Unidades de recuperación de compuestos orgánicos volátiles (COV)

Las unidades de recuperación de COV son sistemas empaquetados destinados a tratar los vapores emitidos durante las operaciones de carga o almacenamiento de productos petrolíferos. Están diseñadas para recuperar compuestos orgánicos volátiles, componentes olorosos o aromáticos evitando las emisiones a la atmósfera.

 

Compuestos Orgánicos Volátiles (COV) son componentes ligeros generados a partir de productos derivados del petróleo, como la gasolina, la nafta, el gasóleo o el petróleo crudo. Las fuentes típicas de vapores de petróleo crudo son el llenado de buques de almacenamiento flotante y descarga (FSO) cerca de las plataformas petrolíferas. También los buques o petroleros en terminales terrestres o parques de tanques pueden generar vapores durante las operaciones de carga y descarga.

Por lo que respecta a los productos petrolíferos refinados, las fuentes típicas de vapores condensados son:

  • Respiración y ventilación de tanques de almacenamiento
  • Carga del tanque de almacenamiento
  • Carga de buques cisterna y barcazas (también llamada carga marítima)
  • Truck loading
  • Carga de vagones
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    Un sistema de tratamiento de vapores es un equipo fundamental para manejar estos vapores, reconocidos como peligrosos para el medio ambiente y la salud humana. Actualmente, la mejor técnica disponible para recuperar estos vapores es la unidad de recuperación de vapores (VRU)  con lechos de carbón activado. Se basan en la tecnología de carbón activo (también llamada adsorción de carbón al vacío), que es la solución más aplicable para productos muy volátiles.

    La gasolina, el gasóleo, la nafta, los condensados, el metanol, el etanol, el benceno, el tolueno, el xileno y también el petróleo crudo son compatibles con los carbones activados. Desde el punto de vista del diseño, una unidad de recuperación de vapores a base de carbón activo está equipada con los siguientes elementos principales:

    1. Los lechos de carbono . Se trata, normalmente, de dos recipientes llenos de carbones activos para capturar los COV de la corriente de vapor y dejar salir el aire limpio.
    2. Las bombas de vacío . Extraen los hidrocarburos capturados de los carbones activos llevándolos a una Columna Absorbente. Las bombas de vacío de anillo líquido o de tornillo seco son las más adecuadas para esta aplicación.
    3. La columna absorbente . Funciona como un estropajo líquido. Aquí los vapores se encuentran con un líquido absorbente, que los absorbe. El producto líquido (absorbente + producto recuperado) se devuelve al depósito de almacenamiento.

    Estos tres componentes principales reflejan los tres pasos principales del proceso que presentan los principios de funcionamiento de una VRU de lecho de carbón:

    • ADSORCIÓN: Los COV se adsorben en los carbones activados.
    • REGENERACIÓN: Los carbones activos se limpian de los hidrocarburos adsorbidos mediante vacío.
    • ABSORCIÓN: Los vapores se dirigen a la columna de absorción, donde son absorbidos por un líquido absorbente.

    Los vapores procedentes de las operaciones de carga o almacenamiento llegan a la unidad de recuperación de vapores (VRU). Entran en el recipiente del lecho de carbón ajustado en modo adsorción/recepción. Los hidrocarburos del vapor se adsorben en los carbones activados (CA) y el aire limpio se libera a la atmósfera.

    Cuando los CA están saturados, tras una media de 10 a 15 minutos, los vapores se dirigen al segundo recipiente. El primer recipiente saturado se aísla y se somete a vacío mediante una o varias bombas de vacío. De este modo, los hidrocarburos adsorbidos se retiran del CA y, a través de las bombas de vacío, entran en la columna de absorción. En la columna absorbente, un fluido absorbente (por ejemplo, gasolina) es regado hacia abajo, mientras que los vapores extraídos y altamente concentrados van en sentido inverso.

    La mayor parte de los hidrocarburos  presentes en el vapor son absorbidos por el líquido absorbente. Los vapores no absorbidos se redirigen al recipiente de CA en modo adsorción/recepción a través de una línea de reciclado. El absorbedor con el producto recuperado se devuelve al depósito de almacenamiento o a la tubería. Cuando termina el ciclo completo, el aire acondicionado está limpio y listo para recibir un nuevo chorro de vapor. Por este motivo, los recipientes de CA cambian de función y los vapores se dirigen al recipiente de CA limpio en modo de recepción. Esta secuencia se repite cada 10-15 minutos mientras entren vapores de hidrocarburos en el Sistema de Recuperación de Vapores .

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    Uno de los principales motivos para instalar una VRU es la necesidad de cumplir la legislación medioambiental. Por lo que respecta al petróleo crudo, la norma está relacionada con la eficacia de recuperación, que suele exigirse que se sitúe entre el 90 y el 95%.

    Para los productos derivados del petróleo cada país tiene su propia norma, muchos países exigen <10 mg/Nm3 según el Protocolo de Gotemburgo firmado. Algunos países van incluso más abajo con límites de emisión de 5 gramos, 2 gramos hasta 150 o 50 mg/Nm3.Las normas sobre componentes aromáticos oscilan entre 10mg/Nm3 hasta 1mg/Nm3.

    volatile-organic-compound-recovery-units_benefits-of-active-carbons-voc-recovery-systems

     

    Un sistema de recuperación de vapores con lecho de carbón reduce los niveles de emisiones, al tiempo que recupera valiosos hidrocarburos. Son capaces de capturar aproximadamente el 99% de los compuestos orgánicos volátiles generados:

  • Cumplimiento de la normativa medioambiental
  • Reducción de las emisiones de COV y mejora de la calidad del aire
  • Entorno de trabajo más seguro para los operarios que trabajan en las terminales
  • Reducción de los efectos sobre la salud de las comunidades locales circundantes
  • Aumento de los beneficios mediante la recuperación de gasolina adicional de los vapores
  • Rápido retorno de la inversión