Coagulantes, Floculantes, Biocidas, Antincrustantes, Rompedores inversos, Clarificador de agua.
El agua separada de la etapa de desemulsificación en las facilidades de procesamiento de los campos de producción de crudo contiene aceites residuales y sólidos finos dispersos. La concentración de aceite residual es usualmente demasiado alta para que la descarga del agua sea ambientalmente permitida. Asimismo, la recuperación de este aceite residual también tiene un valor económico.
Si la disposición del agua es la reinyección, los sólidos pueden tapar la garganta de poros en el área cercana a la cara de la formación de los pozos inyectores, o tapar los filtros y aumentar las contrapresiones, lo que desperdicia energía, provoca daño en los equipos o pueden incluso llevar al cierre de los pozos. De esta manera, el agua necesita ser tratada para remover los sólidos y aceite disperso. El método químico para la remoción de estos es a través de la adición de floculantes. Estos floculantes pueden ser muy útiles en operaciones de limpieza de pozo.
En las estaciones de producción de crudo, estos floculantes trabajan en conjunto con: los equipos de separación gravitacional, hidrociclones, centrífugas, unidades de flotación, y equipos de filtración, entre otros, por la creación de un “floc” en el que las gotas de aceite y las partículas finas son absorbidas. El floc es entonces separado y devuelto a la producción de crudo. La mayoría de los floc son “pegajosos” y se adhieren a las superficies internas de los equipos.
La dispersión de aceite y partículas en el agua son estabilizadas por muchos factores, incluyendo la repulsión de cargas. La orientación de las moléculas de agua en la superficie de la partícula hidrofóbica imparte un potencial aniónico en la superficie de la partícula que repele las superficies similarmente aniónicas sobre las otras partículas.
La floculación de estas partículas debe superar la repulsión de cargas. Cuando la salinidad del agua aumenta, la repulsión de cargas empieza a ser más débil.
Las moléculas polares en el crudo, incluyendo las resinas y ácidos orgánicos, tanto como las arcillas, escamas, óxido y otros productos polares estarán presentes en la interfase “agua – aceite” en las emulsiones de aceite en agua. Estas partículas polares estarán rodeadas de una capa hidratada que previene la agregación de las gotas de aceite.
La manera en que dos gotas de aceite o dos partículas finas llegan a unirse es a través de la adición de un floculante y un buen mezclado. El efecto del floculante es encontrar el balance de cargas en el aceite y partículas dispersas para que estos lleguen a estar juntos (floculen). El floculante también sirve de puente entre las partículas permitiendo que estas se junten.
Surfactantes u otras moléculas pequeñas pueden también estar presente en las formulaciones como potenciadores. Sin embargo, es necesario ser precavido al momento de añadir surfactantes debido a que estos fácilmente pueden tanto desestabilizar como estabilizar la emulsión.
Las pruebas de jarras (similares a una prueba de botella para emulsiones de agua en crudo) son comúnmente utilizadas para probar los floculantes. Una prueba de jarras, con bajo esfuerzo de corte, es útil para probar los floculantes añadidos a un tanque.
Muchos sistemas emplean la acción de burbujas de gas para flotar los contaminantes, tanto el aceite como los sólidos, por fuera de la fase acuosa. Estos sistemas usualmente tienen grandes cantidades de agitación y crean espuma por encima de la fase acuosa.
Referencias bibliográficas