Las unidades de recuperación de vapores pueden proporcionar beneficios importantes, tanto ambientales como económicos. Los gases evaporados del petróleo y capturados por las unidades de recuperación tienen utilidad económica y pueden ser utilizados en las mismas operaciones de la planta.
Los vapores recuperados pueden:
★ Conducirse por tubería a gasoductos de recolección de gas para venta como gas natural de alto poder calorífico.
★ Usarse como combustible para las operaciones in situ.
★ Si se esta separando gas licuado en las cercanías, agregar este caudal en el proceso.
Los compresores de recuperación también capturan contaminantes que de otra manera son venteados a la atmosfera. El objetivo es reducir las emisiones a un nivel por debajo de los requerimientos legales. Al capturar el metano, se reducen las emisiones de este potente gas de efecto invernadero.
Para la evaluación del proyecto con el objetivo de determinar los aspectos económicos que indiquen la viabilidad del mismo, Blau desarrolla los siguientes 5 pasos:
Paso 1: Identificar las posibles ubicaciones para la instalación de la unidad de recuperación de vapores. Prácticamente cualquier batería de tanques es un lugar potencial para instalar una unidad de recuperación de vapores. Los mejores índices de recuperación de la inversión se logran cuando se tiene una producción estable y en cantidades adecuadas junto con una salida económica para el producto recolectado. Al seleccionar los lugares de instalación debe considerarse el costo de transporte para conducir el gas recuperado fuera del área.
Paso 2: Cuantificar el caudal de las emisiones de vapores. Las emisiones pueden medirse o calcularse. Puede usarse un medidor de gases y un manómetro para medir el caudal máximo de emisiones que se utilizará para determinar el tamaño de la unidad de recuperación de vapores. Sin embargo, existen dificultades para efectuar mediciones de caudal debido a las bajas presiones en los tanques. Generalmente se procede con cálculos teóricos para estimar el caudal. Blau puede efectuar estas evaluaciones de caudal, para lo cual hacen falta los siguientes datos de entrada:
A. Diagrama sencillo (mano alzada) de la entrada al tanque. Interesa saber si existen separadores antes de la entrada al tanque o si es entrada directa;
B. La presión de operación y la temperatura del separador que descarga del petróleo al tanque y la presión en el tanque;
C. Especificar si el tanque/s es/son o se usa/n con techo fijo. Indicar las dimensiones del tanque/s (diámetro y altura) y en lo posible las características de operación del tanque (por ej., ciclos de llenado, diferencias entre dia y noche, etc), o directamente el caudal promedio de petroleo;
D. El peso molecular del petróleo crudo;
E. Presión de vapor del fluido (especificar a que temperatura)
F. La temperatura ambiente o en que zona geografica se encuentra la batería para poder estimarla
Con estos datos Blau puede realizar una estimación que indique el caudal de gas que esta generando el
tanque y un dimensionamiento estimado de la unidad compresora.
Paso 3: Determinar el valor de las emisiones recuperadas.
El valor de los vapores recuperados por el compresor será evaluado de acuerdo con su utilización:
1. Usar los vapores recuperados in situ como combustible rinde un valor equivalente al combustible comprado o combustible alternativo que se desplaza, normalmente gas natural.
2. Conducir los vapores (líquidos gaseosos naturales-metano enriquecido) a un gasoducto de recolección de gas natural debe rendir un precio que refleje el mayor contenido de Btu por m3 aportado por los vapores.
3. Conducir los vapores a una planta de separación de gas natural licuado rendirá los mayores caudales y contenido total de BTU de los productos generados.
Paso 4: Determinar el costo de la inversión en el proyecto.
Los componentes principales para considerar son el costo inicial de la unidad compresora de recuperación de vapores, los costos de instalación con la PEM y el costo de mantenimiento. Los costos del equipo se determinan principalmente según el tamaño y la tecnología requerida de acuerdo con la cromatografía del gas a comprimir y el caudal, el grado de automatización del equipo, la presión de descarga del equipo, las líneas de succión & descarga que requiere el proyecto y eventualmente la medición de gas.
Los principales componentes de las unidades de recuperación de vapores son los separadores de succión, el compresor, los intercambiadores de calor y el control automatizado.
Al determinar el tamaño de una unidad de recuperación de vapores, se utiliza como regla general duplicar el caudal diario promedio estimado para el proyecto.
Paso 5: Evaluación del rendimiento de la inversión.
Instalar un sistema para recuperar los vapores producidos en batería puede ser muy rentable. El rendimiento de la inversión se calcula mediante el ROI que surge de los pasos que se detallaron con anterioridad, siendo que los proyectos mas viables devuelven la inversión en menos de 12 meses.
