Un separador de aceite y agua ( OWS ) es un equipo que se utiliza para separar mezclas de aceite y agua en sus componentes separados. Hay muchos tipos diferentes de separadores de aceite y agua. Cada uno tiene una capacidad de separación de aceite diferente y se utilizan en diferentes industrias. Los separadores de aceite y agua se diseñan y seleccionan después de considerar los parámetros de rendimiento de la separación de aceite y las consideraciones de costo del ciclo de vida. "Aceite" puede entenderse como aceites minerales, vegetales y animales, y los muchos hidrocarburos diferentes .
Introducción
Los separadores de aceite y agua pueden diseñarse para tratar una variedad de contaminantes en el agua, incluido el aceite flotante libre, el aceite emulsionado, el aceite disuelto y los sólidos en suspensión. No todos los tipos de separadores de aceite son capaces de separar todos los contaminantes. Los parámetros de rendimiento más comunes considerados son:
- Tamaño de la gota de aceite (en la alimentación al separador)
- Densidad de aceite
- Viscosidad del agua (temperatura)
- Descarga la calidad del agua deseada
- Concentración de aceite de alimentación y rango de concentraciones de aceite probable
- Flujo de agua de aceite de alimentación (diario y por hora pico)
Matraz florentino
El jarrón florentino , vasija florentina , receptor florentino o esenciante es un tipo de separador para obtener aceites esenciales o sabor después de un proceso de destilación. Las fases de agua y aceite se separan en el florentino porque las densidades son diferentes y la mayoría de los aceites esenciales no son solubles en agua.
Separador de agua y aceite API
Un separador de agua y aceite API es un dispositivo diseñado para separar cantidades brutas de aceite y sólidos suspendidos de los efluentes de aguas residuales de refinerías de petróleo, plantas petroquímicas, plantas químicas, plantas de procesamiento de gas natural y otras fuentes industriales. El nombre se deriva del hecho de que dichos separadores están diseñados de acuerdo con la Publicación 421 de API, publicada por el Instituto Americano del Petróleo . [1] Estos separadores se pueden usar para separar gotas de aceite grandes, típicamente mayores de 150 micrones.
Separador de agua aceitosa (marina)
El propósito de un separador de agua aceitosa a bordo es separar el petróleo y otros contaminantes que podrían ser dañinos para los océanos. Se encuentran más comúnmente a bordo de barcos donde se utilizan para separar el aceite de las aguas residuales aceitosas, como el agua de sentina, antes de que se descarguen en el medio ambiente. Estos vertidos de aguas residuales deben cumplir con los requisitos establecidos en Marpol 73/78 .
El agua de sentina es un producto casi inevitable de las operaciones a bordo. Fugas de aceite de maquinaria en funcionamiento, como generadores diésel, compresores de aire y el motor de propulsión principal. Los OWS modernos tienen alarmas y dispositivos de cierre automático que se activan cuando se alcanza la capacidad de almacenamiento de aceite del separador de agua y aceite.
Separador de placas por gravedad
Un separador de placas por gravedad contiene una serie de placas a través de las cuales fluye el agua contaminada. El objetivo del diseño es permitir que las gotas de aceite en el agua se fusionen en la parte inferior de la placa y eventualmente formen gotas de aceite más grandes que flotan fuera de las placas y se acumulan en la parte superior de la cámara. El aceite que se acumula en la parte superior se transfiere con un poco de agua a un tanque de aceite usado . Este tipo de separador de agua aceitosa es muy común para muchas aplicaciones industriales, así como en barcos, pero tiene algunos defectos que disminuyen la eficiencia. Las partículas de aceite que tienen un tamaño de sesenta micrómetros o menos no se separan. Además, la presencia de productos químicos y tensioactivos en el agua reduce en gran medida la coalescencia de las gotas de aceite, lo que impide el efecto de separación.La variedad de desechos aceitosos en el agua de sentina puede limitar la eficiencia de eliminación, especialmente cuando están presentes aceites muy densos y altamente viscosos, como el aceite de bunker. Las placas deben reemplazarse cuando están sucias, lo que aumenta los costos de operación. [2]
Separador centrífugo de agua aceitosa
Un separador centrífugo de agua y aceite , un separador centrífugo de aceite y agua o un separador centrífugo de líquido y líquido es un dispositivo diseñado para separar el aceite y el agua mediante centrifugación. Por lo general, contiene un recipiente cilíndrico que gira dentro de un recipiente estacionario más grande. El líquido más denso, generalmente agua, se acumula en la periferia del recipiente giratorio y se recoge desde el lateral del dispositivo, mientras que el líquido menos denso, generalmente aceite, se acumula en el eje de rotación y se recoge en el centro. Los separadores centrífugos de agua y aceite se utilizan para el procesamiento de aguas residuales y para la limpieza de derrames de petróleo en el mar o en lagos. Los separadores centrífugos de aceite y agua también se utilizan para filtrar diesel y aceites lubricantes al eliminar las partículas de desecho y las impurezas. [3]
Separador de agua oleosa de hidrociclón
Un hidrociclón de separación de aceite y agua es un dispositivo diseñado para separar el aceite del agua mediante el uso de un fuerte vórtice. Estos separadores son pasivos (sin partes móviles) y se asemejan a tubos cónicos largos. Por lo general, contienen una sección de entrada, una sección cónica larga y una sección de salida larga. En funcionamiento, el fuerte vórtice se crea cuando el agua aceitosa se inyecta tangencialmente en el extremo de entrada del separador. Esto crea una fuerza centrífuga que se acelera a medida que desciende por el cono ahusado. Las fuerzas centrípeta y centrífuga separan el componente de agua más pesado hacia el exterior del vórtice, mientras que las gotas de aceite más ligeras son forzadas al centro. Los aceites separados se eliminan a través de un orificio en el extremo de entrada del cono y el agua tratada se descarga por el extremo opuesto. Las fuerzas centrífugas generadas dentro del vórtice de los mejores separadores de hidrociclones de desaceitado son del orden de 1000 veces la fuerza de la gravedad. Esta es la razón por la que se pueden eliminar pequeñas gotas de aceite emulsionado de hasta 15 micrones.
Los hidrociclones de remoción de aceite, o hidrociclones de desaceitado, son muy diferentes en geometría, diseño y operación en comparación con los hidrociclones de remoción de sólidos más comunes. Cuando se diseñan y operan correctamente, los hidrociclones son muy útiles para eliminar tanto las gotas de aceite grandes como las gotas de aceite emulsionado más pequeñas en una amplia gama de aplicaciones en muchas industrias. La tecnología se ha aplicado con éxito para tratar el agua aceitosa producida en la industria minera, procesamiento de carne, fabricación de lácteos, petroquímica, refinación de petróleo, comercialización de petróleo y operaciones de producción de petróleo.
Flotación
La flotación introduce burbujas de gas para mejorar la eliminación de aceite. Las burbujas de gas se adhieren a las gotas de aceite para aumentar la tasa de subida del aceite. Se pueden utilizar varios métodos de flotación, como la flotación por gas disuelto (DGF), la flotación por aire disuelto (DAF) y la flotación por gas inducido (IGF). Por lo general, este paso de separación se utiliza después de un paso primario de separación de aceite y agua que puede eliminar una gran parte del aceite libre.
Filtración de cáscara de nuez
La filtración de cáscara de nuez utiliza medios de cáscara de nuez en un recipiente para eliminar el aceite. Los filtros de cáscara de nuez se diseñaron para separar el petróleo crudo del agua producida en los campos petrolíferos en la década de 1970. Por lo general, los filtros de cáscara de nuez se utilizan como un paso de pulido para lograr bajas concentraciones de aceite (<10 mg / L). El aceite se recoge en los espacios intersticiales entre los medios y se elimina periódicamente durante un procedimiento de retrolavado.
Electroquímica
La purificación de aceites y contaminantes de aguas residuales mediante emulsificación electroquímica se encuentra activamente en investigación y desarrollo. La emulsificación electroquímica implica la generación de burbujas electrolíticas que atraen contaminantes como los lodos y los llevan a la parte superior de la cámara de tratamiento. Una vez en la parte superior de la cámara de tratamiento, el aceite y otros contaminantes se transfieren a un tanque de aceite usado. [4]
Separación de agua y aceite de fondo de pozo
La tecnología de separación de agua y petróleo de fondo de pozo (DOWS) es una tecnología emergente que separa el petróleo y el gas del agua producida en el fondo del pozo y reinyecta la mayor parte del agua producida en otra formación que generalmente es más profunda que la formación productora, mientras que la corriente rica en petróleo y gas se bombea a la superficie. DOWS elimina eficazmente los sólidos del fluido de eliminación y, por lo tanto, evita el deterioro de la inyectividad causado por el taponamiento de sólidos. La inyección simultánea con DOWS minimiza la posibilidad de contaminación de fuentes subterráneas de agua potable (USDW) a través de fugas en la tubería y la carcasa durante el proceso de inyección.
Biorremediación
La biorremediación es el uso de microorganismos para tratar el agua contaminada. Se necesita un ambiente cuidadosamente manejado para los microorganismos que incluye nutrientes e hidrocarburos como aceite u otros contaminantes y oxígeno.
En estudios a escala piloto, la biorremediación se utilizó como una etapa en un proceso de purificación de múltiples etapas que incluía un separador de placas para eliminar la mayoría de los contaminantes y fue capaz de tratar contaminantes en concentraciones muy bajas, incluidos contaminantes orgánicos como glicerol , disolventes, combustible para aviones , detergentes y fosfatos . Después del tratamiento del agua contaminada, el dióxido de carbono , el agua y un lodo orgánico fueron los únicos productos residuales. [2]
Ver también
Referencias
- ^ Instituto Americano del Petróleo (API), Washington, DC "Gestión de descargas de agua: diseño y funcionamiento de separadores de agua y aceite". 1ª ed. 1990. Publicación API 421.
- ^ a b Separadores de aguas de sentina oleosas (informe). Washington, DC: Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA). Noviembre de 2011. EPA 800-R-11-007.
- ^ "Descripción del proceso de flujo del separador de agua y aceite" . Consultado el 11 de junio de 2015 .
- ^ Yang, Chen-Lu (mayo de 2007). "Coagulación electroquímica para la demulsificación de agua aceitosa" (PDF) . Tecnología de separación y purificación . Elsevier. 54 (3): 388–395. doi : 10.1016 / j.seppur.2006.10.019 . Archivado desde el original (PDF) el 24 de septiembre de 2015.