Sistemas de Tratamento e Produo de gua

Sistemas de Tratamentoe Produo de guaNas operaes produo muitas vezes necessrio para lidar com guas residuais que pode incluir a gua produzida com petrleo bruto, a gua da chuva, e gua de lavao.

A gua deve ser separada do petrleo bruto e eliminados de uma maneira que no viole as normas ambientais estabelecidas.

Em reas offshore onde a descarga para o mar permitido, o que rege regulamentar corpo especifica o teor mximo de hidrocarboneto em que a gua pode ser descarregada no mar.1- DESCRIO DO SISTEMAO Quadro lista os vrios mtodos empregues na produo de gua produziu e os sistemas tratamento e os tipos de equipamentos que utilizam cada mtodo.

2- Sistema de tratamento da gua produzida.

2- Sistema de tratamento da gua produzida.A figura anterior mostra uma configurao do sistema tpica de tratamento de gua produzida.A gua produzida sempre vai ter alguma forma de tratamento primrio antes da eliminao.Este poderia ser um tanque decantao, vaso de decantao, CPI, ou um separador de fluxo cruzado.Todos estes dispositivos utilizam tcnicas de separao por gravidade.Dependendo da gravidade do problema, o tratamento, o tratamento secundrio utilizando uma CPI, o separador de fluxo cruzado, ou uma unidade de flutuao pode ser necessria.Hidrociclones lquido-lquido so frequentemente utilizados numa nica fase ou com um vaso decantao ou unidade de flotao downstream.2- Sistema de tratamento da gua produzida.Offshore, a gua produzida pode ser canalizada diretamente ao mar aps o tratamento, ou ele pode ser encaminhado atravs de uma placas de eliminao ou uma placa de decantao.

A gua do tanque de depsito ou combinado com a gua produzida ou encaminhados separadamente para descarte no mar.Em terra, a gua ser normalmente injectado na formao ou sejabombeado para um descarte poo, atendendo as legilaes do local.

Para consideraes de segurana, drenos fechado, se existirem no processo,nunca deve ser amarrado em drenos atmosfricas e deve ser encaminhado para um vaso de presso antes de entrar em um tanque atmosfrico ou de placas. Isso poderia ser feito num vaso de decantao, separador de fluxo cruzado ou IPC num recipiente de presso. Os dois ltimos poderia ser utilizado onde desejvel separar areia do sistema.3- Mtodos de Separao por GravidadeOs equipamento comuns de tratamento de guas usadas dependem da foras de gravidade para separar as gotculas de leo da fase contnua de gua.As gotculas de leo, sendo mais leve do que o volume de gua que deslocam, tem uma fora de empuxo exercida sobre eles. Este resistido por uma fora arrate causada por seu movimento vertical, atravs da gua. Quando os duas foras so iguais, uma velocidade constante atingido, o que pode ser calculado Lei de Stokes como:

3- Mtodos de Separao - GravidadeVrias concluses podem ser extradas dessa equao simples:

1. Quanto maior o tamanho de uma gota de leo, quanto maior o quadrado do seu dimetro, e, portanto, maior ser a sua velocidade vertical. Isto , a maior o tamanho das gotas, o menos tempo que leva para a gota a subir para uma superfcie de recolha e, portanto, mais fcil ser para tratar a gua.

2. Quanto maior for a diferena de densidade entre o leo e a gotculafase de gua, maior a velocidade vertical. Isto , o leo bruto leve mais fcil de tratar a gua.

3. Quanto maior a temperatura, menor a viscosidade da gua, e portanto, quanto maior for a velocidade vertical. Isto , mais fcil de tratar a gua a altas temperaturas do que a baixas temperaturas.3- Mtodos de Separao- DISPEROUma gota de oscilao do petrleo torna-se instvel quando a energia cintica suficiente para compensar a diferena na energia de superfcie entre a gota nica e as duas pequenas gotculas formadas a partir dele. O movimento das partculas de leo mais pequenas que favorece a ocorrncia da coalescncia. Portanto, dever ser possvel definir estatisticamente um tamanho mximo de gotculas para uma determinada entrada de energia por unidade de massa e hora em que a taxa de coalescncia igual taxa de disperso.Uma relao ao tamanho mximo de partcula que podem existir em equilbrio foi proposto por Hinze como se segue:

3- Mtodos de Separao- CoalescnciaO processo de coalescncia em sistemas de tratamento de gua mais dependente do tempo do que o processo de disperso. Em disperses de dois lquidos imiscveis, coalescncia imediato raramente ocorre quando duas gotas colidem.Se o par de gotculas exposto a flutuaes turbulentas de presso, e a energia cintica das oscilaes induzidas no par de gota maior que a energia de adeso entre eles, o contacto ser quebrado antes de coalescncia concluda.O tempo para "crescer" um tamanho de gotcula, devido coalescncia em uma escumadeira de gravidade proporcional ao dimetro da gotcula com alguma energia maior do que trs e inversamente proporcional concentrao da fase oleosa.A partir disso, pode se concluir que, aps um perodo inicial de coalescncia de decantao, adicional o tempo de reteno tem uma capacidade que diminui rapidamente para causar a coalescnciae para capturar as gotculas de leo.3- Mtodos de Separao- FlotaoO processo de flotao melhora a separao das gotculas de leo a partir da fase contnua de gua.

Isto conseguido pelo aumento a diferena de densidade entre os dois fluidos, anexando bolhas de gs para a gotcula de leo.

O processo de flotao ir diminuir o tempo no vaso de reteno, diminuindo assim o tamanho do vaso de separao necessria para permitir que um o tamanho das gotculas especificado para flutuar na superfcie ou diminuindo o tamanho das gotculas de petrleo, o que pode ser capturada por um recipiente de separao de tamanho especificado.104- Equipamento de tratamentoTanques de decantao e Vasos Escumadeira

A forma mais simples de equipamentos de tratamento primrio um tanque decantador ou vaso (skim).Esses itens so normalmente concebidos para fornecer longa permanncia perodos durante os quais a separao de coalescncia e gravidade podem ocorrer.Se a concentrao de leo de sada desejada conhecido, as dimenses tericas do vaso pode ser determinada. Ao contrrio do processo de separao, com vasos skim no se pode ignorar os efeitos da vibrao, turbulncia, circulo-curto, API- Publicao 421.Gesto das descargas de guas: projeto e operao de separadores de gua-leo, utiliza fatores de circulo-curto elevadas, como 1,75.4- Equipamento de tratamentoEscumadeiras pode ser vertical ou horizontal na configurao. Na vertical, as escumadeiras as gotas de leo deve elevar-se para cima em contracorrente com o fluxo descendente da gua.

Alguns skimmers verticais tm espalhadores de entrada e colecionadores de sada para ajudar at mesmo a distribuio do fluxo, como mostrado na Figura 7-2.

Um tempo de residncia mnimo de 10 a 30 minutos, deve ser fornecida agarantir que os surtos no perturbem o sistema e permitam alguma coalescncia

4.1- Equaes Dimensionamento deSkimmerCilndricos Horizontal para vasoo de meio cheio

4.1- Equaes Dimensionamento deSkimmerTanque horizontal seo retangular

4.1- Equaes Dimensionamento deSkimmer

Tanque Vertical cilndricos

5- Placas coalescedoras

6- Interceptor de Placa Ondulada Paralelo (CPI)

7- Separador de Fluxo Cruzado

8- Flotadores

Projetar o Sistema de Tratamento de gua Produzida para os dados fornecidos.Especificaes de equipamentosTanque desnatao (skim)1- Projeto do vaso Horizontal, o dimetro interno e comprimento do vaso pode ser determinado. O comprimento efetivo do vaso pode ser assumido como sendo de 75% do comprimento da costura para costura.2- Projeto do vaso Vertical, o dimetro e altura interna dacoluna de gua pode ser determinada. A altura do reservatrio pode ser determinada pela adio de cerca de 3 metros para a altura da coluna de gua.