A Mid-Continent refinery processing significant volumes of heavy Canadian bitumen-based crude was seeing detrimental performance impacts to its desalter and waste water treatment operations. El procesamiento de este crudo de oportunidad generó inestabilidad en el control de la capa de emulsión de difícil separación y un alto contenido de aceite y grasa (O&G) en las sales efluentes del desalinizador (consulte la figura 1).
El contenido de O&G en la salmuera presentó desafíos importantes para la planta de tratamiento de aguas residuales. Para evitar exceder el límite de descarga de la planta y posibles multas por infracciones, las tasas de crudo de oportunidad tuvieron que reducirse junto con el rendimiento de crudo.
Se necesitaba una solución que permitiera mejorar la flexibilidad de mezcla de estos crudos pesados de oportunidad sin causar problemas en el desalinizador ni cantidades excesivas de O&G en la salmuera. Anteriormente, se habían realizado ya tres intentos por parte de distintas empresas de la competencia dedicadas al tratamiento de procesos para mejorar la situación, pero habían fallado.
Para diseñar un programa de tratamiento químico que maximizaría la oportunidad de procesar crudo mientras generaba sales efluentes libre de petróleo del desalinizador, Veolia realizó simulaciones de campo y trabajo de laboratorio con múltiples muestras del desalinizador durante varios meses.
Este protocolo de calificación en profundidad ayudó a construir un programa de tratamiento firme que tuvo en cuenta las variaciones en los crudos, las mezclas de crudo y los parámetros del proceso.
Veolia was confident that the innovative and newly patented treatment solution proposed, BrineCLEAN, would solve the challenge under all modes of operations. Esto incluyó el lavado continuo de lodos del desalinizador, factor de importancia crítica para mantener su limpieza.
Figura 1: efluente de salmuera sin tratamiento (izquierda) y con tratamiento Veolia (derecha)
Resultado
Within the first few hours of initiating BrineCLEAN, Veolia's patented desalter brine quality assurance program, the rag layer in the desalter was reduced by ~30%. Al mismo tiempo, el contenido de O&G de sales efluentes del desalinizador se redujo en más del 95 % (consulte la Figura 2).
Durante los dos años anteriores a la implementación de BrineCLEAN, el O&G en las sales efluentes promedió los 1,900 ppm e incluyó tres pruebas realizadas por compañías de procesos de la competencia que no produjeron resultados.
The first year of operation using BrineCLEAN resulted in an average O&G level in the effluent brine of 75 ppm: a decrease of 96%.
The refinery was able to process higher rates of heavy opportunity crude which they estimated improved their profits over $1.5MM/year.
Además, el programa Veolia BrineCLEAN brindó varios otros beneficios significativos para el proceso, que incluyen:
- Funcionamiento estable del desalinizador con un menor costo de operación:
- Mayor remoción de sal y sólidos con una mayor mezcla de aceite/agua con menor consumo de químicos
- Desalinizador más limpio gracias al lavado continuo de lodos a los caudales del diseño
- Mejora de la estabilidad de la planta de tratamiento de aguas residuales con mayor confiabilidad en el cumplimiento de las especificaciones de descarga y reducción de los costos de operación
- Reducción de las incrustaciones en el tren del intercambiador de precalentamiento de crudo, lo que redujo los costos de energía y mantenimiento
- Mayor confiabilidad de los activos con menos cloruros en la parte superior de la torre de crudo y menor costo de tratamiento químico en la parte superior.
- Reducción de los costos de recuperación y reprocesamiento de hidrocarburos residuales.
Figura 2: Aceite y grasa en los efluentes de salmuera del desalinizador antes y después del tratamiento con patente en trámite de Veolia