PROCEDIMIENTO PARA LA EXTRACCIÓN SELECTIVA DE HIDROCARBUROS DE ALTA VISCOSIDAD REMANENTES EN FONDOS DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO.

Procedimiento para la extracción selectiva de hidrocarburos de alta viscosidad remanentes en fondos de tanques de almacenamiento.

El objeto del procedimiento es extraer el hidrocarburo libre de contaminantes y a temperatura adecuada para posibilitar su reutilización o venta.

El procedimiento, aplicable a tanques de fuelóleo y a tanques de techo flotante de petróleo, comprende las medidas preventivas de riesgos y la instalación de los equipos precisos para realizar las operaciones siguientes:

- Calentamiento localizado del hidrocarburo en la zona de aspiración para reducir su viscosidad, lo que facilita su extracción y posibilita ulteriores trasiegos.

- Calentamiento y recirculación del aire o nitrógeno en sectores del tanque para provocar la fluencia de la masa superficial del hidrocarburo hacia la zona de aspiración y la segregación en el fondo de los contaminantes.

- Bombeo del hidrocarburo caliente y libre de contaminantes a cisternas de transporte, tanques de almacenamiento o unidades de proceso.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201100464.

Solicitante: FONTECHA CUETOS,EVARISTO.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: FONTECHA CUETOS,EVARISTO.

Fecha de Publicación: 22 de Noviembre de 2012.

Clasificación Internacional de Patentes:

B08B9/08 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B08 LIMPIEZA. › B08B LIMPIEZA EN GENERAL; PREVENCION DE LA SUCIEDAD EN GENERAL (cepillos A46; dispositivos para limpieza del hogar o análogos A47L; separación de partículas sólidas de líquidos o gases B01D; separación de sólidos B03, B07; pulverización o aplicación de líquidos u otros materiales fluidos sobre superficies en general B05; dispositivos de limpieza para transportadores B65G 45/10; operaciones combinadas de lavado, llenado y cierre de botellas B67C 7/00; inhibición de la corrosión o de la incrustación en general C23; limpieza de calles, de vías férreas, de playas o de terrenos E01H; partes constitutivas, detalles o accesorios de piscinas para nadar o para chapotear especialmente adaptados a la limpieza E04H 4/16; protección contra las cargas electrostáticas o supresión de estas cargas H05F). › B08B 9/00 Limpieza de objetos huecos por métodos o con aparatos especialmente adaptados a este efecto (B08B 3/12, B08B 6/00 tienen prioridad). › Limpieza de recipientes, p. ej. de depósitos.
B63B57/00 B […] › B63 BUQUES U OTRAS EMBARCACIONES FLOTANTES; SUS EQUIPOS. › B63B BUQUES U OTRAS EMBARCACIONES FLOTANTES; EQUIPAMIENTO PARA EMBARCACIONES (disposiciones relativas a la ventilación, calefacción, refrigeración o acondicionamiento de aire en los buques B63J 2/00; subestructuras flotantes como soportes de las dragas o máquinas par el movimiento de tierras E02F 9/06). › Limpieza de pañoles o tanques adaptada especialmente para embarcaciones.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la extracción selectiva de hidrocarburos de alta viscosidad remanentes en fondos de tanques de almacenamiento.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

Cuando se realiza el vaciado operacional de los tanques de almacenamiento de hidrocarburos de alta viscosidad para proceder a su limpieza y desgasificación, siempre quedan sin extraer en los fondos cantidades importantes de hidrocarburo y diversos contaminantes decantados (agua, sedimentos, cascarilla de óxido, etc.) . El objeto de la presente invención es extraer del tanque el hidrocarburo libre de los contaminantes y a una temperatura adecuada para que sea posible su reutilización o su venta.

La última directiva europea sobre residuos, Directiva 2008/98/CE, promueve que los Estados miembros adopten medidas para impulsar el reciclado y un alto nivel de eficiencia de los recursos, y establece el fin de la condición de residuo para aquellos materiales que tengan demanda de consumo y que cumplan con las especificaciones exigidas para su utilización de forma compatible con la protección del medio ambiente y de la salud humana. Por tanto, acogiéndose a la nueva reglamentación, el procedimiento objeto de la patente posibilita la reutilización del hidrocarburo por sus propietarios o su venta directa a terceros, en contraposición a los sistemas convencionales que extraen el hidrocarburo junto a los contaminantes, lo que obliga a su gestión como residuo.

Entre los hidrocarburos recuperables con el procedimiento destacan los remanentes en los tanques de techo fijo de fuelóleo y en los tanques de techo flotante de petróleo. Asimismo, el procedimiento objeto de la patente es aplicable a la recuperación del hidrocarburo de alta viscosidad remanente en tanques que se hayan contaminado

filtraciones de lluvia, activación del sistema contra incendios, etc.) . Además de las ventajas económicas que conlleva la recuperación del hidrocarburo, la práctica de la invención redunda en mejoras para la seguridad de los

trabajadores y el medio ambiente. Se reduce drásticamente el tiempo de estancia de los operarios en el interior de los tanques y la reutilización o venta del hidrocarburo comporta una importante reducción de residuos.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Los tanques de almacenamiento de hidrocarburos se han de limpiar regularmente para proceder a su inspección, mantenimiento, cambio de carga o demolición. En el vaciado operacional de los tanques de hidrocarburos de alta viscosidad, por debajo de la línea de aspiración de la bomba, siempre queda sin extraer una importante cantidad de hidrocarburo. A la fecha de presentación de la presente invención, la extracción de

dicho hidrocarburo y de los contaminantes decantados en el fondo se realiza con camiones de vacío. Los inconvenientes de dicha extracción, resueltos por el procedimiento objeto de esta patente, son los siguientes:

- El hidrocarburo se extrae a temperatura ambiente mezclado con los contaminantes, lo que obliga a su transporte a una planta de residuos para su tratamiento 20 mediante operaciones de calentamiento, desemulsión, decantación, centrifugación, etc.

- La alta viscosidad del hidrocarburo dificulta la extracción, el trasvase a las cisternas de transporte y la posterior descarga en destino. Estas dificultades se extreman en lugares fríos y en períodos invernales. -La necesidad de operarios en el interior de los tanques para realizar el arrastre

25 del hidrocarburo y el posicionamiento de las mangueras de aspiración.

fijo y el petróleo crudo y los hidrocarburos ligeros en tanques de techo flotante. La industria petrolera utiliza los tanques de techo flotante para evitar la acumulación de gases altamente inflamables en su interior, reduciendo así en gran medida las pérdidas 5 de producto, los riesgos de explosividad y las emisiones contaminantes a la atmósfera. En las refinerías, para la recuperación del hidrocarburo remanente en los tanques de petróleo de techo flotante, se aplican procedimientos que se basan en la inyección de crudo caliente a los tanques previamente inertizados con nitrógeno. La acción del hidrocarburo caliente y la agitación provocan la disolución de las fracciones parafínicas 1 O solidificadas en el tanque, procediéndose entonces a su extracción y envío a otro tanque de almacenamiento o directamente al proceso de refino. Estos procedimientos no son aplicables al resto de sectores industriales, debido a la indisponibilidad de crudo para su inyección al tanque y de las torres de destilación para su posterior refino, limitación de la que carece el procedimiento objeto de esta patente. Por tanto, la extracción selectiva 15 comparte las ventajas de los procedimientos de inyección de crudo mediante un proceso notablemente más simple y flexible, ya que no requiere aporte de crudo al tanque y precisa de equipos de fácil instalación y coste muy inferior. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN 20 La presente invención describe un procedimiento para la extracción selectiva de los hidrocarburos de alta viscosidad remanentes en el fondo de los tanques de almacenamiento. El procedimiento presenta diferentes variantes para su adaptación a las características de los tanques, a los hidrocarburos almacenados y al grado de contaminación de la carga. A continuación se describe el procedimiento de extracción 25

selectiva adaptado a los tres casos representativos siguientes: los tanques de almacenamiento de petróleo crudo de techo flotante; y los tanques contaminados con cantidades importantes de agua. 1. Tanques de hidrocarburos de alta viscosidad de techo fijo. 5 El procedimiento de extracción selectiva de hidrocarburos de alta viscosidad, aplicado a tanques de almacenamiento de techo fijo, comprende las operaciones siguientes: - Aplicación de las medidas preventivas de riesgos, que consisten en las mediciones de explosividad, el control de la temperatura del hidrocarburo y la conexión 1º a tierra de los equipos. En prevención de la formación de atmósferas explosivas, se realizan mediciones de explosividad en el tanque y se controla que la temperatura de extracción del hidrocarburo en ningún momento supere su temperatura de inflamación. En prevención de riesgos de explosividad por cargas electrostáticas, se conectan a tierra los equipos. 15 -Instalación de los dispositivos de aspiración y calentamiento en el interior del tanque. La instalación se puede realizar bien a través de las bocas de inspección de la envolvente y del techo del tanque, o bien a través de una ventana practicada mediante corte frío en una zona convenientemente elegida del tanque. Los dispositivos de aspiración disponen de dos cámaras diferenciadas, una cámara de aspiración por la que 20 circula el hidrocarburo y otra cámara de calentamiento por la que circula el vapor de agua. Los serpentines flexibles de calentamiento complementan el calentamiento de los dispositivos de aspiración y los circunscriben a modo de anillo con múltiples vueltas entrelazadas. Las mangueras de aspiración y de calentamiento, que han de conectar los

equipos del interior con el exterior del tanque, se pueden pasar por las bocas de frío en la envolvente del tanque. - Instalación de los equipos y de las mangueras de bombeo. Se coloca la tapa de conexiones en la boca de inspección de la envolvente del tanque, se conectan las 5 mangueras de aspiración al colector y a la bomba, y se conecta la manguera de impulsión a la cisterna. Se puede instalar un filtro como protección adicional de la entrada de sólidos a las cisternas. - Instalación de los equipos de calentamiento del aue del tanque. El equipamiento está constituido por una soplante antideflagrante, un sistema de 1º calentamiento de mre que no presente nesgos de deflagración y las mangueras de conexión. Los grandes tanques de fuelóleo suelen disponer de intercambiadores de calor instalados en la línea de extracción de la bomba. Estos intercambiadores están sobradamente dimensionados para su utilización en el procedimiento como sistema de calentamiento del aire del tanque, tal como se representa en la figura 1, elemento 9. Si el 15 tanque no dispone de un sistema de calentamiento adecuado,...

Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la extracción selectiva de hidrocarburos de alta viscosidad remanentes en el fondo de los tanques de almacenamiento de techo fijo, caracterizado por comprender las operaciones siguientes:

- Aplicación de las medidas preventivas de riesgos, que consisten en las mediciones de explosividad, el control de la temperatura del hidrocarburo y la conexión a tierra de los equipos.

Calentamiento localizado del hidrocarburo en la zona de aspiración para reducir su viscosidad, lo que facilita su extracción y posibilita ulteriores trasiegos.

- Calentamiento y recirculación del aire en un sector del tanque, que comprenda la zona de aspiración, para provocar la fluencia de la masa superficial del hidrocarburo hacia la zona de aspiración y la segregación en el fondo de los contaminantes. -Aspiración y trasvase a cisternas del hidrocarburo libre de contaminantes y a

una temperatura adecuada para su transporte y descarga en la instalación de destino.

2. Procedimiento para la extracción selectiva de hidrocarburos de alta viscosidad remanentes en el fondo de los tanques de petróleo de techo flotante, caracterizado por comprender las operaciones siguientes: -Aplicación de las medidas preventivas de riesgos, que consisten en el sellado e

inertización con nitrógeno del tanque, el control de la explosividad mediante mediciones del nivel de oxígeno, el control de la temperatura del hidrocarburo y la conexión a tierra de los equipos. -Inspección del fondo del tanque y elaboración de un mapa indicativo de las zonas que presentan una mayor acumulación de lodos parafínicos solidificados.

- Calentamiento localizado del hidrocarburo en la zona de aspiración para

reducir su viscosidad, lo que facilita su extracción y posibilita ulteriores trasiegos.

- Calentamiento y recirculación del nitrógeno en el tanque, especialmente en los sectores en que previamente se haya detectado una mayor acumulación de lodos 5 parafínicos, para provocar su fusión, la fluencia de la masa superficial del hidrocarburo

hacia la zona de aspiración y la segregación en el fondo de los contaminantes. -Extracción y bombeo del hidrocarburo caliente y libre de contaminantes a cisternas de transporte, a otros tanques de almacenamiento o a unidades de proceso. -Inyección de vapor de agua en la fase final de extracción, como coadyuvante

del sistema de calentamiento del nitrógeno, para intensificar el proceso de fusión de los lodos parafínicos. Además, se consigue la flotación del petróleo crudo en los condensados del vapor de agua, lo que facilita su extracción y mejora las condiciones de explosividad en el interior del tanque.

3. Procedimiento para la extracción selectiva de hidrocarburos de alta

viscosidad remanentes en tanques de almacenamiento que se encuentren contaminados con cantidades importantes de agua, caracterizado por comprender las operaciones siguientes:

- Aplicación de las medidas preventivas de nesgos, que consisten en las mediciones de explosividad, el control de la temperatura del hidrocarburo y la conexión 20 a tierra de los equipos.

- Instalación de un anillo de serpentines de calentamiento suspendido del techo del tanque, en posición horizontal y ligeramente sumergido en el hidrocarburo. También suspendidos del techo del tanque se posicionan los dispositivos de aspiración y calentamiento en el interior del anillo de decantación para que actúen a modo de

25 "skimmers" (aspiración del hidrocarburo superficial) . Se obliga así a que, instantes

antes de ser aspirado, el hidrocarburo tenga que atravesar el anillo de calentamiento y decantación del agua contaminante. Calentamiento localizado del hidrocarburo en la zona de aspiración para reducir su viscosidad, lo que facilita su extracción y posibilita ulteriores trasiegos.

- Aspiración y trasvase a cisternas del hidrocarburo libre de contaminantes y a

10 una temperatura adecuada para su transporte y descarga en la instalación de destino. Se ha de tener en cuenta que a medida que el nivel del tanque descienda también lo habrán de hacer los elementos suspendidos.

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