Aplicaciones de los Calentadores CalrodTM en la Industria del Petróleo y del Gas

Desde el siglo pasado, el petróleo gradualmente se ha convertido en una fuente primaria de recursos para la humanidad. Este valioso producto es producido mediante múltiples unidades de los procesos de refinación de petróleo. En general, el petróleo crudo es separado en productos finales valiosos mediante la destilación fraccionada en una columna de separación bajo múltiples diferentes puntos de ebullición. Con la finalidad de maximizar la transferencia de calor a los hidrocarburos, la alimentación de petróleo crudo usualmente ingresa cerca del fondo de la columna de destilación a una alta temperatura por sobre los 350°C.

heaters in the oil and gas industry

Con la finalidad de alimentar esta boca de entrada a una alta temperatura, generalmente se instala un horno o una caldera antes de la unidad de destilación. Se requiere de una unidad de bombeo para transportar el petróleo crudo desde el tanque de almacenamiento hasta el horno. Sin embargo, la viscosidad en el tanque de petróleo crudo puede cambiar debido a las condiciones ambientales y el clima. Si aumenta la viscosidad del líquido, la unidad de bombeo requerirá de mayor tiempo que el de la operación regular y esto podría causar un retraso general en el proceso. Con la finalidad de evitar demoras innecesarias y los costos relacionados a ello, el pre-calentamiento del petróleo crudo es recomendado antes del proceso de destilación.

Los calentadores Calrod son la solución perfecta para mantener la temperatura del petróleo crudo almacenado en la unidad de cualquier refinería de petróleo. El calentador de tipo Calrod™ es un calentador tubular eléctrico que normalmente se utiliza para calentar tanques o equipos de varios tamaños. El calentador de Calrod está compuesto de múltiples compactos y elementos tubulares duraderos que son sujetados y sumergidos adentro de la unidad de proceso (Imagen 2). Una de las características especiales de los calentadores tubulares es la variabilidad de sus formas.

 

Los calentadores tubulares de WATTCOTM son fabricados para ser compatibles con casi todos los tipos de aplicaciones y por ende los tanques de almacenamiento de petróleo no son la excepción. Por ejemplo, la variabilidad del material de recubrimiento, la forma y el tamaño, pueden ajustarse para caber dentro de cualquier tamaño de tanque de almacenamiento bien sea que se trate de petróleo crudo o para el uso de productos terminados (Imagen 3). También está disponible la opción de doblado personalizado al ser solicitado.

 

Figure 4 - Example Application of an Over-the-Side Heater

Imagen 3 – Calentador Tubular de Calrod™ Fabricado por WATTCO™

El centro de cada elemento tubular está compuesto por un cable de Níquel Cromio, como una resistencia, rodeado con óxido de magnesio compacto para aislamiento. Estas partes están protegidas con un encofrado de material de recubrimiento que puede ser de acero, acero inoxidable, cobre, Incoloy™ o titanio, dependiendo de la aplicación (Imagen 4). Para la calefacción de petróleo se recomienda un recubrimiento de acero para un mejor desempeño. Una vez que el calentador es instalado en el tanque, y luego del arranque de la energía, el calor de radiación es generado desde el cable de la resistencia hacia la superficie del elemento tubular. El calor generado desde el calentador tubular se dispersa uniformemente alrededor del líquido adentro del tanque. Con la finalidad de asegurar que la calefacción no inicie cualquier reacción química no deseada adentro del tanque, se cuenta con un control de temperatura para mantener un ambiente interno seguro adentro de la unidad.

 

Imagen 4 – Elementos Tubulares – Características & Componentes

Los calentadores tubulares de Calrod no están limitados a su uso en la calefacción de petróleo crudo, también pueden utilizarse para los productos luego del proceso de destilación. Por ejemplo, el combustible de petróleo pesado residual obtenido en la sección más baja de la torre de destilación (Imagen 1) requiere un pre-calentamiento antes de ser utilizado con la finalidad de mantener la viscosidad adecuada durante el periodo de almacenamiento. Para el combustible de petróleo tipo No.5 y No.6 (clasificación de conformidad con la Sociedad Americana de Pruebas y Materiales), la viscosidad gradualmente aumenta cuando se está almacenado a temperatura ambiente. Esto podría causar una atomización pobre durante las aplicaciones tales como la generación de energía para una planta industrial. Un rango de temperatura desde 77 hasta 100 °C es recomendada para mantener la viscosidad adecuada para una atomización apropiada. Los elementos tubulares de Calrod™ son adecuados para este tipo de aplicación.Los tipos de materiales y doblados de los calentadores tubulares de WATTCO™ son ajustados para adecuarse a cualquier tamaño de tanque, para el almacenamiento de cualquier sustancia química, de una manera eficiente en costos.

Tubular element

Los elementos tubulares fabricados por WATTCO™ son adecuados no solo para petróleo sino también para prácticamente cualquier líquido o gas.Una de las aplicaciones más populares con los calentadores de Calrod™ es el proceso de pre-calentamiento de agua. Hay muchas unidades en el proceso del petróleo que requieren de agua pre-calentada como un insumo, por ejemplo, en las unidades intercambiadoras de calor. Los calentadores tubulares pueden utilizarse como una unidad de pre-calentamiento para las reservas de agua (Imagen 5) y con una unidad de bombeo, el líquido pre-calentado puede ser transportado hacia el proceso de refinación como una corriente de insumo.

 

La selección del material de recubrimiento, la forma o el rango de nuestros diseños de calentadores Calrod™ están basados en su aplicación escogida. Los consultores técnicos de WATTCO™ siempre están disponibles para atender sus inquietudes en caso de que tenga alguna pregunta o preocupación relacionada con la aplicación de nuestros calentadores tubulares Calrod™.

 

Referencias

1. Perry, Robert H., Green, Don W. Perry’s Chemical Engineers’ Handbook 7ma edición (1997) McGraw Hill, ISBN 978-0070498419, p.27(8)-27(10)

 

2. Schmidt, Paul F. Fuel Oil Manual 3ra Edición (1986) Industrial Press Inc.,U.S., ISBN 978-0831130145, p. 23

 

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