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.