El método mecánico de separación de emulsiones de petróleo-agua utiliza equipos como centrifugadoras y tanques de sedimentación que permiten la separación de las fases a través de la fuerza centrífuga o la gravedad. La centrifugación es un proceso rápido pero de alto costo, mientras que la sedimentación usa solo la gravedad y requiere más tiempo pero es más económica. Los tanques de lavado utilizan un colchón de agua para facilitar la separación de las fases a través de la gravedad en un período de

1. Método mecánico
Se caracteriza por utilizar equipos de separación dinámica, que permiten la
dispersión de las fases de la emulsión y aceleran el proceso de separación
gravitacional. Entre ellos tenemos: centrifugación, filtración, sedimentación y
separación gravitacional. Entre ellos se encuentran los tanques de sedimentación
llamados comúnmente tanques de lavado. Los tanque de lavado que tienen largo
tiempo de retención (8-24 horas), requieren desemulsionantes de acción lenta. Esta
forma de tratamiento es usada en combinación con los métodos químicos y
eléctricos, es decir, como un tratamiento previo al uso de los dos métodos o
combinación con ellos. En los casos de emulsiones muy inestables, la sola
aplicación de calor puede en algunos casos, producir un rápido rompimiento de la
emulsión, pero en la gran mayoría de los casos, el tratamiento químico o eléctrico
es necesario, a menos que la temperatura usada se acerque al punto de ebullición
del agua, por la desventaja de perdida de petróleo liviano. Estos diseños mecánicos
son principalmente usados como adjuntos de los sistemas eléctricos y químicos.
Principio operacional de la centrifuga
Separación de fases por diferencia de densidades maximizada por fuerza
centrífuga.
Centrifugación
Este proceso para romper la emulsión de agua en petróleo fue en el pasado
bastante usado pero en el presente ha sido relegado a los laboratorios. La
centrifugación de las emulsiones produce las mismas fuerzas que produce
ordinariamente el asentamiento por gravedad. Por medio de la centrífuga, la fuerza
de gravedad es acelerada muchas veces y la separación del petróleo-agua, ocurre
en un período más corto. La eficiencia de la separación por medio de la
centrifugadora depende directamente de las densidades de los líquidos. Si los
líquidos tienen diferentes densidades, ocurre una separación rápida y limpia; pero
con las emulsiones normales de petróleo-agua, ocurre alto arrastre del petróleo por
el agua, entonces para asegurar una separación rápida, la viscosidad de la emulsión
es reducida por medio del calor. Aunque el método de la centrífuga es un proceso
rápido y fácil de adaptar, el costo inicial del equipo es alto.
Por esta razón este método prácticamente ha dejado de existir en la escala
comercial de tratamiento de emulsiones.
Ventaja de la centrifugación
 Alta eficiencia
 Es compacto

2.  Proporciona flexibilidad operacional, pues puede trabajar con flujo
intermitente
Desventaja de la centrifugación
 Alto costo en mantenimiento
 Equipo rotativo
 Bajo volumen
 Alto consumo de HP en alta viscosidad
Principio operacional de la separación por gravedad o asentamiento petróleo-agua
y el tiempo total de asentamiento necesario para la separación de la emulsión.
Separación por gravedad o asentamiento
Este proceso mecánico para tratar una emulsión no es más que el de un simple
asentamiento por lo cual se deja a la fuerza de gravedad actuar entre el petróleo y
el agua, en virtud de sus diferencias en densidades. El asentamiento o separación
por gravedad puede ser efectivo únicamente cuando la emulsión ha sido rota
previamente por medio de algún otro tipo de tratamiento. Si la membrana protectora
y las cargas eléctricas estabilizadoras de las gotas no son neutralizadas
previamente, cualquier asentamiento que ocurra será tan lento que no será práctico
su uso. Como se ha dicho, la velocidad de asentamiento está altamente influenciada
por la viscosidad del petróleo y es por esta razón que la emulsión, en algunos casos,
se calienta antes de colocarse en los tanques de asentamiento. Para que el
asentamiento ocurra a mayor velocidad, es muy importante que la emulsión, una
vez en el tanque u otro equipo decantador, esté en un estado de absoluta
tranquilidad, de tal manera que no ocurra ninguna liberación de gas en el equipo
decantador que redunde en turbulencia o agitación. Para evitar al máximo la
agitación, en algunos diseños, la emulsión que entra en el equipo decantador es
pasada a través de un colchón de agua. Este colchón de agua ayuda a coagular las
gotas de agua dispersas en la emulsión y sirve a la vez como igualador de
temperatura, debido a que cualquier mala distribución del calor puede causar
corrientes que agiten la mezcla y por lo tanto eviten la separación.
En general, el tiempo total de asentamiento necesario para la separación de la
emulsión, depende de variables como: viscosidad del petróleo, densidades tanto del

3. agua como del petróleo, cantidad de agitación en el equipo de decantación,
velocidad del fluido que entra en el equipo y tamaño de las partículas de agua.
Ventaja de la separación por gravedad o asentamiento
 Es el equipo de separación más utilizado y sencillo dentro de la industria
petrolera
 Disminuye el tiempo de resistencia de los fluidos dentro de los tanques
Desventaja de la separación por gravedad o asentamiento
Se utiliza únicamente la aceleración de la gravedad como mecanismo para inducir
la separación de las fases.
Potenciales problemas de arranque del sistema si se permite al medio sedimentarse
en bombas, recipientes y tuberías.
Los tanques de lavado o comúnmente llamados “Gun Barrels”. Estos recipientes
usualmente operan con media parte de agua (colchón de agua) y la otra parte lo
cubre el petróleo. Su funcionamiento consiste en que la emulsión entra al área de
desgasificación, donde se produce la liberación del gas remanente a través del
sistema de venteo.

4. Seguidamente, la fase líquida desciende por el tubo desgasificador y entra a la zona
del agua de lavado a través de un distribuidor, que se encarga de esparcir la
emulsión lo más finamente posible a fin de aumentar el área de contacto entre el
agua de lavado y la emulsión, favoreciendo así la coalescencia de las partículas de
agua. La emulsión fluye a través del agua en el interior del tanque de lavado
siguiendo la trayectoria forzada por bafles internos que permiten incrementar el
tiempo de residencia. El petróleo por ser más liviano que la emulsión asciende
pasando a formar parte de la zona correspondiente al petróleo deshidratado.
Este proceso de deshidratación se ve afectado por altas velocidades de flujo,
exceso de gas, descensos en la temperatura del fluido y recuperación de
emulsiones envejecidas; por lo tanto, la eficiencia del mismo depende del control
total de estas variables. Tienen un tiempo de residencia entre 3 a 36 horas. Entre
los equipos más utilizados por la industria petrolera se mencionan los tanques de
lavado de tipo helicoidal, los de tipo rasurado, concéntrico o araña.