Tratamiento de las aguas de limpieza de calderas y equipos en una industria petroquímica de Qatar

Tratamiento de las aguas de limpieza de calderas y equipos en una industria petroquímica de Qatar

13/12/2017

Tratamiento de las aguas de limpieza de calderas y equipos en una industria petroquímica de Qatar



 

Antecedentes

 
Un importante grupo empresarial, líder en limpiezas químicas industriales, con presencia tanto a nivel nacional como internacional, se ha puesto en contacto recientemente con J.Huesa para poder encontrar una solución al tratamiento de las aguas generadas durante los procesos de limpieza de calderas, para una industria petroquímica situada en Qatar. 

 

Necesidades y objetivos

 
El grupo empresarial buscaba una solución que fuera capaz de adecuar los parámetros físico-químicos del agua de vertido y a la vez fuera una tecnología transportable. Debido a que la solución definitiva debería ser emplazada de carácter provisional en el desierto, cerca de la balsa de acumulación de agua y de la planta petroquímica.
 
Los datos de partida del agua de entrada a tratar por el sistema son los siguientes:
 
 
Debido a la alta concentración de sales disueltas, elevada contaminación presente en el agua, así como los altos valores de hierro y nitrógeno amoniacal, el estado del agua es de difícil caracterización y por lo tanto de tratamiento único.
 
Dentro de las tecnologías aplicadas al tratamiento, podemos encontrar filtraciones con distintos medios porosos, ultrafiltración y osmosis inversa.
 
Los balances del agua tratada en planta son los siguientes:
 
 
Siendo:
  • CNT: Cantidad.
  • QNT: Caudal nominal de trabajo.
  • HFunc: Horas de funcionamiento.
  • QTD: Caudal total de trabajo.
 

Solución propuesta por J.HUESA

 

La instalación consta de los siguientes subsistemas, pues para conseguir la calidad de agua requerida dado el carácter del agua de entrada se debe disponer de:
 
 
1. Filtro de anillas
 
El agua accede a la instalación impulsada directamente por una bomba sumergible, insertada en el fondo de la balsa dispuesta por el cliente. Accederá inicialmente al filtro de anillas, aunque este cuenta con una válvula que permite by-pasear el sistema para realizar el mantenimiento de los filtros sin necesidad de parar el sistema.
 
 
2. Filtro de mallas
 
El agua tras pasar por el filtro de anillas anteriormente dispuesto accedería al filtro de mallas. Este sistema, al igual que el anterior podrá ser manualmente by-paseado.
 
 
3. Filtración turbidex
 

Se alimentará a una batería de 2 filtros turbidex de diámetro 770 mm, con un caudal de tratamiento de diseño a cada filtro de 12 m3/h. El sistema está diseñado para poder operar tanto en serie como en paralelo. A la vez que podrá ser by-paseado individualmente o de manera general realizando la apertura de válvulas necesaria. La limpieza de los filtros se realizará por tiempo de funcionamiento o por diferencia de presión.
 
Para la limpieza se empleará agua ultrafiltrada acumulada en un depósito de 3000 L comunicado en serie con otro de 3000 L de capacidad sumando entre ambos 6000 L. Se dispondrá de un bombeo diferenciado, para realizar las secuencias de lavado de los filtros.
 
Cada filtro dispondrá de un conjunto de 5 válvulas con actuador neumático de simple efecto más una válvula. Para realizar el By-pass de uno de los filtros, que son las que realizarán el reparto hidráulico en los diferentes ciclos de trabajo y limpieza. La actuación sobre los actuadores neumáticos se realizará con electroválvulas neumáticas de 5 vías. Para el aire comprimido se dispondrá de un compresor.
 
El lavado de los filtros se podrá modificar en su programación y tiempo a través de un panel operador situado en el cuadro eléctrico.
 
 
4. Ultrafiltración
 

La ultrafiltración es un proceso conducido por presión utilizado para la eliminación selectiva de materia en 
suspensión, partículas, macromoléculas de gran tamaño, materia coloidal o microorganismos. Este proceso no elimina iones o materia disuelta como ocurre con la ósmosis inversa. La presión de operación suele estar en el rango de 0.5 a 6 bar.
 
Las membranas de ultrafiltración eliminan contaminantes por un simple mecanismo de exclusión por tamaño (cribado o tamizado). Una diferencia de presión hace posible la operación. El tamaño de poro nominal (diámetro del poro expresado en micras) o el peso molecular de corte (peso molecular de un soluto que es retenido en más de un 90%, medido en Daltons) habitualmente se utilizan para caracterizar las membranas de ultrafiltración.
 
 
5. Osmosis Inversa
 
La ósmosis inversa, por tanto, consiste en aplicar una solución de sales en agua una presión mecánica en el compartimento del concentrado. Hasta superar la presión osmótica e invertir de esta forma el tránsito, a través de la membrana semipermeable en sentido inverso al que sucede en la naturaleza.
 
Aplicando el fenómeno de la ósmosis inversa, una solución salina puede ser desmineralizada y una solución contaminada puede ser descontaminada.
 
Para ello caracterizar el agua de entrada a la osmosis y mejorar el comportamiento del agua en la inserción de membrana. Alargado la vida útil y reduciendo la energía necesaria para realizar el proceso de osmotización. Se ha dispuesto de una dosificación de antincrustante, secuestrante y ácido.
 
El último de los tratamientos dispuestos de afino del agua es el de filtración mediante carbón activo.
 
 

Resultados obtenidos

 
Los resultados obtenidos tras la aplicación del tratamientos propuesto y ejecutado por J.Huesa, podemos evidenciarlo claramente, en las muestras de agua tomadas en cada una de las fases de tratamiento.
 
 
                          
                  Fig. 1.1 Agua de aporte al sistema                                       Fig. 1.2 Agua obtenida tras aplicar el tratamiento
 
 
Los principales datos fisicoquímicos del agua obtenida tras la aplicación del tratamiento objeto presentado son los siguientes:
 
 
 
Las ventajas obtenidas para el cliente debido al éxito obtenido tras la aplicación del sistema son numerosas. Entre ellas la eliminación de los costes generados por:
 
  • Gestión del vertido
  • Transporte desde el centro productor al gestor final
 
A parte de esta reducción en los costes, se consigue financiar tanto el mantenimiento, costes generados del mantenimiento y puesta en funcionamiento del sistema, gracias a los beneficios aportados por la reutilización del agua obtenida tras el proceso.
 
Estos se pueden enumerar de la siguiente manera:
 
  • Reutilización de agua de proceso en un entorno donde existe una alta escasez de este bien natural
  • Reducción del impacto medioambiental ocasionado por el desperdicio, gestión y vertido de esta agua
  • Beneficios obtenidos de la disminución de los consumos de agua permitiendo el uso de este recurso en otros entornos
 
Este ahorro obtenido sumado al bajo mantenimiento de la instalación, escaso consumo eléctrico y a los beneficios obtenidos por la reutilización, consiguen que la amortización del coste de la instalación sea muy corta.
 
 
Más información sobre las soluciones de J.Huesa en www.jhuesa.com
 

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