Uma instalação in-situ de petróleo pesado no Canadá queria aumentar a produção de vapor por meio dos Geradores de Vapor de Passagem Única (OTSGs) a fim de aumentar a produção de petróleo sem aumentar a produtividade da estação de tratamento de água. O aumento da produção resultaria em maior qualidade do vapor (índice vapor/água de caldeira), o que aumentaria o total de sólidos dissolvidos (TDS) e o pH na água de caldeira do OTSG.
Havia a preocupação de que o OTSG passaria por maiores incrustações devido a TDS mais altos presentes na água de caldeira do OTSG em qualidades de vapor superiores.
Para gerenciar o risco de incrustações no OTSG, a Veolia iniciou um programa de monitoramento de deposição que examinava as taxas de deposição nas caldeiras. Os dados foram usados para monitorar a eficácia dos programas de tratamento químico usados para as caldeiras, conforme mostra a Figura 2.
A Veolia determinou que somente o quelante para controle de escala não seria suficiente em pHs de caldeira mais altos e carregamento dos TDS, e propôs um novo programa focado em dispersantes. Um novo polímero de caldeira criado pela Veolia especificamente para OTSGs foi avaliado. O Solus CL 35 é uma mistura de terpolímero quelante e patenteado que se mostrou muito eficiente no controle de incrustações em comparação com os padrões do setor.
Figura 1 - Sondas de caldeira tratadas somente com quelante (acima), com homopolímero tradicional e quelante (meio) e com terpolímero Solus e qualente (embaixo).
Resultado
A performance do programa foi verificada por meio de monitoramento de índices de deposição de íons em geradores a vapor. As figuras 2 e 3 mostram as taxas de deposição de íons antes e depois da aplicação de produtos químicos, bem como o aumento na qualidade do vapor. No gráfico, as taxas de deposição continuaram estáveis ou deminuíram, enquanto a qualidade e produção de vapor aumentaram, indicando que o programa estava mitigando a formação de depósitos em condições de muito estresse. Os resultados dessas análises estavam de acordo com os dados de inspeção durante as interrupções planejadas seguintes.
Essa mudança de processo permitiu que o cliente operasse, com segurança, os geradores de vapor a uma qualidade de vapor superior de 85%, em comparação com a média anterior de 74%, aumentando a produtividade em mais de 10%. Com isso, houve um aumento na produção de vapor sem aumento da produtividade da estação de tratamento de água, gerando uma economia de mais de 14.000.000 USG ao ano de água de reposição.
Figura 2 - Qualidade média do vapor de geradores de vapor de passagem única durante uma avaliação de químicas de tratamento internas. A qualidade do vapor aumentou de forma segura, gerando aumento da produção de petróleo utilizando o equipamento já existente.
Figura 3 - Taxas de deposição de dureza em geradores de vapor de passagem única durante uma avaliação do tratamento químico de passivação. As taxas de deposição melhoraram devido às alterações químicas, e permaneceram baixas conforme a qualidade do vapor aumentou, gerando aumento na produção de petróleo utilizando o equipamento preexistente.