PAPER Num. 07567 Controlando la Corrosin en el Domo de la Unidad de Crudo Reglas Bsicas para el Desalado del Crudo (2007) Joerg Gutzeit Process Corrosion Consultants 2562 Sylte Circle Gulf Breeze, FL 32563 USA jigutzeit@bellsouth.net RESUMEN Varias reglas bsicas, de los parmetros de operacin, y valores de prueba de banco son presentadas para ayudar al personal de operacin de la unidad de crudo determine cmo una desaladora de crudo esta operando. La cobertura de tpicos incluyen la separacin real de la sal y del BS&W (sedimentos del fondo y agua) los cuales son limitantes en la llegada de los crudos de alimentacin, los propsitos especficos que se establecen en el desalado son, el tamao del recipiente de desalado garantice ser suficiente, el monitoreo del comportamiento de la desaladora, prevenir desajustes en la desaladora, y garantizar que las desaladoras tengan mantenimiento propio. Todas las refineras dependen del desalado propio del crudo y quieren que sus desaladoras operen de una manera ms segura, sino por todo el tiempo. ltimamente muchas desaladoras terminan la etapa del nio de las operaciones de la unidad de crudo y, por varias razones, continan sufriendo de los mismo problemas ao tras ao. Muchos recipientes de desaladora son demasiado pequeos y tienen sistemas elctricos de modo externo, muchas tienen instrumentacin insuficiente que no permiten monitorear continuamente las variables de operacin crticas, muchas reciben un mnimo mantenimiento, y la limpieza regular no es un punto crtico en muchas unidades. Los programas irregulares, de las corrientes gastadas son a menudo adicionados para su control, y el tipo de agua de desalado usada para la extraccin de sales no siempre son la mejor opcin ya sea desde un punto de vista de un proceso o de corrosin. INTRODUCCIN Razones para el Desalado de Crudo La principal causa de corrosin en el domo de la unidad de crudo es el vapor del cido clorhdrico que se forma por la hidrlisis de ciertas sales de cloruros inorgnicos cuando la carga del aceite crudo de alimentacin es calentada antes de la destilacin. Para disminuir el contenido de sal, el desalado del crudo se convierte en una importante herramienta para el control de la corrosin en el domo de la unidad. Comparado con otras operaciones de la refinera, el desalado del crudo es simple y radicalmente importante; despus de que el agua se mezcla dentro de la carga del crudo de alimentacin, las sales inorgnicas son extradas dentro del agua, el extracto es separado y removido, y la carga del crudo desalado es enviado para precalentar los intercambiadores y despus hacia el calentador del crudo a fuego directo.1

Adems de la disminucin de la cantidad de sales de cloruros inorgnicos, el desalado de crudo tambin disminuye la cantidad de BS&W en el crudo de carga. El desalado reduce la sal formada que provoca la corrosin bajo el depsito en los intercambiadores de precalentamiento; la sal formada en el rea interna (zona de dispersin instantnea) de la columna de crudo; la corrosin en la parte superior de la predispersin instantnea, las columnas atmosfrica y de vaco; la corrosin en la parte superior del lado de la corriente y los circuitos alrededor de la bomba de la columna de crudo; as como la cantidad de compuestos metlicos suspendidos van a unidades de corrientes posteriores a travs del crudo reducido (residuo atmosfrico) y/ residuo de vaco. El desalado no tiene efecto, sin embargo, en algunos tipos de cloruros orgnicos algunas veces presentes en el crudo, esos son insolubles en agua y, por lo tanto, no extrados por el desalado. Varios artculos recientes presentaron el diseo general, la construccin, y los requerimientos de operacin para nuevas desaladoras, pero proporcionaron poca informacin sobre qu esperar desde una desaladora existente.1, 2 Este repaso presenta varias reglas bsicas, los parmetros de operacin y los valores de pruebas de banco que se pueden usar para evaluar le efectividad de las desaladoras existentes y que el autor encontr de completa ayuda para auditar las operaciones de desalado sobre varias unidades de crudo durante los 20 aos pasados. 3 Datos complementarios desde varios resmenes excelentes publicados hace un nmero de aos, pero a menudo difciles de localizar, tambin son incluidos.4-8 Los tpicos cubiertos incluyen mtodos para controlar los contenidos de sal y el BS&W de crudos de alimentacin a la llegada, establecimientos realsticos del desalado, la garanta que existe en los recipientes de desalado que son de tamao suficiente, el monitoreo del comportamiento de la desaladora, la definicin y la prevencin de desajustes en la desaladora, y la garanta de que las desaladoras tengan mantenimiento propiamente. PROBLEMAS EXISTENTES EN DESALADORAS Todas las refineras dependen del desalado de crudo para el control de la corrosin superior y quieren que sus desaladoras operen de una manera ms confiable, sino todas al mismo tiempo. Finalmente, muchas desaladoras a menudo terminan el proverbial etapa de nio de las operaciones de la unidad de crudo y por varias razones continan por sufrir los mismos problemas ao tras ao: Despus de varias reconstrucciones y mejoramientos de la unidad de crudo, muchos recipientes de desaladora son de tamao insuficiente y tienen sistemas elctricos externos. Muchos recipientes de desaladora tienen instrumentacin insuficiente para permitir el monitoreo en lnea y/ el control automtico de al menos de un nmero de variables de operacin crticas. El mantenimiento regular y la limpieza de los recipientes de desalado no son considerados como puntos crticos sobre muchas unidades y son a menudo intermitentes. No es inusual encontrar recipiente de desaladora que no est siendo2

lavadas por el lodo en un programa regular que no hayan sido completamente limpiadas por un nmero de aos. Los recuperados no tratados y varias corrientes de retorno son adicionados a la llegada del crudo de alimentacin sobre un programa irregular y posiblemente son para contribuir en el mejoramiento del desalado. Varias corrientes gastadas se adicionan a la llegada del aceite de alimentacin para que el control debido a ellas puedan ser ms grandes y fcilmente controlarlas por otros medios. El tipo del agua de desalado usada para la extraccin de sales no siempre es la mejor seleccin desde ambos puntos de vista del proceso y de la corrosin. Visto de otra manera, muchas desaladoras literalmente se usan para palear los residuos de las refineras. Parte del problema es que muchos operadores, los ingenieros de operacin, y el equipo de especialistas simplemente no conocen que los xitos reales y los procedimientos de operacin se renen en sus desaladoras. Como resultado, ellos generalmente tienen al proveedor del aditivo que no solamente proporcionan los qumicos de desalado, sino tambin el monitoreo de la mayora de otros aspectos de la operacin de desalado. Mientras que los operadores de la unidad y el laboratorio de la refinera llevan a cabo pruebas analticas de rutina y ajustan las operaciones de desalado sobre una base de cambios diarios como se necesiten, la mayora de los cambios a menudo se basan en pruebas prioritarias y en recomendaciones provistas por el proveedor de los aditivos de proceso. Mientras esto hace que una cierta cantidad de juicios tenga un proveedor y sea el responsable por completo del programa de control de la corrosin sobre la unidad incluyendo el desalado del crudo, existen tambin problemas potenciales a ser considerados: El personal del proveedor sobre todo en las unidades de crudo ms grandes a menudo no esta disponible, y ciertamente no en el tiempo necesario. Tamaos medios y pequeos de unidades de crudo especialmente aquellas ausentes de las mejores localizaciones de la refinera- son visitadas por el personal del proveedor solamente una vez dos veces por semana, y algunas veces hasta menos. Hasta las visitas diarias (actualmente significan 5 das a la semana) son normalmente insuficientes para identificar y prevenir los descontroles de desalado y los problemas resultan de una manera temprana. Esto significa generalmente suficiente instrumentacin se necesita adicionar para la existencia del desalado que permita el monitoreo en lnea y el control automtico de al menos un nmero de variables crticas de la desaladora por los operadores desde el cuarto de control.

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CONTROLANDO LA LLEGADA DEL CRUDO DE ALIMENTACIN. Probando Preliminarmente en el Campo. El crudo de alimentacin como se produce en el campo generalmente esta acompaado por gases de hidrocarburos, de cido sulfhdrico, dixido de carbono, y agua. Los separadores se usan para desgasificar el crudo producido y remover el total del agua libre. Para encontrar el contenido de agua especificada por las compaas de los oleoductos, los separadores son generalmente seguidos por deshidratadores elctricos que remueven mucho del agua libre remanente y una porcin del agua emulsificada. El crudo desgasificado se enva al deshidratador elctrico que puede contener de 330 %vol. y, en algunos casos tanto como 75 %vol. de agua libre. El BS&W no es generalmente medido en este punto. Sin embargo, una vez que el gran total de agua libre ha sido removido, el crudo ligero sale del deshidratador que se puede esperar que contenga de 0.05-0.2 %vol BS&W, el crudo medio de 0.1-0.4 %vol, y el crudo pesado de 0.3-3 %vol. Mientras que esos valores son suficientemente bajos para encontrar las especificaciones de embarque de la mayora de las compaas de oleoductos, ellos son raramente alcanzados. El contenido de sal del crudo producido depende principalmente del contenido de sal del agua de formacin. Para encontrar el contenido de sal especficado por los compradores de crudo, los deshidratadores son generalmente seguidos por desaladoras antes que el crudo pueda ser embarcado a una refinera. El contenido de sal del crudo deshidratado depende del contenido de BS&W, pero generalmente no es medido en este punto. El BS&W consiste de salmuera en las emulsiones de aceite, arena, sal, lodo de perforacin, sedimento, partculas de parafina, asfaltenos, productos de corrosin, agua dura de incrustacin, y otras partculas desde la produccin en corrientes anteriores, que se agregan en el trayecto, y en las operaciones de tratamiento. El contenido de sal del crudo desalado en el campo tambin depende de su contenidos de BS&W. Pero se piensa que el contenido de BS&W del deshidratado del crudo desalado de campo son a menudo cercanamente iguales, el contenido de sal del crudo desalado en el campo es considerablemente ms bajo que del crudo deshidratado. La razn para esto es el hecho que el crudo deshidratado ya contiene una cantidad no especificada de salmuera emulsificada y cristales de sal atrapados que son solamente extrados por el siguiente desalado de campo. Contenido de BS&W del Crudo de Alimentacin en la Llegada. De acuerdo con la Regla No. 1 el contenido de BS&W del crudo de alimentacin entrando a la refinera no debera exceder del 1.0 %vol. El contenido de BS&W en el crudo de alimentacin a la llegada es la disputa de los parmetros ms importantes que afectan la eficiencia de desalado en la refinera y la probabilidad y frecuencia de descontroles de la desaladora. Cualquier incremento repentino en el contenido del BS&W produce serio descontrol en la desaladora, al menos que la operacin de la desaladora pueda ser inmediatamente ajustada (la cual es raro el caso). Una prueba ultrasnica (microondas) se puede usar para monitorear continuamente el BS&W y proporcionar una seal de salida de 4-20 mA que puede estar disponible en el cuarto de control.94

Contenido de Sal a la Llegada del Crudo de Alimentacin. De acuerdo a la Regla No. 2, el contenido normal de sal del crudo de alimentacin entrando a la refinera no debera exceder de 30 ptb (100 mg/L), mientras las excursiones peridicas en el contenido de sal no deberan exceder de 80 ptb (250mg/L). Semejante al contenido de BS&W, el contenido de sal en el crudo de alimentacin a la llegada es un parmetro importante que afecta la eficiencia de desalado en la refinera y la probabilidad y frecuencia de descontroles de la desaladora. Los valores superiores son significativamente ms altos que los lmites de 5-20 ptb (15-60 mg/L) especificados por muchas refineras en el pasado. Pero la mayora ignora los ligeros y los cortos tiempos de vida de los crudos actuales. Ellos reflejan el hecho que en estos das muchos tipos de crudo son aceptados por las refineras hasta sin embargo con deshidratacin insuficiente, el desalado de campo, el manejo impropio durante los descontroles de la produccin, el tratamiento, la transportacin, las operaciones temporalmente recibidas. Como en el caso del BS&W, los incrementos repentinos en el contenido de sal produce serios descontroles en el desalado, al menos la operacin de desalado debe ser inmediatamente ajustada. Contenido de Slidos Filtrables del Crudo de Alimentacin en la LLegada. De acuerdo a la Regla No. 3, el contenido de slidos filtrables del crudo de alimentacin a la llegada pudiera no exceder de 60 mg/L (60ppm) para ayudar a minimizar el ensuciamiento en los tanques receptores, en las lneas de distribucin y en el precalentamiento de los intercambiadores. Los slidos filtrables del crudo de alimentacin a la llegada pueden variar desde 1m (4 x 10-5 plg.) a 20m (8x10-4 plg.) en tamao e incluye todos los tipos de materia mineral normalmente presentes en la mayora de los crudos. El contenido de los slidos filtrables generalmente es determinado con la prueba estndar de filtracin usando el filtro de la membrana de 0.45 m. PRINCIPIOS DEL DESALADO DE CRUDO. El xito Completo del Desalado de Crudo De acuerdo a la Regla 4, el xito completo del desalado del crudo es disminuir el contenido de sal del crudo de alimentacin a la llegada de 1-3 ptb (3-9 mg/L) y el contenido de BS&W a menos que 0.3% vol. El desalado de crudo esta basado sobre las premisas de que el agua es ms pesada que el crudo, el agua es inmiscible con el crudo, y las emulsiones agua-en-crudo se pueden separar en la presencia de un campo elctrico y el adecuado desalado qumico. Especficamente, el desalado del crudo consiste de un nmero de distintas etapas consecutivas, como sigue: Precalentamiento de la carga del crudo de alimentacin en una serie de intercambiadores con precalentamiento en fro operando normalmente abajo de 150C (300F) en corrientes anteriores a la desaladora. Adicionando agua a la desaladora en corrientes anteriores a una vlvula especial mezcladora para formar una emulsin agua-en-aceite5

Inyectando un qumico a la desaladora (generalmente un desemulsionante) para ayudar las operaciones subsecuentes. Extrayendo los cristales de sal y la salmuera desde el crudo dentro de las gotas de agua de la emulsin de aceite. Aplicando un campo elctrico para coalescer esas gotas de agua. Sedimentando por gravedad las gotas de agua coalescidas para formar la fase de salmuera (capa) en la parte ms baja del recipiente de desaladora. Enviando la salmuera a tanque de separacin dedicado a la salmuera para ms tarde tratar la remocin del aceite crudo atrapado (bajo arrastre) principalmente para la disposicin final. Enviando el crudo desalado a una serie de intercambiadores de calor con calor de precalentamiento operando normalmente arriba de 150C (300F) en corrientes posteriores a la desaladora para el calentamiento ms tarde principalmente en el calentador de crudo a fuego directo.

Desalando el Crudo de Alimentacin en la Refinera Los crudos de alimentacin a la llegada que no fueron satisfactoriamente tratados, deshidratados, desalados en el campo tendrn que ser tratados ms tarde en la refinera. Tales tratamientos generalmente consisten de la separacin por gravedad adicional en tanques, seguida por el desalado. En particular al desalado, los crudos son generalmente divididos en tres principales categoras: Crudos ligeros con gravedades API ms grandes que 30 (gravedades especficas menores que 0.875). Crudos intermedios con gravedades API entre 20 y 30 (gravedades especficas entre 0.875 y 0.935). Crudos pesados con gravedades API entre 10 y 20 (gravedades especficas entre 0.935 y 1.000). De acuerdo con la ley de Stokes, la velocidad de separacin de las gotas de salmuera coalescidas en la desaladora es directamente proporcional a la diferencia de la gravedad especfica entre la salmuera y la emulsin de aceite, e inversamente proporcional a la viscosidad de la emulsin. Esto significa que los crudos ligeros son relativamente fciles de desalar comparados a los crudos intermedios y pesados. El problema ms grande con los crudos ligeros es, por supuesto, el hecho que ellos son difciles de encontrar en estos das. Los proveedores de crudo disponibles no solamente lo han convertido escaso y ms costoso, sino tambin ms pesado, cido y ms sucio. Mientras que existan esos otros crudos problemas incluyendo los crudos de oportunidad,10 muchos problemas de desaladora, y consecuentemente problemas de corrosin sobre los cabezales, son causados de hecho por crudos intermedios tal como ellos son llamados. Sin embargo, los peores problemas de desalado son causados por crudos pesados. Los crudos pesados son cercanamente tan pesados como el agua que por definicin tienen una gravedad API de 10 (gravedad especfica de 1.000). Como resultado de que algunos crudos pesados son cercanamente imposibles de separar desde el agua al6

separarlos radical y directamente por gravedad. Para hacer cosas peores, la mayor parte de los crudos pesados tambin contienen de 30-50 %vol. de residuo y varias impurezas que pueden estabilizar las emulsiones y contribuir ms tarde a problemas de desalado por el incremento del arrastre del aceite en la salmuera. Ciertas medidas se pueden tomar, para minimizar los problemas de desalado de refineras con crudos intermedios y pesados: La diferencia entre la gravedad especfica de la salmuera y la emulsin de aceite se puede incrementar por el mezclado de crudos pesados con crudos ligeros, destilado del petrleo ligero, hasta cortes de nafta. La viscosidad del crudo se puede disminuir con el mezclado del crudo apropiado, elevando la temperatura del desalado, incrementando la relacin de agua de desalado (pero note una lista de cuidados ms tarde abajo). El aceite recuperado se puede eliminar desde la alimentacin de la desaladora adicionandolo en una relacin controlada en corrientes posteriores a la desaladora.

Indiscriminadamente el mezclado de crudo, sin embargo, puede tener efectos del lado negativo por la creacin de las emulsiones que son difciles de separar. Ms tarde, el mezclado de crudos que contenien cido naftnico pueden desestabilizar asfaltenos en los crudos pesados que entonces encapsulan cristales de sal y eso hace ms difcil la extraccin. Los mismos compuestos que interfieren con la separacin por gravedad tambin pueden causar problemas de conductividad elctrica en desaladoras. En la mayora de los crudos, el esfuerzo del campo elctrico es proporcional a la conductividad. Sin embargo, en algunos crudos de alta conductividad, el esfuerzo del campo elctrico cambia exponencialmente con la conductividad. Esto causa la cada de voltaje a travs de los electrodos de la desaladora para disminuir precipitadamente. Para evitar la sobrecarga del sistema elctrico, algunas desaladoras tienen electrodos ajustables que permiten cambiar la cada de voltaje a travs de los electrodos: cuando los crudos problema estn corriendo, el espaciamiento del electrodo se puede incrementar a donde quiera desde 25 mm (1 plg) a 100 mm (4 plg) para incrementar la cada del voltaje. ESPECIFICACIONES DE COMPORTAMIENTO PARA LAS DESALADORAS DE REFINERA. Determinando el Tamao del Recipiente de la Desaladora. De acuerdo a la Regla No. 5, el rea proyectada-horizontalmente sobre los cabezales (HPAH) de un recipiente de desaladora pueden medir al menos 1 m2 (11 pie2) por 130 tpd (1000 bbd) producida cuando los crudos ligeros a medianos estn siendo desalados. Los recipientes ms grandes son generalmente requeridos para el desalado de crudo pesado. 11 Para el desalado propiamente, un recipiente para desaladora de simple etapa debe ser lo suficientemente grande para manejar la produccin esperada. Alternativamente, varios recipientes para desalado pueden haber sido configurados en series (desaladores de multietapa), en paralelo (desaladores en multi-trenes), ambos.7

El tamao del recipiente de la desaladora no depende solamente de la produccin del crudo, sino tambin de la temperatura de la desaladora y de acuerdo con la Ley de Stokessobre crudos viscosos y la diferencia con la gravedad especfica entre la salmuera y la emulsin de aceite. Por lo tanto, el tamao de una desaladora existente debe ser revisado y la capacidad adicional se puede haber previsto por la adicin de un segundo recipiente, si uno cualquiera de esos parmetros ha cambiado significativamente a travs de los aos. Las desaladoras fueron originalmente diseadas y construidas para encontrar ciertas especificaciones de comportamiento, dependiendo de la fuente, de la composicin, la gravedad grados API, el contenido de sal, y el contenido de BS%W de las mezclas de crudo esperadas para ser cargadas a la unidad. Propiamente dimensionada, operada, ajustada, y mantenida, las desaladoras fcilmente encuentran esas especificaciones y a menudo se comportan un poco mejor que lo especificado. Los valores mostrados en la Tabla 1 considera que los crudos de alimentacin enviados a la desaladora de la refinera son separados por gravedad propiamente en tanques y, por lo tanto, tienen contenidos de BS&W y de sal aceptables. Rpidamente se presenta que los crudos ligeros son mucho ms fciles y completamente desalados que los crudos pesados, y se puede esperar el comportamiento de la desaladora que se deteriore con la disminucin de la gravedad API (aumentando la gravedad especfica) de la mezcla del crudo de alimentacin. Esto significa que la eficiencia de desalado, la eficiencia de remocin de agua, la eficiencia de remocin de slidos y el contenido de BS&W del crudo desalado pudiera ser revisado diariamente para garantizar que el comportamiento de la desaladora sea satisfactoriamente mantenida. Despus de muchos aos de experiencia de operacin, ciertos parmetros de operacin de la desaladora fueron determinados para tener un mayor impacto sobre la corrosin en los domos de la unidad de crudo. Generalmente, esos son los primeros artculos revisados por el proveedor representativo de los aditivos del proceso despus de quedar de acuerdo con el jefe de operacin de la unidad. Ellos normalmente incluyen, pero no son limitados a: La temperatura de la desaladora. La presin de la desaladora. El ajuste de la vlvula mezcladora. El contenido de sal del crudo desalado. El contenido de BS&W del crudo desalado. La apariencia del efluente de salmuera. El contenido de cloruros del condensado del domo. BS&W en el crudo desalado tambin puede ser reportado por separado como sedimentos del fondo (BS) y agua. En el caso, BS es la diferencia entre los resultados de dos anlisis separados: un anlisis estndar de BS&W por centrifugacin y un anlisis estndar de agua por destilacin. El resultado de cada uno debera ser menor que 0.15 %vol.

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Temperatura de la Desaladora. De acuerdo a la Regla No. 6 la temperatura ptima de la desaladora es de 95-120C (20-250F) para crudos ligeros, 110-125C (230-260F) para crudos intermedios y 120150C (250-300F) para crudos pesados. Los requerimientos de temperatura de la desaladora para varios crudos depende principalmente de la gravedad API, pero otros factores tales como la viscosidad del crudo el contenido de asfaltenos tambin afectan a los requerimientos de temperatura. La temperatura limitante es de 150C (300F) que generalmente es la mxima tolerada por las boquillas de entrada del electrodo sobre perodos prolongados de tiempo. La principal ventaja del uso ms alto que el normal de temperatura de la desaladora es la disminucin de la viscosidad del crudo. Esto ayuda a compensar la pequea diferencia relativa a la gravedad especfica entre los crudos pesados y agua, y ayuda a incrementar la relacin de separacin de agua. Sin embargo, con el incremento de la temperatura de desaladora aumenta: El contenido de agua disuelta en el crudo desalado, porque aumenta la solubilidad del agua con la temperatura. El contenido de sal del crudo desalado, porque se evaporan las gotas atrapadas en una relacin ms alta, ya que es ms concentrada, y los cristales de sal salen en el fondo. La conductividad del crudo y el consumo de la energa elctrica puede causar la desconexin de los transformadores. El contenido de aceite de la salmuera. La principal ventaja del uso ms bajo de la temperatura de la desaladora es la disminucin de la corrosin en el recipiente de la desaladora y la mejor vida de servicio de los componentes elctricos de la desaladora, tales como las boquillas de entrada. Sin embargo, la disminucin de las temperaturas de la desaladora incrementa: La viscosidad de crudo que disminuye la relacin de la coalescencia de las gotas. El contenido de agua atrapada y/ salmuera del crudo desalado (especialmente el crudo pesado), por el incremento de la viscosidad del crudo. El contenido de sal del crudo desalado por el incremento de la cantidad de las gotas de salmuera que salen del crudo desalado. Ya que la temperatura de la desaladora depende de la cantidad del calor intercambiado en el precalentamiento fro de los intercambiadores de las corrientes anteriores de la desaladora, es importante configurar el tren de precalentamiento del crudo para ser capaz de proveer suficiente calor hasta cuando ocurra el ensuciamiento significativo del tubo. Estar errado en el lado de la seguridad y garantizar el buen comportamiento de la desaladora, las desaladoras estn a menudo operadas a temperaturas ms altas que las necesarias. Presin de la Desaladora. De acuerdo con la Regla No. 7, la ptima presin de la desaladora generalmente es 140-175 kPa (20-25 psi) sobre la presin de vapor de la mezcla del crudo en temperaturas de desaladora normal.9

Una presin insuficiente de la desaladora permite que las fracciones ms ligeras de la mezcla del crudo hiervan en el recipiente de la desaladora que interfiere en la separacin por gravedad y, de aqu, con buen desalado. El Ajuste de la Vlvula Mezcladora. De acuerdo con la Regla No. 8, la cada de presin ptima de la vlvula mezcladora en la mayora de las desaladoras es de 70-210 kPa (10-30 psi) para crudos ligeros, 50-155 kPa (7-22 psi) para crudos intermedios, y 20-105 kPa (3-15 psi) para crudos pesados. La vlvula mezcladora de la desaladora esta localizada en la corriente inmediatamente anterior a la desaladora. La vlvula mezcladora produce la alta accin de esfuerzo cortante entre el crudo de alimentacin y el agua de la desaladora que forma las gotas de agua muy pequeas necesarias para desalar. La cada de presin de la vlvula mezcladora debe ser ajustada para obtener el mejor mezclado posible sin crear emulsin que no pueda ser separada en la desaladora. Para establecer los ptimos ajustes de la vlvula mezcladora para los diferentes tipos de crudos, el procedimiento usual es cambiar el ajuste de la vlvula mezcladora incrementndolo en intervalos de 30 minutos y entonces graficar la cada de presin de la vlvula mezcladora (P) contra contenido de sal y de BS&W del crudo de la desaladora. Para el ptimo desalado, la P de la vlvula mezcladora es ajustada burdamente a 14 kPa (2 psi) abajo del punto donde exactamente se eleva el contenido de BS&W. Como se muestra en las figuras 1 y 2 una baja P de la vlvula mezcladora causa un mezclado inferior y disminuye el contenido de sal del crudo de la desaladora debido a la extraccin insuficiente de sal. Una alta P de la vlvula mezcladora causa sobre mezclado e incrementa ambos contenidos de sal y BS&W del crudo desalado debido a la pobre separacin de la gota. La vlvula de mezclado nunca debe ser usada para balancear el flujo del crudo dentro de los trenes paralelos de desaladoras. Con algunas desaladoras, otra vlvula elemento esttico de mezclado es colocado en corrientes anteriores a la vlvula mezcladora para mejorar el mezclado inicial del crudo y del agua. Si una segunda vlvula es usada, debera ser diseada para proveer el mejor mezclado que la accin de esfuerzo cortante. La variable de velocidad, en lnea, los mezcladores dinmicos se pueden colocar entre la vlvula mezcladora y el recipiente de desalado para mejorar el mezclado, pero son costosos para instalar y operar. Contenido de Sal del Crudo Desalado. De acuerdo con la Regla No. 9 el contenido normal de sal del crudo desalado debera ser menor que 3.5 mg/L, mientras que el contenido mximo de sal debera ser menor que 10 mg/L (3ptb). El contenido de sal del crudo de alimentacin determina el contenido de sal del crudo desalado. Dadas las especificaciones de remocin de sal enlistadas en la Tabla 1 y considerando que la desaladora esta dimensionada y trabajando propiamente, el contenido de sal del crudo desalado es burdamente proporcional al contenido de sal del crudo de alimentacin. De hecho la corrosin en los domos y el ensuciamiento estn relacionados con:10

Los contenidos de sal ms altos que 3.5 mg/L (1ptb) en el crudo desalado a menudo son considerados excesivos. Con excepcin de los crudos ligeros que contienen menos que 70 mg/l (20 ptb) de sal son cargados, en desaladoras de dos etapas necesarias para alcanzar los niveles de sal aceptables en el crudo desalado. Como una alternativa para el desalado de dos etapas, la sosa custica se puede adicionar para el desalado del crudo en corrientes posteriores de una desaladora de simple etapa.12 La adicin del custico es burdamente equivalente a un desalado de dos etapas.

En muchos casos, un contenido de sal de 5 a 10 porciento del que tiene en la llegada del crudo de alimentacin se puede esperar con el desalado de simple etapa de crudos ligeros. Similarmente, un contenido de sal de 10 a15 porciento del que tiene el crudo de alimentacin se puede esperar con el desalado de simple etapa de crudos intermedios y pesados. Con desaladoras de dos etapas, con desaladoras de simple etapa seguidas por la adicin de la sosa custica, un contenido de sal de 3.5-7 mg/L (1-2 ptb) menos puede ser esperado con todos an con los crudos ms pesados. Contenido de BS&W del Crudo Desalado. De acuerdo a la Regla No.10, el contenido de BS&W del crudo desalado debera no exceder 0.3 %vol. Este valor corresponde al menos 70 porciento de remocin del BS&W desde el crudo de alimentacin. Contenido de Cloruros del Condensado del Domo. De acuerdo con la Regla No. 11, el contenido de cloruros del agua condensada en el domo desde la columna de crudo debera consistentemente permanecer debajo de 20 mg/L (20 ppm) para minimizar la corrosin y el ensuciamiento. Ya que el principal propsito del desalado de crudo es reducir el contenido del cido clorhdrico de los vapores del domo de la columna, el contenido de cloruro del agua condensada en el domo es un indicador excelente del comportamiento de la desaladora. Sin embargo hasta un estudio clsico de desalado de laboratorio13 no encontr la relacin consistente entre el contenido de sal de varios crudos de alimentacin y la cantidad de cido clorhdrico involucrado, los niveles de cido clorhdrico fueron encontrados ser burdamente proporcionales al contenido de sal en los contenidos de sal ms bajos de 1-3 ptb (3.5-10mg/L) vistos en varios crudos desalados. Normalmente el contenido de cloruro del agua del domo de la columna de crudo tpico se puede esperar ser de 15-20 mg/L (15-20 ppm) cuando el contenido de sal del crudo desalado es 1 ptb (3.5 mg/L). El contenido de cloruro se puede esperar alcanzar de 80-100 mg/L (80-100 ppm) cuando el contenido de sal del crudo desalado aumenta cinco veces a 5 ptb (18 mg/L). La experiencia ha mostrado que en cualquier tiempo el contenido de cloruro excede a 20 mg/L (20 ppm), una corrosin y ensuciamiento significativo de los sistemas de los sobrecabezales puede ocurrir. Los problemas de la desaladora de una clase otra son11

responsables por tales excursiones del cloruro, al menos que los cloruros orgnicos estn entrando con el crudo de alimentacin.14 MONITOREO DEL COMPORTAMIENTO DE LA DESALADORA. Idealmente, muchas caractersticas del crudo y variables de operacin de la desaladora enlistadas en la Tabla 2 deberan ser monitoreadas sobre una base regular. Algunas variables, tales como la relacin de produccin del crudo, la relacin de agua de desalado, y varias temperaturas de la corriente, son generalmente disponibles como lecturas externas al cuarto de control de todas las unidades de crudo. Otras variables son, pueden ser, rpidamente revisadas por los operadores sobre una base diaria, como sea necesario. CONTROLANDO EL AGUA DE DESALADO. El agua de desalado con un bajo contenido de sal y una mnima cantidad de impurezas, maximiza la extraccin de sal, minimiza la corrosin y el ensuciamiento del recipiente de la desaladora, y evita problemas elctricos en las rejas gradillas de electrodos de la desaladora. Dependiendo de la localizacin geogrfica, la accesibilidad, y los costos de tratamiento, otros tipos de agua diferente son usados para el desalado. Hasta el agua de mar es usada para el desalado cuando ningn otro tipo de agua esta disponible en cantidades suficientemente grandes. Los siguientes tipos de agua pudieran ser considerados, si existiera absolutamente ninguna otra opcin: Agua de ro (porque problemas probables debido a su elevado contenido de oxgeno, biomateria, y contenido de rocas fragmentadas) Agua con alguna salinidad (porque problemas similares adems de tener alto contenido de sal). Agua de mar (debido a un contenido ms alto de sal). Los siguientes tipos de agua pudieran ser usados bajo ninguna circunstancia por las siguientes razones anotadas: Torre de enfriamiento con corrientes de aire hacia abajo (que generalmente causan problemas debido a su alto contenido de oxgeno, slidos, calcio, magnesio y contenidos de silicio.). Agua de condensado de los domos desde unidades de cortes ligeros finales e hidrotratadoras (que generalmente causan problemas debido al alto contenido de amoniaco y el contenido de cido sulfhdrico). Puntos de Adicin para el Agua de Desaladora. De acuerdo a la Regla 13. el agua de desalado para desaladoras de simple etapa generalmente es adicionada en corrientes anteriores de los cabezales de las bombas de carga del crudo de desalado. Con crudos muy pesados, el agua de desalado generalmente es adicionada inmediatamente corriente anterior a la vlvula mezcladora para una

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desaladora de simple etapa para prevenir excesivo esfuerzo cortante que puede ocurrir en las bombas de carga de crudo. El agua de desalado para desaladoras de dos etapas generalmente es adicionada en corrientes anteriores a la vlvula mezcladora para la desaladora de segunda etapa. El efluente de la salmuera desde la desaladora de segunda etapa es entonces adicionada inmediatamente corriente anterior a la vlvula mezcladora para la desaladora de primera etapa. En algunas unidades, los operadores experimentan con diferentes puntos de adicin para determinar el comportamiento ptimo de la desaladora. Mientras que el agua de desalado para las desaladoras de simple etapa normalmente es adicionada en la corriente anterior de las bombas de crudo de carga, las bombas pueden crear una emulsin con algunos crudos que dificulten el rompimiento en el recipiente de desaladora. Este problema puede ser grandemente evitado por la adicin al agua de desalado en la corriente posterior a la bomba e inmediatamente en corriente anterior del precalentamiento en fro de los intercambiadores. Este punto de adicin ofrece el beneficio adicional para proveer algn grado de agua de lavado de esos intercambiadores y ayuda a mantenerlos limpios. El uso alternativo simultneo de varios puntos de adicin de agua puede proporcionar la ptima flexibilidad de la variable de mezclas de crudo cuando es desalado. Cantidad de Agua de Desaladora De acuerdo a la Regla No. 14, la cantidad ptima de la relacin de agua de desalado es 4-6 %vol. para crudos ligeros, 5-7 %vol. para crudos intermedios, y 6-8 %vol. para crudos pesados, basado en la relacin del crudo de alimentacin. Como se muestra en la Figura 3, la ptima cantidad de agua de desaladora tiene un comportamiento sobre la estabilidad de la emulsin que forma. En general, menos de 4 %vol. de agua de desaladora proporciona dilucin insuficiente e incrementa el contenido de sal de las gotas de salmuera que forma. Ms de 8 %vol. de agua de desaladora promueve la formacin de emulsiones compactas e incrementa el arrastre de agua con el crudo desalado. pH del Agua de Desalado. De acuerdo a la Regla No.15 el pH ptimo del agua de desalado es de 6-8. Sin embargo, con crudos de cidos naftnicos, el pH va de 5.5-6 se pudieran usar para evitar la formacin de jabones de naftenatos. Como se muestra en las Figuras 4 y 5, el pH del agua de desaladora controla la cantidad de cido (principalmente sulfhdrico y varios fenoles) y constituyentes bsicos (principalmente amoniaco) que dividen dentro de las fases del crudo y de la salmuera, respectivamente. Cuando los pozos de produccin son acidificados aumenta la recuperacin del crudo, subsecuentemente cargas de crudo probablemente contienen altos residuales de cido mineral fuerte (principalmente cido clorhdrico y cido sulfrico), excepto los pozos que fueron suficientemente purgados. Los altos residuales de esos cidos en crudos:13

Disminuyen el pH del agua de desaladora e incrementan la corrosin del recipiente de desaladora. Incrementan el cido sulfhdrico y el arrastre de fenol y disminuyen el arrastre del amoniaco con el crudo desalado. Disminuyen el cido sulfhdrico y el fenol arrastrado e incrementado el amoniaco arrastrado con el efluente de salmuera.

Si necesariamente, el pH del agua de desaladora se puede elevar por la adicin de la solucin del custico diluido a la llegada del agua de la desaladora. La adicin del custico al crudo desalado en corriente posterior de la desaladora para el control del pH en el domo. Cuando el agua condensada del domo agua cida agotada es usada como agua de desalado, el amoniaco disuelto y los compuestos orgnicos neutralizantes pueden entrar a la desaladora. Los altos niveles de estos compuestos en el agua de desaladora: Incrementan el pH del agua de desalado y disminuyen la corrosin del recipiente. Disminuyen el cido sulfhdrico y el arrastre del fenol e incrementan el arrastre de amoniaco con el crudo desalado. Incrementan el cido sulfhdrico y el arrastre del fenol e incrementan el arrastre del amoniaco con el efluente de la salmuera. Interfieren con el propio desalado de algunos crudos de cidos naftnicos, debido a los jabones de naftenatos estables que puede formar y producir emulsiones que son difciles de romper.

Si necesariamente, el pH del agua de desalado se puede disminuir por la adicin de cido clorhdrico diluido con el agua de desalado en corrientes anteriores a la desaladora. El cido sulfhdrico diluido es algunas veces preferido para este propsito, pero pudiera ser evitado para prevenir la formacin de duras incrustaciones de sulfato. USO DE QUMICOS EN EL DESALADO El Propsito de Qumicos en el Desalado. Los productos qumicos en el desalado mejoran completamente la eficiencia de desalado, reducen el agua y el arrastre de slidos con el crudo desalado, y reducen el arrastre del aceite con el efluente de la salmuera. La mayor parte de los productos qumicos para desalado son desemulsionantes que ayudan a romper las emulsiones compactas formadas por la vlvula mezcladora y producen fases relativamente limpias de crudo desalado y del efluente de la salmuera. Los desemulsionantes funcionan en la interface emulsin/salmuera por la desestabilizacin de la interface alrededor de cada una de las gotas de agua tal que los gotas de agua adyacente puede rpidamente coalescer. Al mismo tiempo, los desemulsionantes disminuyen el espesor de la capa estable de la interface emulsin/salmuera (pasta carpeta) y reduce el consumo de energa de la desaladora. Muchos desemulsionantes comerciales para el crudo de desalado son formulaciones no cerradas, patentadas.14

Los desemulsionantes son generalmente comprados desde los mismos provedores de aditivos de proceso que proporcionan los antiensuciantes, los inhibidores de corrosin que forman pelcula de amina, los neutralizantes orgnicos lquidos, y productos similares para el control de la corrosin en los domos y los problemas de ensuciamiento en las unidades de crudo de cualquier parte de la refinera. Si necesariamente, los desemulsionantes se pueden formular habitualmente por: Las altas relaciones de remocin de agua desde los crudos, pero al costo de pobres slidos humectados y probablemente bajo el arrastre de aceite con la descarga de la salmuera. La alta relacin de la remocin de aceite desde la salmuera, pero al costo de arrastre de agua en el crudo desalado. Las altas relaciones de slidos humectados pero al costo de salmuera de calidad y al arrastre de agua en el crudo desalado. Relacin de Adicin de Desemulsificante. De acuerdo a la Regla No. 16, la relacin de adicin ptima del desemulsionante con la mayora de los crudos es de 6-12 mg/L (0.25-0.5 gal/1000 bbl) basado en la formulacin comercial tpica. Con crudos pesados 12-24 mg/L (0.5-1.0 gal/1000 bbl) son usadas, porque los crudos pesados son ms difciles de desalar. Las relaciones de tratamiento abajo de 3 mg/L (0.125 gal/1000 bbl) son generalmente inefectivas, mientras que relaciones de tratamiento arriba de 24 mg/L (1.0 gal/1000 bbl) pueden provocar problemas de emulsificacin y tender al gasto econmico. Los desemulsionantes comerciales tpicos a menudo son mezclas de varios tipos de compuestos qumicos. Los productos principales normalmente contienen de 20-25 %vol de ingredientes activos en un vehculo solvente, pero algunos productos tambin estn concentrados hasta con 80 %vol. de ingredientes activos para reducir los costos de embarcado y de manejo. Un producto secundario se puede adicionar para algunas aplicaciones. Los productos solubles en aceite de base aceite son inyectados directamente dentro de la carga del crudo, mientras que los que son productos solubles en agua de base agua son inyectados dentro de la llegada del agua de desalado. En el caso de que ya sea, una simple tubera con conexin nipple con vlvulas de retencin con interrupcin y de bolas se pueden usar: ninguna inyeccin con boquillas de can de dispersin son necesarias. Con crudos pesados, los desemulsionantes especiales tambin se han adicionado en los tanques que retienen el crudo aproximadamente de 2-3 horas antes de que el crudo sea enviado a la desaladora. Muchos desemulsionantes son aplicados especficamente: en desaladoras de pruebas de banco de productos competitivos que pueden ser requeridos para encontrar un producto que produzca el mejor resultado. Por lo tanto, la mayor parte de los proveedores de desemulsionantes usan pequeas desaladoras de prueba de banco, porttiles, para evaluar varias formulaciones de desemulsionantes y dosificaciones en el laboratorio de la refinera. Adems, la evaluacin de campo a escala total generalmente se requiere para15

confirmar los resultados de laboratorio obtenidos para una mezcla de crudo dado y una combinacin de desalado. AJUSTANDO LA CAPA DE LA INTERFACE EMULSIN/SALMUERA. Espesor de la Banda de Emulsin De acuerdo con la Regla No. 17, el espesor ptimo de la banda de espesor de la emulsin (pasta carpeta) es de 150 mm (6 plg.) menos. La medida de la banda de la emulsin moderadamente ms amplia es de 150-300 mm (612 plg.) y son causadas por emulsiones semi-estables. Para corregir esta condicin, la relacin del desemulsionante debera ser aumentada y/ sustituido con un desemulsionante diferente. La medida de la banda amplia de emulsin es de 300-600 mm (1-2 pies) y son causadas por las emulsiones altamente estables, el alto contenido de slidos de los crudos de alimentacin, crudos pesados, relacin de desemulsionante insuficiente. Para corregir esta condicin, la relacin de desemulsionante debera ser ms tarde incrementada y con la sustitucin de un desemulsionante diferente. Un polmero agente humectante puede haber sido adicionado. En el peor de los escenarios, una banda amplia de emulsin puede haber sido extrada va el tubo colector de la pasta presente en algunas desaladoras. Alternativamente, la emulsin puede haber sido descargada por gravedad. Las bandas amplias de emulsin interfieren con el ajuste alto de la interface y pueden interrumpir la operacin por cortocircuito de los electrodos. Para mejores resultados, las pruebas usuales de capacitancia pudieran ser reemplazadas con pruebas ultrasnicas (microondas) que pueden monitorear continuamente y controlar la altura de la interface.15 Altura de la Capa de Interface. De acuerdo con la Regla No. 18, la altura ptima de la interface es 0.75 m (2.5 pies) a 1.5 m (5 pies) medida desde el fondo de un dimetro del recipiente de desaladora de 3.5 m (12 pies) a 4.2 m (14 pies). As se considera que la salmuera clara esta abajo del nivel de los 0.75 m (2.5 pies). La altura de la interface depende del tipo de desaladora, de su diseo, y del contenido de BS&W del crudo de alimentacin a la llegada. La altura de la interface determina: El tiempo de residencia del aceite (la separacin adecuada de agua requiere al menos 20 min. del tiempo de residencia en la mayora de los crudos). El tiempo de residencia del agua (la separacin adecuada del aceite requiere al menos 200 min de tiempo de residencia en la mayora de los crudos). El voltaje a travs de los crudos. Baja altura de interferencia. La disminucin del tiempo de residencia de la salmuera e incremento del aceite arrastrado en el efluente de la salmuera.16

La creacin de problemas de separacin en el separador API debido a las cantidades excesivas de cortes finales de aceite en los tanques de desnatado. El incremento del contenido de slidos del efluente de la salmuera debido a la remocin del lodo desde el fondo del recipiente de la desaladora.

Elevada altura de la interface: La disminucin del tiempo de residencia del aceite e incrementa el arrastre de sal y de agua con el crudo desalado. El aumento de la corriente elctrica de la desaladora porque la parte elctrica de la gradilla esta en corto circuito. La causa de arco elctrico y re-dispersin de agua.

Arrastre de Aceite. De acuerdo con la Regla No. 19, el mximo contenido de aceite en el efluente de la salmuera (bajo arrastre de aceite) pudiera ser burdamente 100 mg/L (100ppm) con crudos ligeros, 500 mg/L (500 ppm) con crudos intermedios y 1000 mg/L (1000 ppm) con crudos pesados. Excesivos contenidos de aceite sobrecarga al tanque de separacin de salmuera aumenta la cantidad de aceite en cortes finales as como los desnatados de tanques de salmuera en el separador API de la refinera. Las causas usuales son: Problemas crudos pesados. Excesivas dosificaciones de desemulsionante. Tipos errneos de desemulsionantes usados. Excesivas temperaturas de desalado (que incrementan el contenido de aceite de salmuera).

Para reducir el aceite bajo arrastre: Los crudos pesados deberan ser mezclados con crudos ligeros, gasleo, nafta. Las dosificaciones de los desemulsionantes deberan ser disminuidas y/ sustituidas por diferentes desemulsionantes hasta limpiar los efluentes de salmuera. La temperatura de la desaladora debera ser disminuida. EVITANDO DESAJUSTES DE LA DESALADORA. Los desajustes de la desaladora son exactamente aquellos como: cuando la operacin de la desaladora relativamente uniforme es repentinamente interrumpida en varios intervalos lo cual hace variar las duracin y los resultados en los picos de sal y BS&W. El monitoreo inadecuado probablemente es la mayor razn para los desajustes sobre muchas unidades de crudo. Sin monitoreo en lnea, los desajustes de la desaladora son difciles de identificar y corregir de una manera a tiempo. Adems, la falla de datos17

histricos suficientes hace difcil identificar las causas de la corrosin y problemas de ensuciamento en lnea que se descubren ms tarde. Controlando el Contenido de BS&W. De acuerdo con la Regla No. 20 la causa principal de la mayora de los desajustes de la desaladora es el crudo de alimentacin a la llegada con excesivos contenidos de BS&W, por ejemplo., el crudo que no ha sido propiamante sedimentado en el tanque principalmente al arribo a la refinera. Las especificaciones de la refinera para crudos ligeros e intermedios generalmente conocidos con el contenido de BS&W de 1.0 %vol., menos. En contraste, las especificaciones de crudos pesados pueden conocerse por contenidos de BS&W de hasta 3.0 %vol. La materia particulada (la porcin de sedimento de BS&W) eventualmente se sedimenta y forma capas de lodo en los tanques de crudo. La mayora de los desajustes de desaladora ocurren cuando esta capa de lodo esta distribuida intermitentemente durante la actividad normal del tanque y removida por el tubo de succin del tanque de crudo. Los desajustes de la desaladora son costosos econmicamente debido a: El incremento del ensuciamiento y a la corrosin bajo el depsito en corrientes anteriores al precalentamiento de los intercambiadores. Excesivo dao de corrosin en los domos de las columnas. Fallas en los tubos en lnea de los cabezales de los intercambiadores y en los condensadores. Fugas en los cabezales de las tuberas de una manera repetida.

Esos modos de daos generalmente estn relacionados con los excesivos niveles de sal en el crudo desalado. En los 1980s, una refinera estim que cada una de las libras adicionales de sal van a la columna de crudo con un costo de US $15. Para garantizar que todo el crudo recibido va a la desaladora teniendo contenidos de BS&W debajo de 1.0 %vol., algunas refineras han preparado escritos, detallados, del procedimiento de sedimentacin en tanques. Esos generalmente se conocen en cada uno de los tanques receptores de crudo por ser muestreados y analizados repetidamente en el contenido de BS&W principalmente del crudo mezclado. Si el contenido de BS&W esta abajo de 1.0 %vol., el crudo es sealado y aceptado por el jefe de operacin en la unidad de crudo y el tanque es intercalado al crudo de carga. Si el BS&W esta arriba de 1.0 %vol., el crudo es declinado como una de las medidas alternativas severas tomadas para evitar los desajustes de la desaladora: Crudos estables declinados van al tanque receptor para ms tarde separar por gravedad. Crudos declinados son turnados y mezclados con crudos que tengan bajo contenido de BS&W para alcanzar una carga de crudo aceptable.

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Cambios repentinos (picos) en el contenido de BS&W son minimizados por la continua agitacin en tanque hasta alcanzar el sedimento y el agua ms menos uniformemente suspendidos. La interrupcin del tanque es ampliada por varias horas para minimizar los cambios repentinos en el contenido de BS&W.

Obviamente, no todas esas medidas son aplicables prcticas en todos los casos. Por ejemplo una deficiencia de la capacidad del tanque puede hacer ms tarde separar crudo y mezclarlo imprcticamente. Adicin Indiscriminada de Aceite Recuperado. De acuerdo con la Regla No. 21, el aceite recuperado primero debera ser recolectado en el tanque de separacin dedicado al aceite recuperado y entonces adicionado a la carga de crudo en corriente posteriores en lugar de corrientes anteriores de la desaladora para evitar desajustes en la desaladora. Con crudos pesados y un aceite recuperado sucio, el punto de inyeccin del crudo recuperado tambin puede haber sido localizado en corrientes anteriores al precalentamiento caliente de los intercambiadores para reducir el ensuciamiento del arreglo de tubos en esos intercambiadores. Con excepcin del crudo recuperado que tiene suficientemente bajo contenido de BS&W, la adicin indiscriminada de aceite recuperado a la corriente anterior al crudo de carga de la desaladora es una de las causas principales de desarreglos de desaladora. El aceite recuperado no debera ser adicionado a los tanques de crudo con poco o ningn control sobre la seleccin del tanque y/ relacin de adicin, como es a menudo hecho en refineras. Cuando el aceite recuperado se adiciona en corrientes anteriores a la desaladora, el clculo de la demanda de agua de desalado debera tener en cuenta todas las aguas que entran con el aceite recuperado, incluyendo el agua disuelta y atrapada, y tambin permitir posibles bolsas peridicas de agua. MANTENIMIENTO DE LA DESALADORA Lavando el Lodo. De acuerdo con la Regla No. 22, los recipientes de desaladora deberan ser lavados del lodo en intervalos regulares de duracin de la operacin normal de la desaladora. Dependiendo de la amplitud y de la severidad de la formacin del lodo, los intervalos regulares significan que cuando se realicen desde una vez/cambio a una vez/mes, aunque generalmente se lleva cabo una vez/da. Hasta cuando se inicia con un recipiente de desaladora limpio, el lavando el lodo sobre la corriente se debera llevar a cabo regularmente durante la operacin normal para evitar al menos retardar la formacin de una capa de lodo sobre el fondo de los recipientes. El lodo de la desaladora contiene la misma arena, sal, lodo de perforacin, partculas de parafinas, asfaltenos, productos de corrosin, partculas de incrustacin duras en agua, y sedimentos de varios tipos que entran a la desaladora con el crudo de alimentacin, con el agua de desalado con ambos. Regularmente en el lavado de lodos se:

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Mantiene el lugar del recipiente de la desaladora limpio por la agitacin y la remocin del lodo sedimentado desde el fondo del recipiente de desaladora. Aumenta el volumen disponible del recipiente por la capa de salmuera y aumenta el tiempo de residencia neto de agua. Aumenta el tiempo en la limpieza programada de la desaladora. Disminuye el arrastre del aceite y del contenido de los slidos del efluente de la salmuera. Disminuye los costos de los productos qumicos en corrientes posteriores a los recipientes de desalado.

Varios mtodos se usan para el lavado de lodo sobre la corriente de los recipientes de desalado: La aplicacin de repetidos disparos de vapor continuos desde 15-30 s cada uno, usando uno ms vapores especiales y directos (largas continuas inyecciones de vapor causan agitacin excesiva, interfiere con la coalescencia de las gotas y la sedimentacin, y gastos de vapor) Los flujos repetidos de agua de desalado, usando boquillas especiales dirigidas hacia abajo en varios tubos largos de distribucin (como inyeccin de vapor, flujos largos continuos de agua causan excesiva agitacin e interfiere con la coalescencia y la sedimentacin de las gotas). El uso de varios tipos de aparatos de raspado mecnico que previenen peridicamente la prdida y remocin de cualquier formacin de lodo (muchos aparatos eventualmente sufren de corrosin y problemas mecnicos y, como regla, no son demasiado seguros).

El mtodo para usarlos depende principalmente de conexiones de tubera disponibles y de equipo auxiliar. Con desaladoras de dos etapas, el lavado de lodo debera ser optimizado para cada una de las desaladoras y cada uno de los recipientes los cuales deberan ser lavado de lodo en turno. Diferentes procedimientos de lavado de lodo son a menudo usados sobre la primera y segunda etapa de desaladoras de dos etapas. Mientras la primera etapa acumula la mayor parte del lodo, ambas etapas deberan ser monitoreadas regularmente por la excesiva formacin de lodo. Si los electrodos inician con la formacin de arco durante el lavado de lodo en el agua de desalado, el nivel de interface se puede disminuir temporalmente. Esto puede hacerse en etapas para evitar el incremento del arrastre del aceite. Limpiando el Recipiente de la Desaladora. De acuerdo con la Regla No. 23, de 3 a 5 aos de operacin ininterrumpida de la desaladora puede ser normalmente esperada con lavado regular de lodo, antes de que el recipiente requiera una limpieza completa. Una vez que el recipiente de la desaladora se haya ensuciado severamente, el lavado de lodo sobre la corriente no se alargar lo suficiente ya que el recipiente tendr que ser sacado de servicio y limpiado.20

Si la posible limpieza del recipiente de desalado se pude realizar fuera del cambio de turno programado (TAR) por el mismo contratista de limpieza que limpia otros recipientes en la unidad de crudo. La limpieza del recipiente de desaladora durante un TAR tambin presenta una excelente oportunidad para reparar perfeccionar los componentes elctricos de la desaladora. Desviando una desaladora de simple etapa para la limpieza durante operaciones normales nunca se puede atender, hasta que solo si se hace por un perodo corto de tiempo. Cuando una desaladora de simple etapa es desviada para limpieza, el crudo de alimentacin con alto contenido de sal y de BS&W es cargado al calentador, causa una prdida inmediata del control del pH en el domo y da como resultado el incremento de la corrosin y el ensuciamiento. Sin embargo, con desaladoras de dos etapas, cada uno de los recipientes se pueden desviar y limpiar en el turno durante la operacin normal. Si el desvo de una desaladora de simple etapa no se puede evitar, solo el crudo que ha sido bien separado en tanques puede ser corrido para reducir los contenidos de sal y de BS&W tanto como sea posible durante el tiempo que se necesita limpiar la desaladora. El contratista de limpieza debe estar rpidamente con un camin de vaco y con recursos suficientes para limpiar el recipiente de la desaladora en el ms corto tiempo posible.16 Para mantener el pH en el domo desde la cada demasiado rpida, el custico (hasta a 3 ptb) se debe ser adicionar al crudo (si no adicionarlo todo tambin). La relacin de neutralizante en el domo se debe aumentar para mantener al agua de condensado con un pH en el intervalo de 5.5-6.5, si es posible. La relacin del inhibidor de corrosin normal en el domo debe ser doblada triplicada durante el tiempo en que la desaladora es desviada. RESUMEN Veinte y tres reglas bsicas o valores de marcas de banco son enlistadas que puede ayudar a los operadores de la unidad de crudo, a los ingenieros de operacin, y a especialistas del equipo para determinar cmo se debe operar el desalado de crudo. Al mismo tiempo, varios parmetros de operacin son discutidos para permitir la separacin realstica del comportamiento con xito, generalmente junto con el proveedor de aditivos de proceso se deben responsabilizar para los programas de control de la corrosin en la unidad. El propsito del desalado de crudo es reducir la corrosin en el domo de la unidad de crudo por medio de la reduccin de la cantidad de cido clorhdrico originado en el precalentador caliente de los intercambiadores y en el calentador a fuego directo del crudo. Para el desalado de crudo, el agua se adiciona al crudo de carga de alimentacin para extraer salmuera y los cristales de sal desde el crudo. Ya que el agua es ms pesada e inmiscible con el crudo, la emulsin resultante de salmuera/aceite se puede separar con la ayuda de un campo elctrico y con productos qumicos desemulsionantes. Debido a la presencia de contaminantes, no todos los tipos de agua son adecuados para el desalado. Las desaladoras se disean para encontrar ciertas especificaciones de comportamiento, dependiendo principalmente de la fuente, de la composicin, de la gravedad API, viscosidad, contenido de sal, y contenido de BS&W de los crudos normalmente cargados a21

una unidad. Como regla, una operacin propiamente ajustada, y dando buen mantenimiento se encuentran esas especificaciones, excepto de que hayan ocurrido la mayora de los cambios de la calidad del crudo de alimentacin y de la produccin. Los desajustes de la desaladora producen picos inesperados de sal en el crudo desalado. La causa original de la mayor parte de desajustes de desaladora es el crudo de alimentacin con altos contenidos de BS&W y de sal que no son reconocidos a tiempo. Otra causa de desajuste de desaladora es la adicin indiscriminada de crudo recuperado en corriente anterior a la desaladora. Adems existen otros problemas de crudos incluyendo los crudos de oportunidad, la mayora de los problemas de desalado y consecuentemente los problemas de corrosin en los cabezales que son causados por crudos intermedios pesados de un tipo de otro. Los crudos pesados en particular presentan problemas especiales de desalado, debido a su baja gravedad API (alta gravedad especfica) y la alta viscosidad interiere con la separacin por gravedad de sus altos contenidos de compuestos que estabilizan la emulsin y que retardan la coalescencia de las gotas de agua, y sus tendencias para formar fuertes capas de interface emulsin/salmuera para hacerla difcil de separar del crudo desalado desde la salmuera contra la presencia de desemulsionantes. TABLA 1 ESPECIFICACIONES DE COMPORTAMIENTO TPICO PARA DESALADORAS SIMPLES Y DE DOBLE ETAPA Crudo Ligero Crudo Intermedio Crudo Pesado 1 Etapa 2 Etapa 1 Etapa 2 Etapa 1 Etapa 2Etapa Sal 90-95 98-99 85-90 97-98 85-90 95-98 Removida % Agua >95 >95 >90 >90 >85 >85 Removida % Slidos 60-90 60-90 50-80 50-80 50-80 50-80 Removidos % BS&W es