El petróleo y el gas natural se consideran recursos valiosos en todo el mundo. La cantidad de productos fabricados con estos dos materiales es impresionante y nuestras vidas serían muy diferentes sin ellos. La producción de estos productos comienza con la localización de las fuentes subterráneas de petróleo crudo. Estas fuentes de pozos profundos se extraen luego para extraer los materiales de petróleo y gas. Posteriormente, estas materias primas se envían a refinerías para convertirlas en productos petroquímicos y de gas que utilizamos casi todos los días. Por lo tanto, el tratamiento y la gestión del agua producida es una parte integral de las operaciones de las empresas de petróleo y gas.

En ciertos puntos del proceso de producción de petróleo y gas, el agua se utiliza con cierta capacidad. Esos puntos particulares son durante la extracción y el refinamiento, y cada uno de ellos usa cantidades significativas de agua. Durante la extracción, se bombea agua debajo de los depósitos de petróleo para empujarla hacia la superficie, aunque también existe agua en esos bolsillos. Los procesos de refinamiento usan la mayor parte de su agua en torres de enfriamiento, pero también se usa mucho en forma de vapor.

La extracción y el refinamiento producen aguas producidas y aguas residuales muy contaminadas, respectivamente. Las regulaciones ambientales exigen que el agua sea tratada antes de ser eliminada, aunque también puede reutilizarse.

Hay muchas opciones de tratamiento para el agua producida y las aguas residuales de la refinería para garantizar que sea lo suficientemente segura como para descargarla o reutilizarla. Sin embargo, cualquiera de esos métodos puede ser costoso por sí mismo y potencialmente ineficiente. Por lo tanto, se requieren unidades y tratamientos adicionales para garantizar que se cumplan las reglamentaciones.

Afortunadamente, la electrocoagulación (CE) tiene el potencial de ofrecer una solución económica a las compañías de petróleo y gas como parte de una solución de tratamiento de agua producida o de tratamiento de aguas residuales de refinería.

Sin embargo, en aras de la brevedad, aquí solo discutiremos el tratamiento y la gestión del agua producida.

Contaminantes de agua producidos

Los contaminantes en el agua producida provienen principalmente del petróleo crudo y el gas, el sedimento circundante o los químicos agregados al agua durante las operaciones de extracción. Dichos contaminantes incluyen:

• Sales

• Aceite y grasa

• Material radiactivo que ocurre naturalmente

• Hidrocarburos

• Microorganismos, Bacterias y Virus

• Metales pesados

• Compuestos orgánicos

• Inhibidores de corrosión, inhibidores de incrustaciones, rompedores de emulsión, etc.

• Dureza

• Azufre o sulfuro de hidrógeno

¿Por qué el agua producida necesita ser tratada?

Hay una serie de problemas que pueden surgir en el medio ambiente debido a contaminantes como estos. Las plataformas petroleras en el océano son especialmente propensas a causar daños al medio ambiente porque tienen un efecto directo en los hábitats marinos. El agua producida por la perforación terrestre a menudo se reinyecta bajo tierra, por lo que los contaminantes pueden afectar las fuentes de agua subterránea.

Las sales, por ejemplo, si bien pueden no tener mucho efecto en los hábitats marinos, pueden afectar negativamente el crecimiento de la vida vegetal terrestre al inhibir su capacidad de absorber nutrientes y agua. El aceite y la grasa pueden tener resultados similares en plantas de agua dulce y salada, al tiempo que cubren el pelo y las plumas de mamíferos y aves. Esto deja a estos animales susceptibles de sobrecalentamiento e hipotermia.

Los peces pueden experimentar tasas de crecimiento inhibidas y sus huevos pueden ser eliminados. Los hidrocarburos son carcinógenos conocidos y tienen numerosos efectos sobre la salud de la vida vegetal y animal. Las bacterias y los virus transmiten enfermedades y los metales pesados ​​son tóxicos en dosis suficientemente altas.

¿Por qué la CE es una opción económica para el tratamiento del agua producida?

La electrocoagulación ha crecido en su reconocimiento por su tratamiento eficiente y rentable de las aguas residuales en muchas industrias, pero la industria del petróleo y el gas, en particular, es un excelente ejemplo. EC tiene muchas cualidades que lo hacen parte de una solución económica para las compañías de petróleo y gas que buscan reducir sus costos operativos y de capital al tiempo que aumentan la eficiencia de sus operaciones de extracción.

EC es una tecnología muy versátil. Tiene el potencial de hacer el trabajo de varios tratamientos diferentes a la vez con resultados de rango medio. También se puede optimizar para uno de los muchos contaminantes posibles con el máximo efecto. Se han realizado numerosos estudios que validan la capacidad de la CE para eliminar o reducir contaminantes como aceites emulsionados, bacterias, productos químicos orgánicos e inorgánicos, metales pesados, sulfuro de hidrógeno y otros.

Sin embargo, EC utiliza un consumo de energía constante, con una optimización adecuada, este consumo de energía se puede minimizar, haciendo que el proceso use menos energía que otras opciones de tratamiento, lo que ayuda a reducir los costos operativos.

Las unidades de electrocoagulación no son complejas, y no requieren mucho material para su instalación u operación, y los materiales que se requieren son relativamente económicos y fáciles de adquirir. Los electrodos, por ejemplo, están hechos típicamente de aluminio o hierro, que normalmente están fácilmente disponibles.

Nuevamente, estas unidades son fáciles de operar y los costos de operación y mantenimiento también son relativamente más bajos. La mayoría de los ajustes con estos sistemas son para pH y corriente, y estos pueden hacerse automáticamente con una configuración de PLC. El mantenimiento generalmente consiste en la transferencia de iones de electrodos controlados por PLC, la limpieza ocasional de CIP y el reemplazo de los electrodos cuando están demasiado corroídos. Sin embargo, la velocidad de corrosión del electrodo puede reducirse con un mantenimiento adecuado.

La eliminación de lodo puede ser un problema con otros sistemas de tratamiento, pero la CE produce volúmenes más bajos de lodo no tóxico. Esto puede disminuir en gran medida los costos asociados con cualquier tratamiento o eliminación de lodo para cumplir con las regulaciones ambientales.

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