APLICACIÓN DE LOS CALENTADORES CALROD EN LA INDUSTRIA DEL GAS Y DEL PETRÓLEO

Aplicación de los calentadores CalrodTM en la industria de petróleo y gas

A partir del siglo pasado, el petróleo se ha ido convirtiendo en un recurso primordial para el ser humano. Este producto de valoración se produce a través de múltiples unidades del proceso de refinado del petróleo. En general, el petróleo crudo se separa en productos finales valiosos mediante la destilación fraccionada en una columna de separación bajo diferentes puntos de ebullición múltiples. Para maximizar la transferencia de calor de los hidrocarburos, la entrada del crudo suele entrar cerca del fondo de la columna de destilación a una temperatura elevada, superior a 350 °C (Fig. 1).

Figura 1 – Unidad de destilación fraccionada para un proceso de refinería

Para alimentar esta entrada a una temperatura elevada, generalmente se instala un horno o una caldera antes de la unidad de destilación. Se necesita una unidad de bombeo para transportar el crudo desde el tanque de almacenamiento hasta el horno. Sin embargo, la viscosidad del crudo del tanque puede cambiar debido a las condiciones climáticas del entorno. Si la viscosidad del líquido aumenta, la unidad de bombeo necesitará más tiempo que el período de funcionamiento normal y esto provocaría un retraso general en el proceso. Para evitar retrasos innecesarios y otros costos relacionados, se recomienda precalentar el crudo antes de los procesos de destilación.

Los calentadores Calrod son la solución perfecta para mantener la temperatura de la unidad de almacenamiento de crudo para cualquier refinería de petróleo. El tipo de calentador Calrod es tubular y eléctrico y normalmente se usa para calentar tanques o equipos de varios tamaños. El calentador Calrod se compone de múltiples elementos tubulares compactos y duraderos que se sujetan y se sumergen en una unidad de proceso (Fig. 2). Una de las características especiales del calentador tubular es la variabilidad de su forma.

Los calentadores tubulares WATTCOTM se fabrican para ser compatibles con casi todo tipo de aplicaciones, mientras que el tanque de almacenamiento de aceite no es una excepción. Por ejemplo, la variabilidad del material de la vaina, y su forma y tamaño pueden ajustarse para adaptarse a cualquier tamaño de tanque de almacenamiento, ya sea para el uso de petróleo crudo o de productos finales (Fig. 3). También está disponible la opción de doblado a medida bajo petición.

Figure 3 – Calentador tubular CalrodTM fabricado por WATTCO

En el interior de cada elemento tubular, hay un alambre de cromo-níquel, como resistencia, recubierto de óxido de magnesio compactado para el aislamiento. Estas piezas están protegidas por un material de vaina cerrado que puede ser acero, acero inoxidable, cobre, IncoloyTM o titanio, según la aplicación (Fig. 4). Para calentar aceite, se recomienda una vaina de acero con el fin de obtener el mejor rendimiento. Una vez instalado el calentador en el tanque, y tras ponerlo en marcha, el calor radiante se genera desde el alambre de la resistencia sobre la superficie de los elementos tubulares. El calor generado por el calentador tubular se propaga uniformemente alrededor del líquido dentro del tanque. Para garantizar que el calentamiento no inicie ninguna reacción química no deseada dentro del tanque, se dispone de un controlador de temperatura para mantener un entorno interno seguro dentro de la unidad.

Figura 4 – Elementos tubulares – Funciones y componentes

• [Top to bottom] 
• Aislamiento de silicona o mica
• Óxido de magnesio de alta pureza con compactación completa 
• Resistencia de cromo y níquel – bobina colocada concéntricamente 
• Metal protector – vaina aislada eléctricamente 
• Heliarco soldado – unión de bobina y clavika  
• Compuesto de junta (opcional)
• Terminal 10-32  

Los calentadores tubulares Calrodno se limitan al uso de calefacción de petróleo crudo, también se pueden usar para productos después del proceso de destilación. Por ejemplo, los residuos de aceite combustible más pesados que se obtienen en la sección inferior de la torre de destilación (Fig. 1) requieren un precalentamiento antes de su uso para mantener la viscosidad adecuada durante el periodo de almacenamiento. En el caso del aceite combustible tipo no. 5 y 6 (clasificación según la Sociedad Americana de Pruebas y Materiales), la viscosidad aumenta gradualmente cuando se almacena a temperatura ambiente. Esto causaría una mala atomización durante las aplicaciones como la generación de energía para una planta industrial. Se recomienda un rango de temperatura de 77 a 100 °C para mantener una viscosidad adecuada para la atomización apropiada. Los elementos tubulares CalrodTM son adecuados para este tipo de aplicaciones. La curvatura y el tipo de material de los calentadores tubulares WATTCOTM se ajustan a cualquier tamaño de tanque, para cualquier sustancia química almacenada, de forma rentable.

Los elementos tubulares fabricados por WATTCOTM son adecuados no solo para el aceite, sino también para casi cualquier líquido o gas. Una de las aplicaciones más populares del calentador CalrodTM es el proceso de precalentamiento del agua. Hay muchas unidades en el proceso petrolero que requieren agua precalentada como un servicio público, por ejemplo, que necesita unidades de intercambio de calor. Los calentadores tubulares pueden utilizarse como unidades de precalentamiento para el depósito de agua (Fig. 5) y, con una unidad de bombeo, el líquido precalentado puede transportarse al proceso de la refinería como un flujo para servicios públicos.

La selección del material de la vaina, la forma o la potencia de nuestro diseño de calentador Calrod se basan en su aplicación objetivo. Los asesores técnicos de WATTCOTM están siempre disponibles para consultas en caso de que tenga alguna pregunta o duda sobre 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, tercera edición (1986) Industrial Press Inc., U.S., ISBN 978-0831130145, p. 23