección de reactivos a pozos productores normalmente se instala

en el sistema superficial de control de gas inyectado en los pozos que emplean un

sistema de explotación artificial de bombeo neumático, como se muestra en la

siguiente figura.


DEPÓSITO DE REACTIVOS

Un método común que se usa para suministrar el reactivo a la bomba, consiste en

almacenar el reactivo en un depósito que se pueda llenar fácilmente.

Es necesario que el depósito del reactivo tenga algún dispositivo de medición a fin

de contabilizar el volumen de reactivo químico adicionado (inyectado). El material

de construcción puede ser acero inoxidable PVC, en ocasiones de asbesto

(cemento) y debe recibir mantenimiento de limpieza en forma periódica.

MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA SU LIMPIEZA

Usar protección respiratoria. Instructor Ing. Manuel Torres H.

139

Guantes protectores resistente a químicos.

Usar goggles de seguridad.

Usar ropa de algodón.

Usar botas de hule.

Traje contra ácidos (oberol de PVC).

Limpiar el área afectada.

8.3 INTERPRETACIÓN DE LOS ANÁLISIS DEL PERFIL DE UN TANQUE

DESHIDRATADOR

La interpretación de estos análisis más que teóricos son por observación y la

experiencia que se va obteniendo.


El primer paso es observar la cantidad de agua libre que no está coalesciendo,

si es uniforme en su incremento o decremento, ya que esto indica sí al sistema le

está haciendo falta reactivo desemulsificante en algún punto (alguna bomba sin

operar o con baja dosificación); en algunos casos se debe a la presencia de

parafinas en el aceite, sobre todo cuando disminuye la temperatura del medio

ambiente.

El segundo paso es observar la emulsión, aunque es muy difícil que exista, en

ocasiones las partículas de los sólidos en suspensión, de los cuales las parafinas

y asfáltenos son los que en mayor parte se encuentran en el aceite crudo, atrapan

moléculas de agua siendo más difícil su floculación y así su coalescencia, este

problema se agrava más frecuentemente cuando la temperatura del medio

ambiente es muy baja y el problema se agrava aún más cuando la inyección de

reactivo es ineficiente.

EL tercer paso es el agua total, este paso es el que da a conocer la cantidad de

agua contenida en la fase aceite (colchón de aceite) y por consiguiente su calidad,

así como las libras de sal disueltas en el aceite.

La cantidad de agua total indicará sí ésta tiende a coaleser o seguir atrapada en

las parafinas. En ocasiones este fenómeno llega a suceder por un exceso de

tratamiento de reactivo desemulsificante o la disminución de la temperatura y el

aumento de parafinas.






ANEXOS


El ácido sulfhídrico (H2S ) a la temperatura ambiente y a la presión atmosférica, es

un gas más pesado que el aire, es incoloro y con olor a “huevos podridos”. Aunque

su olor es una buena advertencia, rápidamente insensibiliza el olfato.

En la industria petrolera el ácido sulfhídrico ha sido responsable de muchos casos

de intoxicación y muerte; actúa como irritante aun a bajas concentraciones y tiene

un efecto asfixiante, al aumentar su concentración en el ambiente, aumenta su

peligrosidad a tal grado que una sola inhalación de gas bastará para provocar un

cuadro de intoxicación aguda, caracterizada por salivación excesiva, pérdida del

conocimiento y aún la muerte por parálisis del sistema respiratorio.

Además, el ácido sulfhídrico corroe los materiales ferrosos, formando sulfuro de

fierro que se acumula en forma de cascarilla en las paredes de los recipientes y

líneas.

PRÁCTICAS DE SEGURIDAD

Si usted se enfrenta con un problema de H2S en sus operaciones, esté

absolutamente seguro de seguir las siguientes prácticas de seguridad:

1.- Asegúrese que todos los empleados estén familiarizados con los riesgos

relacionados con H2S y como evitarlos.

2.- Todos los empleados deberán conocer como opera y se mantiene el equipo de

respiración autónoma

3.- Esté dispuesto a dar y demostrar la respiración artificial. Practique los métodos

aprendidos en el entrenamiento de los primeros auxilios CRP.

4.- Marque la áreas en donde puede existir el gas con letreros visibles y claros.

5.- Asegúrese que los empleados nuevos estén entrenados, antes de que se les

envíe al campo de trabajo.

6.- Los empleados deberán estar entrenados para evitar el gas cuando sea posible

trabaje en el lado en el que viene el viento.

7.- Nunca tome un juicio ligero o malo como guía use equipo respiratorio cuando

mida tanques, etc. Nunca piense que es suficiente mantener su respiración en una

atmósfera contaminada. Instructor Ing. Manuel Torres H.

147

8.- En áreas de altas concentraciones, se debe trabajar en equipo (De dos

hombres.

9.- Nunca entre a un tanque, sótano u otro confinado en donde el gas se pueda

acumular, sin el apropiado equipo de respiración y un cinturón de seguridad

conectado a una línea de vida sostenida por otra persona, en el aíre fresco.

10.- Siempre compruebe las áreas peligrosas con equipo de monitoreo, antes de

permitir a algún empleado entrar. No trate de determinar la presencia del gas por

el olor.

11.- Use equipo de respiración apropiado para el trabajo. Nunca corra el riesgo de

usar equipo que no sea familiar, y en su caso consulte con el supervisor.

12.- Lleve a efecto prácticas mensuales, usando el equipo de respiración de

emergencia, decirles o mostrar a un grupo como usarlo no es suficiente, cada

empleado debe usar de hecho cada equipo.

13.- Siempre emplee el sistema “BUDDY” (compañero), cuando se use el equipo

de respiración.

14.- Máximo cuidado deberá de tenerse, para prevenir escapes de humos en el

aíre o lugares de trabajo por fugas, etc.

15.- Equipo de comunicación, tales como radio y teléfonos deberán de ser

provistos por la compañía para aquellos empleados en donde pueda existir la

presencia de H2S.



c) TABLA DE EQUIVALENCIAS Y CONVERSIONES










GLOSARIO

DESHIDRATACION: Eliminación del agua de los cuerpos hidratados.

HIDROCARBURO: Carburo de hidrógeno. Las combinaciones del carbonoCon el hidrógeno son muy numerosas.

EMULSION: Líquido constituido por dos sustancias no micibles una de las cuales se halla dispersa en la otra en forma de gotas finísimas.

VISCOCIDAD: Propiedad de los fluidos en los cuales el roce de unas moléculas con otras, opone resistencia al movimiento uniforme de su masa.

FLOCULACION: Precipitación de las sustancias que se hallan emulsionadas o en disolución coloidal.

COALESCENCIA: Acción mediante la cual las partículas en suspensiónColoidal o las gotitas de una emulsión se unen para formar respectivamente gotas mayores.

pH: Indice numérico para expresar el grado de acidez o de alcalinidad de las disoluciones.

DENSIDAD: Es la masa por unidad de volumen de un cuerpo.

GRAVEDAD ESPECIFICA Cociente que resulta de dividir el peso de un cuerpo(PESO ESPECIFICO): por su volumen m/v.

ION: Atomo o grupo de átomos que llevan una carga eléctrica debido a la pérdida o ganancia de algún electrón.

MICRA: Es la milésima parte de un milímetro.


BIBLIOGRAFÍA

TEXTEAM RCS-AND CO COOPERA SERIES 3700

Puma Catalog And Part List

WILLIAMS: Pneumatic Metering Pumps And Chemical Injection Systems

Deshidratación y Desalado de Aceite CrudoIng. Carlos A. González Martínez

Abelardo Córdova Hernández

Manuel de Jesús Coronado Zárate

Francisco Flores Heredia

Luis Enrique Reyes Castellanos

Seguridad Industrial y Protección Ambiental



Documents

DESHIDRATACIÓN DE CRUDO II