CAPITULO I
EL PROBLEMA
A.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
Desde el inicio de la explotación de los hidrocarburos, el tratamiento de los crudos pesados siempre ha sido un proceso complejo y costoso. Una de las principales causas de su complejidad es la deshidratación del crudo, debido a su viscosidad se dificulta separar el agua presente en este.
Debido a esto, Petróleos de Venezuela (P.D.V.S.A) lleva acabo un proceso de deshidratación el cual se inicia en las estaciones de flujo con la inyección de sustancias químicas y culmina en los patios de tanques con un tratamiento térmico y el uso del tanque de lavado.
De esta manera, el proceso completo resulta complejo, por lo disperso de la red de recolección, el descontrol en cuanto a la inyección de sustancias químicas y la cantidad de variables de proceso presentes en la deshidratación tales como temperatura, sedimentación, nivel del colchón de agua (entre otras), algunas de ellas imposible de modificar a voluntad.
Dentro del Patio de Tanques de Lagunillas Norte, se encuentran cuatro tanques de lavado, encargados de realizar la fase primordial del proceso de deshidratación para luego enviar el crudo libre de agua a los tanques de almacenamiento.
En el mencionado patio de tanques, tradicionalmente el proceso de deshidratación ha sido operado en función de valores como la tasa de inyección de química, nivel del colchón, los cuales en condiciones normales, deberían brindar los mejores resultados. Las acciones ejercidas sobre el sistema son el ajuste manual de la tasa de inyección de químico deshidratante (en las estaciones de flujo) y el mantenimiento de un colchón de agua en los tanques de lavado, basado en un muestreo manual del perfil de contenido de agua en los mismos. Este tipo de proceso manual trae como consecuencia tiempo entre muestreos distantes, por lo tanto, no es posible saber a ciencia cierta el comportamiento del colchón en un determinado momento, limitando esto la capacidad de hacer los correctivos necesarios en ese instante.
Además las acciones correctivas se realizan de forma directa en campo, por lo tanto, el personal debe trasladarse hasta ese lugar para realizar dichas acciones. Todo esto limita mantener el crudo final con menos del 1% de agua exigido por la empresa.
En la actualidad, se adelantan esquemas de control para el sistema de deshidratación previstos en el plan de automatización de la empresa, los cuales, se apoyan en el uso de sistemas supervisorios adecuados, donde se centralizará la información necesaria y emitirán los correctivos pertinentes.
Sin embargo, para lograr el funcionamiento del sistema, cada una de sus partes deberá contar con un nivel adecuado de automatización capaz de brindar las mediciones requeridas y permitir tomar acciones oportunamente.
Como parte de la visión global del proceso de deshidratación, se presenta en este estudio la implantación y validación de la estrategia de control del tanque de lavado propuesta en estudios anteriores por la empresa, pieza donde culmina el proceso y clave para la obtención del resultado final del mismo, como lo es el crudo deshidratado o con muy bajo porcentaje de agua.
B.- OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN.
OBJETIVO GENERAL.
Implantar un sistema de control para mejorar el proceso de deshidratación a tal punto de producir menos del 1% de agua en la línea de desborde del tanque de lavado, cumpliendo así los requerimientos de la empresa.
OBJETIVOS ESPECIFICOS.
1. - Analizar el proceso actual de deshidratación en el área de Lagunillas Norte.
2. - Analizar la estrategia de control para tanques de lavado propuesta por la empresa.
3. – Instalar los distintos dispositivos de medición y control en el tanque de lavado.
4.- Implantar la lógica propuesta en la estrategia de control de tal manera que se logre reducir el porcentaje de agua en el desborde.
5. – Validar cada una de las medidas de los distintos sensores en el proceso de deshidratación.
C.- JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION.
En la actualidad, el proceso de medición y control en los tanques de lavado se realizan de forma manual, esto trae como consecuencia un mayor tiempo entre mediciones, dificultando así saber el estado en el cual se encuentra el tanque y las acciones a tomar en ese instante, afectando esto la calidad del crudo.
La importancia de este proyecto, radica en garantizar una mayor robusticidad de los esquemas de control frente a estos problemas, creando un sistema integrado para lograr la supervisión así como también, tome acción y emita los correctivos necesarios garantizando la calidad del crudo final. Para lograrlo será necesario automatizar los tanques de lavado en Lagunillas Norte.
El sistema automatizado reducirá notablemente el tiempo necesario de permanencia del crudo en el tanque de lavado, logrando una deshidratación eficiente, permitiendo aumentar la producción en caso de ser necesario.
El correcto funcionamiento del tanque de lavado permitirá optimizar las cantidades de química desemulsificante empleadas actualmente, reduciendo los costos del proceso de deshidratación. También se reducirá la cantidad de partes por millón (PPM) de crudo en el agua drenada, permitiendo la disminución de la cantidad de productos químicos reversos o clarificantes, empleados en el tratamiento de agua.
El sistema de control automatizado a implantado en Lagunillas Norte puede ser extensivo a los tanques de lavado en Lagunillas Sur, Bachaquero y Ulé, pues todos presentan características similares.
D.- DELIMITACION DE LA INVESTIGACION.
La investigación se realizó en la empresa PDVSA, en la Gerencia de Automatización, en el Patio de Tanques Lagunillas Norte, ubicado en Lagunillas, Estado Zulia, La duración en la realización de esta investigación fue desde Junio de 2.000 hasta enero del 2.001.
