tratamiento de emulsiones

TRATAMIENTOS CONVENCIONALES Y

MODERNOS DE EMULSIONES

DIRECTAS

YESSICA TATIANA LUNA BELTRANE-mail: tataluna16@hotmail.com

Las emulsiones son asociaciones heterogéneas de dos o más fluidos inmiscibles entre sí. En la producción de petróleo es muy común encontrar esta clase de mezclas en sistemas dispersos, esto es, gotas de un líquido dispersas en otro líquido; su clasificación es simple, puesto que, generalmente se encuentran dos tipo, inversas (aceite-agua) o directas (agua-aceite).

¿QUE ES UNA EMULSIÓN ?

TRATAMIENTOS CONVENCIONALES

TRATAMIENTO GRAVITACIONAL

Es el método más antiguo del tratado de emulsiones. Se debe a la diferencia de las densidades entre agua-petróleo, siendo la densidad de las gotas de agua mayor respecto a la densidad del aceite, el agua será arrastrada al fondo mientras el crudo quedara en la parte superior.

𝑉𝑠 = 29𝑔𝑟2(𝜌𝑝−𝜌𝑓)𝜇𝑓 = 𝑓𝑠𝑟2

COALESCENCIA

Este proceso se da como producto del tratamiento mencionado con anterioridad, por ende, la coalescencia es la fusión de todas las gotas medianas para generar gotas con mayor tamaño respecto a las obtenidas en los métodos descritos anteriormente.𝑡 = 𝜋6ቆ𝑑𝑗 −𝑑0𝑗𝜑𝑘𝑠 ቇ

FLOCULACIÓN

adición de productos químicos, conocidos como floculantes cuyo trabajo radica en la agrupación de las gotas en pequeños grupos y con ello agruparse a gotas más grandes. Este tratamiento se utiliza en el aglutinamiento de las gotas de agua dispersas

FILTRADO

El método se basa en el paso de la emulsión a través de un medio adecuado que retenga las partículas de agua, produciendo decantación. Este procedimiento puede remover partículas de 10µm aproximadamente.

QUÍMICOS

COAGULACIÓN

El proceso se realiza desde la extracción del petróleo, donde son aplicados desemulsificantes desde la cabeza de pozo de forma uniforme al crudo; los cuales tienden a neutralizar los efectos del emulsificante, así la carga de interfase de las gotas será anulada o neutralizada, con lo cual las gotas pueden tener la propiedad de adherirse unas a otras.

TÉRMICOS

Este método se basa en el suministro de calor para el rompimiento de las emulsiones, provocando que la viscosidad del aceite se reduzca e incrementando la tasa de sedimentación del agua. La aplicación del calor además aumenta la frecuencia de choques entre las gotas de agua.

ELÉCTRICO

Se basa en el uso de campos eléctricos o electroestáticos con los cuales las partículas de agua inician a moverse rápidamente colisionando entre ellas provocando la coalescencia

MECÁNICO

Este método se basa en el uso de deflectores que se encuentran dentro del tanque de tratamiento, como el Free Water Knook Out, impulsando la coalescencia de partículas hídrica

TRATAMIENTOS MODERNOS

MICROBURBUJA

Con los avances de la tecnología se logró crear equipos que generan microburbujas cuyo diámetro oscila entre 10 y 20 µm, aproximadamente cien veces más pequeñas que las burbujas inyectadas en el proceso de floculación

CENTRIFUGACIÓN

Su funcionamiento es sencillo, primero ingresa la emulsión, llega al fondo por medio de los bujes donde los discos se encuentran rotando con frecuencia de 3000 revoluciones por minuto, forzando al agua a desplazarse radialmente a la zona externa donde se ubican las boquillas por donde salen las gotas de agua de forma continua.

𝑉= 𝑑2(𝜌𝑝 −𝜌𝑐)18𝜇 𝜔2𝑟

MICROONDAS

Este proceso utiliza la radiación electromagnética de las microondas como fuente de calentamiento de las emulsiones y se basa en la misma tecnología usada por los hornos microondas, en el cual, un generador provee microondas de 2,45 GHz que actúan sobre la emulsión a calentar.

ULTRASONIDO

Se basa principalmente en la irradiación ultrasónica la cual produce disminución en la tensión superficial, por consiguiente la emulsión se rompe.Por métodos experimentales realizados por Cherski se logra establecer: que para una frecuencia de 80000 KHz la tensión superficial se reducía en un factor de 2,6.

CONCLUSIONESLas emulsiones son un problema común en todos los campos de producción, en especial los que extraen crudo pesado.

Desde su invención el tratamiento gravitacional ha ofrecido las mejores condiciones de separación de las emulsiones directas

El acogimiento de los tratamientos modernos depende principalmente de su experimentación en campos petroleros

REFERENCIAS

[1] G. Barrios Paola y G. Miranda Nidia, “definición de estándares operativos para tratadores térmicos y termoeléctricos en facilidades de producción”, Universidad industrial de Santander, Colombia, 2001[2] E. Villarreal Roxxana,”modelo matemático para la determinación del perfil de presión en líneas de flujo con emulsiones”, Universidad industrial de Santander, Colombia,2006 .[3] P. Montes Erik, “Tecnologías de tratamiento de emulsiones en campos petroleros” Universidad industrial de Santander, Colombia, 2010[4] P. Pérez Rocio,” Aplicación de microondas en el tratamiento de emulsiones del tipo agua en aceite (w/o) y aceite en agua(o/w)”, Universidad politécnica de valencia, España, 2009[5] B. Araque Diego y M. Barrera Ricardo,” análisis de sensibilidad de los métodos convencionales para la deshidratación de emulsiones de crudo pesado”, Universidad industrial de Santander, Colombia, 2012

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