SUEZ Water - Agua y tecnologías hídricas

La solución pendiente de patente elimina la contaminación de gas y petróleo de la salmuera del desalinizador en cuestión de horas

Estudio de caso
Desafío

Una refinería de Mid-Continent que procesa volúmenes significativos de crudo pesado canadiense a base de betún. El procesamiento de este crudo de oportunidad dio lugar a frecuentes poblemas con el desalinizador por la precipitación de asfaltenos y sólidos recubiertos de aceite, lo cual a su vez generó un alto contenido de aceite y grasa (O&G) en los efluentes de salumera del desalinizador (ver Figura 1).

Estos trastornos causaron problemas importantes en la planta de tratamiento de aguas residuales. Para evitar exceder el límite de descarga de O&G de la planta, las tasas de crudo de oportunidad tuvieron que reducirse junto con el rendimiento de crudo.

Se necesitaba una solución que permitiera una mayor flexibilidad de mezcla de crudos de oportunidad sin causar problemas en el desalinizador ni cantidades excesivas de O&G en los efluentes de salmuera. Anteriormente, se habían realizado ya tres intentos por parte de distintas empresas de la competencia dedicadas al tratamiento de procesos para mejorar la situación, pero sin éxito.

Solución

Con el fin de diseñar un programa de tratamiento químico que aproveche al máximo el procesamiento de crudo de oportunidad sin alteraciones ni efluentes de salmuera aceitosos del desalinizador, SUEZ realizó simulaciones de campo y trabajo de laboratorio con múltiples muestras durante varios meses.

Este protocolo exhaustivo de calificación de muestras contribuyó en el desarrollo de un programa sólido para una amplitud de variaciones de crudos, mezclas de crudos y parámetros de proceso.

SUEZ confiaba en que la innovadora solución de tratamiento propuesta resolvería el problema en todos los modos de operación. Esto incluyó el lavado continuo de lodos del desalinizador, factor de importancia crítica para mantener su limpieza.

Efluente de salmuera sin tratamiento (izquierda) y con tratamiento SUEZ (derecha)

Figura 1: efluente de salmuera sin tratamiento (izquierda) y con tratamiento SUEZ (derecha)

Resultado

Dentro de las primeras horas de activado el programa de tratamiento con patente en trámite de SUEZ, la capa de emulsión en el desalinizador se redujo en ~30%. Al mismo tiempo, el contenido de grasa y aceite en la salmuera efluente del desalinizador se redujo en más de un 95% (ver Figura 2).

Los dos años anteriores a la solución de SUEZ, el contenido de O&G en el efluente de la salmuera promediaba 1,900 ppm, y se habían efectuado tres intentos con empresas de procesos de la competencia que no habían logrado resultados.

El primer año de actividad con la solución de SUEZ el nivel promedio de O&G en los efluentes de salmuera fue de 75 ppm; es decir, se logró una disminución del 96.1%.

Además, el límite de descarga de aguas residuales de 100 ppm de O&G se mantuvo por más del 99% del tiempo, siendo una falla de la bomba la única razón para el resultado de salmuera fuera de especificación observado.

La refinería determinó que la capacidad de mezclar proporciones más altas de crudo canadiense de oportunidad valía al menos $1.5 MM/año.

Además, la solución con patente en trámite de SUEZ representó varias otras mejoras importantes del proceso; entre ellas:

  • Funcionamiento estable del desalinizador con un menor costo de operación:
    • Flexibilidad para aumentar la remoción de sal y sólidos con una mayor mezcla de aceite/agua con menor consumo de químicos
    • Desalinizador más limpio gracias al lavado continuo de lodos a los caudales del diseño
  • Rendimiento estable y superior de la actividad de la planta de tratamiento de aguas residuales con menor costo de operación
  • Reducción del costo de energía y mantenimiento debido a una menor incrustación del intercambiador de precalentamiento de crudo y la caldera
  • Menos cloruros generales de la torre de crudo, que mejora la confiabilidad de los activos, y menor costo del tratamiento químico general
  • Reducción de los costos de recuperación y reprocesamiento de hidrocarburos residuales
Aceite y grasa en los efluentes de salmuera del desalinizador antes y después del tratamiento con patente en trámite de SUEZ

 

Figura 2: Aceite y grasa en los efluentes de salmuera del desalinizador antes y después del tratamiento con patente en trámite de SUEZ