equipo 7 incrustaciones y tratamiento

8/4/2019 EQUIPO 7 Incrustaciones y Tratamiento

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INSTITUTO POLITCNICONACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA YARQUITECTURA

UNIDAD-TICOMAN

ALUMNOS:

MARCOS GONZALEZ DIOCELINA SILVA SILVA ANDREA ANAHI LOBATO GONZALEZ GRECIA ESTHEFANI

VALDIVIA HERNANDEZ KARLA JUDITH

CARRERA: INGENIERIA PETROLERA

GRUPO: 3PM4

MATERIA: Procesos qumicos en la ingeniera Petrolera

TRABAJO: incrustaciones y su tratamiento

PROFESOR: ING. GRESS BAUTISTA GRESS BAUTISTA


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Temas

Incrustaciones y su tratamiento

Modificares de Superficie

Tensoactivos, desemulsificantes

Modificadores de cristales de parafinas

Dispersantes de asfaltenos

Biocida


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INTRODUCCINLas incrustaciones son depsitos adherentes y duros que se forman porprocesos de depositacion de compuestos inorgnicos, a partir de solucionesacuosas sobresaturadas de minerales conocidas como salmueras, comoresultado de la alteracin del estado de equilibrio termodinmico y qumico

Una incrustacin es un deposito formado por diferentes minerales sobressuperficies en contacto con el agua. Esta definicin con contempla el caso delos depsitos orgnicos como los asfltenos y las parafinas

-inhibidores de incrustacin

Es un producto qumico que impide el desarrollo y precipitacin, de loscristales que forman un depsito de sales

En general los inhibidores de incrustacin dependiente de sus caractersticasqumicas, trabajan mediante 2 mecanismos bien diferenciados.

1. Formacin de complejos solubles en los iones incrustantes.

En este mecanismo de inhibicin el aditivo forma complejos estables y solublescon uno delos iones de la fase precipitante. Con esto se consigue unareduccin en la concentracin efectiva de los iones libres en solucin, es decirse presenta una reaccin estequiometria entre los inhibidores de incrustacin ylos cationes presentes en la solucin. Este mecanismo es econmico cuando la

concentracin de iones incrustante es pequea. Sin embargo el tratamientollega a ser antieconmico a concentraciones mayores, puesto que se requierenproporciones de uno a uno o ms entre los inhibidores y los ionesincrustantes.

2. Efecto threshokd o modificacin del crecimiento delos cristales. Permitiendola nucleacin primaria, pero impidiendo la nucleacin secundaria ocrecimiento posterior.

El tratamiento de inhibicin ms efectico y econmico ha sido con productosqumicos que muestran el efecto threshokd. Esto ocurre cuando el inhibidorcubre (y se adsorben) el ncleo micho cristalino e inhibe su crecimiento,manteniendo grandes partculas incrustantes en solucin a concentracionespor arriba del nivel normal de precipitacin. Esto permite que unas cuantaspartes por milln. Estabilicen cientos de partes por milln del catin formadorde la incrustacin algunos de los productos qumicos que muestran este efectoson los polifostatos inorgnicos y los fosfonatos orgnicos.


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La concentracin del inhibidor requerida para mantener en solucin unacantidad determinada de iones incrustantes no es un constante, sino quedepende de 3 factores: temperatura concentracin de iones incrustantes y la

composicin qumica de la incrustacin del inhibidor.Clasificacin de los inhibidores

Segn la forma fsica:

Inhibidores de incrustacin solido e inhibidora de incrustacin lquidos

Entre los primeros se encuentran los polifostatos y fosfatos de solubilidadcontrolada. Los inhibidores de inhibidores de incrustacin lquidos comprendenproductos qumicos pertenecientes a las familias de los fosfatos, esteres decido fosfrico polmeros. Vetar realiz un estudio comparativo sobre el efectode estas familias qumicas de inhibidores sobre las encartaciones ms comunes(CaCO3. CaSO4. BaSO4 SrSO4) encontrando que los polmeros son losmejores inhibidores para BaSO4, los esteres bastante efectivos en la inhibicinde CaSO4, y os fosfonatos mejores inhibidores para CaCo3 aunque tambinson buenos inhibidores para sulfato de bario y calcio, aun a elevadastemperaturas

Que son las incrustaciones y porque son un problema?

Las incrustaciones son la depositacion de minerales inorgnicos de la

salmuera. Los tipos ms comunes de incrustaciones durante la recuperacindel petrleo son:

CaCO3- carbonato de calcio CaSO4- sulfato de calcio hidratado(yeso) BaSO4 sulfato de bario SrSO4. Sulfato de estroncio

La formacin de estas incrustaciones en el yacimiento, disparos,tubera, vlvulas estrangulador, separadores,etc. Puede causar unareduccin de flujo incluso bloqueo total de este y pretende unadisminucin en los gastos de produccin. Las consecuencias econmicaspolo tanto debido a lo anterior y a los costos de la prevencin yremocin de las incrustaciones minerales, resultan seriasAdems, es importante mencionar que la presencia de incrustacionesminerales, pueden tambin representa un riesgo para la seguridad, yque llegan a ocasionar el mal funcionamiento delo equipos, como porejemplo, la vlvulas de seguridad.


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Identificacin de las incrustaciones

El primer paso para el diseador de un programa de remediacin realmenteefectico desde el punto de vista econmico consiste en identificar la ubicacindelos depsitos minerales y la composicin de los mismos

La identificacin de las incrustaciones en un sistema integral de produccin defluidos comprende aquellos sitios en donde ocurren cambios ambientales quealteran el equilibrio y la armona en los diversos elementos que all seconjugan. Estos cambios engloban, las condiciones termodinmicas, cinticas ehidrodinmicas existentes en todos y cada uno de los diferentes puntos onodos del sistema de flujo. Entindase por sistema integral de produccin defluidos, al conjunto de elementos tanto naturales como los utilizados por elhombre encaminados a la explotacin racional de los recursos energticosprovenientes del subsuelo .los elementos naturales con los yacimientos dehidrocarburos. Los acuferos subterrneos explotables y los yacimientos deenerga geotrmica.

Los sitios crticos de formacin probables de depsitos incrustantes soninstalaciones superficiales son:

1) En la vecindad del pozo. Particularmente detrs de la cara de laformacin productora o inyectora

2) En la zona de los disparos(intervalo disparado)3) En el extremo inferior de la tubera de produccin4) En el interior de la TP y cambios de dimetros

5) En el estrangulador de fondo (si lo hay)En instalaciones superficiales: separacin deshidratacin y desalado de crudos

1) Ductos2) Separadores3) Eliminadores de agua libre4) Calentadores5) Intercambiadores de calor6) Sistemas de enfriamiento de agua recirculaste7) Tratadores termoqumicos

8) Tratadores electroestticos

Por otra parte si adicionalmente se cuenta con un sistema de inyeccin deagua se incluyen los siguientes sitios:

Equipo superficial y su superficial de los pozos de captacin Equipo superficial y su superficial y su superficial de los pozos de inyeccin


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La formacin dentro de los canales conductivos ntrelos pozos inyectores ylos de produccin

Para el caso de los pozos productores con sistemas artificiales como bombeo

hidrulico, bombeo neumtico bombeo mecano o bombeo elctrico, lasincrustaciones se localizan tambin en estos equipos daando vlvulas bombastuberas y el resto de los aditamentos superficiales su superficialesCabe aclarar que la presin afecta la solubilidad de las sales inorgnicas demanera directa, polo que, en aquellas reas donde ocurran cadas de presinbruscas, crecer la tendencia incrustante de esas sales.

Tuberas de produccin y equipos de superficie.Las incrustaciones pueden presentarse como una capa espesa adherida a lasparedes interiores delas tuberas. Con frecuencia tiene varios centmetros de

espesor y presenta cristales de hasta 1 cm o ms. El efecto primario de laformacin de incrustaciones en las tuberas es la reduccin de los gastos deproduccin y al aumentar la rugosidad de la superficie del tubo y reducir elrea de fluencia. Esto origina un aumento de la cada de presin y enconsecuencia, la produccin disminuye. Su aumenta el crecimiento deminerales depositados, se hace imposible el acceso a secciones ms profundasdel pozo y finalmente las incrustaciones terminan por bloquear el flujo de laproduccinLa composicin qumicas delas incrustaciones den las tuberas puede variar,ya que ese trata de capas de sedimentos depositados algo largo dela vida del

pozo. Por lo general, las incrustaciones incluyen capas de asfltenos o de lacera, y las capas de incrustaciones que se encuentran ms cercanas a latubera pueden contener sulfuros de hierro, carbonatos o productos corrosivos

VECINIDAD DELPOZO.


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Las incrustaciones de carbonatos o sulfatos tpicas dela zona cercana al pozopresentan partculas de menor tamao respecto de las incrustaciones que seencuentran en las tuberas: se miden en micrones en vez de centmetro.Bloquean los empaques de grava y las mallas, adems de los poros de lamatriz. Por lo general. Se forman despus de largos periodos de cierre del

pozo, ya que el flujo transversal hace que se mezclen aguas incompatiblesprovenientes de distintas capas. Este tipo de incrustaciones se puede definircomo dao. Su eliminacin por medio de disolventes qumicos o cidos puedecontribuir a aumentar los gastos de produccin en forma notable

POZOS INYECTORES

Los daos provocados por las incrustaciones en los pozos inyectores pologeneral s. se originan en procesos activases por la temperatura del agua deinyeccin. Adems. En las inmediaciones del pozo puede producirse unamezcla incompatible cuando el agua de inyeccin se pone en contacto con elagua de formacin o con la salmuera de la competicin. Este problema selimita a las etapas iniciales de la inyeccin cuando el agua de inyeccin entraen contacto con l con agua incompatible en la regin cercana al pozo. Lasincrustaciones que se forman en este punto pueden disminuir la permeabilidadde la formacin y reducir la efectividad de la estrategia de inyeccin con agua.Causas de la formacin

Hay varias razone por las cuales de forman las incrustaciones, que ademsdeterminan la cantidad y ubicacin de la mismas. A continuacin se mencionanla ms importanteSobresaturaron Reacciones cinticas Cambios en la temperatura y la presin Efectos del pH


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SobresaturacinEsta es la propiedad msimportante con respecto a

la precipitacin deminerales. Una solucinsobresaturada contienems iones de lo que estermodinmicamenteposible... lo que sesignifica que tarde otemprano una sal se precipitarla.Reacciones cinticas

La cintica es un reaccin que determinara la rapidez con la que trascurre lareaccin con el fin de llevar un sistema al equilibrio termodinmico. Latemperatura es un factor importante.

Cambios en la temperatura y la presinEn el yacimiento la salmuera esta en equilibrio qumico con sus entornos a sustemperaturas y presiones, a medida que la salmuera se produce, el equilibrio sealterna conforme la salmuera se mueve a una baja temperatura y presin. Elefecto de una disminucin en la temperatura y presin puede ser un incremento

o disminucin en la relacin de la saturacin de CaCO3, en funcin del cambiode temperatura en relacin con el cambio de presin.

Efectos del pHHay una dependencia del pH en la solubilidad delos carbonatos /sulfuros. Estohacia aprecian de carbonatos /sulfuros ms complicada q la prediccin de lossulfatos ya que es necesario calcular el pH y las concentraciones de tosas lasespecies carbonatos/sulfuros.

Modificadores de superficie de tensin superficial

Los tensoactivos llamados tambin surfactantes o agentes de superficieactiva, son especies qumicas con una naturaleza o estructura polar-nopolar, con tendencia a localizarse "convenientemente" en la interfaseformando una capa mono molecular adsorbida en la interfase. Las


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soluciones de tensoactivos resultan ser activas al colocarse en forma decapa monomolecular adsorbida en la superficie entre las faseshidroflicas e hidrofbicas. Esta ubicacin "impide" el trfico demolculas que van de la superficie al interior de lquido en busca de unestado de menor energa, disminuyendo as el fenmeno de tensin

superficial.

Qu es la tensin superficial?

La superficie de cualquier lquido se comporta como si sobre esta existeuna membrana a tensin. A este fenmeno se le conoce como tensinsuperficial. La tensin superficial de un lquido est asociada a lacantidad de energa necesaria para aumentar su superficie por unidadde rea.

Cules son las causas de la tensin superficial?

La tensin superficial es causada por los efectos de las fuerzasintermoleculares que existen en la interface. La tensin superficialdepende de la naturaleza del lquido, del medio que le rodea y de latemperatura. Lquidos cuyas molculas tengan fuerzas de atraccinintermoleculares fuertes tendrn tensin superficial elevada.

Comportamiento qumico

El grupo hidrfilo ejerce un efecto solubilizante y tiende a llevar a la

molcula a disolucin completa. El grupo hidrfobo, en cambio, esdebido a su insolubilidad tiende a contrarrestar la tendencia del otro. Sse logra el equilibrio adecuado entre los dos grupos se ve que lasustancia no se disuelve por completo, ni queda sin disolver del todo,concentrndose en la interfase con sus molculas orientadas de talforma que los grupos hidrfilos se orientan hacia la fase acuosa,mientras que los hidrfobos hacia la no acuosa o a la fase vapor.

TENSOACTIVOS Y DESEMULSIFICANTESTensoactivos

Los tensoactivos o tensioactivos (tambin llamados surfactantes) sonsustancias que influyen por medio de la tensin superficial en lasuperficie de contacto entre dos fases (p.ej., dos lquidos insolubles uno
http://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_superficialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_superficial


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en otro). Cuando se utilizan en la tecnologa domstica se denominancomo emulgentes o emulsionantes; esto es, sustancias que permitenconseguir o mantener una emulsin.

Entre los tensoactivos se encuentran las sustancias sintticas que se

utilizan regularmente en el lavado, entre las que se incluyen productoscomo detergentes para lavar la ropa, lavavajillas, productos paraeliminar el polvo de superficies, gel de ducha y champs. Fuerondesarrollados en la primera mitad del siglo XX, y han suplantadoampliamente al jabn tradicional. Hoy da tambin se producentensoactivos a partir de fuentes naturales por extraccin, siendo algunosampliamente aceptados en cosmtica natural y biolgica(poliglucsidos).

Estas propiedades las obtienen a travs de su estructura atmica. Lostensoactivos se componen de una parte hidrfoba o hidrfuga y un restohidrfilo, o soluble en agua. Se dice que son Molculas anfiflicas.

Al contacto con el agua las molculas individuales se orientan de talmodo que la parte hidroflica sobresale del nivel del agua encarndose alaire o bien se juntan con las partes hidrflicas de otras molculasformando burbujas en que las partes hidrfobas quedan en el centro, ylos restos solubles en agua quedan entonces en la periferia disueltos enel agua. Estas estructuras se denominan micelas. Se obtienen por mediode otras sustancias como el agua salada,etc.

La clasificacin se fundamenta en el poder de disociacin del tensoactivoen presencia de un electrolito y de sus propiedades fisicoqumicasPueden ser: inicos o no-inicos; y dentro de los inicos segn la cargaque posea la parte que presenta la actividad de superficie sern:aninicos, catinicos y anfteros.

Los inicos, con fuerte afinidad por el agua, motivada por su atraccinelectrosttica hacia los dipolos del agua, pueden arrastrar consigo a lassoluciones de cadenas de hidrocarburos, por ejemplo el cido plmico,

prcticamente no ionizable es insoluble, mientras que el palmitatosdico es soluble completamente ionizado.
http://es.wikipedia.org/wiki/Emulgentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Emulsionantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Emulsi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Detergentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Lavavajillashttp://es.wikipedia.org/wiki/Gel_de_duchahttp://es.wikipedia.org/wiki/Champ%C3%BAhttp://es.wikipedia.org/wiki/Siglo_XXhttp://es.wikipedia.org/wiki/Jab%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cosm%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3fobohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Hidr%C3%B3fugo&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3filohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9culas_anfif%C3%ADlicashttp://es.wikipedia.org/wiki/Micelahttp://es.wikipedia.org/wiki/Micelahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9culas_anfif%C3%ADlicashttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3filohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Hidr%C3%B3fugo&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3fobohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cosm%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Jab%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Siglo_XXhttp://es.wikipedia.org/wiki/Champ%C3%BAhttp://es.wikipedia.org/wiki/Gel_de_duchahttp://es.wikipedia.org/wiki/Lavavajillashttp://es.wikipedia.org/wiki/Detergentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Emulsi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Emulsionantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Emulgente


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-Jabones-

Los jabones se consideran de dos tipos de tocador y de lavar. Losjabones de tocador ms suaves llevan glicerina que es el que les da lasuavidad, pero suelen realizarse con lcalis. Los jabones pueden llevar

colorantes, grasas o aceites, perfumes y antispticos.

Las sustancias que disminuyen la tensin superficial de un liquido o laaccin entre dos lquidos, se conoce como agentes tensioactivos. Lostensoactivos tambin pueden usarse para formular un "jabn" aunqueno se produzcan por saponificacin. Las formulaciones lquidas para laducha a partir de tensoactivos presentan, con respecto a los jabonesslidos, algunas ventajas: - Son ms higinicas debido alacondicionamiento. - Su utilizacin es ms simple. - Dejan la piel mssuave y menos tirante despus de la aplicacin y el aclarado.

-Detergentes sintticos y naturales-

La limitacin de los jabones como agentes de limpieza ha dado impulsoa la industria de detergentes o jabones tensoactivos. Actualmente sefabrican numerosos tensioactivos sintticos y de origen natural que sonutilizados en la industria cosmtica.

Estructuralmente los detergentes son de dos tipos:

1. sales sdicas de los sulfatos de alquilo, derivados de los alcoholesde cadena larga.

2. sales sdicas de los cidos alquilbencenosulfnicos de cadenalineal, los sulfonatos de alquilbenceno lineal o "las" (linearalkylbenzenesulfonates).

Segn la carga de la molcula se pueden clasificar en:

Tensioactivosaninicos: contienen carga negativa en solucin acuosa.

Tensioactivos catinicos: contienen carga positiva en solucin acuosa.
http://es.wikipedia.org/wiki/Glicerinahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lcalihttp://es.wikipedia.org/wiki/Coloranteshttp://es.wikipedia.org/wiki/Antis%C3%A9pticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Saponificaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sulfonato_de_alquilbenceno_linealhttp://es.wikipedia.org/wiki/Sulfonato_de_alquilbenceno_linealhttp://es.wikipedia.org/wiki/Saponificaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Antis%C3%A9pticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Coloranteshttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lcalihttp://es.wikipedia.org/wiki/Glicerina


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Tensioactivos no inicos: no se disocian en el agua, por lo que carecende carga y a penas alteran la funcin barrera cutnea.

Tensioactivos anfteros: dependiendo del ph se comportan comoaninicos o catinicos. Tienen capacidad para formar un in tensioactivo

con cargas tanto negativas como positivas, segn el ph. En pH cido secomportan como catinicos. En pH bsico, como aninicos.

Usos en Droguera y Cosmtica

Los tensioactivosaninicos son los ingredientes principales en losproductos de accin desengrasante: champs, jabn manos, gel deducha, detergente lavadora, detergente lavavajillas, etc. Lostensioactivos catinicos se suelen utilizar como acondicionadores:mascarilla capilar, suavizante textil, etc.

Clasificacin de tensioactivos

La clasificacin se fundamenta en el poder de disociacin deltensioactivo en presencia de un electrolito y de sus propiedadesfisicoqumicas.

Existen dos categoras principales:

Segn la carga que posea la parte que presenta la actividad desuperficie sern:

aninicos catinicos anfteros

Los inicos, tienen fuerte afinidad por el agua, motivada por suatraccin electrosttica hacia los dipolos del agua puede arrastrarconsigo a las soluciones de cadenas de hidrocarburos, por ejemplo elcido plmico, prcticamente no ionizable es insoluble, mientras que elpalmitato sdico es soluble completamente ionizado

Dentro de los que se ionizan en agua, se encuentran:
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Los tensioactivos Aninicos: En solucin seionizan, pero considerando el comportamiento de sus grupos ensolucin, el grupo hidrfobo queda cargado negativamente. Estnconstituidos por una cadena alqulica lineal o ramificada que va de10 a 14 tomos de carbono, y en su extremo polar de la molculase encuentra un anin. Representantes de este grupo sonderivados del in sulfato o de sulfonatos como es el dodecil sulfatode sodio o dodecilbencensulfonato de sodio.

Los Tensioactivos Catinicos: Son aquellosque en solucin forman iones, resultando cargado positivamente elgrupo hidrfobo de la molcula. Como representante de estegrupo se encuentra el Bromuro de Cetil Amonio; en general, soncompuestos cuaternarios de amonio o una amina grasa en mediocido.

Los Tensioactivos Anfteros anfotricos:

Como su nombre lo indica,actan dependiendo del medio en que se encuentren, en mediobsico son aninicos y en medio cido son catinicos.

Los surfactantes o tensioactivos no-inicos son aquellos que sonionizarse, se solubilizan mediante un efecto combinado de un ciertonmero de grupos solubilizantes dbiles (hidrfilos) tales como enlacetipo ter grupos hidroxilos en su molcula. Como representantes estnlos alcoholes grasos o fenoles a los que se les agregan una o varias


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molculas de xido de etileno; ejemplo de ellos el nonil fenol etoxilado oel nonanoletoxilado.

DesemulsificantesCuando se establecieron muchos de los yacimientos petrolferosactuales, el crudo producido no contena agua, o contena muy poca.Esto les permita a los operadores enviar el petrleo crudo directamentea la refinera y utilizar en la mitad del proceso muy poco los sofisticadosequipos desemulsificantes y la tecnologa de productos qumicos.

En la produccin actual de petrleo, el agua es un producto secundarioinevitable. De hecho, casi el 90% del crudo contiene emulsiones de

petrleo y agua. La invasin gradual de agua en las formacionespetrolferas y la llegada de mtodos de recuperacin secundarios yterciarios condujo al desarrollo de nuevas tecnologas para romper lasemulsiones de petrleo crudo y agua.

Los problemas de desemulsificacin de crudos son cada vez ms difcilesde resolver, ya que el aceite producido bajo los modernos mtodos derecuperacin adquiere un grado mayor de emulsificacin. Los mtodosde tratamiento de las emulsiones han evolucionado notablemente,desde el simple reposo en vasijas convencionales hasta la aplicacin de

voltajes elctricos elevados, pasando por los diferentes mtodosmecnicos, trmicos y qumicos. Generalmente, el tratamiento de lasemulsiones se efecta combinando los efectos gravitacionales,mecnicos, trmicos, qumicos y elctricos. Aunque el conocimiento dela naturaleza de las emulsiones de agua y aceite ha influido en elestablecimiento de la tecnologa bsica para su tratamiento, losenfoques empricos para el desarrollo de procesos y productos, enestudios de laboratorio, plantas piloto e instalaciones de campo siguensiendo factores decisivos. El desarrollo de productos qumicos queayudan a la desemulsificacin, no es la excepcin.

-Conceptos Fundamentales-

a) EMULSIN:Una emulsin es una mezcla ntima y estable de agua yaceite. Ms rigurosamente, una emulsin en un sistema heterogneoconstituido, por lo menos, por un lquido no miscible dispersontimamente en otro en forma de gotas, cuyos dimetros son


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generalmente mayores de 0.10 micras. La estabilidad de dicho sistemapuede alterarse por medio de agentes activos de superficie, solidosfinamente divididos, etc.

La fase formada por las gotas aisladas se llama fase dispersa o interna.La fase que forma la matriz en donde las gotas estn suspendidas, sellama fase continua o externa.

b) TENSIN SUPERFICIAL:La tensin superficial es una propiedad de loslquidos que los distingue de los gases. En el seno de un lquido, lasmolculas se atraen entre s estas fuerzas de atraccin, que son unacombinacin de fuerzas de Van Der Waals y de las fuerzaselectrostticas que estn en equilibrio. En la superficie del lquido, estasfuerzas no estn balanceadas ya que no hay molculas de lquido en laparte superior. La resultante es una fuerza perpendicular a la superficie.Puede decirse que la superficie del lquido, por la accin de esta fuerzatiende a contraerse.

c) TENSIN INTERFACIAL: Hasta ahora solamente se han consideradolas propiedades entre un lquido y un gas, que puede ser el aire o elvapor del lquido. De mayor importancia en problemas dedeshidratacin, es la existencia de cierta tensin entre dos lquidos,denominada tensin interfacial.

Cuando dos lquidos no miscibles se ponen en contacto aparece unainterfase. Las fuerzas de atraccin que actan en las molculas de lainterfase de los dos lquidos no estn balanceadas, con el consiguientedesarrollo de una tensin interfacial.

-Agentes qumicos desemulsificantes-

Comnmente el primer paso en el tratamiento de una emulsin es laadicin de compuestos desemulsificantes. Son compuestos formuladoscon varios productos qumicos, tales como glicoles y resinaspolioxialquilnicas.

El mecanismo de accin de los desemulsificantes consiste en romper ydesplazar la pelcula de agente emulsificante que rodea a la gota de


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agua (floculacin) y aumentar su tensin superficial y la atraccinmolecular propiciando la coalescencia. Rara vez un solo compuestoacta como agente floculante y coalescente; son generalmente dos oms compuestos los que intervienen en la formulacin de undesemulsificante.

Otra propiedad deseable en un desemulsificante es la capacidad parahumectar los slidos presentes en la emulsin, para que seanincorporados en el agua separada.

La adicin del reactivo debe hacerse en un punto desde el cual ladifusin garantice un contacto ntimo entre el reactivo y las gotas deagua en dispersin. Puede inyectarse en el fondo del pozo, en el cabezaldel pozo, en la batera de recoleccin o en la planta de deshidratacin ydesalado.

La dosificacin de reactivo vara ampliamente segn la estabilidad de laemulsin con las condiciones de temperatura, etc. Las dosificacionesms comunes en nuestro pas son de 1 a 5 galones de reactivo por cada1000 barriles de emulsin (GMB).

Otras aplicaciones de los desemulsificantes son para mejorar laeficiencia del bombeo neumtico en pozos productores de aceite y en la

transportacin de aceite pesado, donde el reactivo rompe la espuma y laemulsin haciendo el aceite ms fluido.

Finalmente, con la adicin de calor puede removerse hasta un 95% delagua presente en el aceite. La remocin del agua residual es mucho msdifcil y deben usarse medios, tales como el campo elctrico y otros.

-Adicin de calor-

La adicin de calor permite un asentamiento ms rpido de laspartculas de agua, a travs de los siguientes efectos:

1) Reduce la viscosidad del aceite.2) Por expansin del agua, la pelcula que rodea a las gotas se

rompe o se reduce su resistencia.


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3) Aumenta el movimiento de las molculas.4) Permite acentuar la diferencia de densidades entre las

partculas de agua y el aceite.

Cuando sea posible debe aprovecharse cualquier fuente disponible de

calor, incluyendo el calor que el aceite trae consigo, cuando procede deformaciones profundas y fluye a gastos altos, como en el caso del crudodel mesozoico de Tabasco-Chiapas.

-Campo Elctrico-

Todas las refineras que reciben aceite conteniendo sal, utilizan

tratadores electrostticos. En el campo apenas comienza su empleo,incorporando una seccin elctrica en los tratados convencionales.

La base para la unin o coalescencia electrosttica de las gotas laproporciona la propia molcula de agua; formada por una parte deoxigeno y dos de hidrgeno que al unirse configuran un campo elctrico.El centro del componente positivo, el hidrgeno, est en un extremo y elcomponente negativo, el oxigeno, est en el otro. Esto es un dipolo yresponde a la aplicacin de un campo elctrico.

Bajo la influencia de un campo elctrico una gota de agua se deformaelipsoidalmente. Con el alargamiento de la gota, la pelcula que la rodeapuede romperse, facilitando la coalescencia de gotas adyacentes.

De mayor importancia es el desplazamiento de las gotas bajo el efectoelctrico. Las gotas adyacentes se alinean con las lneas de fuerza delcampo elctrico y con el voltaje de la corriente alterna, las gotas seafectarn 120 veces/seg.

-Tratamiento de emulsiones-El tratamiento de las emulsiones se realiza en dos etapas bsicas: ladeshidratacin, donde el contenido de agua a 1 o 2%; el desalado,donde se inyecta agua dulce o poco salada que disminuye laconcentracin de sal del agua remanente.


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Deshidratacin. En esta etapa se remueve el agua libre y las gotas demayor tamao. Los agentes qumicos desemulsificantes juegan un papelsumamente importante al promover la coalescencia y acelerar elasentamiento del agua dispersa.

La temperatura de tratamiento debe seleccionarse considerando laestabilidad de la emulsin, la temperatura del aceite a la entrada delsistema, la volatilidad del aceite y el costo de calentamiento.

En un diagrama del proceso de deshidratacin se incluyen:

a) Eliminacin del agua libre para evitar el desperdicio de calor (para

elevar l0F se requiere 150 BTU para el agua y 280 para el aceite).

b) Precalentamiento donde se aprovecha el calor del aceite tratadoque lo cede para precalentar el crudo de entrada.

c) Calentamiento para alcanzar la temperatura de procesoseleccionada.

d) Unidad de deshidratacin donde el contenido de agua se reduce a0.2-2% de agua.

Desalado. En esta segunda etapa el agua residual (0.2-2%) y lasalinidad asociada se reduce, mediante la adicin de agua de bajasalinidad. De acuerdo con los resultados de campo, el volumen de aguade dilucin es aproximadamente 2 3 veces el volumen de aguaresidual. Sin embargo, esta relacin podr variar considerando lossiguientes factores:

1) La salinidad del agua residual.2) El porcentaje de agua remanente despus de la etapa de

deshidratacin.

3) La salinidad del agua de dilucin.4) Eficiencia del mezclado del agua de dilucin con la emulsin5) Contenido de sal requerido al final del tratamiento.


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Conviene sealar la importancia de efectuar un mezclado lo mseficiente posible entre el agua de dilucin y las gotas de agua residual.Puede decirse que la ineficiencia est dada por el volumen de gotas deagua de dilucin que no entran en contacto con las gotas remanentes.Esta mezcla es algo difcil de lograr y, en consecuencia, el proceso

empleado para desalar debe ser muy eficaz, ya que generalmente setrata una emulsin ms difcil. En la Fig. VII.5 se muestra el diagramade desalado de crudos.

La deshidratacin y desalado de crudos deben combinarse, aunque nosiempre en la misma planta, para mantener el agua y la sal dentro deespecificaciones.

Los valores mximos generalmente aceptados son: 1.0% de agua y 100LMB para manejarse en oleoductos y 0.1% de agua y 10 LMB pararefinacin o exportacin.

En realidad el contenido de agua y sal deben reducirse, antes de surefinacin o venta, tanto como sea posible. De esta circunstancia sedesprenden ventajas importantes.

MODIFICADORES DE CRISTALES DEPARAFINASLa deposicin de parafinas y asfaltenos en pozos productores, lneas deconduccin y equipos de superficie causan serios inconvenientestcnicos y econmicos en la industria del petrleo.

La principal causa de la separacin de las parafinas del petrleo es ladisminucin de temperatura que ocasiona la perdida de solubilidad decada hidrocarburo que constituye la parafina (sistema multicomponenteen si mismo), aunque no es la nica causa.


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Las parafinas separadas pueden o no, adherirse a las superficies (rocasreservorio o metales) o bien viajar insolubles en el petrleo hastaencontrar un lugar quieto (separador o tanque) donde puedan decantary constituirse en fondos de tanques.

Aun en situaciones extremas como puede ser el caso de plantas detratamiento de gas, las parafinas pueden viajar con la corriente yacumularse en los procesos de endulzamiento y deshidratacin.

Los productos qumicos que se emplean en la industria del petrleo ygas son importantes auxiliares en la performance de las instalacionesmecnicas. Sin embargo, la alianza de medios mecnicos, mediosqumicos es variable en cuanto a su aplicacin.

COMPOSICIN DELCRUDO

Las parafinas soncompuestos qumicos delpetrleo que se encuentran formando parte del mismo en proporcionesvariables.

Las parafinas es la suma de los hidrocarburos saturados (normales,ismeros y cclicos (naftnicos) con tomos de carbono entreaproximadamente C20 a C100 o aun superiores.


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Su estructura qumica es cristalina sus propiedades fsicas son punto deescurrimiento, punto de fusin de las parafinas puras, as como ladensidad y solubilidad

Las posibilidades que se depositen parafinas slidas en los yacimientos,que lo hagan en el tubo, en lneas de superficie, separadores y entanques de tratamiento y almacenaje estn vinculadas a la separacinde las parafinas de su matriz solvente.

En el yacimiento se encuentran disueltas las parafinas en el resto de losfluidos, la explotacin hace que se pierdan extremos livianos muysolventes de los mismos (etano, propano, butanos, pentanos y hexanos)y que el fluido se enfri.

Los hidrocarburos no parafnicos (aromticos fundamentalmente) y losparafnicos con tomos de carbono hasta C15 aproximadamente,pierden poder solvente para con las parafinas (superiores de C15) y lasmismas se separan insolubles en fondo de pozo, lneas (tubo),separadores y tanques.

Las parafinas acompaan al fraccionamiento del petrleo y seconcentran en algunas fracciones tales como gas oils y fuel oils.

PROBLEMAS OCASIONADOS POR LAS PARAFINAS

Los problemas ms comunes seran la deposicin por cristalizacin,taponamiento del sistema, solidificacin por alto punto de escurrimientoesto nos trae mayores costos operativos y prdidas de produccin.

Modificadores de sitios activos: bloquean los sitios activos decrecimiento del cristal. Trabajan a concentraciones bajas. Deben estarsiempre presentes.

CAUSAS QUE PROVOCAN LA DEPOSICIN DE PARAFINAS

Distribucin de molculas de alcanos (hidrocarburos de cadena lineal)que contiene el petrleo; as como la disminucin de la temperatura y lapresin.

Los cristales de parafinas tienen forma de placas rombodricas, deagujas y masas microcristalinas. Estos cristales se depositan en capasordenadas. En los sistemas reales los depsitos contienen tambin


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asfaltenos que coprecipitan simultneamente con los cristales deparafinas.

TEMPERATURA DE FUSIN DE LA PARAFINA

La temperatura de fusin de la parafina se puede calcular a partir de lacontribucin de cada hidrocarburo, o Medir experimentalmente. Para lasmezclas existen varias tcnicas para obtener la temperatura de fusin,sin embargo, en sistemas multicomponentes como el de las parafinas enlos petrleos se emplean ms comnmente los conceptos de WAT yWDT.

WAT y WDT en sistemas parafinas petrleo.

La WAT (waxappearance temperatura) y la WDT (wax dissolutiontemperature) son trminos muy empleados en el estudio de transicinde fases. La WAT no es mas que el histrico Cloud Point (punto deenturbiamiento), ambos indican la temperatura de comienzo de laseparacin de las parafinas del liquido madre sea este gas oil, gasolinanatural o petrleo claro u oscuro.

La separacin de las parafinas es secuencial en orden aproximado a suspuntos de fusin desde las superiores hasta las inferiores. La WDT es latemperatura de disolucin de las parafinas, la disolucin es secuencial

en orden aproximado a sus puntos de fusin desde las inferiores a lassuperiores.

CONTROL QUMICO DE PARAFINAS Y ASFALTENOS

INHIBIDORPosee una estructura qumica similar a la de la parafina, pudiendo asco-cristalizar con la misma e introduciendo planos de debilidad en laestructura del cristal.

Un inhibidor debilita el depsito permitiendo su remocin y transportepor las fuerzas de flujo presentes en el sistema.


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Son tpicamente polmeros (compuestos de carbono, hidrogeno ynitrgeno) de alto peso molecular con estructuras afines a las parafinas.Generalmente no proporcionan 100% de inhibicin.

Familia qumica: modificadores de cristales, solventes, depresores del

punto de escurrimiento y mezclas.

Para tratar el problema de las parafinas, el productor recurre a tres tiposde qumicos:

1) Los inhibidores de deposicin de parafinas.2) Los mejoradores de flujo de petrleo (ppd).3) Los removedores y dispersantes

Inhibidores de deposicin de parafinas

La funcin central de los llamados inhibidores de deposicin de parafinases ingresar a la estructura de los depsitos de parafinas y alterar laspropiedades de adherencia a la superficie de las mismas. Para aclararmejor el tema veamos su paralelo con las incrustaciones del agua.

Un depsito es un compuesto insoluble en el fluido que circula, que porrazones fluidodinmicas se deposita o asienta en lugares preferenciales.

Una incrustacin no es ms que el depsito adherido a la superficiemetlica.

Lo que buscamos con este tipo de qumicos es modificarlas o separarlaslas siguientes son las razones:

Porque las parafinas separadas restan a la produccin ya que suremocin implica en general separarlas del circuito.

Porque las parafinas incrustadas restringen las secciones de flujo,obstruyen medios mecnicos y provocan otras consecuencias.

Depresores de punto de fluidez o PPD(pour point depressors).

Este grupo funciona mejorando sus propiedades de flujo y las deformacin de gel del petrleo en temperaturas ms bajas que lastemperaturas de aparicin de los cristales de parafinas insolubles.


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La verdadera temperatura de separacin de los cristales de parafina esel punto de enturbiamiento (cloud point) que es, en general superior en5 a 20C al punto de escurrimiento. Al cloud point se lo denominaactualmente WAT (wax apparition temperature).

Las PPD actan incorporndose a la red de parafinas (las parafinascristalizan de forma similar a como lo hacen las sales inorgnicasaunque los cristales presentan menor resistencia mecnica a la roturaque los compuestos inorgnicos).

La incorporacin de los PPD al crudo causan una estructura en reddebilitada que facilita el quiebre de la red por las fuerzas del flujo .Ambos efectos, reduccin del cloud point y debilitamiento de la redllevan a una mejora de las propiedades de flujo como reduccin de laviscosidad (en la regin cloud-pour y en el entorno del pour) y otraspropiedades reolgicas, reduccin del punto de fluidez(temperatura deformacin de gel) y a la cohesin (empaquetado) del gel.

El gel es la estructura formada por los cristales de parafina dentro delresto del crudo no slido.En realidad, todo el crudo se congela a baja temperatura (temperaturavtrea) lo que sucede que las parafinas lo hacen a mucha mayortemperatura que el resto de los hidrocarburos presentes.

Ciertas composiciones actan mejor como inhibidores que como PPD yviceversa, ello se debe a que entre crudos hay diferencias

composicionales (en la fraccin parafina).

Es importante destacar que la fraccin de las parafinas con mayor puntode fusin son las normales parafinas, por ejemplo:

El punto de fusin de n-C16 es +18C, el del 7 metil C15 es de -39C yel de 7,8 dimetil C14 de -80C.

Ello se debe a que las fuerzas de van der Wals entre molculas normalescrean un empaquetamiento de cadena que produce una estructuracristalina orientada. Bloques constructivos de isoparafinas tales comometil, etil o propil alejan los paquetes y hacen que las fuerzas deatraccin disminuyan.

Algunos qumicos son ms efectivos en abundancia de n-parafinas yotros de iso o aun ciclo parafinas.


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Removedores y dispersantes de parafinas

La funcin de los removedores y dispersantes de parafinas es dispersar,penetrar y quebrar los depsitos de parafinas. Se centra en evitar quelos depsitos de parafina se aglomeren (crezcan), depositen aguas abajo

del lugar donde se forman.

Pueden formularse para dispersar parafinas en solucin de petrleo(hidrocarburos) o en agua, en estos se necesita un efecto humectanteextra para que las parafinas se dispersen en la fase acuosa.

Existen en el mercado tambin qumicos denominados mejoradores deflujo (flowimprovers) que apuntan a mejorar la hidrulica del crudo ysus derivados en rgimen turbulento. Son, en esencia reductores deperdida de carga que, en el caso de los crudos con parafinas mejoran superformance en flujo.

La estructura y composicin de los dispersantes de parafinas es similar ala de los mejoradores de flujo en algn aspecto y diferente en otros.

Los primeros, a menudo poseen grupo funcionales altamente polaresque alcanzan un carcter surfactante que es considerado como unprerrequisito bsico para tener propiedades dispersantes. Cuando unqumico tiene dos compuestos activos, uno de ellos puede obrar dedispersante de parafina y el otro de mejorador de flujo.

Alcoholes superiores a C16-C24 combinados con aminas primarias,secundarias y/o terciarias son ejemplos de las dos funciones logradas.

Los PPD tpicamente presentan tres caractersticas estructurales:

Una parte afn a la parafina, tpicamente una mezcla de C14 a C25alquilica lineal que co-cristaliza con la parte parafinosa del crudo.

Un componente polar, tpicamente acrilatos o acetatos que limitan elgrado de co-cristalizacion.

Algn polmero que, cuando se adhiere al cristal de parafina encrecimiento inhibe estricamente el mismo impidiendo el crecimiento delos cristales.

Tngase presente que las molculas de parafina (wax) tienden acristalizar primero como agujas discretas que luego se asocian en


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grandes estructuras o geles. EL impedimento estrico es unainterferencia espacial al crecimiento en gel cuya consecuencia es inhibirel flujo y causar la imposicin.

PROCESOS DIVERSOS DE LAS REFINERAS

Los aceites lubricantes y las ceras se refinan a partir de diversasfracciones obtenidas por destilacin atmosfrica y al vaco. Al inventarsela destilacin al vaco se descubri que el residuo ceroso era mejorlubricante que cualquiera de las grasas animales utilizadas por aquelentonces, y ello dio origen a la moderna tecnologa de refino delubricantes a partir de hidrocarburos, asfaltos, aromticos sulfonados yceras parafnicas e isoparafnicas de las fracciones residuales, a fin deproducir lubricantes de alta calidad. Se lleva a cabo mediante una seriede procesos, entre los que se incluyen el desasfaltado, la extraccin dedisolventes y procesos de separacin y tratamiento, como eldesparafinado y el hidroacabado.

En el procesado por extraccin, el crudo reducido procedente de launidad de vaco se desasfalta con propano y se combina con una cargade aceite lubricante de destilacin directa, se precalienta y se le extraeel disolvente para producir una materia prima denominada refinado. Enel proceso normal de extraccin, en el que se utiliza fenol como

disolvente, la carga se mezcla con fenol en la seccin de tratamiento atemperaturas inferiores a 204 C. Despus, se separa el fenol delrefinado y se recicla. A continuacin, el refinado se somete a otroproceso de extraccin en el que se utiliza furfural para separar loscompuestos aromticos de los hidrocarburos no aromticos, con lo quese obtiene un refinado de color ms claro con mejor ndice deviscosidad, resistencia a la oxidacin y estabilidad trmica.

Se utilizan adsorbentes de arcilla para eliminar las molculas inestables,de color oscuro, de los materiales base para aceites lubricantes. En unproceso alternativo, denominado hidroacabado de lubricante, se hacepasar refinado desparafinado caliente e hidrgeno por un catalizadorque modifica ligeramente la estructura molecular, produciendo con elloun aceite de color ms claro y mejores caractersticas. Despus, losmateriales base de aceite lubricante tratados se mezclan y/o formancompuestos con aditivos para darles las caractersticas fsicas y qumicasque se exigen a los aceites de motor, lubricantes industriales y aceitespara el trabajo de metales.


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Los dos tipos de ceras distintos derivados del petrleo crudo son laparafina, producida a partir de materiales destilados, y la ceramicrocristalina, fabricada con materiales residuales. El refinadoprocedente de la unidad de extraccin contiene una cantidadconsiderable de cera, que se separa mediante extraccin de disolventesy cristalizacin. Se mezcla el refinado con un disolvente (propano, unamezcla de metiletilcetona (MEC) y tolueno o metilisobutilcetona (MIBC),y se preenfra en intercambiadores de calor. La temperatura decristalizacin se alcanza por evaporacin del propano en la enfriadora yen los tanques de alimentacin con filtros. La cera se extraecontinuamente mediante filtros y se lava con disolvente fro pararecuperar el aceite retenido. El disolvente se recupera del refinadodesparafinado mediante destilacin instantnea y absorcin con vapor, yse recicla.

La cera se calienta con disolvente caliente, se enfra, se filtra y sesomete a un lavado final para eliminar todo vestigio de aceite.

DISPERSANTES DE ASFALTENOSAsfltenosLos asfltenos son definidos como la fraccin de crudo insoluble ensolventes alifticos de bajo peso molecular, como n-pentano y n-heptano, pero solubles en tolueno.Otra definicin considera que losasfltenos son molculas planas, poli aromticas y poli cclicas quecontienen heterotermos y metales, que existen en un estado de

agregacin en suspensin y estn rodeados y estabilizados por resinas(agentes peptizantes); no son puros, ni son molculas idnticas, quetienen una carga elctrica y estn poli dispersos. Los asfltenos soncompuestos polidispersos en grupos funcionales, peso molecular yestructura. El contenido de compuestos aromticos en los asfltenosest entre 40-60 %, con una relacin atmica H/C de 1-1.2. Un altoporcentaje de los anillos aromticos estn conectados en la estructura


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intermolecular, y por esta razn las molculas de asfltenos presentanformas aplanadas.Hace poco tiempo, se consideraba que los asfltenos eranmacromolculas de peso molecular de varias decenas de miles y que

posean una estructura formada por una matriz aromtica muycondensada, rodeada por anillos naftnicos y cadenas alifticas, conincorporacin de grupos multifuncionales, tales como: alcoholes, aminasprimarias y secundarias, cidos, teres, esteres, cetonas y conjuntosms complejos como las porfirianas.

Causas y mecanismos de precipitacin de

material asfaltico1-Inyeccin de CO2: El dixido de carbono causa la desestabilizacindel asfalteno por disminucin del pH, por cambios del aceite y por laturbulencia creada, tambin forma emulsiones de crudo asfaltico

2-Flujo miscible: El flujo de aceite rico en gas desestabiliza al asfalteno en la mezcla de aceite por la baja relacin de carbn hidrogeno en lasolucin. Normalmente, el estrangulamiento del flujo de gas en el aceiteha mostrado una mejora de la solubilidad de los asfltenos.

3-Cambio de PH: El cambio de pH del aceite crudo que contieneasfltenos en solucin puede ser provocado por el dixido de carbono,cidos minerales o por bacterias de ocurrencia natural que producencidosorgnicos. Algunos de estos factores pueden presentarse y darproblemas

4-Mezclas de crudos fluyendo: Es una causa muy similar a laprecipitacin de asfltenos por cambio de pH y por formacin decidosorgnicos cuando se produce gas natural, cuando hay CO2 en

flujo.

5-Quimicos orgnicos incompletos: es bien sabido que el alcoholisopropilico, alcohol metlico, acetona y algunos productos como elglicol, o surfantes cuya base es un solvente, no contienen componentesaromticos, por lo tanto pueden cambiar del sistema o atacar a los,maltenos y resinas y por lo tanto precipitar asfaltenos.


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6-Estimulacion de pozos: una severa precipitacin de asfaltenospuede ser causada por los trabajos de estuimulacion de los pozos comolas acidificaciones

7-Cizallamiento o esfuerzo de corte: El Problema de inestabilidad de

los asfltenos debido al esfuerzo de corte ha sido recientementeidentificado en bombas de varillas de succinutilizada en el bombeomecnico y en bombas sumergibles de bombeo electro centrifugo. Elesfuerzo de corte est estrechamente asociado con el gradiente depresin en el fondo del pozo con la mezcla de hidrocarburos en el equipode superficie.

8-Disminucion o cada de presin: la cada de presin es uno de losfactores ms importantes que influyen en la depositacion de los slidos

en los aceites crudos que contienen asfltenos. El efecto de la presin esms intenso cuando el aceite crudo es rico en componentes ligeros, ytambin cuando su presin se encuentra arriba de la presin deburbujeo.

9-Potencial de corriente: se ha reportado que el flujo del aceite crudoen el yacimiento a travs del medio poroso puede provocarprecipitaciones de material asfaltico. Este fenmeno atribuido a laneutralizacin de las cargas que contienen las partculas de asfalte nodebido al potencial de corriente generado por el flujo.

10-Dsiminucion o cada de la temperatura: al disminuir la presinen el pozo o yacimiento, a este fenmeno se le asocia una reduccin dela temperatura. Se considera que la temperatura tiene un efectoindirecto en la precipitacin de asfltenos. La temperatura puede afectarla solubilidad de los mltenos y resinas, por lo tanto esto provocara laprecipitacin de asfltenos.

11-Superficies de metal cargadas elctricamente: Se hademostrado que el material coloidal en el aceite est cargado

elctricamente, se comprueba compruebas de electrodeposicin, lascuales los asfltenos se depositaran en el ctodo o nodo. Estrelacionado con la cada de presin.

12-Transformaciones de los hidrocarburos poli cclicosaromticos a otros compuestos de mayor estado de oxidacin:uno de los compuestos de alto peso molecular en el crudo son los


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hidrocarburos poli cclicos aromticos, mismos que se puedentransformar en partculas asfaltenicaas por diferentes efectos.

Productos para remocin de asfltenos

Un problema de asfltenos puede ser combatido por cualquiera de lostres mtodos siguientes:

a) Mecnicosb)Trmicosc) Qumicos

Cabe mencionar que son los procesos similares al de las parafinas

solo con pequeas diferencias.En el aspecto qumico encontramos losinhibidoresu otras sustancias que ayudan a su remocin.

Inhibidores de asfalte no (AQ-IA-10, AQ-IA-10M): El inhibidorde asfltenos se utiliza para prevenir depsitos en tuberas deproduccin, distribucin, calentadores, tanque, etc. Se recomienda endosis de 50-100ppm. Se dosifica tal como se presenta el productoutilizando una bomba proporciona dora para mezclar el producto enla corriente, previo a la zona de la acumulacin de asfltenos.

Solventes para la remocin de asfltenos:

A26 Xyleno y P121 (tolueno).Estos productos se usan comosolventes para parafinas y asfltenos, se utilizan puros o diluidos condiesel.

Dispersantes para remover asfltenos:

El dispersante de asfltenos U101 es una mezcla de dispersantes,surfantes y solventes usados de 1% a 10%(bol) en solucin.

Inhibidores de asfltenos Tarchek: Es el primer inhibidor dedepsito de alfrtenos en la industria. La prueba con el inhibidorTarchek en combinacin con el inhibidor parachek es un


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procedimiento efectivo y econmico para controlar tanto asfltenoscomo parafinas. La concentracin msefectiva del Tarchek puede serdeterminada fcilmente a travs de una prueba de disparos deasfltenos.

Solvente Paragon: Los depsitos de asfltenos se caracterizan porser insolubles en cadenas largas de hidrocarburos tales comokerosenos y gasolinas. Sin embargo son solubles en el solventearomtico pagon. Estos solventes han proado ser efectivos paraayudar a disolver los depsitos parafinados o asfltenos solidos osemi-solidos que se forman cerca de la cara de la formacin o en lastuberas.

BIOCIDALos biocidas pueden ser sustancias qumicas sintticas o de origennatural o microorganismos que estn destinados a destruir,contrarrestar, neutralizar, impedir la accin o ejercer un control de otrotipo sobre cualquier organismo considerado nocivo para las tuberas.

Pueden presentar de tres formas:

Fsico: Fuentes de radiacin de alta energa (Luz UV) que oxidan lapared proteica y prcticamente queman el microorganismo.

Biolgicos: Sustancias creadas por organismos superiores paraautodefensa, generalmente son de tipo proteico y sedenominan enzimas. Ejemplo: Lisozima.

Qumicos: Pueden ser a su vez, inorgnicos o de sntesis orgnica.

Las instalaciones y tuberas de la industria petrolera pueden ser

afectadas por la actividad de las bacterias reductoras de sulfato (BRS),En investigaciones recientes del Instituto Mexicano del Petrleo (IMP),se han aislado este tipo de microorganismos del interior de lneas quetransportan hidrocarburos en la Regin Marina de Pemex. Se hadeterminado que estos microorganismos producen altas velocidades decorrosin sobre el acero y especialmente un proceso de corrosinlocalizada. En la industria petrolera de Mxico, los biocidas han tenido


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aplicacin en sistemas que manejan principalmente agua, tales como lossistemas de enfriamiento o inyeccin de agua a yacimientos en larecuperacin secundaria. Sin embargo, no existe en el pas referenciadel uso de biocidas para controlar la corrosin inducida pormicroorganismos (CIM) en el interior de lneas e instalaciones que

transportan hidrocarburos, principalmente porque el problema ha sidoescasamente estudiado. En este trabajo se presentan las metodologasrecomendadas para el cultivo de microorganismos asociados a procesosde corrosin del interior de tuberas que transportan hidrocarburos y eltratamiento en laboratorio de las muestras, as como para la seleccindel biocida ms adecuado para su control. Tambin se incluyen losprincipales biocidas usados en la industria petrolera en el mbitointernacional, sus mecanismos de accin y se proponen la metodologa yparmetros a considerar en su seleccin. En este respecto se haceespecial hincapi en seleccionar un biocidas que pueda penetra pelculasbiolgicas previamente formadas, eliminando as las bacteriasreductoras de sulfato adheridas a las superficies metlicas, las cualesson responsables de la CIM.

Los biocidas son qumicos orgnicos y/o inorgnicos capaces de eliminaro inhibir el crecimiento o accin de los microorganismos. Los bicidaspueden ser clasificados como oxidantes y no oxidantes (tabla 3). En laindustria petrolera los biocidas no oxidantes tienen un amplio uso,debido a su alto espectro de actividad. Estos biocidas no oxidantesactan principalmente como envenenadores de enzimas ydesnaturalizantes de protenas. Dirigen su accin a los sistemas

enzimticos, citocromos y grupos tiol de las protenas, afectando laestructura de la membrana y la envoltura celular. Estos biocidastambin pueden actuar como agentes surfactantes, incrementando lapermeabilidad de la membrana celular y causando fuga de material y/omuerte celular.

CONCLUSIONES


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Obsrvese que ningn qumico redisuelve las parafinas que se separandel crudo si no que retardan lo suficiente los fenmenos de depositacin,decantacin, obturamiento y gelificacin que generan consecuencias nodeseadas.

Los mejoradores de flujo son modificadores de propiedades vinculadasal flujo (viscosidad aparente y esfuerzo de ruptura de gel) y algunas nototalmente vinculadas tales como el punto de escurrimiento (en el puntode enturbiamiento no hay flujo).

El tamao de los cristales de parafina tratados con mejoradores de flujopuede llegar a 5-20 micrmetros mientras que aquellas tratadas condispersantes de parafinas solo llegan a 1-5 micrmetros.

Un qumico que combine ambas funciones puede, por efecto sinrgicolograr que las parafinas no superen 0.5-2 micrmetros.

CUESTIONARIO

1.- Qu es la tensin superficial?

R=La superficie de cualquier lquido se comporta como si sobre esta existe una

membrana a tensin. A este fenmeno se le conoce como tensin superficial.

2.- Cules son las causas de la tensin superficial?

R= causada por los efectos de las fuerzas intermoleculares que existen en la

interface. La tensin superficial depende de la naturaleza del lquido, del medio

que le rodea y de la temperatura.

3.- Cules son los modificadores de tensin superficial?

R= Los tensioactivos llamados tambin surfactantes o agentes de superficie

activa, son especies qumicas con una naturaleza o estructura polar-no polar, con

tendencia a localizarse "convenientemente" en la interfase formando una capa

mono molecular adsorbida en la interfase.

4.- Cules son las propiedades de los tenso activos?


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R=Las propiedades generales y comportamiento de los agentes tensioactivos sedeben al carcter dual de sus molculas (grupo hidrfilo y lipfilo); es as como elantagonismo entre estas dos secciones de su molcula y el equilibrio entre ellases la que da al compuesto sus propiedades activas de superficie.

5.- Qu propiedades tienen los tenso activos?

R=a clasificacin se fundamenta en el poder de disociacin del tensioactivo enpresencia de un electrolito y de sus propiedades fisicoqumicas.

Existen dos categoras principales:

Segn la carga que posea la parte que presenta la actividad de superficie sern:

aninicos catinicos anfteros

6.- Cules son los problemas ms comunes ocasionados por las

parafinas?

R=Seran la deposicin por cristalizacin, taponamiento del sistema, solidificacinpor alto punto de escurrimiento. Esto nos trae mayores costos operativos yprdidas de produccin.

7.- Qu control qumico puede realizar un inhibidor en el tratamiento de las

parafinas?

R=Un inhibidor debilita el depsito permitiendo su remocin y transporte por lasfuerzas de flujo presentes en el sistema.

Son tpicamente polmeros (compuestos de carbono, hidrogeno y nitrgeno) de

alto peso molecular con estructuras afines a las parafinas. Generalmente noproporcionan 100% de inhibicin.

8.- Qu significa en sistemas multicomponentes como el de las parafinas

en los petrleos: La WAT (wax appearance temperatura) y la WDT (wax

dissolution temperature)?


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R= La WAT es el punto de enturbiamiento, ambos indican la temperatura decomienzo de la separacin de las parafinas del liquido madre sea este gas,gasolina natural o petrleo

La WDT es la temperatura de disolucin de las parafinas, la disolucin es

secuencial en orden aproximado a sus puntos de fusin desde las inferiores a lassuperiores.

9.- Se lleva a cabo mediante una serie de procesos, entre los que se

incluyen el desasfaltado, la extraccin de disolventes y procesos de

separacin y tratamiento?

R=La destilacin al vaco

10.- Qu son Los mejoradores de flujo?

R= Flujo son modificadores de propiedades vinculadas al flujo (viscosidadaparente y esfuerzo de ruptura de gel) y algunas no totalmente vinculadas talescomo el punto de escurrimiento (en el punto de enturbiamiento no hay flujo).

11.- Define asfaltenos

R=Los asfltenos son definidos como la fraccin de crudo insoluble en solventesalifticos de bajo peso molecular, como n-pentano y n-heptano, pero solubles entolueno.

12.- Cules son los tres mtodos para combatir la dispersin de

asfaltenos?

R= Mecnicos, trmicos y qumicos.

13.- Menciona un producto cuya base es el solvente:

R= Glicol

14.- Porque es provocado el cambio de pH del aceite crudo?

R= por el dixido de carbono, cidos minerales o bacterias.

15.- Para que se utiliza el inhibidor de asfaltenos?


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R= El inhibidor de asfltenos se utiliza para prevenir depsitos en tuberas de

produccin, distribucin, calentadores, tanque, etc.

BIBLIOGRAFA

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