ES2211068T3 - Instalacion de tratamiento. - Google Patents

Instalacion de tratamiento.

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ES2211068T3 ES99916093T ES99916093T ES2211068T3 ES 2211068 T3 ES2211068 T3 ES 2211068T3 ES 99916093 T ES99916093 T ES 99916093T ES 99916093 T ES99916093 T ES 99916093T ES 2211068 T3 ES2211068 T3 ES 2211068T3
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Sverre Johannesen Overa
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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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