MEJORAS EN UNA UNIDAD DE RECUPERACIóN DE HIDROCARBUROS TRANSPORTABLE

OBJETO DE LA INVENCIóN. Esta invención se refiere a las mejoras de una unidad de recuperación de hidrocarburos transportable. Más particularmente, esta invención se refiere a una unidad integral de recuperación de hidrocarburos que comprende un primer de evaporación y un sistema de condensación. Por su parte, el primer sistema de evaporación comprende medios de alimentación del material objeto de extracción que incluye medios de control de alimentación, medios de transporte de dicho material, medios de cámara de tratamiento que incluye medios de limpieza interna, medios de calentamiento del material, medios de incremento de área de transferencia de calor, medios de retiro del material sobrante que incluye medios de incremento de hermeticidad y medios de transporte de los vapores extraídos hacia el sistema de condensación. El objeto de Ia invención es proporcionar una unidad de extracción de hidrocarburos y otros contaminantes de material mpregnado al mismo tiempo que proporciona, en menor tiempo y mayor efectividad, el proceso de recuperación.

CAMPO DE LA INVENCIóN.

La presente invención tiene aplicación en áreas de producción petrolífera, donde es necesario descontaminar suelos o materiales impregnados con residuos de hidrocarburos. Para ellos es necesario tener a mano medios para efectuar dicha labor, sobre Ia cual es debido transportar dichos medios hasta el sitio de descontaminación. Los medios de extracción deben proceder de manera eficaz en su labor al mismo tiempo que deben ser de fácil instalación para proceder. De igual forma,

los requerimientos te tiempo y de efectividad son más frecuentes, con Ia consecuente necesidad de mejorar los dispositivos de recuperación de hidrocarburos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIóN.

Comúnmente, existe variedad de dispositivos para extracción de hidrocarburos. Dichos sistemas actuales comprenden cilindros que rotan para mover el material al mismo tiempo que introducen calor para efectuar Ia labor de evaporación. Para incrementar dicha labor, se disponen de una pluralidad de cadenas internas para encaminar el material hacia Ia parte posterior del cilindro hacia Ia evacuación de los residuos descontaminados.

Dichas cadenas están dispuestas en varias secciones a Io largo y alrededor del cilindro. Dicho sistema requiere un continuo mantenimiento de dichas cadenas. Esta pluralidad de cadenas produce cargas innecesarias de transmisión para mover el cilindro.

Adicionalmente, las unidades del arte referencian una configuración que no hace posible Ia extracción de hidrocarburos a partir de fluidos pues Ia configuración del cilindro y cadenas proporciona un uso exclusivo para material sólido y no admite material fluido.

En Ia Tecnología TPS (THERMAL PROCESS SOLIDS) el material contaminado se transporta a Io largo de un ducto (carcaza estática) con el uso de dos hélices (rotational auger), dentro del cual se transfiere el calor suficiente para evaporar los fluidos. Este diseño del arte anterior, es uno de los menos eficientes en Io que se refiere a transferencia de calor, en razón a que se requiere gran precisión (gracias a Ia diversidad de pesos y dimensiones de los materiales tratados) entre las hélices y Ia carcaza para evitar material solidificado que impida y actué como una barrera de

transferencia de calor entre el área de transferencia y el material a procesar. Adicionalmente en esa misma configuración, se genera una solución complicada para limpiar, tanto para las aspas de dichas hélices como Ia carcaza, á tener un sistema estático (carcaza) y un sistema complejo dinámico (auger). Un ejemplo de ellos, en que en Ia practica, una película de aire de 1 mm de espesor puede ofrecer Ia misma resistencia al flujo de calor que una película de agua de 25 mm, una de hierro de 1 , 7 metros o una de cobre de 12 metros de espesor. Siendo esto un concepto demostrado y encontrado en las diferentes literaturas térmicas, es posible hacerse una idea de Ia incidencia como barrera de transferencia de calor de un material solidificado sobre Ia superficie de transferencia.

Igualmente, los sistemas anteriores comprenden líneas de salida de gases que se obstruyen a raíz de Ia acumulación de sólidos alrededor del tubo horizontal que conduce los vapores del cilindro al sistema de condensación, los cuales se inician a formar desde Ia base de Ia carcaza del tornillo de alimentación.

Adicionalmente, Ia Tecnología TPS al igual que otras, comprende Ia necesidad de tratar el materia al vacío. Ello proporciona riesgos. Un Consultor Técnico de Ia Sociedad Swaco, en su reporte, aconseja un vacío de operación no mayor de 0,127 cm de agua (0,05 Water Inch), siendo esto un error, por cuanto este valor no es un estándar de operación para las diferentes tecnologías que utilizan el mismo principio de Evaporar; extraer; y, Condensar. El vacío seguro y óptimo manejado en una cámara de evaporación debe tener un valor pre -establecido para cada tecnología, el cual se obtiene del diseño previo del sistema al analizar teórica y prácticamente los valores de perdidas de presión tanto estáticas como dinámicas a Io largo del mismo. Este valor de vacío debe garantizar que se evacué el flujo máximo de vapor sin permitir que al final

del cilindro Ia presión absoluta sea inferior a Ia atmosférica. Este concepto evita incidentes de seguridad y optimiza Ia producción.

DESCRIPCIóN DE LA INVENCIóN. Esta invención se refiere a las mejoras de una unidad de recuperación de hidrocarburos transportable. Más particularmente, esta invención se refiere a una unidad integral de recuperación de hidrocarburos que comprende un sistema de evaporación y un sistema de condensación. Por su parte, el primer sistema de evaporación comprende medios de alimentación del material objeto de extracción que incluye medios de control de alimentación, medios de transporte de dicho material, medios de cámara de tratamiento que incluye medios de limpieza interna, medios de calentamiento del material, medios de incremento de área de transferencia de calor, medios de retiro del material sobrante que incluye medios de incremento de hermeticidad y medios de transporte de los vapores extraídos hacia el sistema de condensación.

DESCRIPCIóN DE LAS FIGURAS.

Para aclarar más Ia invención y sus ventajas comparadas con el arte conocido, se describen a continuación con Ia ayuda de los dibujos anexos, las posibles formas de realizaciones ilustrativas y no limitativas de Ia aplicación de dichos principios.

La Figura 1 ilustra una visia esquemática de los medios de evaporación de Ia unidad de Ia invención.

La Figura 2 corresponde a una vista esquemática de los medios de control de alimentación .

La Figura 3 corresponde a una vista esquemática de los medios de limpieza interna del cilindro. La Figura 4 corresponde a una vista isométrica de los medios de incremento del área de transferencia de calor en una primera situación .

La Figura 5 corresponde a una vista lateral de Ia figura 4 de los medios de incremento del área de transferencia de calor en una primera situación. La Figura 6 corresponde a una vista isométrica de los medios de incremento del área de transferencia de calor en una segunda situación.

La Figura 7 corresponde a una vista lateral de Ia figura 6 de los medios de incremento del área de transferencia de calor en una segunda situación. La Figura 8 corresponde a una vista esquemática de los medios de incremento de hermeticidad en una primera situación.

La Figura 9 corresponde a una vista esquemática de los medios de incremento de hermeticidad en una segunda situación.

REALIZACIóN PREFERENTE DE LA INVENCIóN.

Según Ia invención, se proporciona una unidad integral de recuperación de hidrocarburos que comprende el sistema de evaporación.

Según la figura 1 , el sistema de evaporación 1 comprenden medios de alimentación 2 del material objeto de extracción. En Ia práctica, dichos medios de alimentación pueden comprender una tolva de recibo de material que además dosifica el material de manera adecuada. Dichos medios de alimentación 2 incluyen medios de control de alimentación 3.

Igualmente, para trasladar el material para su evaporación, es necesario de medios de transporte 4 de dicho material dispuesto horizontalmente, que puede comprender un tornillo sinfín o bandas transportadoras. En Ia figura 1 se ilustra Ia modalidad de tornillo sin fin.

De los medios de transporte 4, el material pasa a un cilindro rotativo 5 aislado en una estructura igualmente cilindrica 6. Dicho cilindro rotativo 5, debe estar inclinado en dirección aguas abajo, de manera que el material fluido se traslada coadyuvado por Ia gravedad. El ángulo de inclinación comprende entre 2 y 25 ⁵ , preferiblemente entre 5 y 1 6 ⁵ .

Internamente, dicho cilindro rotativo 5 comprende los medios de cámara de tratamiento 7 que incluye una pluralidad de medios de limpieza interna 8, dispuestos y distribuidos en forma equidistante a Io largo de dicho cilindro rotativo 5.

Por otro lado, el cilindro rotatorio 5 comprende medios de rotación dentro de Ia estructura cilindrica 6. Dichos medios de rotación pueden comprender sistemas de rodillos, poleas y correas o similares y puede propulsarse por sistemas eléctricos o mecánicos.

Igualmente, para calentar el material se requiere de medios de calentamiento . Dichos medios de calentamiento comprenden quemadores o medios de transferencia de calor convencionales (no ilustrados). Dicho

calor debe ser suficiente para evaporar los hidrocarburos presentes en el material y se deben distribuir a Io largo del cilindro rotativo 5.

Por su parte, Ia invención comprende de medios de incremento de área de transferencia de calor 9. Dichos medios cierran una vez por cada revolución del cilindro rotativo 5, el trayecto final del material para acumularlo y así aumentar el área de trasferencia de calor.

Una vez el material ha sido tratado, este llega a los medios de retiro del material sobrante que incluye medios de incremento de hermeticidad 10.

Para evacuar el material descontaminado, Ia unidad presenta medios de retiro del material sobrante que comprende un cuerpo sustancialmente cilindrico interna y externamente que incluye una tolva de descarga 11 dispuesto en su base. Dicho cuerpo de los medios de retiro del material sobrante, está sujeto a Ia estructura cilindrica 6, de manera inmóvil en relación con el cilindro rotatorio 5.

Los vapores son capturados del área superior del cilindro rotatorio y son conducidos por conductos hacia un sistema de condensación (no ilustrado). Dichos medios de transporte del vapor, están conectados con los medios de condensación para su proceso de recuperación de hidrocarburos.

El sistema de evaporación, normalmente se dispone para su transporte sobre una estructura de remolque 12 para su traslado.

En Ia figura 2, se ilustran los medios de alimentación 2 que incluye medios de control de alimentación 3. Dichos medios de control de alimentación 3 comprende una compuerta 13 que se introduce en Ia tolva

de alimentación 2 cerrando o abriendo el paso de material. Dicha compuerta es accionada por medios neumáticos, hidráulicos o similares. De esta manera se regula el paso de material a tratar.

Según Ia figura 3, se muestran los medios de limpieza interna 8

Dichos medios de limpieza interna 8, se disponen y distribuyen en forma equidistante a Io largo de dicho cilindro rotativo 5 según Ia figura 1. Dichos medios de limpieza 8 comprende un buje central 14 que recibe un eje central 15 dispuesto a Io largo del cilindro rotatorio 5. El eje central 15 rota en conjunto con dicho cilindro rotatorio 5. A partir del buje central 14, se proyectan radial y opuestos, tres brazos , dos inferiores raspadores 16 y uno superior de equilibrio 1 7, distribuidos circunferencialmente en dirección a las paredes internas del cilindro. Cada brazo comprende un peso igual, de manera que aun cuando el cilindro rotativo 5 gira en conjunto con el eje central 15, el buje central 14 no rota manteniendo los medios de limpieza interna 8 en relativa inmovilidad.

Así las cosas, dichos medios de limpieza 8 se mantienen inmóviles y suspendidos en dicho eje central 15 dispuesto a Io largo del cilindro rotatorio 5.

Los brazos inferiores raspadores 16, comprenden en su extremo final de una placa de limpieza 18 apoyada sobre un eje. Dicha placa de limpieza 18 raspa Ia pared del cilindro y garantiza que el material no se adhiera en Ia pared interna del cilindro. Igualmente, para impartir rigidez a dicha placa 18, el brazo puede disponer de medios de resorte. Cada placa se dispone en cada brazo de manera que el perfil de raspado sea congruente con el giro del cilindro.

Por su parte, el brazo superior de equilibrio 17, proporciona Ia armonía necesaria para impartir Ia relativa inmovilidad de dichos medios de limpieza 8.

Según Ia figura 4, Ia invención igualmente comprende de medios de incremento de área de transferencia de calor 9 dispuesto en Ia sección final del cilindro. Dichos medios de incremento de área de transferencia de calor 9 comprenden un anillo rígido incorporado al cilindro rotatorio 5, el cual comprende una ventana 19, de manera que al girar con el cilindro rotatorio 5, abre y cierra el paso de material por cada revolución. Según Ia figura 5, cuando Ia ventana se encuentra situado arriba, el material 20 se acumula por Ia restricción de paso en Ia parte inferior del cilindro. Según Ia figura 6 y 7, cuando Ia ventana baja, abre el paso de material 20 y este fluye consecuentemente. Por cada revolución del cilindro rotativo 5, el material se acumula y así aumenta el área de transferencia de calor, garantizando que el material se sobrecaliente y evapore los residuos faltantes.

Una vez el material ha sido tratado, este llega a los medios de retiro del material sobrante que incluye medios de incremento de hermeticidad 10.

Según las figuras 8 y 9, dichos medios de incremento de hermeticidad 10, comprenden una compuerta rotativa 21 con medios de apertura y cierre 22 asociados a Ia pared interna de Ia estructura cilindrica de los medios de retiro del material sobrante. Dichos medios de incremento de hermeticidad 10 giran en conjunto con el cilindro rotatorio 5.

Dichos medios de apertura y cierre 22 comprende un patín que rueda sobre Ia pared interna cilindrica del cuerpo de los medios de retiro del material sobrante, donde dicho cuerpo de los medios de retiro del

material sobrante se encuentra inmóvil en relación con el cilindro rotatorio 5, de manera que dicho patín recorre dic ha pared interna y al sobrepasar por Ia tolva de descarga 1 1 de los medios de retiro del material sobrante, por gravedad se abre dicha compuerta rotativa 21 descargando el material sobrante en conexión con Ia tolva de descarga 1 1 y al sobrepasar dicha tolva de descarga 1 1 , el patín retoma Ia pared interna del cuerpo de los medios de retiro y cierra Ia compuerta rotativa 21 .

La figura 8 ilustra Ia compuerta 21 cerrada con giro en dirección a Ia tolva de descarga 1 1 , de manera que en Ia figura 9, al conectarse con Ia tolva 1 1 , dicha compuerta 21 se abre y descarga el material. De esta manera se garantiza Ia hermeticidad en el proceso de evaporación .

Por otro lado, bs vapores son capturados del área superior del cilindro rotatorio y son conducidos por conductos hacia un sistema de condensación para su proceso de recuperación de hidrocarburos.

El proceso de condensación puede comprender un sistema convencional de condensado, que comprende medios de succión y transferencia que succiona los vapores provenientes del cilindro rotatorio y se disponen hacia los medios de transferencia de calor, para extraer el calor de dichos vapores mediante medios de enfriamiento para su posterior condensado y almacenamiento en el tanque de recibo de condensados.