UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL

INGENIERÍA EN PETRÓLEOS

ANÁLISIS DE LAS PÉRDIDAS POR EVAPORIZACIÓN EN EL TANQUES.

 

INTEGRANTES: CRISTIAN CARRERAVALERIA MINDA

CAROLINA OSORIO  

INTRODUCCIÓN

Pérdidas por evaporación

Su análisis es importante debido a:

Las pérdidas económicas que generan

El impacto ambiental ocasionado

Relacionadas directamente con el almacenamiento de derivados del petróleo

Estado del tanque

Operación del tanque

Características del Fluido

PÉRDIDAS POR EVAPORACIÓN

Son aquellas que se dan cuando el vapor que se produjo a partir de un líquido escapa hacia la atmósfera

Presión de vapor del producto

Presión y Temperatura del tanque

Movimientos diarios del producto

TIPOS DE PÉRDIDAS POR EVAPORACIÓN

Pérdida permanente de almacenamiento

Pérdida de trabajo o por abandono

Pérdida por llenado

Pérdida por vaciado

TANQUES DE ALMACENAMIENTO

Son recipientes de cuerpo cilíndrico horizontal o vertical cubiertos con un techo sea este fijo o flotante, destinados el almacenamiento de fluidos

Se clasifican de acuerdo a la presión que admiten.

Su construcción y especificaciones están basadas en normas estandarizadas

TANQUES DE TECHO FIJO

Tiene un cuerpo cilíndrico vertical y un techo fijo

PÉRDIDAS POR EVAPORACIÓN EN TANQUES DE TECHO FIJO

• Debido al ciclo de calentamiento diarioPérdida permanente de almacenamiento

• Debido al cambio de nivel del fluidoPérdida de Trabajo .

• Debido a la compresión de la mezcla aire – vapor cuando aumenta el nivel de líquido Pérdida por llenado

• Debido a la entrada de aire fresco al tanque cuando baja el nivel del líquido causando una evaporación adicional

Pérdida por vaciado

TANQUES DE TECHO FLOTANTE

Tiene un cuerpo cilíndrico vertical y un techo que flota sobre la superficie del líquido almacenado.

PÉRDIDAS POR EVAPORACIÓN EN TANQUES DE TECHO FLOTANTE

Se dan pérdidas por almacenamiento y por abandono

En estas pérdidas se tiene muy en cuenta características como :

Factores relacionados

con los equipos

Factores relacionados con el Líquido almacenado como :

Presión de Vapor

Factor del Producto

Peso molecular del

vapor

Densidad del vapor

condensado

Tanques de techo fijo

La pérdida del vapor almacenado entre la superficie del líquido y el techo se origina principalmente en:

Válvulas de presión y vacío:

Estas válvulas durante las operaciones de llenado de los tanques permiten la emisión de vapores a la atmósfera a partir del momento en el que la presión de vapor dentro del tanque es mayor que la presión de calibración de la válvula. Durante la operación de despacho del producto almacenado en el tanque se genera el efecto contrario, es decir, la válvula abre para permitir el ingreso de aire al tanque.

Venteos

Los venteos operan de forma similar a las válvulas de presión y vacío y permiten salida de vapores y entrada de aire para mantener el tanque en presiones de operación seguras.

Los cuellos de ganso o respiraderos que no se operan como válvulas de presión y vacío aumentan las pérdidas por evaporación debido a que no operan a un set point determinado, es por esto que sí se desea disminuir las pérdidas por evaporación deben reemplazarse por válvulas de presión y vacío.

Escotillas y manholes

Son facilidades en el tanque para propósitos de operación y mantenimiento y pueden contribuir a generar pérdidas en la medida en que los mismos se mantengan abiertos.

Cámaras contra-incendio

Son accesorios instalados para extinción de incendios en el tanque, la rotura del sello puede ser causa de escapes de vapor.

Tanques de techo flotante

Las pérdidas se originan principalmente por:

Borde del sello Las pérdidas en el borde del sello

varían con la presión de vapor del producto almacenado y el promedio del peso molecular del vapor, tal como la fuente en el promedio de la velocidad del viento, y el factor de pérdida del borde del sello.

Propias del techo

Las pérdidas totales propias por techo varían con la presión de vapor del líquido almacenado, el diámetro del tanque, y los factores de pérdidas propias del tipo de techo que depende del diseño del techo.

Los mismos mecanismos que afectan las pérdidas por borde de sello también afectan pérdidas a través de las adecuaciones en los techos flotantes. Estas adecuaciones penetran el techo flotante y son fuentes potenciales de pérdidas porque requieren de aperturas que permiten comunicación entre el líquido almacenado y el espacio de vapor sobre el techo flotante. Mientras estas aperturas son habitualmente para los sellos, los detalles de diseño de ajustes de techo generalmente evitan el uso de un sello hermético al vapor.

Pérdidas en operaciones marinas y fluviales

En naves, barcos, remolques y buque-tanques que almacenan petróleo crudo o derivados de este, el producto almacenado se evapora en los espacios de vapor de los compartimientos, alcanzando eventualmente equilibrio si no hay vapor desplazándose.

La operación de hidrocarburos en este tipo de tanques tiene un compartimiento similar a las operaciones realizadas en tierra, por lo tanto el manejo de los productos presentan igualmente un porcentaje de pérdidas por evaporación.

CÁLCULO DE LAS PÉRDIDAS POR EVAPORACIÓN

Se utilizan las normas API MPMS capítulo 19

Esta norma contiene

metodologías para la estimación del

total de las pérdidas por

evaporación de los hidrocarburos

Norma API-MPMS 19.1Para tanques de techo fijo

Norma API-MPMS 19.2Para tanques de techo flotante

NORMA API-MPMS 19

Cálculo de las pérdidas por evaporación en tanques de almacenamiento

Las ecuaciones se basan en el estado operativo del tanque de almacenamiento

Características del tanque

Características del fluido

Datos adicionales

La aplicación de esta norma requiere:

El tanque sea un cilindro vertical

El líquido debe tener una presión de vapor verdadera mayor a 0.1 psia

Los respiraderos estén abiertos a ±0,03 libras

NORMA API-MPMS 19.1

Cálculo de las pérdidas por evaporación en tanques de techo fijo

Pérdida permanente de almacenamiento

Se da debido a la respiración del tanque

Pérdida de trabajo

Se incluyen las pérdidas por llenado y por vaciado

CASOS ESPECIALES

• Se transforma el diámetro y longitud del tanque en el diámetro y longitud equivalente

Tanques horizontales

• Se determina un nuevo factor de expansión del espacio de vapor Líquidos altamente

volátiles .

• Se determina un nuevo factor de expansión del espacio de vapor más preciso

Ajuste altos de ventilación

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NORMA API-MPMS 19.2

Cálculo de las pérdidas por evaporación en tanques de techo Flotante

Pérdida permanente de almacenamiento

Se consideran las pérdidas a través de los accesorios sellos y juntas

Pérdida por abandono

Se refiere a las pérdidas por adherencia en los accesorios del tanque

FACTORES RELACIONADOS CON LAS PÉRDIDAS

Pérdida permanente de almacenamiento

Factores relacionados con los equipos

Factores relacionados con el líquido almacenado

Pérdida por abandono

Rendimiento neto anual

Adherencias

Promedio de densidad del líquido almacenado

Número de columnas que soportan el techo

Diámetro efectivo de la columna

RESUMEN DEL CÁLCULO DE LAS PÉRDIDAS POR EVAPORACIÓN EN LOS TANQUES DE TECHO FLOTANTE EXTERNO: (09-TK-01); (TS-07-625); (TS-11-725); (TS-06-600) DE GASOLINA EXTRA DEL TERMINAL DE PRODUCTOS LIMPIOS DE SANTO DOMINGO

TANQUEPÉRDIDAS

(BARRILES AÑO)

VOLUMEN DESPACHADO

(BARRILES AÑO)PORCENTAJE (%)

09-TK-01 28 186331 0.015

TS-07-625 23 538888 0.004

TS-11-725 24 245631 0.010

TOTAL 75 970850 0.029

CONCLUSIONES

El almacenamiento de productos limpios del petróleo, en especial la gasolina se debe realizar en tanques de almacenamiento de techo flotante debido al valor de la presión de vapor verdadera que presenta la gasolina.

En base a los resultados obtenidos, se determina que: en el tanque de techo fijo cónico de diésel TS-12-750, se generaron pérdidas correspondientes al 0.02% del volumen de movimientos acumulados durante el año 2012 mientras que en el tanque de techo flotante externo de gasolina extra TS-11-725 se generaron pérdidas correspondientes al 0.01% del volumen de movimientos acumulados durante el año 2012.

Para aplicar las normas, se debe utilizar información lo más real posible la cual se puede obtener mediante la medición directa cuando sea posible, además se debe conocer detalles de la construcción del tanque y un resumen de movimientos del producto para de esta manera identificar las condiciones operacionales del tanque.

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RECOMENDACIONES

Realizar un control preventivo y correctivo si es necesario de la pintura de los tanques de almacenamiento debido a que es un factor muy importante que guarda estrecha relación con las pérdidas por evaporación.

Realizar un cálculo anual de las pérdidas por evaporación porque además de ser importante el conocimiento de este factor para tomar medidas correctivas, también sirve como guía para conocer el estado operativo de los tanques de almacenamiento y por ende el deterioro de sus componentes.

No tomar como referencia cálculos ya realizados en otros tanques de almacenamiento de características similares debido a que además de las características del tanque, el lugar donde se ubica es un factor muy importante e influyente en el cálculo de las pérdidas por evaporación.

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