Además del potencial del reúso del agua en los procesos de refinación del petróleo, las plantas extensas pueden beneficiarse del reúso de aguas cloacales, así como de los efluentes de los talleres de maquinaria, lavanderías y más.
Las refinerías pueden ser como ciudades y abundan las oportunidades para el reúso del agua, desde el reciclaje del agua de proceso hasta el alcantarillado
Aunque los requisitos de agua para la exploración petrolera hacen que el reúso del agua sea un tema candente para la industria petrolera aguas arriba – la exploración y el final de la producción – existen oportunidades significativas para el reúso aguas abajo, que incluye el refinamiento.
Las refinerías de petróleo se encuentran generalmente en áreas costeras cerca de la desembocadura del río, tanto para aprovechar los recursos hídricos como para mejorar las estructuras de costos de transporte. En los Estados Unidos, las refinerías se concentran a lo largo del Golfo de México y la Costa Oeste, con California y Texas como los principales actores. Pero las regiones de refino pesado de cada estado son áridas. El suministro de agua dulce para las operaciones en estas áreas secas puede ser un desafío, lo que hace que el reúso del agua sea un ajuste natural para la industria.
Uso de Agua en la Refinación de Petróleo
La cantidad de agua utilizada por las refinerías depende de los procesos involucrados. El agrietamiento, el coque ligero y el coque pesado son configuraciones típicas de la refinería que procesan diferentes calidades de petróleo crudo, con un consumo de agua de 0,34, 0,44 y 0,47 barriles de agua por barril de petróleo crudo, respectivamente. La producción de gasolina es el mayor consumidor de agua con 0,60–0,71 galones de agua por galón de gasolina, y el refinamiento de combustible para aviones requiere la menor cantidad, con 0,09 galones.
Hasta el 10% de la energía contenida en el crudo se utiliza para refinarlo, y gran parte de esa energía se rechaza como pérdida de energía térmica durante el enfriamiento. Por lo tanto, se utiliza una gran cantidad de agua en la producción de combustibles derivados del petróleo durante el procesamiento y el enfriamiento. El enfriamiento de agua se puede lograr de tres maneras:
- A través de un sistema de circuito abierto en que el agua pasa a través de un intercambiador de calor y luego lo descarga de nuevo cerca de su fuente.
- Los sistemas de circuito semiabierto utilizan intercambiadores de calor y torres de enfriamiento que liberan el calor a través del vapor.
- Los sistemas de circuito cerrado recirculan un volumen fijo de agua a través de torres de enfriamiento.
Por lo general, el agua para la producción de combustible de petróleo proviene de aguas subterráneas, canales, ríos, lagos y, a veces, parcialmente del océano. Aunque las refinerías generalmente están ubicadas cerca de un suministro ilimitado de agua salada y la desalinización se está volviendo mucho más eficiente y asequible en todas las escalas, el reúso del agua es a menudo una opción atractiva a la desalinización o un complemento ideal para la misma.
Antes de que se use, el agua entrante no tratada debe tratarse para eliminar minerales, partículas, gases y partículas suspendidas. El tratamiento comienza con una operación de selección de filtración en bruto, seguida de floculación para eliminar partículas diminutas y sedimentos. Luego el agua se filtra de manera continua.
Corrientes de Efluentes de Refinería de Petróleo
Las refinerías de petróleo generan múltiples flujos de efluentes:
- Agua desaladora, un subproducto del lavado de crudo en bruto antes de cubrir
- Agua agria, o agua utilizada en la extracción con vapor y fraccionamiento que entra en contacto con el crudo
- Agua de proceso del producto de lavado, catalizador de regeneración y reacciones de deshidrogenación.
- Cáustico gastado de la extracción de compuestos ácidos, que son difíciles de reutilizar y tratar de manera directa.
- Fondos de los tanques (se eliminan periódicamente los sedimentos y el agua de los tanques de petróleo crudo)
- El agua de purga, es decir, el agua de la torre de enfriamiento en la que las impurezas se concentran a medida que el agua se evapora.
- Los subproductos de los métodos del tratamiento de agua que incluyen la deshidratación de lodo, la regeneración de intercambio de iones y la ósmosis inversa
El agua pluvial cae tanto en áreas de proceso como las de no proceso por igual, y la escorrentía se puede reutilizar o administrar de otra manera. El agua de lastre de los tanques petroleros también debe gestionarse para prevenir la introducción de enfermedades y especies invasoras.
Una Refinería Es Como una Ciudad
Las refinerías pueden ser amplias y pueden eclipsar a las ciudades cercanas por la noche. De acuerdo con “Una introducción al reúso del agua en la industria petrolera“, las refinerías modernas son, de hecho, como ciudades completamente desarrolladas con relaciones correspondientemente diversas con el agua.
En una refinería, uno podría encontrar servicios de comida, servicios de lavandería, calles y carreteras con alcantarillas de aguas pluviales y oportunidades de recolección. Los talleres de maquinaria en el lugar, aeropuertos y por supuesto las piscinas, necesitan agua. Para el personal de la refinería, hay clínicas médicas, viviendas y agua del grifo. Donde hay personas, hay efluentes, y donde hay efluentes existen oportunidades para el reúso de efluentes. Las refinerías de petróleo tienen acceso al agua como las ciudades, pero también tienen acceso al agua producida, un subproducto del bombeo de petróleo y gas. Se produce tanto de forma natural y, algunas veces, se inyecta para facilitar la extracción.
Las refinerías modernas, ciudades que dictan sus propias reglas, tienen una relación multifacética con el agua y abundan las oportunidades de eficiencia mediante el reúso. Póngase en contacto con el equipo de Fluence para obtener más información.
