Separadores

Un separador es un recipiente o dispositivo mecánico utilizado para separar un fluido en sus diferentes fases. De acuerdo a los avances de la tecnología los separadores se pueden clasificar en:

Separadores Convencionales

Estos separadores se caracterizan por emplear la aceleración de gravedad para producir la separación de las fases líquidas y gaseosa. (Ejemplo Sep. verticales y horizontales).

Separadores Ciclónicos

Estos separadores emplean la aceleración centrífuga para separar la mezcla en sus diferentes fases, tales como: gas, agua, petróleo y arena. Un concepto importante en la tecnología ciclónica es el número relativo de fuerzas gravitacionales desarrolladas por las fuerzas centrífugas, comparado con un valor de aceleración de gravedad “g” del separador convencional. Esto es una medida importante del comportamiento que se obtiene con los ciclones por encima de los separadores gravitacionales.

Los separadores ciclónicos son bastante utilizados actualmente en la industria de los hidrocarburos, específicamente en los procesos de separación gas- petróleo o gas- petróleo- agua, lo que indica que estos separadores se pueden utilizar en procesos bifásicos o trifásicos, en ambos casos con un alto grado de eficiencia. La entrada de los fluidos en un separador ciclónico es de forma tangencial, esto se hace para minimizar los problemas de erosión, que puede causar el fluido que se va a separar, por la parte de arriba del separador sale el gas limpio, los líquidos son empujados hacia la pared del separador por un vórtice, el cual crea succión. Los separadores tipo ciclón utilizan la técnica del vórtice para lograr la separación de los fluidos petroleros. Para, ello los fabricantes del separador ciclónico construyeron un tubo (ciclón) capaz de hacer rotar la mezcla que llega al equipo para separar las fases gaseosa y líquida. Adicionalmente el gas que entra al a tubo ciclónico, sigue rotando para despojar al gas de la película líquida remanente. Se entiende por vórtice, al remolino que se origina por efecto de rotación de los fluidos.El vórtice puede aparecer en forma espontánea, cuando se abre la válvula para descargar los líquidos o como consecuencia de una rotación inducida

En la figura 1 donde se muestran el proceso de separación ciclónica.

Los separadores ciclónicos emplean la fuerza centrífuga como elemento primordial para el logro de la separación de las fases con la calidad deseada,cuando el fluido ingresa al separador empieza a rotar, y la velocidad de entrada semultiplica varias veces a medida que aumentan las fuerzas centrífugas que producen la separación. Así el fluido se separa en sus diferentes fases. Laconfiguración geométrica de un separador ciclónico utiliza las fuerzas centrífugasy las gravitacionales, para la separación de las fases, la velocidad de asentamientode las gotas se incrementa en mayor grado haciéndose más efectiva la separación.

La base del estudio de los separadores ciclónicos es el vorticismo, por cuanto elseparador se diseña haciendo que el fluido rote al entrar en este y siga girandocuando el gas que se separa. El gas libre busca el orificio de salida por la partesuperior de la unidad, mientras el líquido se mueve hacia el fondo del recipiente.Al introducir un remolino en la parte inferior del separador, el agua y la arenatambién se separan; proporcionando un modelo más eficiente que los separadoresconvencionales.En el proceso de separación ciclónica, el fluido a separar entra de formatangencial y se distinguen dos zonas de características distintas en relación almovimiento. En la zona próxima a la entrada del fluido y en aquella más exterior del ciclón (el ciclón es un aparato estático, que mediante la fuerza centrífugaoriginada por un fluido en movimiento, separa las fases que lleva en suspensión) predomina la velocidad tangencial,

...