Análisis y propuesta de mejora en el proceso de tratamiento de efluentes oleosos en una refinería de petróleo con estrategias de producción más limpia

Abstract

En la presente tesis se hace estudio del proceso de tratamiento de efluentes en una planta de refinación de crudo de petróleo. Al tratarse la refinación de un proceso continuo que maneja gran cantidad de materia prima, se presentan varios problemas en cuanto a uso de recursos como agua, energía y crudo de petróleo, lo cual se manifiesta finalmente en costos elevados de operación y de disposición de residuos. El objetivo general es mejorar el proceso de tratamiento de efluentes oleosos. Mediante la utilización de la herramienta Producción Más Limpia se busca un uso de recursos de mayor eficiencia y una reducción en la generación de residuos, aplicando estrategias de buen mantenimiento, cambio tecnológico, entre otras. Se describe el proceso a analizar, de tratamiento de efluentes, así como el proceso principal de refinación del cual se derivan dichos efluentes. Asimismo, se identifican los principales problemas del proceso en estudio mediante la aplicación de herramientas de diagnóstico como la Técnica del Interrogatorio Sistemático y el Análisis de Aspectos e Impactos Ambientales, la cual a su vez se basa en una identificación de entradas y salidas del proceso y la aplicación del Índice de Prioridad de Riesgo. Una vez hecho el diagnóstico, se procede a proponer las mejoras siguiendo la secuencia del proceso. La primera propuesta consiste automatizar la operación de separación de agua del crudo con un tratamiento complementario, ello para poder devolver solo petróleo a la refinación. La siguiente propuesta trata de utilizar cubiertas para los separadores API y CPI y así evitar la contaminación del aire y la pérdida de materia prima por evaporación al estar en contacto con el ambiente. Otro propuesta consiste en alcanzar una mayor sequedad del lodo residual mediante el secado ambiental adicional. La última mejora propone un tratamiento terciario del agua residual para su reutilización en el proceso principal. Con las propuestas de mejora definidas se realiza una evaluación económica, la cual demuestra que además de los beneficios ambientales, se puede lograr recuperar la inversión inicial mediante los ahorros generados. Entre los logros de las mejoras propuestas se encuentran la reducción en 7 barriles diarios de combustible en el horno, la disminución en 95% en las emisiones de compuestos volátiles de hidrocarburos, la reducción a la mitad de las los residuos o lodos obtenidos del tratamiento primario y la reutilización de hasta 87% del efluente resultante como agua para desalado y refrigeración. Los ahorros permiten recuperar la inversión total en aproximadamente 5 años, teniendo además un ratio de 1.7 de ahorros sobre costos. Finalmente, se presentan las conclusiones y recomendaciones, con las cuales se resume los resultados obtenidos del estudio.