ES2211068T3 - Instalacion de tratamiento. - Google Patents
Instalacion de tratamiento.Info
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Abstract
Una planta de proceso (1) destinada a manejar fluidos combustibles, por ejemplo, una planta de producción de petróleo en la que se separan los hidrocarburos gaseosos del petróleo, y en la que los gases sobrantes o gases residuales procedentes de las acumulaciones o incrementos incontrolados de presión de gas en el proceso escapan a través del proceso o de válvulas de seguridad dispuestas en la planta, y son conducidos a una conducción de recogida (9), caracterizada por que los gases residuales o sobrantes son conducidos, a través de la conducción de recogida (9), a uno o más depósitos de almacenamiento de baja presión (2), y por que se ha dispuesto una conducción de unión o conducción de retorno (11, 3) que se extiende desde el depósito o depósitos de almacenamiento (2) hasta el proceso o hasta otra unidad de tratamiento, a fin de procesar el fluido devuelto o recogido, con lo que se evita la presencia de una chimenea de expulsión.
Description
Instalación de tratamiento.
La presente invención se refiere a una planta de
proceso para manejar fluidos combustibles, por ejemplo, a una planta
de producción de petróleo en la cual los hidrocarburos gaseosos se
separan del petróleo y en la que los gases adicionales o gases
residuales procedentes de acumulaciones o crecimientos incontrolados
de la presión del gas en el procesamiento escapan a través de
válvulas de proceso o de seguridad dispuestas en la planta de
proceso, y son conducidos a una conducción de recogida.
Debe destacarse que la expresión "planta de
proceso" significa no sólo las plantas para la producción de
petróleo en las cuales los gases de hidrocarburos se separan del
petróleo, sino también las plantas de refino y cualesquiera tipos
de equipamiento o planta en los cuales se formen fluidos
combustibles que deban ser manejados de forma óptima en términos de
seguridad, economía y medio ambiente.
En una planta de proceso, por ejemplo, una planta
para la producción de petróleo, existirán habitualmente un gran
número de separadores, compresores y/o otros equipos de proceso que
se encuentren conectados, en el sistema de conducciones de proceso,
con válvulas, reguladores de presión, reguladores de temperatura y
otros componentes que, en situaciones dadas, pueden fallar y dar
lugar a fugas, acumulaciones incontroladas de presión, etc. En
consecuencia, la planta está dotada de sistemas de seguridad
integrales que se disponen en la forma de válvulas de control de la
presión, válvulas de seguridad y válvulas contra explosiones que
están conectadas a una conducción de recogida y conducirán el
exceso de fluidos residuales hasta la misma, para su transporte
adicional hasta una chimenea de expulsión para su quemado o emisión
a la atmósfera. En relación con el quemado en chimenea, se añade
habitualmente, de forma continua, un gas de combustión a la
conducción de recogida, a fin de asegurar que se mantiene una llama
mínima en la chimenea de expulsión. Por lo que respecta a la
emisión a la atmósfera sin quemado, se añade habitualmente un gas
inerte para impedir la explosión.
La Solicitud de Patente británica Nº 2.066.936
describe una planta de refino de petróleo en la que se recuperan los
gases sobrantes en forma de hidrocarburos. Los gases adicionales o
sobrantes son extraídos de un sistema de conducción de chimenea de
expulsión y condensados en una o más etapas por compresión y
enfriamiento. El condensado se devuelve al proceso. El gas
residual, sin embargo, es conducido a una torre de chimenea de
expulsión y es quemado.
La Solicitud de Patente de la Alemania del Este
Nº 266.006 menciona una planta para combinar gases combustibles
procedentes de diversas fuentes con diferentes composiciones en dos
corrientes o caudales principales. Los gases se combinan utilizando
una computadora que regula la mezcla basándose en las mediciones del
valor o poder calorífico de los gases. Los gases se queman en una
torre de chimenea de expulsión.
Por otra parte, la Patente noruega Nº 177161
describe una solución para recuperar gases sobrantes de una planta
de tratamiento de petróleo / gas en la cual el gas sobrante se
recoge en una conducción de recogida y es recuperado, mientras que
el gas que escapa en una situación de emergencia relacionada con un
incremento anormal de la presión (estallido) es conducido a una
conducción de ramificación para su quemado en una torre de chimenea
de expulsión.
Para todas las soluciones conocidas anteriores,
se utilizan chimeneas de expulsión al objeto de quemar la totalidad
o parte de los gases sobrantes o gases residuales originados en la
planta de proceso. Sin embargo, el uso de una chimenea de expulsión
conlleva diversas desventajas:
- La construcción de la propia chimenea de
expulsión (torre de chimenea de expulsión) es muy cara e implicará
una parte no despreciable de los costes totales de una planta de
proceso.
- La quema o la emisión de los gases sobrantes
constituye un problema medioambiental, ya que el CO_{2} y los
gases de hidrocarburos contribuirán, entre otras cosas, al efecto
de invernadero.
- Los gases o fluidos sobrantes tienen un valor
por sí mismos y representan unas pérdidas económicas directas si
queman o emiten al entorno.
La presente invención describe un dispositivo
relacionado con una planta de proceso en la cual se han eliminado
las desventajas referidas, es decir, en la que se ha eliminado la
chimenea de expulsión y todos los gases sobrantes y gases
residuales se tratan y reciclan.
La presente invención se caracteriza por que los
gases sobrantes o residuales son conducidos, a través de una
conducción de recogida, hasta uno o más depósitos de almacenamiento
de baja presión, y por que se dispone una conducción de conexión o
conducción de retorno desde la zona de gas de almacenamiento hasta
el proceso u otra unidad de tratamiento para el procesamiento del
gas, por lo que se evita la presencia de una chimenea de
expulsión.
Las reivindicaciones 2-3 definen
características ventajosas de la invención.
A continuación se describirá la presente
invención con detalle adicional, por medio de ejemplos y con
referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:
La Figura 1 muestra un diagrama de proceso
simplificado de una planta de proceso tradicional provista de una
torre de chimenea de expulsión.
La Figura 2 muestra un diagrama de proceso
simplificado de una planta de proceso de acuerdo con la presente
invención, en la que no existe chimenea de expulsión.
La Figura 1 muestra, como se ha dicho, un
diagrama de proceso simplificado de una planta de proceso
tradicional, por ejemplo, una planta de producción de petróleo, en
la cual se utiliza una torre de chimenea de expulsión para quemar
los gases sobrantes. El producto en bruto o petróleo crudo se añade
al proceso 1 desde uno o más depósitos de almacenamiento 2 de
petróleo crudo a baja presión, a través de una conducción 3. El
proceso, en sí mismo, puede comprender varias etapas de proceso con
compresores y condensadores (no mostrados), y se ha diseñado para
separar los hidrocarburos gaseosos del petróleo y transferirlos,
como productos procesados, por ejemplo, a través de las conducciones
4 y 5, a un depósito de almacenamiento de producto apropiado
13.
Una planta de proceso como ésta contendrá, como
se ha mencionado en la introducción, equipos y componentes, por
ejemplo, válvulas, reguladores de presión y reguladores de
temperatura, que pueden fallar y dar lugar a fugas y acumulaciones
de presión. En consecuencia, la planta estará equipada con válvulas
contra explosiones (BDV -"Blow Down Valves"), válvulas de
control de la presión (PV -"Pressure control Valves") y
válvulas de seguridad de presión (PSV -"Pressure Safety
Valves"), las cuales se diseñan para permitir que el fluido
(gas) escape, en combinación con un corte o interrupción del
funcionamiento, cuando se producen fugas o acumulaciones de presión
imprevistas. Estos fluidos es recogen en una conducción de recogida
9 y son conducidos a una torre 10 de chimenea de expulsión para su
quemado o emisión a la atmósfera. En este último caso, se añade
también gas inerte procedente de una fuente de gas inerte (no
mostrada), a través de una conducción 14.
La Figura 2 muestra un diagrama de proceso
simplificado de la solución de acuerdo con la presente invención. El
proceso es el mismo que el del ejemplo mostrado en la Figura 1 y
descrito en lo anterior, si bien se ha suprimido la torre de
chimenea de expulsión, ya que el fluido se recoge en la conducción
de recogida 9 y se devuelve al depósito de almacenamiento 2 de
petróleo crudo a baja presión situado aguas arriba de la planta de
proceso.
Los gases sobrantes que son recogidos en el
depósito de almacenamiento 2 pueden ser devueltos de forma ventajosa
al proceso como gas reutilizable, a través de una conducción 11. Si
se dan las condiciones necesarias, una cierta cantidad del gas se
condensará en el depósito de almacenamiento a baja presión 2. Este
gas de condensación, así como cualquier líquido procedente del
fluido, puede ser devuelto de forma ventajosa al proceso a través
de la conducción de producto bruto 3. Con el fin de crear una
presión baja y, de esta forma, incrementar la capacidad del
depósito de almacenamiento 2, puede disponerse también un ventilador
o compresor 12 en combinación con la conducción de retorno 11. Es
de destacar que la presente invención requerirá un volumen de
almacenamiento relativamente grande con el fin de ser capaz de
trabajar dentro de los márgenes de seguridad establecidos. Se
dispondrá habitualmente de dicho volumen en todas las plantas
importantes de petróleo crudo.
Sin embargo, ha de destacarse también que la
presente invención, tal y como se describe en las reivindicaciones,
no está limitada a una solución en la que los gases o fluidos
sobrantes han de ser devueltos al proceso, sino que éstos pueden
conducirse a otra unidad de tratamiento independiente (no mostrada).
Además, se deberá disponer una válvula de control 15 en conexión
con la conducción de recogida 9, con el fin de aislar el depósito
de almacenamiento a baja presión 2 del proceso cuando la planta no
esté en funcionamiento. Es más, deberá disponerse una protección 17
contra incrementos de presión, en paralelo con la válvula de
control 15, para contemplar el caso de que ésta última falle a la
hora de abrirse. Deberá utilizarse una válvula de retención manual
(válvula de derivación) 16, al objeto de permitir el mantenimiento
de la válvula de control 15 y de la protección 17 contra
incrementos de presión.
La presente invención describe una solución en
relación con una planta de proceso, que tiene un cierto número de
ventajas, en comparación con las soluciones conocidas:
- Se elimina por completo el uso de una torre de
chimenea de expulsión con su equipo asociado, y, en consecuencia,
los costes de inversión correspondientes a la construcción de la
planta de proceso, así como los costes de mantenimiento, se ven
reducidos considerablemente.
- Al suprimir el uso de una chimenea de
expulsión, se evitan las emisiones de gases de hidrocarburos,
CO_{2} y NO_{x}, perjudiciales para el medio ambiente. Al mismo
tiempo, se consigue un importante ahorro, puesto que no habrá
necesidad de añadir gas a la chimenea de expulsión piloto, y los
gases sobrantes se hacen retornar al proceso y son
"reutilizados".
- Como no es necesaria la construcción de una
torre de chimenea de expulsión, se evita también la estructura
visualmente antiestética de la torre de chimenea de expulsión. Es
más, además de la antiestética chimenea de expulsión, se evitan
también el alto nivel de ruidos y el humo que están asociados al
uso de la misma.
- Por otra parte, la presente invención ofrece
una seguridad mejorada, gracias, entre otras cosas, a la supresión
del uso de una chimenea de expulsión abierta y a que la liberación
de la presión residual hará que ésta se acumule en menor
medida.
Claims (4)
1. Una planta de proceso (1) destinada a manejar
fluidos combustibles, por ejemplo, una planta de producción de
petróleo en la que se separan los hidrocarburos gaseosos del
petróleo, y en la que los gases sobrantes o gases residuales
procedentes de las acumulaciones o incrementos incontrolados de
presión de gas en el proceso escapan a través del proceso o de
válvulas de seguridad dispuestas en la planta, y son conducidos a
una conducción de recogida (9),
caracterizada porque
los gases residuales o sobrantes son conducidos,
a través de la conducción de recogida (9), a uno o más depósitos de
almacenamiento de baja presión (2), y por que se ha dispuesto una
conducción de unión o conducción de retorno (11, 3) que se extiende
desde el depósito o depósitos de almacenamiento (2) hasta el
proceso o hasta otra unidad de tratamiento, a fin de procesar el
fluido devuelto o recogido, con lo que se evita la presencia de una
chimenea de expulsión.
2. Una planta de proceso de acuerdo con la
reivindicación 1,
caracterizada porque
el depósito o depósitos de baja presión
comprende(n) el almacenamiento (2) de petróleo crudo o
producto en bruto de la planta de proceso aguas arriba de la planta
de proceso.
3. Una planta de proceso de acuerdo con la
reivindicación 1,
caracterizada porque
la conducción de retorno (11) está conectada a la
zona de gas del almacenamiento de producto en bruto, y por que
cualesquiera gas condensado y líquido procedentes del fluido que se
añade al almacenamiento (2) a través de la conducción de recogida
(9) son devueltos al proceso a través de la conducción (3) de
producto en bruto.
4. Una planta de proceso de acuerdo con la
reivindicación 3,
caracterizada porque
se ha dispuesto un ventilador o compresor (12) en
conexión con la conducción de retorno (11).
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