Post on 24-Jan-2016
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Desidratação e Dessalinização do Petróleo
A maior parte produzida água contém sais, que podem causar problemas nos processos de produção e de
refinação, quando o precipitar sólidos para formar escala em aquecedores, trocadores de plug, etc. Isto pode
causar corrosão acelerada em tubulação e equipamentos.
Introdução• Em quase todos os casos, o teor de sal de petróleo bruto consiste de sal
dissolvido em pequenas gotas de água que são disperso na bruto.
• Em alguns casos, o óleo produzido óleo pode conter sal cristalino, que forma por causa da alterações na pressão e temperatura em que os fluxos de fluido até o poço e através de equipamento de produção.
• Sal cristalino vai fluir para fora com a água e não é de importância em operações de dessalinização.
Introdução• A salinidade da salmoura produzida varia amplamente, mas a maioria água produzida cai
na faixa de 15.000 a 130.000 ppm de NaCl equivalente.
• O petróleo bruto contendo apenas 1% de água com um teor de sal de 15.000 ppm terá 55 lbmsal/1000 bbl de óleo bruto livre de água.
• A concentração máxima requerida de água em óleo para satisfazer uma especificação de sal conhecido pode ser derivada a partir de
• OndeCso = teor de sal do petróleo, lbm/1000 bbl,Csw= concentração de sal na água produzida, ppmYw = específico de água produzida, efW = fração de volume de água em óleo em bruto.
1- Desidratação e Dessalinização
• Desidratação petróleo bruto e de dessalinização são realizados em coalescedores eletrostáticas.
• Normalmente, para a desidratação e dessalinização profunda, um processo de duas fases, onde é utilizada a água produzida arrastado é removido na primeira coalescedor eletrostática.
• Isto é seguido pelo segundo estágio "dessalinização", onde a água de lavagem é injetada a montante, e removido no coalescedor.
• O número de etapas necessárias depende da quantidade de água produzida, a concentração de sal de entrada e a especificação de sal necessária no produto em óleo bruto.
• Os coalescedores eletrostáticas deve ser localizado após desgaseificação óleo bruto ser completada, e uma pressão suficiente para evitar a vaporização mantida na unidade.
1. 1- Estágio de desidratação
• O petróleo bruto dos separadores por gravidade baseada normalmente contém até 2% da água produzida.
• Quando a especificação do produto exige um BSW inferior a 0,5%,
coalescedor eletrostática é comumente usado. • Na fase de desidratação por coalescedor eletrostática, até 10% de água
em óleo de entrada reduz para menos do que 0,2% do volume de água em óleo depois de coalescência.
1. 1- Estágio de desidratação
• Desidratação petróleo bruto em coalescedor eletrostática é feita com base nos seguintes princípios:
- Desestabilização da emulsão de óleo-água. Isto é conseguido por injeção de químicos e / ou tratamento térmico.
- A adição de um produto químico em tipo e quantidade adequada direita irá reduzir a tensão interfacial entre a fase contínua (óleo) e a fase (água) disperso.
- A adição de calor para garantir que a temperatura do fluido reduz a viscosidade da emulsão até 25 cp ou menos, para o movimento adequado da gotícula de água.
1. 1- Estágio de desidratação• A coalescência das gotículas de água é conseguido por introdução de
campo elétrico na emulsão de óleo-água. • Quando a emulsão passa através do campo elétrico, as gotículas de água
são eletricamente carregado, e em seguida, dipolo será criada. • Atração dipolo entre as gotas de água faz com que a coalescência de
gotas.
• A sedimentação para separar as duas fases. A provisão de tempo de estabilização adequada para as partículas coalescidos para separar.
1. 1- Estágio de desidratação
• O coalescedor está completamente cheio com líquido: água na parte inferior e na parte superior de óleo.
• Eletrodos dentro de uma forma um campo elétrico para quebrar as ligações entre a água de superfície condutora e óleo isolante em uma emulsão de água e óleo.
• As placas de campo coalescedor são geralmente de aço, às vezes cobertas com material dielétrico para evitar curtos-circuitos.
• Intensidade de campo e frequência, bem como o layout de grade coalescedor são diferentes para diferentes fabricantes e tipos de óleo.
• A Figura a seguir mostra coalescedor eletrostática típico com os internos.
• Coalescedor eletrostática é popular em offshore porque o espaço e o peso pode ser minimizado.
• Este tipo de tratador pode reduzir o consumo de produtos químicos.
• Coalescência eletrostática permite que o processo de tratamento para operar em temperaturas mais baixas do que as dos tratadores convencionais.
• O uso de temperaturas mais baixas reduz os custos de combustível.
• Para operação em tempo frio, pode ser necessária a utilização de elemento de aquecimento nesta unidade.
1. 1- Estágio de desidratação
1.2- Estágio de Dessalinização
• Apesar de não ser amplamente utilizado em instalações de produção, dessalinização de petróleo bruto no campo é obrigatório onde a água produzida apresenta um conteúdo significativo sal.
• As refinarias executar esta função, mas que estão tendo problema
crescente eliminação do sal no meio ambiente local rigoroso. • O processo de dessalinização é semelhante à fase de desidratação em
coalescedor eletrostática.
• A diferença é a de injeção de solução salina de menor concentração e a utilização de uma válvula de mistura de óleo bruto contato com a água.
1.2- Estágio de Dessalinização
• A dessalinização é um processo pelo qual a água fresca é misturado com o óleo bruto.
• A água fresca ou salinidade baixa dissolve sal cristalino do óleo ou água
dilui o sal produzido arrastado.
• Quando o óleo é desidratado, qualquer água entranhada deixado no óleo irá ter menor teor de sal, reduzindo assim o teor de sal do óleo em bruto (PTB) de acordo com a especificação.
• Esta é a abordagem básica usada por todo o sistema de campo de dessalinização.
1.2- Estágio de Dessalinização
• Dessalinizador dimensionamento é fortemente influenciado pela viscosidade, que é dependente da temperatura de funcionamento.
• temperatura da alimentação do dessalinizador é de pelo menos 70˚C, devem ser permitidos na concepção de óleos muito viscosos.
• As temperaturas mais elevadas vão diminuir o tamanho dos vasos
dessalinizador, mas é um trade-off do custo navio contra os custos de aquecimento.
• O óleo em bruto a ser dessalinizado é necessário esta abaixo ao seu ponto de bolha para garantir que não haja vapor livre sendo libertado no processo.
• Dessalinizadores são projetados para serem livres de gás pois a presença
de vapor em alta tensão de campo provocar faíscas que por sua vez leva à formação de mais vapor.
• Um interruptor de vapor é normalmente montada no topo dos vasos de descarga e as unidades de dessalinização detectam a presença de vapor.
• Normalmente dessalinizadores são projetados para lidar com teor máximo de água de entrada de 10% no óleo bruto, embora seja possível projetar o dessalinizador para 15% do corte de água.
1.2- Estágio de Dessalinização
• A tecnologia de dessalinização pode ser fornecido com desenhos tradicionais AC atuais ou mais recente tecnologia, como a dupla polaridade (correntes CA e CC).
• A tecnologia Dual Polaridade aumenta a produtividade e eficiência de remoção de sal.
• Dessalinização basicamente remove os sais prejudiciais e umidade residual arrastado pelo óleo bruto.
• A composição química destes sais varia largamente com a porção principal que é o cloreto de sódio com quantidades menores de bário, cálcio e cloretos magnésio.
1.2- Estágio de Dessalinização
1.2.1- Descrição do processo
• O primeiro passo para a dessalinização eficaz é a preparação de uma emulsão de água-óleo suficientemente disperso para ser eficaz, mas ainda susceptíveis a separação.
• A água de lavagem é adicionado à corrente de carga do óleo bruto para dissolver ou para molhar as impurezas.
• O segundo passo é a re-solução desta emulsão água-em-óleo e sal praticamente livre de óleo em bruto e sal rico água.
• A emulsão é re-resolvido introduzindo-a em um campo elétrico de alta tensão no interior do vaso de dessalinização.
• A ação do campo funde a fase aquosa dispersa e força a sua acumulação no fundo do vaso.
• A água que contém as várias impurezas removidas a partir do óleo bruto é continuamente descarregado para o sistema de efluente, e flui no óleo bruto dessalinizado limpo a partir do vaso de dessalinização ao oleodutos de exportação ou navio.
1.2.1- Descrição do processo
1.2.1.1- Água para Dessalinização
• A água de lavagem é necessário para a dessalinização usualmente 4% a 8% por volume da corrente de carga de óleo bruto.
• A vazão depende da qualidade do óleo em bruto a ser processada. • Para aplicação no mar, a água de lavagem é uma água fresca que
normalmente produzido a partir de uma unidade de dessalinização.• A pressão da água deve ser suficientemente elevada para permitir a
injeção a montante da válvula de mistura ou pré-permutador de calor. • A porção de água de lavagem injetado a montante dos trocadores de
preaquecimento óleo bruto deve entrar na descarga da bomba de carga óleo bruto.
• Uma injeção na sucção da bomba pode levar a uma criação de emulsões muito estável, especialmente no caso da utilização de uma bomba de vários estágios.
1.2.1.2-Válvula Mistura
• Está localizado imediatamente a montante da dessalinizador.
• A válvula é fornecida para assegurar um bom contato entre a água de lavagem e o óleo bruto.
• A válvula deve ser concebidos adequadamente para atingir uma elevada eficiência de mistura, mas evitando uma emulsão firme de óleo e água.
• Normalmente, a queda de pressão entre 25 psi e a unidade da válvula de mistura de dessalinização for especificado.
• O vendedor dessalinizador deve ser consultado para a exigência de queda de pressão, uma vez que para alguns óleos brutos esse valor pode ser reduzido.
1.2.1.3- Pressão de Operação dessalinizador
• Não é essencial para o funcionamento dessalinizador que a pressão seja controlada.
• No entanto, para uma operação eficiente, as variações de pressão de curta duração, devem ser evitadas.
• A pressão deve ser mantida a um nível suficiente para suprimir a vaporização.
• A pressão de operação do dessalinizador é normalmente fixado a 1 bar acima da pressão de vapor do total do óleo bruto em água à temperatura de funcionamento máxima do dessalinizador.