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1. Realizado por:
Oriana Rodríguez
Onelys Sereno

2. Puntos a tratar:
 Emulsión.
 Emulsionantes agua en crudo.
 Agentes emulsionantes.
 Estabilidad de la emulsión.
 Introducción al proceso de Deshidratación y Desalado de Crudos.
 Deshidratación de Crudos
 Métodos de Deshidratación de Crudos.
 Tratamiento Químico.
 Tratamiento Eléctrico.
 Tratamiento Mecánico.
 Tratamiento Térmico.
 Desalado de Crudos.
 Proceso de Desalado de Crudos.
 Importancia del Proceso.

3. EMULSIÓN
Requisitos esenciales:
 Dos líquidos inmiscibles .
 Agitación suficiente para dispersar uno en el otro.
 Agente emulsificante.
Proceso de
Extracción
Mezcla bifásica de
petróleo y agua en
el medio poroso
Dispersión de
Agua en Petróleo
estabilizada
por especies de
actividad interfacial
MACROEMULSIÓN W/O

4. En la industria petrolera:
 Emulsiones agua en aceite (W/O) Emulsiones directas
 Emulsiones aceite en agua (O/W) Emulsiones inversas
 Otras: o/W/O o w/O/W Emulsiones múltiples o complejas
 Luego, Emulsiones Directas (A&S o A&SB)
Otra terminología:
 Emulsiones duras Estable y difícil de romper
 Emulsiones suaves Inestable y fácil de romper
EMULSIONES AGUA EN CRUDO

5.  Cantidad de agua remanente emulsionada:
 Varía entre 1 y 60% en volumen:
 Crudos medianos y livianos (> 20 °API) 5 y 20% volumen de agua
 Crudos pesados y extrapesados (<20 °API) 10 y 35% de agua
 Agua Libre.
La cantidad de agua libre depende de la relación
agua/aceite y varía significativamente de un pozo a otro.
EMULSIONES AGUA EN CRUDO

6. AGENTES EMULSIONANTES
 SURFACTANTES.
El comportamiento del surfactante en la interfase agua/aceite
es el factor dominante en la estabilización de emulsiones.
Los agentes emulsionantes pueden ser clasificados como:
 Compuestos surfactantes naturales
 Sólidos finamente divididos
 Químicos de producción añadidos
Parte
Hidrofóbica
Parte
Hidrofílica

7. SURFACTANTES NATURALES
Macromoléculas con actividad interfacial que tienen un alto contenido
de aromáticos y por lo tanto son relativamente planas con al menos un
grupo polar y colas lipofílicas, con actividad interfacial.
Se forman de las fracciones ácidas de
asfaltenos, resinas, ácidos nafténicos
y materiales porfirínicos.
 La emulsión debe tratarse lo más pronto posible con diferentes agentes
tales como: química deshidratante, calor, sedimentación por
centrifugación o electrocoalescencia.

8. ESTABILIDAD DE LA EMULSIÓN
 Propiedades:
 Tensión Interfacial
 Viscosidad de la fase externa
 Tamaño de la gota
 Relación de Volumen de fases
 Temperatura
 pH
 Envejecimiento de la interfase
 Salinidad de la Salmuera
 Tipo de aceite
 Diferencia de densidad
 Presencia de Cationes
 Propiedades reológicas interfaciales

9. FUNCIÓN DE LOS PROCESOS
Deshidratación
Desalado Evitar daños en equipos y
catalizadores
Evitar transportar agua sin
valor

10. DESHIDRATACIÓN DE CRUDOS
El petróleo extraído de los pozos contiene normalmente cierta cantidad
de agua emulsionada que origina un incremento en los costos de
transporte y refinación. De allí la necesidad de separar la emulsión en
cada una de las fases que la componen.
La Deshidratación es el proceso mediante el cual se separa el agua
asociada con el crudo, ya sea en forma emulsionada o libre, hasta lograr
reducir el contenido de la misma a un porcentaje previamente
especificado.

11. MÉTODOS DE DESHIDRATACIÓN
Tratamiento Químico
Química Deshidratante para
prevenir la formación de la
emulsión
Calentadores y hornos para
reducir la viscosidad del aceite
Equipos de separación dinámica
para acelerar el proceso de
separación gravitacional
Deshidratadores electrostáticos para
orientar las cargas eléctricas y hacer
que las gotas de agua coalescan
Tratamiento Térmico
Tratamiento Mecánico
Tratamiento Eléctrico

12. TRATAMIENTO QUÍMICO
Agentes deshidratantes
o desemulsionantes
 Formulación óptima
 Tensión interfacial mínima o ultrabaja.
¿ Cómo obtenerla?
Se debe añadir un surfactante hidrofílico de peso molecular promedio o bajo.
Formulación óptima
del sistema
(SAD = 0)
Equilibrio lipofílico/hidrofílico
Lipofílico Hidrofílico

13. TRATAMIENTO QUÍMICO
 Desemulsificantes comerciales.
Son mezclas de varios componentes que tienen estructuras químicas
diferentes y materiales poliméricos, así como una amplia distribución de
peso molecular.
Deben tener tres efectos
fundamentales:
 Inhibición de la formación de
una película rígida.
 El debilitamiento de la película
volviéndola compresible.
 El cambio en la formulación del
sistema para alcanzar la
condición de SAD = 0.

14. TRATAMIENTO ELÉCTRICO
 Los altos potenciales D.C. retienen a
las gotas de agua hasta sean
suficientemente grandes como para
sedimentar.
 Colisión de gotas de agua.
Voltajes D.C.

15. TRATAMIENTO ELÉCTRICO
Otro ejemplo,
Perfil corriente-voltaje obtenido en la deshidratación electrostática de una
emulsión agua en crudo aplicando un campo eléctrico D.C. de 1.000 Voltios/cm
y una dosificación de 100 ppm de química deshidratante.
Esquema del proceso de electrocoalescencia

16. VENTAJAS DEL TRATAMIENTO ELECTROESTÁTICO
 La emulsión puede ser rota a temperaturas muy por debajo que la que
requieren los tratadores-calentadores.
 Debido a que sus recipientes son mucho más pequeños que los
calentadores, eliminadores de agua libre y gun-barrels, son ideales para
plataformas petroleras marinas.
 Pueden remover mayor cantidad de agua que otros tratadores.
 Las bajas temperaturas de tratamiento provocan menores problemas de
corrosión e incrustación.

17. EQUIPOS PARA TRATAMIENTO ELÉCTRICO
 Calentadores Electrostáticos.
La aplicación del campo eléctrico sobre la emulsión induce a la
formación de dipolos eléctricos en las gotas de agua, lo que origina una
atracción entre ellas, incrementando su contacto y su posterior
coalescencia.

18. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS
DESHIDRATADORES ELÉCTRICOS
VENTAJAS DESVENTAJAS
 Menos afectados en su operación por las
características del crudo, agua y agentes
emulsionantes.
 Tiempo de residencia asociado
relativamente corto.
 Son de menor dimensión.
 Mejor calidad del agua separada.
 Mayor flexibilidad en cuanto a las
fluctuaciones o variaciones en los
volúmenes de producción.
 Requerimiento de supervisión constante en su
operación.
 Instalación de sistemas de control más
sofisticados.
 Instalación de sistemas de carga para un mayor
control de flujo al equipo.
 Los dispositivos del equipo podrían ser
afectados por los cambios en las propiedades
conductoras de los fluidos de alimentación.
 El nivel de agua libre es controlado por dos
medidores de nivel en paralelo y con diferentes
principios de operación.

19. TRATAMIENTO MECÁNICO
 SEPARADORES GAS-LÍQUIDO.
Sirven para separar el gas asociado al crudo que proviene desde los
pozos de producción.
 Se identifican cuatro secciones de
separación:
 Separación Primaria.
 Separación Secundaria.
 Extracción de neblina.
 Acumulación de líquido.
Promover la separación gas-líquido mediante la reducción
de velocidad y diferencia de densidad
OBJETIVO

20. TRATAMIENTO MECÁNICO
 SEPARADORES GRAVITACIONALES.
El agua es removida por la fuerza de gravedad y esta remoción provoca
ahorros en el uso de combustible de los calentadores.
El asentamiento gravitacional se lleva
a cabo en grandes recipientes llamados:
 Tanques,
 Sedimentadores,
 Tanques de lavado,
 “Gun barrels”
 Eliminadores de agua libre
(EAL ó “FreeWater Knockout FWK”).

21. TRATAMIENTO TÉRMICO
Los tratadores-calentadores pueden ser de tipo directo e
indirecto.
 Calentadores de tipo directo.
El diseño normal de un calentador tipo
vertical cumple las siguientes
funciones:
1) Desgasificado de la emulsión de entrada;
2) Remoción de arenas, sedimentos y agua
libre previo al calentamiento;
3) Lavado con agua y calentamiento de la
emulsión;
4) Coalescencia y asentamiento de las gotas
de agua.
Calentador de crudo a fuego directo

22. TRATAMIENTO TÉRMICO
 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.
 Este tipo de calentadores disminuye el riesgo de explosión y son utilizados
en instalaciones donde es posible recuperar calor, tales como el gas caliente
de salida de las turbinas.

23. VENTAJAS Y DESVENTAJAS
DEL CALENTAMIENTO
VENTAJAS DESVENTAJAS
1. Reduce la viscosidad de la fase continua:
un incremento en la temperatura de 10 °F
baja la viscosidad de la emulsión por un
factor de 2.
2. Incrementa el movimiento browniano y la
colisión de las gotas de agua para su
coalescencia.
3. Incrementa la diferencia de densidad
entre la salmuera y el crudo.
4. Promueve una mejor distribución del
desemulsionante.
5. Disuelve las parafinas cristalizadas que le
dan estabilidad a las emulsiones.
6. Debilita la película de emulsionante que
rodea a las gotas de agua.
1. Provoca la migración de los compuestos
más volátiles del crudo hacia la fase gas.
Esta pérdida de livianos ocasiona una
disminución de volumen del crudo
calentado y una disminución en su
gravedad API.
2. Incrementa los costos de combustible.
3. Incrementa los riesgos en las
instalaciones.
4. Requieren mayor instrumentación y
control.
5. Causa depósitos de coke.

24. ESTACIÓN DE FLUJO PARA DESHIDRATAR CRUDO

25. DESALADO DE CRUDOS
El desalado de crudos consiste en la remoción de
impurezas tales como sales, cristales de sal y óxidos en
suspensión normalmente presentes en el crudo al
momento de su llegada a la refinería.
Etapas del proceso
Decantación
en tanques
Desalado Dosificación de
hidróxido de sodio

26. IMPUREZAS
 SALES
 CRISTALES
DE SAL
 ÓXIDOS EN
SUSPENSIÓN
NaCl
CaCl2
MgCl2

27. DESALADOR

28. PROCESO DE DESALADO
Precalentamiento
Disminuye la
viscosidad
Agua de lavado
Crudo
Agua residual
Crudo
Desalado
Agua residual
+ Impurezas
Mezclador
Estático
Campo
Eléctrico
Soda Cáustica

29. CONTROL DE CORROSIÓN
NaCl
CaCl2
MgCl2
+ HCl
+ H2O
2HCl
R-NH2
300ºC
Hidróxido
de Sodio
NaOH
Aminas
HCl
+ H2O
R-NH3
+CL-

30. IMPORTANCIA DEL PROCESO
 PRECIO
 EQUIPOS
 PROCESO
Se fija dependiendo del volumen de
impurezas presentes en el crudo
Hidrólisis ácidos Corrosión
Transferencia de calor ineficiente
Menor capacidad
de fraccionamiento
y transporte
Necesidad de limpieza
y mantenimiento
frecuentes