Los tanques de almacenamiento son estructuras para almacenar y manipular productos derivados del petróleo. Estos tanques varían en forma, materiales y equipamiento según el producto almacenado. El proceso de deshidratación separa el agua del crudo mediante calentamiento y equipos electrostáticos para reducir el contenido de agua a niveles especificados. Parámetros como la temperatura, el ciclo operacional y las características del crudo influyen en las pérdidas por evaporación durante el almacenamiento.

1. Tanques de Almacenamiento
Sistemas de Deshidratación
República Bolivariana de Venezuela
Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño
Procesos de Campo – SAIA Extensión Maracaibo
Ainee Montiel C-27.689.389
Ing.Petróleo
Profesor: Javier Rios
Mayo, 2021

2. Índice
Tanques de Almacenamiento
➔ Partes de un tanque
➔ Tipos, Clasificación
➔ Equipos auxiliares y de seguridad
➔ Procesos de medición
◆ Métodos directos e indirectos
◆ Cálculo de producción en barriles
brutos y netos diarios
➔ Parámetros que influyen en el
almacenaje de crudo
➔ Pérdidas por evaporación
◆ Métodos para minimizar las
pérdidas de evaporación
Deshidratación de Crudo
➔ Emulsiones, tipos
➔ Descripción de Equipos de
Deshidratación, métodos
➔ Parámetros de control operacionales
➔ Desalación de crudo, pasos
➔ Métodos de desalación de crudo
◆ Método Electrostático

3. Introducción
En estaciones de flujo recibe a diario fluidos provenientes de los pozos
asociados a ellas, por lo que la construcción de tanques de almacenamiento
es una necesidad primordial ya que a través de ellos brindar la posibilidad de
contener o procesar estos fluidos. Estos tanques son recipientes metálicos
que varían en forma, altura y tamaño dependiendo del uso y producto.
El petróleo extraído de los pozos normalmente tiene agua, esto origina un
incremento en costos de transporte y refinación, por lo que es necesario
aplicar el proceso de deshidratación para poder reducir el contenido de la
misma a los porcentajes especificados.

4. Tanques de Almacenamiento
Estructura en la que puede
almacenarse y manipularse productos
derivados del petróleo, químicos, gases
u otros. Estos tanques están hechos de
distintos materiales definidos en las
normas DIN, pueden variar en forma,
diseño y equipamiento.
La mayoría es de forma cilíndrica y el
tipo de construcción va a variar según
las propiedades de los productos que
estarán almacenados.

5. Partes de un Tanque
Un tanque de almacenamiento se compone de las siguientes partes:

6. ● Equipos de medición: se utilizan diversos sistemas de medición, desde
flotadores hasta equipos de radio frecuencia
Partes de un Tanque
● Bocas de inspección: facilitan la entrada
para inspecciones, mantenimiento y
reparaciones internas de los tanques.
● Boquillas: conexiones de entrada-salida de
la tubería conectada al casco.
● Escaleras: usadas para subir al techo a
hacer mediciones de nivel de líquido,
inspecciones y mantenimiento.

7. ● Bocas de aforo: abertura sobre el techo
desde donde se hacen mediciones y se toman
muestras.
● Respiraderos: impiden la acumulación de
presión excesiva dentro del tanque.
● Dispositivos de control de nivel: mecanismo
de protección contra niveles muy bajos o altos
de líquidos en el tanque.
● Equipos de seguridad: líneas contra
incendio, agua y espumas
Partes de un Tanque

8. ● Líneas:
➔ Línea de entrada: a través de ellas ocurre el proceso de llenado.
ubicadas en el fondo del tanque para evitar la formación de gases.
➔ Línea de salida: usadas para realizar el proceso de succión del líquido
dentro del tanque.
➔ Línea de contra expansión: funciona para evitar la presión por efecto de
expansión acumulada, esta siempre debe estar abierta.
➔ Línea de circulación: permite movilizar fluidos estratificados.
➔ Línea de drenaje: sirve para eliminar aguas y sedimentos acumulado.
➔ Línea de serpentín de vapor: usadas en tanques donde se necesita
calefacción.
Partes de un Tanque

9. Clasificación de Tanques de Almacenamiento
Según:
Construcción Producto Uso
● Vertical
● Horizontal
● Esferas
● Doble pared
● Crudo
● Nafta
● LPG
● Otros
● Producción
● Yacimiento
● Despacho
● Reserva

10. Tipos de Tanques de Almacenamiento
Según su diseño:
● Tanques Atmosféricos para presiones de 0 a 0,5 psig
● Tanques atmosféricos para bajas presiones de 0,5 a 15 psig.
● Tanques atmosférico para presiones altas o mayores de 15 psig en
adelante.
● Tanques Criogénicos
● Tanques atmosférico de techo fijo
● Tanques atmosférico de techo flotante interno
● Tanques atmosférico de techo flotante externo

11. Según su forma:
● Tanques cilíndricos:
➔ Verticales: tanques de techo fijo, techo
cónicos, techo cóncavos, techo flotante
externo e interno, refrigerados de pared
simple y doble
➔ Horizontales ó cigarros: con casquete
toriesférico, casquete semielípticos o
casquete semiesférico.
Tipos de Tanques de Almacenamiento
● Tanques esféricos

12. Tipos de Tanques de Almacenamiento
Según el producto almacenado:
● Tanques adaptados para el Almacenamiento.
camión
cisterna
camiones
tanques
camiones
con cilindro
camiones
criogénicos
camiones
cisternas
● Tanques adaptados para los procesos
(tanques presurizados):
➔ Criogénicos estacionarios
➔ Criogénicos Móviles: camiones criogénicos,
buques metaneros

13. Tipos de Tanques de Almacenamiento

14. Equipos Auxiliares
Los equipos auxiliares son esenciales para manejar de forma eficiente el gas
y petróleo que proviene de los pozos conectados a ellos. El tipo, tamaño y
marca de estos dependerá de las instalaciones. Destacan:
● Equipos de medición: miden cantidad
de agua, gas y petróleo.
● Sistemas eléctricos: (cables de
distribución de fluidos,
transformadores de voltajes,
alumbrados, generadores, motores y
rectificadores de corrosión.

15. Equipos Auxiliares
● Sistemas para bombear: bombea y controlan la inyección de químicos
que previenen la formación de emulsiones.
● Sistemas de prevención de contaminación
● Sistemas de telemetría para detectar
fallas en equipos
● Sistemas pararrayos: evitan incendios
por descargas eléctricas
● Tanques auxiliares para
almacenamiento temporal de fluidos

16. Equipos de Seguridad
Líneas: Rociadores
de agua
Cable de
tierra
Sistema de
protección
catódica
contra incendios
para agua y espuma

17. Procesos de Medición
El proceso de medición se inicia en las
estaciones recolectoras con la función de
cuantificar la tasa de flujo de fluidos,
analizarlos y determinar algunas de sus
propiedades físicas para conocer la
producción general y de cada pozo. Existen
métodos por los cuales se puede medir el
volumen dentro de un tanque, estos son:
Para gas:
● método por presión diferencial

18. Para líquidos:
● Conteo por descarga del separador
● Medición por sistema de flotador
● Medición por contador de
desplazamiento positivo
● Medidores de orificio
● Por aforación de tanques:
➔ Medición directa o al lleno
➔ Medición indirecta o al vacío
Procesos de Medición

19. Medición directa o al lleno: consiste en bajar
una cinta con plomada hasta el fondo del
tanque o hasta la placa de nivel cero. El nivel
del líquido dependerá de la longitud de la cinta.
A través de la medición directa se puede
determinar:
● Nivel de crudo en tanques de techo
flotante
● Agua libre de fondo
● Productos en tanques de buques antes y
después de descargar
Procesos de Medición

20. Medición directa

21. Medición indirecta o al vacío: consiste en
bajar una cinta con plomada hasta cierta
profundidad del tanque. El nivel del líquido se
calculará con la siguiente fórmula:
Nl=HR-LCI+LCM
donde:
Nl= nivel del líquido
HR= altura de referencia del tanque
LCI= longitud de la cinta introducida
LCM= longitud de la cinta mojada
Procesos de Medición

22. Medición indirecta

23. Cálculo de producción en barriles
brutos y netos diarios
Para calcular la producción de barriles brutos y netos
diarios se puede utilizar el método por aforo de forma
indirecta ya que este nos brinda la posibilidad de
hacer el cálculo a través de la fórmula:
Nl=HR-LCI+LCM

24. Ejemplo:
Determinar el volumen de líquido contenido de un tanque de 1500 barriles de
capacidad , si se efectúa una medición indirecta con los siguientes datos:
● Longitud de la cinta introducida (LCI)= 10´8¨
● Longitud de la cinta mojada (LCM)= 4´5 1/4¨
● Altura de referencia del tanque (HR)= 24´4¨
Aplicando la fórmula se tiene :
Nl=24´4¨-10´8¨+ 4´5 1/4¨= 18´1 1/4¨
Cálculo de producción en barriles
brutos y netos diarios

25. De la tabla de mediciones para tanques de 1500 barriles, introduciendo el
volumen de 18´1 1/4¨ se tiene que:
NL= 18´1 1/4¨= 1139 barriles
NL= 1/4¨ = 1 barril
debido a esto el volumen del tanque (VT) será de:
VT= 1140 barriles
Cálculo de producción en barriles
brutos y netos diarios

26. Parámetros que influyen en el
almacenaje de crudo
● Producto almacenado: el valor de la presión
de vapor es particular en cada líquido. Esta
presión determina lo rápido que el producto
puede evaporarse, sabiendo que la
temperatura junto a componentes del líquido
puede hacer que aumente.
Mientras más liviano sea el líquido, mayor
posibilidad de evaporarse tendrá. Si eso ocurre,
la presión de vapor bajará a medida que solo
van quedando los compuestos más pesados.

27. ● Tanque de almacenamiento:
➔ Dependiendo del tanque que se esté utilizando se necesitará mayor o
menor espacio para respirar debido a la presión de vapor.
➔ El volumen del tanque afecta el espacio gaseoso y el tamaño que se tiene
para la interfase de líquido y gas, es por ello que es necesario tener un
diámetro adecuado.
➔ La condición estructural del tanque contribuye a las pérdidas debido a la
entrada de aire no deseado por agujeros en los accesorios del tanque.
➔ El color del tanque es influyente debido a que unos tienen mayor
capacidad de adsorción que otros.
Parámetros que influyen en el
almacenaje de crudo

28. ● Cambios diarios de temperatura: el intercambio de calor entre el
tanque y el ambiente produce cambios en la temperatura del tanque.
Parámetros que influyen en el
almacenaje de crudo
En el día, el calor fluye dentro del
tanque haciendo que la presión de
vapor aumenta y se aceleran la difusión
y convección, en la noche a medida que
baja la temperatura ambiental el vapor
se comprime y permite que entre aire al
tanque

29. ● Ciclo de operación de tanques: el espacio
disponible para el vapor junto a al horario
de llenar y vaciar los tanques y la rotación
de tipo de producto influyen en la
evaporación y afectan al almacenamiento
del fluido. Es necesario manejar un tipo de
ciclo de operación adecuado ya que al
pasar mucho tiempo esperando la etapa
de llenado o vaciado incrementa la pérdida
por evaporación.
Parámetros que influyen en el
almacenaje de crudo

30. Pérdidas por Evaporación
Estas pérdidas se deben a que un volumen determinado de líquido se
convierte en vapor y se pierde en la atmósfera.
La evaporación tiene efecto
negativo en la economía de la
empresa y en el medio ambiente,
su control depende de la
efectividad de los equipos y
procedimientos operacionales
adecuados a cada situación.
Estas pérdidas están ligadas a los
tanques de almacenamiento.

31. Métodos para minimizar las
pérdidas de evaporación
● Disminución en volumen: realiza mediciones frecuentes en el volumen
inicial y final en el tanque.
● Cambios en las características del crudo: se calcula el volumen perdido
evaluando el efecto que tiene la presión de vapor y la gravedad API en el
crudo.
● Midiendo y analizando vapores liberados: determinación de pérdidas a
través de muestreo y análisis del vapor de crudo.
● Correlaciones matemáticas recomendadas por la API: se realiza a
través de mediciones de campo para ajustar los parámetros que influyen
en las pérdidas.

32. Deshidratación de Crudo
Proceso donde se separa el agua presente en el crudo hasta niveles
estipulados por la industria en cuanto a mercado y refinación de mismo con
contenido de agua y sedimentos.

33. Emulsiones
Creadas por dos líquidos inmiscibles que no se mezclan en condiciones
normales, más un tensoactivo y un flujo de energía. Uno de los líquidos se
dispersa en forma de pequeñas gotas dando origen a la fase interna y el otro
que está presente en mayor cantidad representa la fase externa.
Existen emulsiones:
● Deseables: ayudan al movimiento
de crudos pesados
● Indeseables: producen problemas
en superficie y causan daños a
equipos.

34. Tipos de Emulsiones
Agua en
Petróleo
Petróleo en
Agua
Agua en Petróleo
en Agua
Petróleo en Agua
en Petróleo

35. Sistemas de Deshidratación de Crudos
Este sistema está conformado por:
● Tren de calentamiento: Horno, Intercambiadores de Placa,
Intercambiadores de Tubo y Carcasa.
● Separador de Alta Temperatura (SAT)
● Deshidratador Electrostático (DEL).
Los sistemas actuales de deshidratación utilizan en su mayoría, sistemas de
tratadores termo electrostáticos, los cuales realizan la tarea de separación de
fluidos en cortos periodos de tiempo aunque se necesite en un alto consumo
de energía en dicho proceso.

36. Equipos de Deshidratación
● Separadores gas-líquido: sirven para
separar el gas asociado al crudo que
proviene desde los pozos de producción.
● Separadores gravitacionales: en el
interior de estos recipientes se
encuentran bafles para direccionar el
flujo y platos de coalescencia. El agua es
removida por la fuerza de gravedad lo
que provoca ahorros en el uso de
combustible de los calentadores

37. Equipos de Deshidratación
● Calentadores: pueden ser de tipo directo e
indirecto en función de la forma en que se
aplica el calor. En los calentadores de tipo
directo el calor es transferido por contacto de
la corriente alimentada con la superficie
interna del calentador.
En los calentadores de tipo indirecto el
proceso de transferencia de calor se efectúa
mediante un baño de agua caliente, en el cual
se encuentra sumergida la tubería que
transporta la emulsión

38. Equipos de Deshidratación
● Coalescedores electrostáticos: a consisten en someter la emulsión a
un campo eléctrico intenso, generado por la aplicación de un alto voltaje
entre dos electrodos. Este dispositivo, generalmente tiene características
similares a los de los equipos de separación mecánica presurizados,
añadiendo a éstos el sistema de electrodos y de generación de alto
voltaje.

39. Métodos de Deshidratación
Químicos Eléctricos Térmicos Mecánicos

40. Parámetros de Control Operacionales
● Características de la emulsión.
● Gravedad específica del crudo y del agua de producción.
● Características corrosivas del crudo, el agua de producción y el gas
asociado.
● Tendencias a la deposición de sólidos y generación de incrustaciones del
agua de producción.
● Volúmenes de fluidos a tratar y contenido de agua en el crudo.
● Tendencias a la deposición de parafinas y asfaltenos del crudo.

41. ● Presiones de operación deseables en los equipos.
● Factor de carga (barriles de crudo tratado por día/área de rejilla
electrostática), el cual define el tiempo de retención del crudo como la
velocidad de sedimentación de las gotas de agua.
● Voltaje o diferencia de potencial requerida por unidad de longitud de
separación de rejillas.
● Factor de velocidad de sedimentación (el cual relaciona las propiedades
físicas del crudo y el agua, y representan la fuerza impulsora de la
separación gravitacional).
Parámetros de Control Operacionales

42. Desalación de Crudos
Consiste en la remoción de pequeñas cantidades de sales inorgánicas, que
generalmente quedan disueltas en el agua remanente, mediante la adición
de una corriente de agua fresca (con bajo contenido de sales) a la corriente
de crudo deshidratado.

43. Desalación de Crudos
La sal puede causar numerosos problemas en refinería como:
● Disminución de flujo
● Envenenamiento de catalizadores
● Reducción de la transferencia de calor
● Corrosión
● Taponamiento
● Otros.

45. Métodos de Desalación de Crudo
Método Electrostático:
Los coalescedores electrostático se
aplican para reducir el contenido de
sal del crudo.
Un desalador realiza ambas y utiliza
una carga electrostática para remover
la mayoría del agua, inyectando agua
limpia para realizar la remoción.

46. Pasos de la Desalación
El desalado se realiza después del proceso de
rompimiento de la emulsión en
deshidratadores electrostáticos y consiste de
los siguientes pasos:
● Adición de agua de dilución al crudo.
● Mezclado del agua de dilución con el
crudo.
● Deshidratación (tratamiento de la
emulsión) para separar el crudo y la
salmuera diluida.

48. Conclusión
Los tanques de almacenamiento juegan un papel fundamental en la industria
petrolera debido al beneficio de poder manipular y almacenar el crudo en
ellos. Existen distintos tanques que se adaptan a la necesidad que requiera el
fluido, estos varían en forma, diseño, tamaño y producto a almacenar.
El proceso de deshidratación es aplicado con la finalidad de purificar y llevar
al crudo a los niveles estándares que requiere el mercado sobre la cantidad
de agua presente en él, junto a ello se aplica la desalación debido a que sales
inorgánicas se encuentran presente en el agua y quedan restos de ella en el
crudo.