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Tesis corregida. KAR - Repositorio Digital UTE: Página de ... La industria petrolera ecuatoriana en su fase de producción de crudos, tiene que modernizarse para aplicar las mejores

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Text of Tesis corregida. KAR - Repositorio Digital UTE: Página de ... La industria petrolera...

  • UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA

    EQUINOCCIAL

    FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA CARRERA DE TECNOLOGÍA DE PETRÓLEOS

    Tema: “OPTIMIZACIÓN DE UN DESHIDRATADOR ELECTROSTÁTICO

    PARA CRUDO, EN UN CENTRO DE FACILIDADES DE PRODUCCIÓN

    (CPF), UTILIZANDO SOFTWARE ESPECIALIZADO”

    TESIS DE GRADO PREVIA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE

    TECNÓLOGA DE PETRÓLEOS.

    Autora:

    KAREN TATIANA ARCOS RON.

    Director de tesis:

    ING. FAUSTO RAMOS.

    QUITO - ECUADOR

    2010

  • III

    DECLARACIÓN

    Del contenido de la presente Tesis se responsabiliza la señorita KAREN TATIANA

    ARCOS RON, todo el contenido del presente trabajo es de mi autoría y responsabilidad.

    ______________________________________

    KAREN TATIANA ARCOS RON.

    C.I. 1500849706

  • IV

    CERTIFICACIÓN DEL DIRECTOR

    Certifico que bajo mi dirección el presente trabajo fue realizado en su totalidad por

    KAREN ARCOS RON.

    ______________________________________

    Ing. Fausto Ramos Aguirre. M.Sc.

    DIRECTOR DE TESIS

  •  

  • VI

    DEDICATORIA

    Este trabajo se lo dedico a DIOS, por ser el pilar fundamental de mi vida, quien me ha

    regalado la sabiduría para hacer realidad mis ideales de superación profesional, como

    también la fuerza necesaria para seguir adelante en todo momento y por saber guiarme

    por el camino correcto.

    Con inmenso cariño y gratitud dedico esta tesis a mis Padres, que con esfuerzo,

    sabiduría, comprensión, paciencia y con mucho amor me han sabido guiar y apoyar

    durante toda mi vida gracias a ellos he podido lograr las metas que me he propuesto.

    A mis queridas hermanas y sobrina por su gran ayuda y apoyo en todo momento.

    A mis amigos y novio que con sus consejos, apoyo y compresión me han ayudado a

    seguir adelante y continuar en esta carrera.

    Para todos ellos va dirigido este trabajo.

    Karen Arcos Ron.

  • VII

    AGRADECIMIENTO

    Principalmente quiero agradecer a DIOS, que me ha bendecido con mi familia, la salud

    y por darme la oportunidad de cumplir mis sueños y culminar una etapa más de mi vida.

    A mis Padres por ser siempre el apoyo y la inspiración de seguir adelante.

    A la UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL que me brindo la oportunidad

    de educarme y adquirir los conocimientos para ser una profesional de bien.

    Mi agradecimiento al Decano de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería, Ing. Jorge

    Viteri Moya, por la atención y ayuda que me brindo en el transcurso de mis estudios en

    esta prestigiosa Universidad.

    Un agradecimiento muy especial al Ing. Fausto Ramos, quien me supo guiar durante la

    realización de mi tesis de manera muy objetiva y transparente, brindándome sus

    conocimientos y consejos que han sido de mucha ayuda para culminar con éxito este

    proyecto.

    A mis profesores de toda la carrera de Tecnología de Petróleos, que compartieron todos

    sus conocimientos y me brindaron una buena formación.

    Karen Arcos Ron.

  • VIII

    RESUMEN

    La industria petrolera ecuatoriana en su fase de producción de crudos, tiene que

    modernizarse para aplicar las mejores tecnologías que permitan con eficiencia y eficacia

    optimizar los recursos y entregar el producto con las especificaciones que determina las

    normativas técnicas y los reglamentos de leyes como es el Acuerdo 014 del Ministerio

    de Recursos Naturales No Renovables.

    El presente trabajo trata acerca de la optimización de un equipo de deshidratación

    electrostática de crudos el que está instalado en las facilidades de producción de la

    Empresa AGIP Oil Ecuador (AOE) que opera en el bloque 10 en la Provincia de

    Pastaza, para lo cual se describen los procesos de tratamiento térmico, físico, químico y

    eléctrico que se compendia en este solo equipo, luego se identifican las principales

    variables de operación que pueden ser manejadas por un software diseñado por la autora

    del trabajo en base Excel lo que permitirá determinar los valores de estas variables que

    deben introducirse al sistema SCADA que maneja las operaciones de manera

    automática, esto cada vez que las condiciones físico-químicas de los crudos a tratarse

    varíen. Como resultados del presente estudio se determina que la temperatura de

    operación del equipo puede disminuir, similar el tiempo de residencia del crudo en el

    equipo, se justifica así la optimización de recursos cuando la operadora puede disminuir

    a la mitad el tiempo de residencia y la cantidad de calor suministrada al sistema lo cual

    le permitirá tratar el doble de flujo de crudo que el actual, sin necesidad de incrementar

    el número de deshidratadores y disminuir la cantidad de combustible utilizado para el

    calentamiento.

  • IX

    El Sistema SCADA es un software de control y adquisición de datos de campo de

    manera automatizada, pero no optimiza; existen otros tipos de software con este

    objetivo.

    En este trabajo se demuestra que con los conocimientos adquiridos en la carrera

    universitaria se identifican las variables críticas del proceso las mismas que pueden ser

    simuladas y calculadas cada vez que las características de los crudos cambien.

    Los deshidratadores electrostáticos son los equipos más eficientes para lograr retirar

    residuos de agua de formación y principalmente el agua emulsionada en el crudo para

    que este cumpla con la especificación para el transporte ya que debe contener menos de

    0,5% de agua. Un solo deshidratador puede reemplazar o otros equipos que

    actualmente realizan por separados los tratamientos físicos por gravimetría, químicos

    por inyección de demulsificantes, térmicos por adición de calor, todo esto en mucho

    menor tiempo, así, el tratamiento combinado térmico, gravimétrico y químico necesita

    de 4 a 6 horas para deshidratar, este equipo requiere de 20 a 30 minutos, para nuestro

    caso de estudio y por las características de tratar un crudo semipesado (API 19,9) se

    obtiene un tiempo de tratamiento de 38 a 40 minutos.

    Actualmente los crudos ecuatorianos son ya crudos pesados y contienen altos % de

    BS&W, los equipos que existen en las facilidades de superficie especialmente de las

    empresas Petroleras Estatales fueron diseñados para tratar crudos livianos y con bajos

    cortes de agua por lo que es indispensable modernizar los tratamientos, para ello un

    equipo indispensable es un deshidratador electrostático, de allí la importancia del

    conocimiento y optimización del uso de este equipo.

  • X

    SUMMARY

    Ecuadorian oil industry in your production phase of crude oil, needs to modernize to

    apply the best technologies to efficiently and effectively to optimize resources and

    deliver product specifications to determine the technical standards and regulations for

    laws such as the 014 Agreement Ministry of Exhaustible Natural Resources.

    This work deals with the optimization of a team of electrostatic dehydration of crude

    which is installed in production facilities of Agip Oil Ecuador to operate the Block 10 in

    Pastaza Province, for which describes the thermal treatment processes, physical,

    chemical and electrical is summarized in this single computer, then identifies key

    operating variables that can be handled by software designed by the author of the work

    based on Excel what will determine the values of these variables to be made to the

    SCADA system that handles transactions automatically, that whenever the physical-

    chemical conditions of the crude to be vary. As a result of this study determined that the

    operating temperature of the computer may decrease, similar residence time of oil in the

    computer, it justifies the optimization of resources when the operator can reduce by half

    the residence time and the amount of heat supplied to the system which allows you to

    treat the flow of oil twice the current, without increasing the number of dryers and

    decrease the amount of fuel used for heating.

    The SCADA system is software for data acquisition and control of automated field, but

    not optimized, there other types of software for this purpose.

  • XI

    This paper shows that the knowledge acquired at university identified the critical

    variables of the same process can be simulated and calculated each time the

    characteristics of the raw change Electrostatic dehydrators are the most efficient

    equipment to remove waste water to achieve training and mainly water emulsified in the

    oil so that it complies with the specification for transport to contain less than 0.5%

    water. One can replace dryer or other equipment currently carried out by separate

    gravimetrically physical treatments, chemical demulsifiers injection, thermal heat by

    adding all this in much less time, thus, combination