Ttos de Crudo

8/17/2019 Ttos de Crudo

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FACILIDADES DE SUPERFICIE

TRATAMIENTO DEL CRUDO EINYECCION DE QUIMICOS


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TRATAMIENTO DE EMULSIONES

✓Formación de emulsiones. Procedencia y

condición del agua.

✓ Teorías de las emulsiones y suformación.

✓Agentes emulsificantes: procesos deabsorción, tipos.


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TRATAMIENTO DE EMULSIONES

✓ Rompimiento de emulsiones: tratamientoquímico, térmico yo eléctrico.

✓ Tratadores térmicos: clases, función ycomponentes.

✓ !edición del contenido de agua."#$%.

✓ &nyección y dosificación de químicos.


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#on una me'cla de dos líquidos

EMULSIONES

mutuamente inmiscibles, uno delos en forma

decuales estadisperso gotas en elotro.


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F(R!A)&*+ )AR-)TR / 0A#

!10#&(+#

Agentes mulsificantes en el Aceite

Fases de una mulsión

Fase dispersada

Fase continua


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EMULSIONES

A2+T !10#&F&)A+T

■ Asfaltos, sustancias resinosas, 3cidosorg3nicos solubles en aceite.

■ Arena, arcillas y sedimentos.

■ 4ierro, 'inc, sulfatos, carbonatos,sílice.


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EMULSIONES

FA## / 1+A !10#&(+

0as emulsiones son una combinación dedos líquidos mutuamente inmiscibles,uno de los cuales est3 disperso en formade gotas en el otro llamado fase dispersa

y el liquido que rodea las gotas esllamado fase continua5 las dos fasesest3n unidas por un agente emulsificante.


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)A1#A# / F(R!A)&*+ /

!10#&(+#

■ Tensión superficial

■ Agitación

■ Presencia de agentes emulsificantes


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TIPOS DE EMULSIONES

+ormales e &n6ersas

stables e inestables

Flo7as o Apretadas


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TIPOS DE EMULSIONES

■+ormal 8agua en petróleo9

■ &n6ersa 8petróleo en agua9

■/uales 8petróleo en agua a su6e' en petróleo9


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TIPOS DE EMULSIONES


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TIPOS DE EMULSIONES

■mulsión inestables odébiles 8f3ciles de romper9

■mulsión promedia o

moderada■mulsión estable o fuerte 8difícil

de romper9


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TIPOS DE EMULSIONES

l grado en el cual una emulsión llega a ser

estable depende de una 6ariedad de factoresstos son:

✓stabilidad de la película del agente

mulsionante

✓ Tamao de las gotas dispersas


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PARAMETROS A TENER EN CUENTA EN

SEPARACION DE EMULSIONES

✓ ;iscosidad de la fase e


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emulsificantes:Agentessustancias resinosas,

solubles en aceite y

3cidos

otros

asfalto,

org3nicos

materiales

A2+T# !10#&F&)A+T#

finamente di6ididos que son m3s solubles,dispersables en=umectables, o

m3s aceite que en

agua.(tros agentes emulsificantes: =ierro,'inc, y sulfatos de aluminio, carbonatos decalcio, silicatos, sulfitos de =ierro.


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A2+T# !10#&F&)A+T#

0os agentesemulsificantes generalmente

se =allan en la interfase entre el aceite ylas gotas de agua en la forma de unapelícula alrededor de al gota de agua.

2eneralmente pro6ienen del mismoyacimiento.


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Tipo de crudo, 6iscosidad, densidad ytensión superficial, son las características delpetróleo crudo que tienen mayor influencia

sobre la tendencia a formar emulsiones.

0os crudos debase asf3ltica onafténica, que contienen sustancias

asf3lticas,emulsionan f3cilmente,crudosparafínicostendencia

mientras que losmuestran menor Al

aumentar la6iscosidad

a =acerlo.y la densidad de loscrudosaumenta la tendencia a formar emulsiones.


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ROMPIMIENTO DE EMULSIONES

• Aumentando la diferencia de densidades de los

líquidos.

Aumentando el tama!o de las "otas.

Disminu#endo la $iscosidad de los fluidos.

Dando ma#or tiem%o de re%oso.

Eliminando los a"entes emulsificantes.


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FA)T(R# PARA R(!P&!&+T( / !10#&(+

0as mas importantes son:

▪ Tamao de la gota de agua

▪ Tensión o resistencia de la película

▪ Porcenta7e de agua

▪ /ensidad diferencial

▪ ;iscosidad de la fase continua


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FA)T(R# PARA R(!P&!&+T( / !10#&(+

TA!A>( / 0A 2(TA / A21A: gotas deagua de mayor tamao precipitaran f3cilmente.

R#T+)&A / 0A P0&)10A: la película8agente emulsificante que rodea las gotas deagua9 impiden el rompimiento.

alto porcenta7e de aguaP(R)+TA? / A21A:fa6orece el rompimiento.


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FA)T(R# PARA R(!P&!&+T( / !10#&(+

/&FR+)&A / /+#&/A/# A21A@A)&T: mayor diferencia de densidadesfacilita la precipitación de las gotas de

agua.

;)(#&/A/ /0 A)&T: alta6iscosidad del aceite dificulta la unión delas gotas de agua.


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FA)T(R# PARA R(!P&!&+T( / !10#&(+


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TRATA!&+T( / 0A# !10#&(+#

l primer paso en un tratamiento es el

an3lisis de laboratorio donde sedetermina:

■ Tipo de emulsión se tiene

■ l porcenta7e de las fases■ 0as características del agente surfactante■ 0a respuesta a los diferentes métodos de

tratamiento.


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TRATA!&+T( / 0A# !10#&(+#

Agua libre: es aquella que se separa por

gra6edad en los primeros cincominutos de reposo de la me'cla.

Agua emulsionada: es la formada por

pequeos glóbulos que tienden apermanecer en suspensión m3s o menosen forma permanente.


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TRATA!&+T( / 0A# !10#&(+#

✓ Tratamiento químico

✓ Tratamiento térmico

✓ /es=idratación electrost3tica

✓!étodo centrífugo


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TRATA!&+T( / 0A# !10#&(+#

✓ Tratamientos combinados

✓ #eparación mec3nica en los separadores

✓ #edimentación en los tanques deAlmacenamiento


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TRATA!&+T( 1G!&)(

en agregar a laciertas sustancias

)onsisteemulsión

químicas,conocidas como

Dagentes desemulsificantesE,las cuales se concentran enla interfase para atacar la

sustancia emulsificante ydestruir la emulsión


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TRATA!&+T( 1G!&)(

0os /esemulsificantes son compuestos6arios surfactantes en un sistemaadecuado, formulados para tratar una

de un odisol6enteemulsión

especifica sobre una base de optimo rendimiento Hcosto.

0os desemulsificantes son compuestos de alto pesomolecular con acti6idad sobre la superficie de lasgotas que son similares a la acción de los 7abones, losagentes =umectantes y a los detergentes.

0os desemulsificantes son compuestos deri6ados delos alco=oles, los 3cidos grasos, las aminas grasas,los glicoles y de alquil fenol formalde=idos, unidos acadenas de o


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TRATA!&+T( 1G!&)(

l é


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TRATA!&+T( 1G!&)(

✓Agitación

✓ Tiempo de agitación

✓ Temperatura


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TRATA!&+T( 1G!&)(

#istemas y sitios de aplicación

n la línea

Agregar lasustancia química, en la proporciónpredeterminada, a la línea que se transporta

los fluidos emulsionados, cerca a la cabe'adel po'o, o en el sitio m3s con6enienteseleccionado, de acuerdo con las pruebas decampo.


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n la líneaAgregar el

desemulsificante tan pronto como sea posibledespués de que el petróleo llega a la superficie por:

TRATA!&+T( 1G!&)(

Mayor tiempo detratamiento

!e'cla mas íntima de los

fluidos con el compuestoquímico al pasar a tra6és derestricciones y accesorios,e6itando emulsificaciónposterior

!ayor temperatura ymenor 6iscosidad del

aceite, lo cual facilita eltratamiento y laseparación del agua


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n el fondo del po'o

TRATA!&+T( 1G!&)(

l agente químico se agregaespacio anular entre las

a tra6ésdel tuberías

dere6estimiento y producción, inyect3ndolo enel fondo en solución en forma continua, o entratamientos periódicos desde superficie.


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0a alta temperatura de fondo y laacción del agente químico reducen a

se6eridad de la

TRATA!&+T( 1G!&)(

n el fondo del po'o

menudo la

emulsifiación.

0a reducción de la 6iscosidadproducida por el tratamiento químicode aceitesde

facilita la producciónba7a gra6edad.


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#e =ace necesario cuando

n los tanques

un sistema de

TRATA!&+T( 1G!&)(

tratamiento funciona mal y el aceite que llega

al tanque de almacenamiento tiene un altocontenido de agua y sedimentos.

n este caso se debe agregar una pequea

cantidad de desemulsificante directamente altanque, agitando o circulando el contenidodel tanque y de73ndolo luego en reposo parafacilitar el asentamiento de agua.


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TRATA!&+T( 1G!&)(

0a cantidad de químico requerido 6aría con eltipo de emulsión, el porcenta7e de agua, eltiempo de asentamiento y la temperatura de

tratamiento.

Para la inyección del químico se utili'a unabomba de pistón pequea, diseada para

entregar el fluido a las presiones altas quepueden ser necesarias en algunos casos.


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"(!"A# /(#&F&)A/(RA# / 1&!&)(

"(!"A# 0)TR&)A#

■ #on mas precisas.■ #on mas f3ciles de mane7ar.■ Algunas son desec=ables.■ #e requiere energía a IIB 6oltios.

"(!"A# A 2A#■ #on menos precisas.■

#on para traba7o pesado.■ !uy Jtiles en locaciones ale7adas, puespueden operar con el mismo gas del po'o.

■ #e descalibran mas f3cilmente.■ #e reparan f3cilmente en campo.


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;+TA?A# /0 TRATA!&+T( 1G!&)(

✓"a7o costo de instalación y operación

✓ Proceso y equipos sencillos✓ F3cilmente adaptable a operaciones

en grande y pequea escala

✓/esemulsificante r3pido y efecti6o

✓ 0a calidad del crudo no se altera


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TRATAMIENTO TÉRMICO

)onsiste en tratar la emulsión en un recipientetratador, adicion3ndole calor para permitir laseparación de fases.

l aumento de temperaturatiene lossiguientes efectos:

✓Reduce la 6iscosidad del aceite✓/ebilita el agente emulsificante✓/isminuye la densidad del crudo✓/isminuye la tensión superficial del agua


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TRATAMIENTO DE CRUDO

1&P( 1T&0&KA/( PARA 0TRATA!&+T(:

✓ )alentadores /irectos✓ )alentadores &ndirectos

✓ Tratadores Térmicos

✓ Tratamiento léctrico

✓ Tratamientos )ombinados


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TRATA/(R# TLR!&)(#

para tratar #on unidades apresión cualquier tipo deemulsión.st3n diseados para separar el agua delaceite y remo6er el agua libre.

Pueden ser 6erticales u =ori'ontales.


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TRATADORES TERMICOS

1sar uno u otro depende de:

✓)ondiciones de operación

✓/isponibilidad del equipo

✓/isponibilidad de espacio

✓


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TRATADOR TERMICO VERTICAL


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TRATA/(R# ;RT&)A0#

■1sados para tratar corrientesde po'os indi6iduales.

■!ane7an tiempos de

retención entre M y Nminutos.


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TRATA/(R# 4(R&K(+TA0#

■#e usan para instalacionesde 6arios po'os.

■

Tienen tiempos de retenciónentreOB y MB minutos.


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TRATA/(R# TR!&)(# @ ;AR&A"0#

■Temperatura

■Tiempo

■;iscosidad del aceite

■/i3metro del tratador


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##&(+# TRATA/(R# TR!&)(#

#eparación


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#0))&*+ /0 TRATA/(R

Temperatura detratamiento

8F9

/i 8pulg.9 0f 8pies9 )alorrequerido8"T1=ora9

IOB +o =ay Recombinaciones Recomendadas

INB INN OM.BI O.NO

IQB IBO I.II M.OO


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A#P)T(# &!P(RTA+T#

■ l ni6el del fluido debe estar por encima deltubo de combustión.

■ 0a temperatura del fluido e


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/#;+TA?A# / 0(# TRATA/(R#

■ Reducción del 6olumen de crudo porpérdida de 6ol3tiles.

■ ;ariación de las propiedades físicas delcrudo.

■ )ostos mayores del tratamiento por

equipo y combustible.

■ )ostos por corrosión y mantenimientode los equipos.


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/#;+TA?A# / 0(# TRATA/(R#

■ +o es 6ers3til.

■ 4ay mayor riesgo que en el tratamientoquímico.

Peligro de e


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TRATA!&+T( 0)TR(#TAT&)(

l principio b3sico es colocar la emulsiónba7o la influencia de un campo eléctrico deun alto potencial después del calentamientomoderado.

Tratador electrost3tico: es un recipientecilíndrico ubicado en forma =ori'ontal.

l campo electrost3tico promue6e lacoalescencia de las gotas de agua.


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Tratadores lectrost3ticos


#on ampliamentedescomposición

de

utili'ados

emulsiones

parala fuertes,encomplemento al tratamiento químico con

endesemulsificante y alcalentamiento separadores térmicos deagua libre.


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stos tratadores contienen una sección

de parrillas que crean el campo

magnético el cual origina una

aceleración en las partículas de agua

que las =ace aglutinarse para formar

partículas de mayor tamao.


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Adem3s de la sección de

calentamiento pro6ista de doscalentadores tubulares que


transmiten

adecuada

al crudo una

temperatura para que la

separación del gas,agua@salmuera y sedimentos sea apropiada.


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TRATA/(R 0)TR(#TAT&)(


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TRATA/(R 0)TR(#TAT&)(

Componentes

Internos


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l tratamiento electrost3tico somete la

emulsión a un campo eléctrico 8magnético9

de corriente alterna o continua 8directa9 de

alto potencial después del calentamiento

moderado en la sección pre6ia.

0a corriente alterna es de menor costo.


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l campo eléctrico neutrali'alas fuer'as repulsi6as

con6irtiéndolas en fuer'asde atracción que =ace quelas moléculas de agua seunan y por gra6edad caigan

a la parte inferior deltratador.


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puede 6ariar entrel potencial o

6olta7e II.BBB y MM.BBB

;.

l potencial necesario 6aría con laspropiedades dieléctricas del petróleo, el

espaciamiento de los electrodos y lanaturale'a de la película que rodea lagota emulsionada.


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TANQUE DE LAVADO

0os tanques de la6ado reciben una

me'cla de agua y aceite para serde7ada en reposo y lograr uname7or separación.

stos pueden ser los F%( y los2un "arrels.


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TANQUE DE LAVADO - GUN BARREL


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Funcionamiento:

■

TANQUE DE LAVADO - GUN BARREL

0a emulsión entra a una bota de gas, donde separa el gasresidual. 2as dentro del gun barrel genera agitación.

0a emulsión entra al tanque a un colc=ón de agua.0a corriente debe ser muy bien distribuida.l flu7o debe ser laminar.

■

■

■

■

■

■

■

■

l crudo sube a tra6és de la columna de agua, la63ndose.l agua que lle6a la emulsión se queda en el colc=ón.l agua sale a tra6és de una pierna de agua o es controlada

por un controlador de interfase.A medida que el crudo asciende por el tanque se6a des=idratando y sale por rebose.l colc=ón de agua puede calentarse con 6apor a tra6és deun serpentín.


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TRATAMIENTOS COMBINADOS

s necesario combinar todas lastécnicas disponibles para:

✓;ender un crudo que cumplalas especificaciones de los clientes.

mas seguras y

✓(ptimi'ar los costos.

✓0ograr operaciones limpias.


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#(01)&(+ A PR("0!A# TRATA!&+T(

+ TRATA/(R# TR!&)(#.

■

■

■

+o trate mas crudo que la capacidad de diseo.0impie bien los 6isores, para estar seguro de las interfases.+o permita que la interfase sea gruesa.

+ TRATA/(R# 0)TR(#TAT&)(#.

■

■

!antenga el ni6el del agua por deba7o de las placas.#i se presenta fluctuación en el 6olta7e, es posible que lasplacas estén cargadas de emulsión, aumente temperatura.

+ TA+1# / A0!A)+A!&+T(.

■

■

!antenga las e


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INYECCION DE QUIMICOS Y CONTROLDE CORROSION

Facilidades de #uperficie para

inyectar: &n=ibidores de corrosión

/esemulsificantes

Antiespumantes

"iocidas


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Para la adición de químicos se =acen

pruebas de campo para determinar lasdosis requeridas en cada caso.

#e requiere una buena caracteri'ación de

los fluidos para que el tratamiento químicosea el mas fa6orable técnica y

económicamente.


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Pruebas de "otella

1no de los métodos m3s e


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PRUEBAS DE BOTELLA

0as condiciones y 6ariables para las pruebas son:

0a muestra debe ser representati6a. #e deben ensayar 6arios productos. #e deben ensayar 6arias dosificaciones. fectos de la temperatura. fecto de la agitación. Tiempo de asentamiento requerido.

Presencia de agua libre. fectos del agua de la6ado. fecto del en6e7ecimiento de la muestra. )alidad del crudo y del agua.


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/#A0A)&*+ / )R1/(#

PRESENCIA DE SAL EN EL CRUDO

Que hacer?


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l desalado de crudos se lle6a a cabo enunos recipientes cilíndricos denominadosdesaladores.

/#A0A)&*+ / )R1/(#

agua fresca a la)onsiste

corriente

Dla6arloE

enadicionar de

crudo

y e


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/#A0A)&*+ / )R1/(#

Ayuda a la coalescencia de las pequeasgotas de agua para formar gotas m3sgrandes y de m3s f3cil remoción.

Reduce el contenido total de sal delcrudo.

Pro6ee un medio para la remoción dedesemulsificantes yo agentes mo7antesque se =ayan adicionado.


82/90

/#A0A)&*+ / )R1/(#

0a cantidad de agua dulce que debeagregarse a un crudo depende de:

▪ Porcenta7e y salinidad del aguaoriginal.

▪ 0a dilución que se obtiene en el sistema

de me'clas.

▪ l porcenta7e final de agua y la salinidaddeseada en el crudo.


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/#A0A)&*+ / )R1/(#

Design of a Typical Desalter Mudwash

System

MUDWASH HEADER

ITER!A"E

#E$E#

I $ESSE#

T% SEWER &

WASTE WATER TREATMET '#AT

&

%((#ES

DESA#TER E!!#UET

WATER HEADER

MUD WASH

'UM'

LEVEL

CONTROLLE

R

A#TERATE MUD WASH

WATER S%UR"E


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/#A0A)&*+ / )R1/(#

a! "#$ %r#ce"&'&e()#$ %ara a*ca(+ar e**,'&)e $ea*a"# %ara *a $a*&(&"a"

a/Re"uc&r )#"a0,a '1$ e* %#rce()a2e "ea3ua e( e* cru"#.

4/D&*u&r e* a3ua #r&3&(a* "e* cru"#a3re3a("# a3ua "u*ce.


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■ lcosto deltratamientograndemente cuando se

aumenta

requierenporcenta7es ba7os de agua.

/#A0A)&*+ / )R1/(#

■ Por esto, muc=as6eces

es m3seconómico inyectar agua dulce al crudo

que tratar de obtener porcenta7espequeos de agua por medio detratamientos intensos.


86/90

/#A0A)&*+ / )R1/(#

■ "3sicamente e


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■ 0as etapas de desalación de dos etapasse aplican cuando el fluidocontieneI.BBB ptb o m3s.donde la cantidad

n algunas

partes de aguafresca es

/#A0A)&*+ / )R1/(#

crítica, se utili'a este métodopara desalar crudos con menos de I.BBBptb.

■ )on el sistema de dos etapas,inicialmente se llega a obtener crudoscon ni6eles de agua emulsionada entre Iy M C de "#% y en la segunda etapa sellega a menos de B. C de "#%.


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/#A0A)&*+ / )R1/(#

/esaladores electrodin3micos.

stos desaladores, utili'ados en las

refinerías, cumplen su función pre6iendofases mJltiples de me'clas

electrost3ticas, coalescencia yasentamiento en una 6asi7a y se puede

lograr una eficiencia de des=idratación ydesalación de crudos muy cercana alIBBC


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/#A0A)&*+ / )R1/(#

l adecuado proceso de desalado, lerepresenta a la refinería los siguientesbeneficios:

& Reduce la corrosión & Reduce el ensuciamiento del tren

de precalentamiento & Reduce el dao potencial en las

unidades de destilación & Reduce los costos de energía & Reduce problemas aguas aba7o

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