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ALTERNATIVAS DE PRODUCCIN MS LIMPIA EN LA ESTACINDE RECOLECCIN Y TRATAMIENTO CASTILLA II -

SUPERINTENDENCIA DE OPERACIONES APIAY - SOA.DEPARTAMENTO DEL META. ECOPETROL S. A.

CAROLINA QUINTERO GMEZ

UNIVERSIDAD DE LA SALLEFACULTAD DE INGENIERA AMBIENTAL Y SANITARIA

BOGOT D. C.2007

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ALTERNATIVAS DE PRODUCCIN MS LIMPIA EN LA ESTACINDE RECOLECCIN Y TRATAMIENTO CASTILLA II -

SUPERINTENDENCIA DE OPERACIONES APIAY - SOA.DEPARTAMENTO DEL META. ECOPETROL S. A.

CAROLINA QUINTERO GMEZCdigo: 41002102

Proyecto de Grado para Optar el Ttulo deIngeniera Ambiental y Sanitaria

DirectorPEDRO MIGUEL ESCOBAR

Qumico Industrial

UNIVERSIDAD DE LA SALLEFACULTAD DE INGENIERA AMBIENTAL Y SANITARIA

BOGOT D. C.2007

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Nota de aceptacin

_____________________________

_____________________________

_____________________________

_____________________________

____________________________Decano

____________________________Director

____________________________Jurado

____________________________Jurado

Bogot D. C. Abril 2007.

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A D i o s p o r q u i e n t o d a s l a s

c o s a s so n h e c h a s .

A m i s Pa d r e s y f a m i l i a ; b a se

d e m i f o r m a c i n y

f o r t a l e c e d o r e s de s u eos , po ra c ep t a r c a d a u n a d e m i s

d e c i s i o n e s .

Es p e c i a lm e n t e a m i m am p o r

s u a p o y o c o n s t a n t e e

i n c o n d i c i o n a l e n m i v i d a y a

m i a b u e l a , l a cu a l g e n e r

ca r io y esp ec i a l

p r e o c u p a c i n p o r m i f u t u r o .

T am b in p a r a t o d o s a q u e l l o s

q u e c r e y e r o n e n e s t e s u eo , yq u e f u e r o n p a r t e d e e l , p e r o

i n c l u y o t a m b in a l o s q u e

d u d a r o n y a q u e m e r e t a r o n a

s e g u i r a d e l a n t e .

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AGRADECIMIENTOS

La autora expresa sus agradecimientos a:

Universidad de la Salle, especialmente a los profesores, por losconocimientos adquiridos gracias a ellos, durante la carrera deIngeniera Ambiental y Sanitaria.

ECOPETROL S. A., especialmente a las personas que conforman laESTACIN CASTILLA II, de la SUPERINTENDECIA DE OPERACIONESAPIAY , por permitirme realizar este proyecto, brindndome el soportetcnico e institucional.

ECOPETROL S. A. SUPERINTENDECIA DE OPERACIONES APIAY, por laamabilidad en brindarme la informacin necesaria para el desarrollo deeste Proyecto, adems de la hospitalidad de su gente.

Pedro Miguel Escobar, Qumico Industrial y Director de este trabajo,quien con sus altos conocimientos impuls el desarrollo de mi Trabajo deGrado. Por su alegra, su amistad, sus buenos consejos, disposicin y

entrega.

Mauricio Herrera Polana, Ingeniero de petrleos Lder Local de laDireccin de Responsabilidad Integral de la SUPERINTENDECIA DEOPERACIONES APIAY, y asesor externo del proyecto; por sudesinteresada colaboracin y valiosas recomendaciones.

Pedro Alfonso Casallas, Ingeniero de petrleos, y Jefe de Produccin dela Estacin Castilla II, por su apoyo indispensable en la obtencin delmaterial de estudio requerido para el inicio del proyecto.

Ernesto Daz y Jairo Snchez, Ingenieros de petrleos de laSUPERINTENDECIA DE OPERACIONES APIAY y Supervisores de lasEstaciones del Campo Castilla, por facilitarme la informacin necesariaen el desarrollo tcnico de este proyecto de grado.

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William Marn, Operador de la Estacin Castilla II, por su apoyo prestadodurante la ejecucin de este Trabajo de Grado.

A CORPOAMBIENTE, por la asesora prestada en las diferentesactividades del proceso de produccin del crudo pesado.

Miguel ngel Santiago, por la asesora en el estudio y su siempredispuesta amistad.

A mis amigos y mi novio, que me apoyaron y me brindaron fortalezapara continuar con el proyecto

A Sandra Rodrguez, Carlos Blandn, Andrea Guauta, Claudia Villalobos,Jos Vanegas, compaeros de oficina de la SUPERINTENDECIA DEOPERACIONES APIAY por su valiosa amistad.

A las directivas de la Universidad de la Salle, al Decano CamiloGuaqueta, a sus asistentes.

Para todos y cada una de las personas que estuvieron involucradas deuna u otra manera en el desarrollo de este proyecto.

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TABLA DE CONTENIDO

Pg.

GLOSARIO .......................................................................................... 13

SIGLAS Y SIMBOLOGA....................................................................... 18

RESUMEN............................................................................................ 20

ABSTRACT .......................................................................................... 21

1. ASPECTOS GENERALES DEL ESTUDIO ............................................. 22

1.1.OBJETIVOS .................................................................................. 221.1.1.OBJETIVOGENERAL..................................................................... 221.1.2.OBJETIVOSESPECFICOS ............................................................. 221.2.JUSTIFICACIN ........................................................................... 231.3.METODOLOGA............................................................................. 24

2. MARCO DE REFERENCIA.................................................................. 29

2.1.MARCOTERICO.......................................................................... 292.1.1.ELPETRLEOYSUSETAPAS ......................................................... 292.1.2. ECOPETROLS.A......................................................................... 302.2.MARCOCONCEPTUAL ................................................................... 312.2.1.CLASIFICACINYCOMPOSICINDECRUDOS .................................312.2.2.PRODUCCINMSLIMPIA ............................................................ 332.3MARCOJURDICO ......................................................................... 392.3.1.MARCOCONSTITUCIONAL ............................................................ 39

2.3.2.MARCOLEGAL............................................................................. 40

3. DESCRIPCIN DEL PROCESO DE LA ESTACIN DE RECOLECCIN YTRATAMIENTO DE CRUDOS PESADOS CASTILLA II.............................42

3.1.GENERALIDADESDELCRUDOCASTILLA....................................... 423.2.PROCESOSNTERESTACIN........................................................ 43

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3.2.1.SISTEMADERECOLECCIN .......................................................... 443.2.2.SISTEMADEPRUEBAYMEDICIN.................................................. 45

3.2.3.SISTEMADETRATAMIENTO .......................................................... 453.2.4SISTEMADEALMACENAMIENTOYBOMBEO......................................563.2.5.SISTEMASAUXILIARES ................................................................ 583.2.6.BOMBASDETRASIEGO ................................................................ 593.2.7.CALENTADORES.......................................................................... 613.2.8.VLVULASENELPROCESO ........................................................... 61

4. DIAGNOSTICO ESTRATGICO SITUACIONAL (PML)........................63

4.1ANLISISECOMAPA...................................................................... 644.2RECOLECCINYTRATAMIENTODECRUDOPESADO......................68

4.2.1.MATERIASPRIMASEINSUMOS...................................................... 684.2.2.FLUJODEMATERIALES................................................................. 704.2.3.RECURSOAGUAYGENERACINDEAGUASRESIDUALES................... 754.2.4CONSUMODEENERGAYGENERACINDEEMISIONESATMOSFRICAS774.2.5.GENERACINDERESIDUOSCONVENCIONALESYPELIGROSOS. ........ 844.2.6.GENERACINDERUIDO............................................................... 934.2.7.GENERACINDEOLORES............................................................. 944.2.8.RECURSOSUELO......................................................................... 944.2.9.MEDIDASDESEGURIDADYSALUDOCUPACIONAL. .......................... 954.2.10.CONTROLOPERACIONAL ............................................................ 984.2.11.IDENTIFICACINDEACTIVIDADESDELAGERENCIATCNICADEPROYECTOS......................................................................................... 99

4.2.12.DIAGNSTICOGENERALDELASZONASACARGODELAGERENCIATCNICADEPROYECTOS..................................................................... 1014.2.13.ANLISISDOFA....................................................................... 1024.3.EVALUACINDEIMPACTOS .......................................................1054.4CONSOLIDADOSOBREPROBLEMTICACRTICADELOSASPECTOSEVALUADOS......................................................................................108

5. GENERACIN Y SELECCIN DE ALTERNATIVAS DE PML................110

5.1ANLISISDERESULTADOSPARAELCOMPILADODEALTERNATIVAS

DEPRODUCCINMSLIMPIA...........................................................111 5.2.PROGRAMAENPRODUCCINMSLIMPIA. ................................1145.2.1.USORACIONALDELAENERGA................................................... 1155.2.2.FICHATEMTICAENUSORACIONALDELAENERGA ...................... 1195.2.3.OPTIMIZACINDELASACCIONESANTECONTINGENCIASDELAESTACINCASTILLAII.....................................................................120

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5.2.4.MANEJOAMBIENTALDERESIDUOSDURANTELAOPERACINDIRECTAYLAGERENCIATCNICADEPROYECTOS. ................................................ 128

5.3DISEODEPROCEDIMIENTOSCOMPLEMENTODELSISTEMADEGESTININTEGRAL..........................................................................135 5.4DISEODEHOJASDEVIDAENCAPACITACIONES.......................135

CONCLUSIONESRECOMENDACIONESBIBLIOGRAFAANEXOS

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LISTA DE TABLAS

TABLA 1. PERSONAL DE UN PERIODO DE OCHO HORAS. 25TABLA 2. DESARROLLO METODOLGICO. 26TABLA 3. GRAVEDAD API. 32TABLA 4. BASES PARA LA PRCTICA DE LA PRODUCCIN MS LIMPIA. 36TABLA 5. HERRAMIENTAS DE PRODUCCIN MS LIMPIA. 38TABLA 6. CARACTERSTICAS DEL CRUDO CASTILLA. 42TABLA 7. DATOS FSICO QUMICOS 42TABLA 8. ESPECIFICACIONES DEL TANQUE DE PRUEBA 45TABLA 9. ESPECIFICACIONES DE LOS TANQUES DE LA ESTACIN. 46TABLA 10. ANLISIS QUMICO DEL AGUA 51TABLA 11. ESPECIFICACIONES DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO 57

TABLA 12. ACCIONES BSICAS PARA OPERACIN DE EQUIPOS 60TABLA 13. PRIORIZACIN DE REAS SEGN CRITICIDAD 65TABLA 14. CANTIDADES UTILIZADAS EN PRODUCCIN 68TABLA 15. FLUJO DE MATERIALES EN EL TRATAMIENTO DE CRUDO. 72TABLA 16. FLUJO DE MATERIALES EN EL TRATAMIENTO DE AGUA. 72TABLA 17. RESULTADOS ANLISIS FISICOQUMICOS Y BACTERIOLGICOS DEL RO CAO

GRANDE 75TABLA 18. CARACTERIZACIN DEL VERTIMIENTO DE LA ECII 77TABLA 19. GENERADORES DEL CCM 78TABLA 20. COMPOSICIN PORCENTUAL DE RESIDUOS CONVENCIONALES. 90TABLA 21. COMPOSICIN PORCENTUAL DE RESIDUOS PELIGROSOS 91TABLA 22. ACTIVIDADES REALIZADAS DE ENERO ABRIL DEL 2006. 100TABLA 23. MATRIZ DOFA. 102

TABLA 24. RESUMEN DE LOS RESULTADOS DE LA EVALUACIN. 105TABLA 25. COMPILACIN Y PRIORIZACIN DE IMPACTOS /RIESGOS. 106TABLA 26. COMPILACIN Y PRIORIZACIN DE IMPACTOS SIGNIFICATIVOS. 106TABLA 27. CONSOLIDADO SOBRE PROBLEMTICA CRTICA DE LOS ASPECTOS EVALUADOS.

108TABLA 28. ALTERNATIVA Y TIEMPO DE IMPLEMENTACIN 112TABLA 29. RUTINAS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO A EQUIPOS DE MEDICIN 117

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LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1. ASPECTOS DE IMPORTANCIA DE LA PRODUCCIN MS LIMPIA. ...............................35FIGURA 2. ESQUEMA DE DISTRIBUCIN DE LA ESTACIN CASTILLA II .......................................44FIGURA 3. SISTEMA DE MLTIPLE DE RECOLECCIN........................................................................44FIGURA 4. IMGENES DE LOS TANQUES DE SURGENCIA..................................................................47FIGURA 5. ESQUEMA TANQUE DE COMPENSACIN............................................................................48FIGURA 6. TANQUE DE LAVADO. .............................................................................................................49FIGURA 7. ESQUEMA DE TRATAMIENTO ACTUAL...............................................................................51FIGURA 8. CELDAS DE PLACAS CORRUGADAS DE LA ECII ...............................................................52FIGURA 9. ESQUEMA SECCIONAL TRANSVERSAL DEL DESNATADOR. .........................................53FIGURA 10. PISCINAS DE LA VARA, ZONA DE GESTIN DE RESIDUOS DEL CAMPO CASTILLA.

...............................................................................................................................................................54

FIGURA 11. UNIDAD DE LECHOS DE SECADO .......................................................................................54FIGURA 12. TIPO DE COMPUERTAS. .........................................................................................................55FIGURA 13. TANQUES DE ALMACENAMIENTO. ....................................................................................57FIGURA 14. BOMBAS DE DESPACHO........................................................................................................58FIGURA 15. CALENTADORES. ....................................................................................................................61FIGURA 16. ECOMAPA. ................................................................................................................................67FIGURA 17. INSUMOS QUMICOS DEL TRATAMIENTO DE AGUA. ....................................................69FIGURA 18. FLUJO DE MATERIALES EN EL TRATAMIENTO DE CRUDO..........................................70FIGURA 19. FLUJO DE MATERIALES EN EL TRATAMIENTO DE AGUA ACEITOSA. ......................71FIGURA 20. SISTEMA SIMPLE DE TRATAMIENTO DE GAS..................................................................73FIGURA 21. ZONAS DE TRABAJO DE LA GTP. ........................................................................................74FIGURA 22. IMAGEN DE LOS CALENTADORES PIROTUBULARES.. ..................................................79FIGURA 23. DIAGRAMA BSICO EN BALANCE ENERGTICO............................................................83

FIGURA 24. DIAGRAMA BSICO EN BALANCE DE EMISIONES FUGITIVAS. ..................................84FIGURA 25. IMGENES DEL CUARTEO DE RESIDUOS DE LA ECII. ...................................................89FIGURA 26. RESIDUOS INSTITUCIONALES CONTRA LOS INDUSTRIALES. .....................................91FIGURA 27. RESIDUOS CONVENCIONALES Y PELIGROSOS. ..............................................................92FIGURA 28. ACCIONES CON POSIBILIDAD DE GENERAR AFECCIONES EN LA SALUD. ..............96FIGURA 29. FALTA DE RIGUROSIDAD EN EL PROGRAMA DE ORDEN Y ASEO..............................96FIGURA 30. ACCIONES BSICAS PARA UN PMIR DE LA GTP.. .........................................................132

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LISTA DE ANEXOS

Anexo 01-Actividades diarias de los trabajadores de la operacin directa.Anexo 02-Cuestionario de informacin general.Anexo 03-Marco legal.Anexo 04-Especificaciones tcnicas de equipos e instrumentacin.Anexo 05-Actividades propias de la ampliacin.Anexo 06-Encuesta bsica para el diagnostico general situacional.Anexo 07-Hojas de seguridad de los insumos qumicos.Anexo 08-Diagrama de flujo ECII.Anexo 09-Ruteo de residuos para la GTP.

Anexo 10-Recoleccin de informacin de pozos.Anexo 11-Balance de materia.Anexo 12-Diagrama del balance de materia.Anexo 13-Recoleccin de informacin para el diagnstico en agua.Anexo 14-Recoleccin de informacin en ure.Anexo 15-Compilado especificaciones tcnicas de equipos e instrumentacinAnexo 16-Tipos y cantidades de residuos.Anexo 17-Clasificacin de residuos.Anexo 18-Recoleccin de informacin en el tema de residuos.Anexo 19-Recoleccin de informacin en el tema de ruido.Anexo 20- Recoleccin de informacin en el tema de olores.Anexo 21- Recoleccin de informacin en rea de produccin sobre seguridad

industrial y salud ocupacional.Anexo 22- Recoleccin de informacin en rea de produccin sobre controloperacional.Anexo 23- Etapas de las gerencia tcnica de proyectosAnexo 24- Actividades de la estacin durante enero diciembre 2006.Anexo 25- Metodologa para la evaluacin de impactos.Anexo 26- Matriz para evaluacin de impactosAnexo 27- Alternativas de produccin ms limpia.Anexo 28- Rutas de evacuacin.Anexo 29- Reporte inicial del derrame de hidrocarburos para la ECII.Anexo 30-Fichas descriptivas de residuos generados por la gerencia tcnica de

proyectos.ANEXO 31-Conformacin del grupo interdisciplinario de medicin.ANEXO 32- Procedimiento de seleccin de sistemas de medicin.ANEXO 33-Procedimiento gua para manejo de hse en obras contratadas (GTP)ANEXO 34-Hojas de vida de capacitaciones para la prevencin, respuesta ycontrol de derramesAnexo 35-Hoja de vida para capacitacin de uso racional de energa

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GLOSARIO

API:. Instituto Americano del Petrleo de Estados Unidos deNorteamrica, encargado de estandarizar y normalizar bajoestrictas especificaciones de control de calidad, diferentesmateriales y equipos para la industria petrolera. Igualmenteestablece normas para diseo, construccin y pruebas eninstalaciones petroleras, incluyendo diseo de equipos y pruebasde laboratorio para derivados del petrleo.

ASESOR DRI:. Funcionario de la Direccin de ResponsabilidadIntegral que apoya a los otros departamentos en los aspectos desalud, ambiental, seguridad y calidad (HSEQ).

AUDITORIA INTERNA:. Es una auditoria que se realiza por, o ennombre de la propia organizacin, para la revisin por la direcciny con otros fines internos, y puede constituir la base para unaauto declaracin de conformidad de una organizacin.

BS&W: Es la cantidad de agua y sedimento que se encuentraemulsificado o suspendido en el crudo, combustoleo u otro

hidrocarburo pesado. Se debe determinar mediante pruebas delaboratorio sobre una muestra representativa del lquido.

CALIBRACIN: El conjunto de operaciones que tiene porfinalidad determinar los errores de un instrumento para medir y,de ser necesario, otras caractersticas metrolgicas.

CMARA DE EXPANSIN:Es una prolongacin del tubo capilaren la punta del termmetro. Previene el aumento excesivo depresiones en los termmetros llenos de gas.

GERENCIA TCNICA DE PROYECTOS (GTP): Persona natural ojurdica, privada o pblica, nacional o extranjera, queindividualmente o en conjunto con otra (s) se obliga (n) a unadeterminada prestacin, a cambio de una contraprestacin.

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DESEMULSIFICANTE: Qumico, que se usa para ayudar aromper la interfase crudo agua y que ayuda a separar estos dos

lquidos, y as obtener resultados del agua en emulsin.

DIQUE: Estructura que rodea los tanques de almacenamiento dehidrocarburos. Se disea de tal manera que su capacidad deretencin de fluido en el evento de un derrame masivo, sea 1.1veces la capacidad del tanque ms grande.

DETERMINACIN DE LA GRAVEDAD API: Es un mtodoutilizado por la industria petrolera para expresar la densidad delquidos del petrleo. La gravedad API se mide a travs de unhidrmetro con una escala graduada en grados API y densidadrelativa (conocida anteriormente como gravedad especifica). Lagravedad API es un sistema numrico utilizado en el petrleo ysus productos correlacionando grados con la densidad y ladensidad relativa.

EQUIPO DE MEDICIN: Instrumento de medicin, software,patrn de medicin, material de referencia o equipos auxiliares ocombinacin de ellos necesarios para llevar a cabo un proceso demedicin.

LNEA DE CONDUCCIN:Tubera utilizada para la conduccin dehidrocarburos entre diferentes instalaciones de procesamiento,almacenamiento, bombeo, o puertos de exportacin.

GRAVEDAD API: es una forma de expresar la densidad de unlquido en una escala de 0-100 para una fcil comparacin.

INCIDENTE:Evento no planeado, que causa o puede causar daoa personas, bienes, ambiente o imagen.

INTERVENTOR:Es el funcionario designado por el personal de laOperacin Directa, o quien fuere contratado por ECOPETROL S. A.,para que verifique y controle las obligaciones emanadas de uncontrato, de manera que ste cumpla su finalidad, dentro delplazo previsto y el presupuesto asignado.

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OPERACIN DIRECTA (OP): Personal de contratacin directa deECOPETROL S.A., conformado por Ingenieros de produccin.

PELIGRO: Potencial de causar dao. Fuente o situacin conpotencial de dao en trminos de lesin o enfermedad, dao a lapropiedad, al ambiente de trabajo o una combinacin de estos(NTC-OHSAS 18001).

PHVA: Segn la gestin: en la fase "Planear", se identifican losproblemas y se definen los objetivos y polticas, en la fase de"Hacer" se implementa lo planeado, en la fase "Verificar", sedetermina el desempeo y los objetivos trazados y en la fase"Actuar", se busca que el sistema responda de manera adecuada alas circunstancias cambiantes, mejorando continuamente eldesempeo ambiental.

PLIEGO DE CONDICIONES: Conjunto de requerimientosjurdicos, tcnicos y econmicos que se establecen para unacontratacin. El pliego de condiciones se utiliza para losprocedimientos de licitacin.

MATRIZ RAM:Matriz de Evaluacin de Riesgos (por sus siglas eningls Risk Assessment Matriz).

MARRANO: Son herramientas, dotadas de sofisticadossensores, los cuales se adhieren internamente a las paredes de lastuberas de conduccin y recorren las lneas de transporte decombustibles detectando deformaciones y defectos de las tuberascomo la corrosin.

MLTIPLE DE RECOLECCIN: Perteneciente A la etapa derecoleccin. Es el arreglo de tuberas conectadas con susrespectivos accesorios para que mediante un juego de vlvulas,las corrientes de las lneas entrantes se puedan dirigir hacia laslneas salientes segn se requiera.

RIESGO:Probabilidad de que se materialice una amenaza. (NTC-OHSAS 18001).

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SGI: Sistema de Gestin Integral conformado por el Sistema deGestin Ambiental, Sistema de Gestin Social, Sistema de Gestin

de Calidad y Sistema de Gestin en Seguridad Industrial y SaludOcupacional.

SGA:Parte el Sistema de Gestin de una organizacin, empleadapara desarrollar e implementar su poltica ambiental y gestionarsus aspectos ambientales. (NTC ISO 14001:2004).

SG SYSO: Parte del Sistema de Gestin Integral, que facilita laadministracin de los riesgos de Seguridad y Salud Ocupacional(S&SO) asociados con el negocio de la organizacin (NTC-OHSAS18001).

TANQUES DE SURGENCIA: (Perteneciente a la etapa deseparacin). Son los tanques con bafles que restringen el flujo yobligan a la corriente de entrada a pasar por el colchn de aguapara su lavado (ocurre mientras la corriente asciende por elcolchn de agua). Este tanque tambin cuenta con llaves lateralesinstaladas a diferentes alturas para conocer el nivel de la interfaseagua - aceite. El tanque posee una conexin en su tope para laextraccin de gas (bota de gas). Su funcin principal es retirar elagua libre.

TANQUE DE COMPENSACIN: (Perteneciente a la etapa depretratamiento) Son los tanques encargados de proporcionar unacabeza hidrulica al proceso y permitir la entrada de flujo a loscalentadores de crudo.

TANQUES DE LAVADO: (Perteneciente a la etapa detratamiento) Son tanques que cuentan con sistemas internos parala generacin de turbulencia que facilita la separacin de las gotasde aceite y agua. Se crea un colchn de agua por el que entra lacorriente y el aceite separado asciende formando una pelcula quefluye a la siguiente fase por rebose. Cuentan con pierna de agua,bota de gas y llaves para medicin del nivel de la interfase. Sufuncin principal es el retiro del agua emulsionada.

TANQUES DE ALMACENAMIENTO: Recipientes donde sealmacena el fluido en la etapa final del proceso. De estos

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recipientes se despacha la produccin hacia el destino final unavez el fluido se encuentra dentro de parmetros.

TRMINOS DE REFERENCIA: Conjunto de requerimientosjurdicos, tcnicos y econmicos que se establecen para unacontratacin. los trminos de referencia se utilizan para losprocedimientos de invitacin directa y solicitud de ofertas.

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SIGLAS Y SIMBOLOGA

SIGLA SIGNIFICADOART Anlisis de riesgos de trabajoBFD Barriles de fluido por da.BOPD Barriles de fluido de produccin por da.BL Barril.BLS Barriles.BPD Barriles por da.BS&W Cantidad de agua presente en la mezcla de los fluidos de

produccin.BWPD Barriles de agua por da.Cp Centipoises, unidad aplicada a la viscosidad de un fluido

lquido.CCM Centro de control de motores.EBA Estacin de Bombeo Apiay.ECI Estacin Castilla I.ECII Estacin Castilla II.ECH Estacin Chichimene.EPP Elementos de Proteccin Personal.

EPA Environmental Protection Agency. F Gados FahrenheitGAL Galones.GPD Galones por da.GPM Galones por minuto.GPS Galones por segundo.GE Gravedad especfica.GTP Gerencia Tcnica de Proyectos.H HoraHP Caballos de Potencia.

HSEQ Seguridad, Salud Ocupacional, Ambiente y Calidad.ISO Internacional Organization for EstandardizationKBFD Miles de barriles de fluido por da.Kg KilogramoKw KilowattMBLS Millones de barriles.

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L LitroLb Libra

OP Operacin Directa.PML Produccin Ms LimpiaPpm Partes por millnPsi Pounds per square inchRPM Revoluciones por minuto.Q Caudal de fluido.SOA Superintendencia de Operaciones Apiay.Scf Standar cubic feet.SGA Sistema de Gestin Ambiental.STAP Sistema de Tratamiento de Aguas Aceitosas de Produccin.

WEMCO Marca de las unidades de flotacin de gas inducido

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RESUMEN

Este trabajo de grado naci a partir del proyecto interno de ECOPETROLS. A. de crecimiento continuo en la produccin ecoeficiente de crudospesados de la cuenca de los llanos orientales; es decir, la actualizacin yoptimizando de las actividades y los procesos de la Operacin Directa yla Gerencia Tcnica de Proyectos de la Superintendencia de OperacionesApiay, y especialmente las estaciones de recoleccin y tratamiento decrudo.

El objetivo principal de este trabajo es el diseo de alternativas deproduccin ms limpia en la Estacin de Recoleccin y TratamientoCrudo pesado Castilla II, donde las opciones de han orientado al ahorroy uso eficiente de los recursos, buenas practicas operacionales y enespecial el manejo correcto y amigable con el ambiente de los residuosconvencionales y peligrosos generados en la estacin por la operacindirecta o la contratista.

Actualmente la Estacin de Recoleccin y Tratamiento Crudo pesadoCastilla II, afronta la etapa de ampliacin y/ remodelacin, aumentandola capacidad de produccin y bombeo de producto hacia la Estacin de

Bombeo Apiay (EBA), y desde ah a las diferentes refineras.

En otra parte el diseo de alternativas de produccin ms limpia estuvobasado en los objetivos especficos y base metodolgica, la cual sedesarroll en tres fases; la de identificacin y recoleccin de datos, lafase de anlisis cualitativo y cuantitativo, y por ultimo la compilacin yanlisis de datos tericos y de campo.

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ABSTRACT

This work of degree begins from a inner project of continuous growth inthe eco-efficient production of heavy crude from the river basin of theLlanos Orientales made by ECOPETROL S.A; to sum up, the updateand optimizing of the activities and the processes of the DirectOperation and the Technical Management of Projects of the Supervisionof Apiay Operations, and specially the stations of harvesting andtreatment of crude.

The main intention of this work is the design of alternatives of cleanerproduction in the Station of Harvesting and heavy Crude TreatmentCastilla II, where the options have been oriented to the saving andefficient use of the resources, good operational practices and in specialthe correct and friendly handling with the atmosphere of theconventional and dangerous remainders generated in the station by thedirect operation or the service provider.

Nowadays the Station of Harvesting and heavy Crude Treatment CastillaII, confronts the stage of extension and remodeling, increasing the

capacity of production and pumping of the product towards the Stationof Pumping Apiay (EBA), and from there to the different refineries.

Elsewhere the design of alternatives of cleaner production was based onthe specific objectives and methodological bases, which were developedin three phases; the one of identification and data collection, the phaseof qualitative and quantitative analysis, and finally the compilation andanalysis of theoretical and field data.

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1. ASPECTOS GENERALES DEL ESTUDIO

1.1. OBJETIVOS1.1.1. OBJETIVO GENERAL

Realizar un diagnostico situacional y proponer alternativas de produccinms limpia en la estacin de recoleccin y tratamiento de crudospesados Castilla II, de la Superintendencia de Operaciones Apiay.ECOPETROL S. A.

1.1.2. OBJETIVOS ESPECFICOS

Reconocer los procesos productivos de la estacin de recoleccin ytratamiento Castilla II.

Identificar los diferentes componentes de los procesos productivos

de la estacin Castilla II.

Realizar la composicin fsica de los residuos slidos, especiales ypeligrosos en la estacin Castilla II.

Realizar el diagnostico situacional de la estacin Castilla II.

Proponer tcnicas de produccin ms limpia en la estacin derecoleccin y tratamiento Castilla II.

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1.2. JUSTIFICACIN

Siendo Castilla II una estacin con una produccin actual de 60.000barriles de fluido de produccin por da (BOPD)1y planeando tener parael ao 2009 una produccin de 90.000 BOPD, obligando as a un procesode ampliacin debido a la gran reserva petrolfera por explotar, la cualasciende a 2600 millones de barriles (MBLS) de los cuales, se hanextrado alrededor de 90 MBLS. ECOPETROL S. A., comenz desde elao 2000 obras de ampliacin en toda la infraestructura, generandoimpactos en el medio ambiente, tales como cambio paisajstico,aumento de ruido, olores, residuos lquidos, slidos y peligrosos, riesgosprofesionales y enfermedades profesionales, y cambios en el uso delsuelo.

Dando solucin por medio de esta prctica empresarial, a laSuperintendencia de Operaciones Apiay (SOA), mejorar la eco eficienciade los procesos, enfocados a las diferentes alternativas de produccinms limpia, las cuales son necesarias para el mejoramiento continuo decada proceso, reduciendo los niveles de contaminacin ambiental,disminuyendo los costos, proporcionando mejoras operacionales ytecnolgicas, reduciendo riesgos, mejorando la imagen frente a lasautoridades ambientales, la comunidad, los clientes y los asociados, y el

cumplimiento de la legislacin Colombiana.

Es aqu donde se hizo necesaria la participacin del ingeniero ambientaly sanitario, aportando soluciones de ndole tecnolgico y nuevasalternativas de produccin ms limpia en las reas afectadas, es el casodel sistema de tratamiento de aguas aceitosas de produccin (STAP), elcual fue diseado sin tener en cuenta acciones de ampliacin en lageneracin de lodos provenientes de las celdas de flotacin; donde sufuncionamiento se ha visto afectado debido a la baja eficiencia en elproceso de filtracin del agua y la suspensin de la construccin de laobra; as mismo con el aporte de las diferentes tcnicas de produccinms limpia se busc obtener opciones diferentes al rediseo ante laproblemtica presentada por este y cada una de las operacionesunitarias desarrolladas.

1www.ecopetrol.com.co

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1.3. METODOLOGA

El trabajo de prctica profesional se desarroll en la estacin Castilla II(ECII), de la Superintendencia de Operaciones Apiay (SOA), ECOPETROLS. A., guiado por una metodologa aplicada a la identificacin,recoleccin de datos, anlisis cualitativo, cuantitativo y evaluativo pormedio de compilacin de informacin primaria, y utilizando herramientastales como formatos y listas de chequeo entre otros, para la recoleccinde datos de forma directa y la realizacin de un diagnstico enfocado enla bsqueda de la eficiencia, beneficios econmicos en los procesos de laestacin y reduccin de riesgos ambientales y profesionales.

Este trabajo de grado se desarroll en tres fases; la de identificacin yrecoleccin de datos, la fase de anlisis cualitativo y cuantitativo, y porultimo la compilacin y anlisis de datos tericos y de campo

La primera fue la de identificacin y recoleccin de los datos, procesos,obras y actividades realizadas, en el periodo comprendido de la prcticaprofesional, as como los componentes de los procesos y operacionesunitarias, siendo este un trabajo netamente de oficina donde la fuentede informacin fue los manuales, procedimientos, instructivos yformatos del sistema de gestin integral de la SOA y de la ECII.

En la segunda fase se realiz el anlisis cualitativo y cuantitativoconvirtindose en trabajo de campo; en la que se realiz una recoleccinde datos por medio de formatos y listas de chequeo previamenteestructurados sobre temas relacionados a los componentes de cadaproceso desarrollado durante el periodo de prctica empresarial,posteriormente verificados con la informacin encontrada en la etapa deoficina generando as un registro del comportamiento de los datosproporcionando conclusiones sobre las reas criticas del proceso.

Finalmente pasamos a la fase de compilacin y anlisis de datos tericosy de campo, desarrollando un diagnstico estratgico situacional, el cualcompar el marco de referencia y la situacin actual, adems deinterpretar y presentar soluciones para cumplir a cabalidad con losobjetivos de la produccin ms limpia en la estacin de recoleccin ytratamiento de crudo pesado.

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La poblacin considerada en este trabajo son los trabajadores del reade la estacin Castilla II de ECOPETROL S. A., ya que ellos en muchas

oportunidades son los que suministran la informacin del estudio,adems que ellos son importantes en el momento de la implementacin,por que sern los vigilantes del cumplimiento de las acciones demejoramiento continuo.

La ECII, tiene en cada periodo laboral de ocho horas poblacin delpersonal directo y personal contratista, los cuales son generadores dediferentes actividades y compromisos para el tratamiento del crudo y eneste momento para la ampliacin de la estacin; en el Anexo 01encontramos las actividades diarias de esta poblacin:

Tabla 1. Personal de un periodo de ocho horas.PERSONAL NMEROSupervisor 1Operador 1

Auxiliar de operador 1Obreros y personal de mantenimiento 2

Supervisor rea ambiental DAOperador STAP DA

Conductor y ayudante de camin de vaco DATuberos DA

Soldadores DAMecnicos DAElctricos DA

Instrumentistas DAPintores DAAlbailes DA

Fuente. La Autora.

*De acuerdo a la actividad.

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Tabla 2. Desarrollo metodolgico.

OBJETIVO

FASE

METODOLGICA ACTIVIDAD PLANEADA RE

Realizar visitas para identificarfsicamente la ECII.

Se realizespecficcomplet

Recopilar informacin de losproyectos actuales por parte dela operacin directa y la gerenciatcnica de proyectos deECOPETROL S. A. para lasdiferentes actividades realizadasdentro de la ECII.

La SOA,contratopara lossobre lotiempo dgenerali

Compilar informacin primaria

sobre el funcionamiento de laECII y las operacionesgeneradoras de impactos almedio ambiente.

Se realiz

por medentrevisy el manestacin

Seleccionar las actividades quese analizarn en el estudio dealternativas de PML, para laECII.

Observaactividaddebido aseleccioprctica

1. RECONOCERLOS PROCESOS

PRODUCTIVOS DELA ESTACIN DERECOLECCIN YTRATAMIENTOCASTILLA II.

FASE I

Reconocimiento delos procesos, obrasy actividadesrealizadas en laECII.

Crear un formato de recoleccinde informacin, en el que seespecifiquen las entradas y

salidas de materiales en cadauno de los procesos.

Se efectsimplificchequeo

constaninstrume

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OBJETIVOSFASE

METODOLGICAACTIVIDAD PLANEADA RE

Identificar los diferentescomponentes tecnolgicos,operativos, entradas y salidasde cada uno de los procesos.

Estos cola primecomplemmanuale2. IDENTIFICAR

LOS DIFERENTESCOMPONENTES DELOS PROCESOSPRODUCTIVOS DELA ESTACINCASTILLA II.

Compilar los componentes decada proceso de la ECII.

Con los informaccondicila PML; como: ecantidadlas diferprevenc

racional

3. REALIZAR LACOMPOSICINFSICA Y LASCARACTERSTICASDE PELIGROSIDADDE LOS RESIDUOSPELIGROSOS.

FASE II

Anlisis cualitativo y

cuantitativo,recoleccin de datos.

Realizar por medio del cuarteola composicin fsica de losresiduos slidos y peligrosos,en cada uno de los sitiosescogidos.

Se realizde geneDirecta posibleslas activuna estade crudofsica palas identpeligrosde carc

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OBJETIVOFASE

METODOLGICAACTIVIDAD PLANEADA RES

4.Realizar eldiagnosticosituacional de laECII.

Disear un diagnostico de lasreas de recoleccin,tratamiento de crudo pesado,STAP, almacenamiento ybombeo.

El diagnostproduccinejes de la phacia las contratista

Realizar balances de materia alas actividades seleccionadasde la operacin directa (OD) yla gerencia tcnica deproyectos (GTP) de la ECII.

No pudo seinadecuadaobsoleta y pesar de eexistenciassuministra

Disear acciones de

mejoramiento con base en eldiagnstico, por medio defichas temticas de PML, porproceso y/o actividadseleccionada de la ECII.

Se formula

ambiental,actividadesde acuerdorelevancia diagnostico

Realizar un consolidado de pmlpara la ECII.

Present dposibilidad

Disear estrategias para elmonitoreo de resultados almomento de implementarse lapml en la ECII.

El medio sepor medio y externas

5. Proponertcnicas deProduccin mslimpia en laEstacin deRecoleccin yTratamientoCastilla II.

FASE III

Compilacin yanlisis de datostericos y decampo paradesarrollar eldiagnsticosituacional yalternativas deproduccin mslimpia.

Realizar capacitaciones en pml

y la forma de monitoreo decalidad, a los inspectores deS&SO, responsables de la OD yla GTP en la ECII.

El program

diseo de ly ms impECII teniennecesidad

Fuente: La Autora

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2. MARCO DE REFERENCIA

2.1. MARCO TERICO2.1.1. EL PETRLEO Y SUS ETAPAS

El petrleo es un hidrocarburo, los hidrocarburos son compuestos dehidrgeno y carbono, que se encuentran en la naturaleza en estadoslido, lquido y gaseoso. El petrleo se formo en la tierra hace millonesde aos como resultado de la transformacin de grandes cantidades demateria orgnica, es decir, restos de organismos terrestres y acuticos.Esta materia se fue acumulando en el fondo de los ocanos y de losgrandes lagos y al mismo tiempo fue recubierta por partculas de lodo,arcilla y arena tradas por los ros desde los continentes2.

3La bsqueda del petrleo se adelanta con el avalu del potencialpetrolero en donde los gelogos son los encargados de evaluar elpotencial petrolfero de las cuencas sedimentarias. Para ello recopilan yevalan datos existentes de geologa de superficie, geologa delsubsuelo y de geofsica.

Si los datos obtenidos justifican la exploracin con taladro se determinala localizacin ms favorable del pozo exploratorio, llegando a la etapaculminante en la bsqueda del petrleo. Esta etapa es la ms costosa yla nica que puede comprobar la existencia del petrleo y/o gas natural,que adems debe existir en cantidades que justifiquen su extraccin yaprovechamiento.

Si el pozo se declara productor, se procede a su terminacin. Para ellose baja la tubera de produccin, y se coloca un empaque por encima delas zonas productoras, para que selle el espacio entre la tubera delrevestimiento y la tubera de produccin. Luego para poder controlar laproduccin del pozo, se procede a instalar el conjunto de vlvulas, desuperficie llamado rbol de navidad.

2ECOPETROL, El Petrleo y su mundo. 1 ed. Bogot, Colombia. 1999. P 17.3ECOPETROL, Ibd., 20.

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El petrleo que fluye o se bombea de los pozos se recoge a travs detuberas de recoleccin conectadas a los rboles de navidad, estas lneas

conducen el petrleo a las estaciones de recoleccin y tratamiento decrudo, donde se separa el petrleo, agua, gas y los residuos desedimentos del petrleo. De all sale hacia los tanques dealmacenamiento y zona de bombeo.

El petrleo tratado se lleva a la refinera y el principal medio detransporte son los oleoductos. Este consiste en tuberas soldadas conestaciones de bombeo qu impulsan el petrleo a travs de ellas,aunque tambin se puede usar el transporte por carro tanques; es elcaso del Campo Castilla, donde se realiza el bombeo directo a laEstacin de Bombeo Apiay desde la ECI.

2.1.2. ECOPETROL S. A.

A continuacin se presenta informacin bsica de la empresacolombiana de petrleos, ECOPETROL S.A., tal como su informacingeneral a nivel nacional y a nivel del Campo Castilla, especficamente laEstacin Castilla II.

2.1.2.1. INFORMACIN GENERAL

ECOPETROL S. A. es una sociedad pblica por acciones, del ordennacional, vinculada al Ministerio de Minas y Energa, constituida comosociedad annima que desarrolla sus actividades en el sector de loshidrocarburos. El objeto social de ECOPETROL S.A. es el desarrollo, enColombia o en el exterior, de actividades comerciales o industrialescorrespondientes o relacionadas con la exploracin, explotacin,refinacin, transporte, almacenamiento, distribucin y comercializacinde hidrocarburos, sus derivados, productos, afines, o combustibles concapacidad de sustituirlos, y de operaciones subsidiarias, conexas ocomplementarias de dichas actividades.

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2.1.2.2. SUPERINTENDENCIA DE OPERACIONES APIAY.

La Superintendencia de Operaciones Apiay, denominada hasta el 2003como Gerencia Llanos, est aproximadamente 30 Km., al Sur-Este de laciudad de Villavicencio dentro de las coordenadas geografas (origenBogot) Norte: 934.000 a 948.000 y Este: 1.064.500 a 1.080.000.Geogrficamente es un rea plana con alturas que oscilan entre 180 y340 m. sobre el nivel del mar. La principal va de acceso es la carreteraque de Villavicencio conduce a Puerto Lpez, (Ver Anexo 02).

2.1.2.2.1. GENERALIDADES DEL CAMPO CASTILLA

El Campo Castilla tienen su ubicacin a 30km al sur de la ciudad deVillavicencio en el Departamento del Meta, en la jurisdiccin delmunicipio de Castilla La Nueva y dentro de la cuenca intermedia de losros Guamal y Orotoy correspondientes a los llanos orientales. (VerAnexo 02)

El cdigo CIIU correspondiente para las actividades generadas en la

ECII, es el de la seccin C, donde se refiere a la explotacin de minas ycanteras, posteriormente encontramos la divisin la cual genera msacercamiento a la actividad desarrollada que para este caso seria el 11con la extraccin de petrleo crudo y gas natural, y para finalizar el 20como grupo, para actividades de servicios relacionados con la extraccindel petrleo y de gas excepto las actividades de prospeccin. Generandoas el cdigo CIIU C1120.

2.2. MARCO CONCEPTUAL2.2.1. CLASIFICACIN Y COMPOSICIN DE CRUDOS

La forma de clasificar el crudo de produccin, es por medio de lagravedad API, y en ECOPETROL S. A. la tabla utilizada es la siguiente:

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Tabla 3. Gravedad API.

TIPO DE CRUDO GRAVEDAD API

Crudos livianos 30,0 - 40,1Crudos medianos 22,0 - 29,9Pesados 10,0 - 21,9

Expresados9,9 - 0 menos y viscosidad mayor de 10.000centipoises bajo condiciones de yacimiento.

Fuente: Manual de produccin del campo Castilla. 2005.

Otra modalidad que se utiliza para clasificar los crudos es sucomposicin, por la cual se catalogan como de base parafnica, naftnicay mixta o intermedia, de acuerdo con la naturaleza de los hidrocarburos

que contengan: Crudos de base parafnica: Contienen parafina y muy poco o

ningn material asfltico. Son aptos para obtener gasolina de bajooctanaje. De ellos se producen cera parafnica y aceiteslubricantes de alta calidad.

Crudos de base naftnica: Contiene poca o ninguna parafina, peros contienen material asfltico en grandes proporciones. Producenaceites lubricantes.

Crudos de base, mixta o intermedia: Contienen material asfltico yparafnico. En su composicin entran hidrocarburos parafnicos ynaftnicos, junto con cierta proporcin de hidrocarburosaromticos.

Teniendo en cuenta que el agua en este proceso es asociada con laproduccin de crudo; la cual se puede hallar presente de diferentesmaneras, segn su grado de mezcla.

Como agua libre: Esta agua se incorpora al crudo a causa de la

agitacin a la que est sometido durante el proceso extraccin delsubsuelo; los tiempos de decantacin en el proceso sonrelativamente cortos.

Como agua emulsionada: A diferencia del agua libre, es la quepermanece mezclada con el crudo sin separarse cuando se dejareposo.

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En una emulsin, el lquido que aparece en pequeas gotas se conoce

como la fase dispersa o interna, y el que rodea las gotas se llama fasecontinua o externa.

En el proceso de rompimiento/separacin de las emulsiones de agua enpetrleo se presentan dos fuerzas que se oponen constantemente:

La tensin superficial del agua, la cual permite que las gotaspequeas formen gotas mayores, que se asientan por gravedadcuando estn lo suficientemente grandes.

La pelcula del agente emulsificador que rodea al agua tiende aevitar la unin de las gotas y, an en el choque de dos o msgotas, tiende a quedar entre ellas de manera que no puedeformarse una gota ms grande.

Los slidos tambin hacen parte fundamental de esta mezcla ya que sonpartculas orgnicas e inorgnicas que se encuentran en los fluidosproducidos, y que segn su naturaleza y tamao se clasifican endisueltos y suspendidos.

Disueltos: Se encuentran en estado inico en el agua y se

determinan usualmente por anlisis qumico.

Suspendidos: Son de tamao relativamente grande, cuyo pesoespecfico permite que se mantengan flotando en el agua.

2.2.2. PRODUCCIN MS LIMPIA

Tomando como referencia las definiciones de diferentes organizacionesreconocidas para el desarrollo de este tema, se recogi cada uno deellas formalizando todas las ideas que conlleven al desarrollo de esteinterrogante.

La UNEP, se refiere a la Produccin Ms limpia en trminos de laaplicacin continua de una estrategia ambiental, preventiva e integrada,

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en los procesos productivos, los productos y losservicios, para reducirlos riesgos relevantes a los seres humanos y al medio ambiente.

Segn la Organizacin de las Naciones Unidas para el DesarrolloIndustrial (ONUDI), La Produccin Ms Limpia es una estrategiapreventiva integrada que se aplica a los procesos, productos y serviciosa fin de aumentar la eficiencia y reducir los riesgos para los sereshumanos y el ambiente. En cuanto a los procesos, la Produccin MsLimpia incluye la conservacin de las materias primas, el agua y laenerga, la reduccin de las materias primas txicas as como lareduccin de la cantidad, tanto de la toxicidad como de la cantidad deemisiones y de residuos, que van al agua, la atmsfera y al entorno. Encuanto a los productos, la estrategia tiene por objeto reducir todos losimpactos durante el ciclo de vida del producto desde la extraccin de lasmaterias primas hasta el residuo final; promoviendo diseos amigablesacordes a las necesidades de los futuros mercados.

National Pollution Prevention Roundtable (NPPR) de los EE.UU., generala siguiente definicin Es la prevencin de la contaminacin en lareduccin o eliminacin desde su punto de origen en vez de al fin deltubo. Prevencin de la contaminacin ocurre cuando se usan materiasprimas, agua, energa, y otros recursos de una forma ms eficiente,cuando se substituyen sustancias menos peligrosas, y cuando se elimina

el uso de sustancias txicas en el proceso productivo. Cuando se reduceel uso y la produccin de sustancias peligrosas, y cuando se mejora laeficiencia de operaciones, protegemos la salud pblica, fortalecemos laeconoma, y conservamos el medio ambiente.

A partir de esto podemos concluir segn diferentes experiencias que labase de la produccin limpia es la prevencin y nunca el desarrollo detcnicas al final del tubo, realizando as ahorros efectivos de tipoeconmicos y ambientales para la empresa que desee implementar.

Por medio de la siguiente figura se presentan los aspectos msimportantes de La Produccin ms Limpia (la mejora continua, laecoeficincia y la reduccin de riesgos).

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Figura 1. Aspectos de importancia de la Produccin ms limpia.

Fuente: La autora.

2.2.2.1. CAMPOS DE ACCIN.

As como observamos en la figura 1 del presente trabajo, existen trescampos de accin para el diseo y la implementacin de la Produccinms limpia; y se encuentran a continuacin:

PROCESOS: Se encamina hacia la conservacin de la energa,materias primas e insumos, disminuyendo la generacin deresiduos y/o materiales en exceso del proceso realizado.

PRODUCTOS: Se orienta hacia la disminucin de impactosnegativos asociados al ciclo de vida del producto desarrollado

SERVICIOS: Se presenta a partir de la incorporacin de tcnicasque acerquen la dimensin ambiental, desde el diseo de laactividad hasta la presentacin del servicio.

PRODUCCIN

MS

LI

MPI

A

PREVENCIN

DE

LA

CON

TAMIN

ACIN

PROCESOS

PRODUCTOS

SERVICIOS

APLICADO

A

ES

UNAESTRATEGIAPARA LAMEJORACONTINUA.

UNA FORMA DEMEDICIN DELAECOEFICIENCIA

UNINSTRUMENTODE APOYO EN

AR EA S DEAD MINIS TR AC IN AMBIENTALY/O ANAL ISISDEL CICLO DEVIDA.

GENERANDO

CONSERVACIN DE MATERIA Y ENERGA. OPTMINIZACIN DE PROCESOS.

ELIMINACIN DE MATERIAS PRIMAS TXICAS. REDUCCIN EN CANTIDAD Y TOXICIDAD DELAS EMISIONES. REDUCCIN DE DESPERDICIOS. AHORRO DE COSTOS. AUMENTO DE CALIDAD.

AHORRO DE COSTOS. EFICIENCIA OPERATIVA. AUMENTO EN CALIDAD. REDUCCIN DE RESIDUOS. REDUCCIN DE COSTOS DE DISPOSICION DERESIDUOS. REDUCCIN DE IMPACTOS EN EL CICLO DE VIDA. PROMOCIN DE DISEOS AMBIENTALES.

AHORRO DE COSTOS. EFICIENCIA OPERATIVA. AUMENTO EN CALIDAD. REDUCCIN DE COSTOS DE DISPOSICIN DERESIDUOS. PROCUPACIN AMBIENTAL EN EL DISEO YENTREGA DEL PRODUCTO.

UNAREDUCCIN DERIEZGOS ENLOS SERESHUMANOS Y ELMEDIO

AM BIENT E.

PRODUCCIN

MS

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UNINSTRUMENTODE APOYO EN

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GENERANDO

CONSERVACIN DE MATERIA Y ENERGA. OPTMINIZACIN DE PROCESOS.

ELIMINACIN DE MATERIAS PRIMAS TXICAS. REDUCCIN EN CANTIDAD Y TOXICIDAD DELAS EMISIONES. REDUCCIN DE DESPERDICIOS. AHORRO DE COSTOS. AUMENTO DE CALIDAD.

AHORRO DE COSTOS. EFICIENCIA OPERATIVA. AUMENTO EN CALIDAD. REDUCCIN DE RESIDUOS. REDUCCIN DE COSTOS DE DISPOSICION DERESIDUOS. REDUCCIN DE IMPACTOS EN EL CICLO DE VIDA. PROMOCIN DE DISEOS AMBIENTALES.

AHORRO DE COSTOS. EFICIENCIA OPERATIVA. AUMENTO EN CALIDAD. REDUCCIN DE COSTOS DE DISPOSICIN DERESIDUOS. PROCUPACIN AMBIENTAL EN EL DISEO YENTREGA DEL PRODUCTO.

UNAREDUCCIN DERIEZGOS ENLOS SERESHUMANOS Y ELMEDIO

AM BIENT E.

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2.2.2.2. MTODO DE APLICACIN.

Es el desarrollo de capacidades operativas, donde su finalidad es unamejora a nivel competitivo y ambiental; por medio de acciones sencillasque eviten los costos operativos de ineficiencia y los diferentes daospor contaminacin ambiental.

2.2.2.3. BASES PARA LA PRCTICA.

Las bases para poner en practica la produccin ms limpia son:

Tabla 4. Bases para la prctica de la produccin ms limpia.MECANISMO EJEMPLOS

BUENAS PRCTICAS OPERATIVAS:En general son medidas sencillas que noimplican cambios significativos en losprocesos o equipos, mas bien se trata decambio en los procedimientosoperacionales, en las actitudes de losempleados y sobre todo de un mejor

nivel administrativo.

Programa de mantenimientopreventivo.

Mejoramiento en el orden yaseo.

Control de inventarios. Control de las

especificaciones de losmateriales.

Reparacin de fugas.CIRCUITO CERRADO DE REUSO:Consiste en el retorno de los residuosdirectamente al proceso de produccinen calidad del insumo.

Recuperacin de mermaspara su e proceso.

Reuso de agua.

SUSTITUCIN DE INSUMOS: Consisteen reemplazar un material y/oenergtico utilizado en un proceso porotro que genere menor cantidad deresiduos, y/o que su uso sea nopeligroso o menos peligroso.

Sustitucin de combustibles.

MODIFICACIN O CAMBIOS DEPROCESO: Es el rediseo de losprocesos, mejorar los controlesoperacionales, sustitucin de procesos ,efectuar modificaciones en los equipos ocambios tecnolgicos que permitan lareduccin de residuos.

Mejoramiento en los usos delagua y energa en maquinariay equipos.

Optimizacin delfuncionamiento de equipos einsumos.

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LAS TRES Rs: Segregar los flujos deresiduos, a fin de facilitar el reciclaje,

reuso y recuperacin, minimizando deesta manera la cantidad de desechos oen ultimo caso cuando no hay masalternativa, para facilitar su tratamientoy disposicin final.

Produccin de compost. Recuperacin de aceite y

grasas.

Fuente. Centro Nacional de Produccin ms limpia de Bolivia.

2.2.2.4. HERRAMIENTAS.

Una herramienta es una tcnica concreta para acceder y combinarinformacin que nos permita tomar decisiones sobre cambios en laoperacin.

En el campo de la produccin ms limpia las herramientas se puedenclasificar bajo diferentes criterios, dependiendo de su funcin(planeacin, implementacin, control o revisin), de la unidad que seanaliza, del tipo de informacin que genera (cualitativa o cuantitativa) ydel enfoque del anlisis (tcnico, ambiental, econmico, social).

Para utilizar estas estrategias, hay que tener en cuenta que existenciertos elementos necesarios para lograr con xito el desarrollo de lasherramientas, las cuales tienen cada una su funcin especfica,conformando un grupo orientado hacia el diagnstico situacional.

Es importante considerar que cada uno de las herramientas ambientalesestn involucradas dentro de las diferentes fases de la matriz planear,hacer, verificar y actuar (PHVA), lo que hace que la recopilacin deinformacin sea usada lo ms ptimamente posible al momento deimplantar un sistema de produccin ms limpia.

A continuacin se presentan las herramientas de produccin ms limpiams utilizadas en los diagnsticos.

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Tabla 5. Herramientas de produccin ms limpia.

HERRAMIENTA DESCRIPCIN

ECOINDICADOR Es una medida que establece una condicin y/oproblema, es uno de los puntos de partida para la tomade decisiones.

ECOMAPAEs la ubicacin grafica de los diferentes focos que puedan

generar contaminacin y de los sectores que estnubicados en puntos de alto riesgo.

ECOBALANCE

Es un mtodo estructurado para reportar los flujos derecursos, materia prima, energa, productos,

subproductos y residuos que ocurren en una organizacinen particular y durante un cierto perodo de tiempo.

MATRIZ MED

MED, significa Materiales, Energa y Desechos, y tienecomo funcin determinar la relacin directa de los efectosgenerados por los diferentes impactos ambientales con

miras a prevenirlos y minimizarlos.

ANLISIS DEFLUJO

Es una herramienta de inventario usada para identificartodas las posibles fuentes de generacin de desechos o

consumos excesivos de materiales y energa.

MATRIZ DOFA

Determina los tipos de enfoques o prcticas realizadas encualquier sector, proporcionando informacin concisa de

los inconvenientes, que pueden convertirse encontaminacin

Fuente. Adaptado por la Autora.

2.2.2.5. MOTIVACIONES PARA LA APLICACIN.

El diseo e implementacin de la produccin ms limpia a partir deldesarrollo de herramientas como el diagnostico situacional y uncompleto proceso evaluativo, genera motivacin hacia temasambientales, de seguridad, de calidad y por supuesto se salud yseguridad industrial; proporcionando oportunidades y eliminando lasbarreras de la inconciencia.

De igual forma, proporciona razones validas como mejoras encompetitividad y rentabilidad, aumento de ganancias por optimizacinen la gestin y bsicamente prevencin de la contaminacin en elorigen.

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2.3 MARCO JURDICO

El diseo de alternativas de produccin ms limpia, encuentra sus basesen la asociacin de los diferentes componentes ambientales, los cualespara nuestro proyecto situado en Colombia, estn reglamentados pormedio de la legislacin ambiental, el derecho ambiental internacional yla constitucin nacional.

2.3.1. MARCO CONSTITUCIONAL

La Constitucin Poltica de Colombia, reseada como una de las msvanguardistas del mundo por su pensamiento sobre la correspondenciaentre medio ambiente y desarrollo, y la admisin del desarrollosostenible como una de las metas fundamentales de nuestra sociedad,un suceso acorde con la progresiva conciencia y conocimiento que se haido ideando en el mbito planetario acerca de los condicionamientosmateriales del desarrollo, al considerarse que la tierra es finita y que nopueden utilizarse de manera indiscriminada e ilimitada los recursosnaturales.

En el siguiente orden de ideas, de una lectura sistemtica, axiolgica yfinalista, surge el concepto de Constitucin Ecolgica, conformando porlas siguientes disposiciones: Las cuales reconocen y protegen ladiversidad tnica y cultural (art. 7), como resultado de la difundidaigualdad de todos sus habitantes.

De igual manera, seala que es obligacin del Estado y de las personasproteger las riquezas culturales y naturales de la Nacin (art. 8 y 95-8), instituyndose como un principio que se concibe como unaherramienta gua de la poltica estatal y como punto de referenciaobligado para valorar la actuacin del Estado y de los particulares,produciendo consecuencias jurdicas concretas.

Se reconoce igualmente, el derecho colectivo a gozar de un ambientesano (art. 79), que hace parte de los llamados derechos de tercerageneracin que superan la nocin subjetiva de los derechos y les ampla

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la perspectiva en relacin con su titularidad para otorgrsela a toda lacomunidad.

Con relacin a lo anterior, se ve respaldado este derecho en el siguienteartculo, (Art. 90), el cual profundiza y garantiza el desarrollo sostenible,llevndonos hacia nuevas aplicaciones de diferentes estrategiasambientales de tipo preventivo, e integrado nuevas posibilidades anuestros procesos, productos o servicios.

2.3.2. MARCO LEGAL

Desarrollaremos a continuacin los principios y derechos contenidos enla Constitucin Nacional de 1991, el Congreso de la Repblica y elGobierno Nacional, especficamente las normas legales orientadas a darcumplimiento a los compromisos ambientales, sociales, y econmicos,adquiridos por Colombia en los diferentes contextos, y en especial paraeste trabajo de grado, lo relacionado con las alternativas de produccinms limpia en zonas de produccin de crudo pesado.

Entre los acuerdos internacionales ms relevantes encontramos laConvencin de Estocolmo de 1972, pionero en el tema de los principios

ambientales y el desarrollo sostenible; as mismo en 1987 el informe deBruntland, presentado por la Comisin Mundial del Medio Ambiente;denominado Nuestro Futuro Comn en donde se formaliz el conceptode desarrollo sustentable.

En 1992, en Ro de Janeiro; La conferencia de las Naciones Unidas sobreel Medio Ambiente sigui la lnea de la situacin y las acciones adesarrollar en temas ambientales, sociales y econmicos.

En 1997, da inicio la Poltica de Produccin ms limpia en Colombia, lacual busca un nuevo enfoque a la problemtica constante en lossectores productivos.

Y en el 2002 en la Cumbre mundial de Johannesburgo, Sudfrica, secontinua y revisa los compromisos adquiridos en las dems cumbres.

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A continuacin se realiz un estudio normativo a nivel nacional de lasleyes y decretos, con mayor influencia en este trabajo, de manera

puntual, siguiendo un orden cronolgico, pero til y de muy fcilaplicacin en el sistema de gestin ambiental de la SOA o en la ECII.

Inicia con el cdigo sustantivo del trabajo, el cual nos presenta lasobligaciones del empleado y el empleador previendo situaciones quepuedan generar riesgo y finaliza con la normatividad expedida en el ao2006, todo esto puede ser observado en el Anexo 03 del presentetrabajo.

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3. DESCRIPCIN DEL PROCESO DE LA ESTACIN DERECOLECCIN Y TRATAMIENTO DE CRUDOS PESADOS CASTILLA

II.

A continuacin se presenta la descripcin del proceso de separacin decrudo de los elementos naturales, y as mismo las actividades bsicasrealizadas por la Gerencia Tcnica de Proyectos.

3.1. GENERALIDADES DEL CRUDO CASTILLA

El crudo Castilla es una mezcla de hidrocarburos pesados en estadolquido sin refinar tipo asfaltnico black oil, extrado de los camposCastilla, Castilla Norte y Castilla Este en el departamento del Meta.

A continuacin encontramos las caractersticas de peligrosidad del crudocastilla, en la que se demuestra que es inflamable, txico, irritante yestable.

Tabla 6. Caractersticas del crudo castilla.

CARACTERSTICA SI NOInflamable XOxidante X

Txico XIrritante XExplosivo XCorrosivo XAsfixiante XRadiactivo X

Estable XFuente. Archivo ECOPETROL S. A.

En la siguiente tabla se presentan los datos fisicoqumicos del crudocastilla, tales como el alto porcentaje de tipo asfltico, el porcentaje de

solventes, azufre, etc.

Tabla 7. Datos fsico qumicos

CARACTERSTICA EVALUADA VALORCemento asfltico 83%

Solventes 17%Azufre (%W) 2.231%

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Gravedad API (15 C) 13.5 APIDensidad (15C) 0.9749 gr / cm3

Saturados (%w) 25.9 %Aromticos (%w) 46.0 %Punto de fluidez -9 C

Presin de vapor (20 C) 0.7 psigResinas (%w) 14.7 %

Asfaltenos (%w) 13.5 %Punto inicial de ebullicin (1 atm.) 38.2 C

Punto de Inflamacin 82.7 CPunto de auto ignicin 405 C

Fuente. Archivo ECOPETROL S. A.

En cuanto a la unidad productora del hidrocarburo es la formacinGuadalupe, correspondiente al Cretceo, la que se divide en dosunidades: Unidad Guadalupe Superior (compuesta por una arenadelgada, arcillosa y relativamente discontinua, de menor productividad)y la Unidad Guadalupe Masivo (conformado por arenas gruesas ylimpias, libres de arcillas, siendo el principal intervalo productor). Estasunidades operacionales corresponden a las unidades K1 y K2 de loscampos Apiay y Suria respectivamente.

La presin inicial del yacimiento es de 2830 psi a 5600 pies con una

temperatura de 198 F. La viscosidad del petrleo a condiciones deyacimiento (198 F y 2830 psi) es de 120 cp.

3.2. PROCESOS NTER ESTACIN

La estacin esta conformada por mdulos de tratamiento paralelo yreas dedicadas a la separacin agua / aceite, con capacidad de 65.000BOPD y de 250.000 BWPD; los cuales llegan a la estacin en forma demezcla por dos lneas (de 10 y 12 pulgadas) al modulo A y B. Ladistribucin de las cargas se realiza por medio del criterio BS&W, deesta manera los pozoscon altos BS&W se dirigen hacia elmdulo B ypor el contrario los pozos con bajo BS&W al mdulo A.

A continuacin se presenta la figura 2, en la que encontramos ladistribucin actual y futura de la estacin castilla II.

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Figura 2. Esquema de distribucin de la Estacin Castilla II

Fuente. La Autora

3.2.1. SISTEMA DE RECOLECCIN

El mltiple de recoleccin de la estacin Castilla II, posee veintisietecabezales individuales para recibir la produccin de 52 pozos,

Figura 3. Sistema de mltiple de recoleccin

Fuente. La Autora.

SurgenciaCompensacin

Lavado

Alm acenamiento

Prueba

MDULO C

VERTIMIENTO

STAPMDULO B MDULO A

CALENTADORES

FUTURA ESTACIN DE BOMBEO

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de los cuales 7 estn fuera de funcionamiento por limitaciones en lafacilidad de tratamiento, razn fundamental de las obras de ampliacin y

mantenimiento de reas.

3.2.2. SISTEMA DE PRUEBA Y MEDICIN

En la estacin todos los fluidos deben ser probados, para medir su tasade produccin de petrleo y de agua. Dicho colector enva el fluido haciael tanque de prueba, y al finalizar la prueba, el fluido es succionado porla misma lnea con la bomba AP-7204D para as ser descargado en lostanques de surgencia.

Las especificaciones de los equipos se encuentran en el Anexo 04.

A continuacin encontramos las especificaciones bsicas del tanque deprueba.

Tabla 8. Especificaciones del tanque de prueba

ATK 7201 BCAPACIDAD ALTURA DIMETRO INTERNOS

1800 BBL 16.4 Pies 30.2 Pies Serpentn

Fuente. Archivo estacin Castilla II.

3.2.3. SISTEMA DE TRATAMIENTO

El sistema de separacin de agua-slidos-crudo tiene una capacidad de65.000 BOPD, un sistema de tratamiento de agua con capacidad para250.000 BWPD y un sistema de tratamiento de gas simple.

3.2.3.1. TRATAMIENTO DE CRUDO

Una vez el crudo llega al mltiple de recoleccin, puede dirigirse haciauno de los tres mdulos de tratamiento (A, B C), segn las necesidadesde la operacin.

A continuacin esta un resumen de las especificaciones de los tanques:

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Tabla 9. Especificaciones de los tanques de la estaDIMETRO ALTURA

MODULO TANQUE FUNCIN PIES

CAPACIDA

(BBL)A ATK7201A Compensacin 30,2 16,4 1.800

A ATK7202A Surgencia 30.2 29,2 3.600

A ATK7203A Surgencia 30.2 29,3 3.600

C ATK7204A Lavado 24,3 47,9 7.500

A ATK7205A Lavado 24,3 47,9 7.500

A ATK7206A Lavado 47.5 22.3 7.000

A ATK7207A Lavado 47.9 16.31 5.000

A ATK7208A Almacenamiento 19.0 28.5 8.000

A ATK7209A Almacenamiento 19.0 28.5 8.000

A ATK7212A Lavado 95.1 39.8 50.000

C ATK7201B Prueba 29,7 15,4 1.600

B ATK7202B Surgencia 30,0 29,0 3.600

B ATK7203B Surgencia 30,0 29,0 3.600

C ATK7204B Surgencia 23,5 47,9 7.500

B ATK7206B Lavado 47.5 22.3 7.000

A ATK7213 Almacenamiento 95.1 39.8 50.000

Fuente. La Autora.

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3.2.3.1.1. TANQUES DE SURGENCIA MODULO A, B Y C

Estos tanques reciben el fluido y proporcionan un tiempo de retencin,durante el cual se separa una cantidad inicial de agua; posteriormentepor rebose el fluido es conducido hacia el tanque de compensacin.

Adicionalmente, reciben el crudo sucio proveniente del tanque sumidero,donde llegan los fluidos de los toma muestras y del colector de disparode las vlvulas de seguridad.

Figura 4. Imgenes de los tanques desurgencia

Fuente. La Autora.

3.2.3.1.2 TANQUE DE COMPENSACIN

Proporciona una cabeza hidrulica positiva constante hacia las bombasde trasiego, para esto se ha habilitado el tanque 7201 del mdulo A,como punto de acopio de los fluidos tratados en los tanques de

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surgencia del mdulo A, B y C, consiguiendo de esta manera estabilizarel proceso.

En el siguiente esquema se encuentra la operacin bsica de produccinen el tanque, donde observamos el momento de entrada y salida delcrudo.

Figura 5. Esquema tanque de compensacin.

Fuente. La autora.

3.2.3.1.3. TANQUES DE LAVADO

los tanques de lavado cuentan con aislamiento trmico y bafles, paralograr un proceso de separacin ms eficiente.

A continuacin encontramos la figura 6 en donde se representa como elfluido entra a los tanques por la parte superior y el crudo es retirado porla parte de posterior, hacia el tanque de almacenamiento, y el agua, esretirada por la parte posterior.

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Figura 6. Tanque de lavado.

Fuente. La Autora.

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El fluido permanece en los tanques para que el desemulsificante, latemperatura y la diferencia de densidades logre retirar gran parte del

agua de la emulsin, obteniendo un BS&W de (0,4% a 0,8%),condiciones necesarias para el posterior almacenamiento y despacho.

3.2.3.1.4. TANQUES DE SUMIDERO

La funcin es recolectar el crudo proveniente de los toma muestras delos tanques. La mezcla recolectada se bombea a los tanques desurgencia donde son tratados nuevamente para recuperar el crudo.

3.2.3.2. TRATAMIENTO DE AGUA (STAP)

El sistema de tratamiento actual, consta de los siguientes procesos:

Separacin en celdas de placas corrugadas, (CPI). Separacin en celdas de flotacin de gas inducido, (IGF). Paso por las torres de enfriamiento. Canal de entrega.

Piscinas de estabilizacin. Vertimiento al ro Orotoy.

A continuacin se presenta un esquema del tratamiento que se realiza alagua aceitosa proveniente de la separacin de los componentes delcrudo.

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Figura 7. Esquema de tratamiento actual.

Fuente. La Autora.

La composicin qumica del agua a travs del proceso es monitoreadopermanentemente y las concentraciones de descarga de manera generalse presentan en la siguiente tabla.

Tabla 10. Anlisis qumico del agua

ANLISIS QUMICO DEL AGUASECTOR ACEITE (PPM) SLIDOS (mg/L)

Entrada a CPI 600-1.500 100-150Salida de CPI 50-200 40-80Salida Celda de Flotacin 4-15 10-30Vertimiento a Ro Orotoy 0-3 5-10

Fuente. Archivo ECOPETROL S. A.

3.2.3.2.1. TANQUE DE DISTRIBUCIN

Su funcin, es la de recibir el agua libre del proceso y enviarla a lasceldas de placas corrugadas. Si la operacin lo requiere puede dirigir el

CALENTADOR

GAS ECIPOZOS

SURGENCIA LAVADO ALMACENAMIENTO

CLARIFLOCULADOR VERTIMIENTOCPI

PISCINAS

TORRES DEENFRIAMIENTO

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agua directamente a las piscinas de las torres de enfriamiento odirectamente a las celdas de flotacin.

3.2.3.2.2. CELDAS DE PLACAS CORRUGADAS

Las celdas de placas corrugadas tienen una capacidad de tratamiento depoco ms de 50.000 BWPD cada una, siendo as la primera etapa delproceso en el tratamiento del agua, donde se efecta la separacin delas tres fases (agua, lodo y aceite) por diferencia de densidades.

Todo este proceso es controlado por vlvulas de operacin automtica;a continuacin se presenta la figura de las celdas de placas corrugadasde la estacin Castilla II.

Figura 8. Celdas de placas corrugadas de la ECII

Fuente. La Autora.

3.2.3.2.3. CELDAS DE FLOTACIN POR GAS INDUCIDO

Tiene como funcin, remover aceite y slidos suspendidos del agua; suflujo nominal de 103 BOPD, a una temperatura de 200 gradoscentgrados.

A continuacin se presentan diferentes vistas de las celdas o tambinllamado desnatador.

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Figura 9. Esquema seccional transversal del desnatador.

Fuente. La Autora.

La celda funciona por medio de la adicin de una gran cantidad de

burbujas de aire finamente diseminadas dentro del lquido, encondiciones ptimas de tratamiento qumico; en este proceso, el aceitecontaminado y las partculas de slidos llegan a ser adheridos a lasburbujas de aire y son llevados a la superficie del lquido para serremovidos como un material flotante por los desnatadores de la celda.

3.2.3.2.4. UNIDAD DE LECHOS DE SECADO

Los lodos del STAP, se recogen en una estructura de concreto, equipadacon varias capas de grava. los lodos llegan por medio de las bombas deextraccin que se encienden y se apagan de acuerdo a la seal originadacon un controlador de nivel. El agua que se recoge en la unidad esenviada al tanque de distribucin.

Los lodos al ser filtrados son traspasados a la zona de manejo deresiduos y ms especficamente a las piscinas de La Vara, ubicada a 3Km., de la estacin, en la zona de gestin de residuos del campoCastilla, a continuacin se encuentran las figuras correspondientes aesta rea.

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Figura 10. Piscinas de la Vara, Zona de gestin de residuos del campoCastilla.

.

Fuente: La Autora..

Figura 11. Unidad de lechos de secado

Fuente. Archivo de la Estacin Castilla II

3.2.3.2.5. TORRES DE ENFRIAMIENTO

Su funcin es la enfriar el agua, las cuales por medio de 16 boquillas deaspersin atomizan el agua y por accin gravitacional desciende, graciasa unas superficies inclinadas o barras de salpique, haciendo as eltiempo de descenso retardado, asegurando un contacto con el aire,logrando reducir la temperatura de 190 hasta 95 F.

3.2.3.2.6. CANAL DE ENTREGA

El fluido es conducido a travs del canal de entrega hacia las piscinas deoxigenacin y estabilizacin. Este canal por tener una disposicin de

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compuertas y cambios de nivel puede retener algo de aceite que no hasido retirado en el proceso aguas arriba as como se observa en la

siguiente figura.Figura 12. Tipo de compuertas.

Fuente. La Autora.

3.2.3.2.7. PISCINAS DE ESTABILIZACIN Y ASPERSIN.

Como ltima etapa en el proceso de tratamiento de agua, se encuentrauna piscina de aspersin para bajar la temperatura, oxigenar el agua yreducir la cantidad de fenoles disueltos.

3.2.3.2.8. VERTIMIENTO RO OROTOY

Una vez el agua ha sido tratada, es conducida hacia una fosa, para serbombeada hacia el ro Orotoy por una lnea de 18 pulgadas, con unapresin de descarga de 8 a 10 psi. Estas bombas trabajanautomticamente gracias a un controlador de nivel.

3.2.3.3. TRATAMIENTO DE GAS

La estacin cuenta con un sistema de tratamiento y recuperacin de gascondensado, (aunque este sea poco el generado) que es el siguiente:

Intercambiador de Calor.

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Red de tuberas en los mdulos que recogen el gas que se separadel crudo en los tanques de surgencia y los tanques de lavado.

Torre de enfriamiento de agua. Tres recipientes para el almacenamiento de condensado. Bomba de cargue de condensado, que permite dirigir el

condensado hacia los filtros percloradores o hacia la plataforma decargue de condensado.

Filtros percloradores, cuya funcin es despojar el condensado departculas que puedan cambiar su color y/o impurezas.

Red de descarga de los tanques de condensado, conformada porvlvulas y lneas que permite trasvasar el condensado de tanque atanque y enviarlo a la bomba.

Plataforma de cargue de condensado.

3.2.3.4 INYECCIN DE QUMICOS

Los qumicos ayudan en el proceso de separacin agua/aceite, de unaforma ms eficiente. En el Anexo 07, se encuentran las hojas deseguridad de estos productos.

En la actualidad los puntos de inyeccin de qumico son: Rompedor directo en la entrada de los tanques de surgencia de los

mdulos. Rompedor directo en la entrada a los tanques de lavado. Rompedor inverso en la entrada de los tanques de surgencia de

los mdulos. Antiespumante en el mltiple de recoleccin. Rompedor directo en el colector de prueba. Floculante en las unidades de flotacin de gas inducido.

3.2.4 SISTEMA DE ALMACENAMIENTO Y BOMBEO

Tanques donde existe un nuevo tiempo de retencin paraposteriormente ser enviado a la estacin Castilla 1.

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3.2.4.1. TANQUES DE ALMACENAMIENTO

Aprovechando la diferencia de altura entre los tanques de lavado y losde almacenamiento, el crudo por rebose es conducido a estos tanques.

No existe una regla especial para el llenado o vaciado de los tanques dealmacenamiento. Se busca mantener en el crudo en el tanque el mayortiempo posible, retirando cantidades considerables de agua antes de subombeo.

A continuacin se presenta una fotografa de la situacin actual del reade almacenamiento as como las especificaciones tcnicas.

Figura 13. tanques de almacenamiento.

Fuente. La Autora.

Tabla 11. Especificaciones de tanques de almacenamiento

TANQUE DIMETRO(ft) ALTURA(ft) CAPACIDAD(BBL)

ATK-7208 19,0 28,5 8.000

ATK-7209 19,0 28,5 8.000

ATK-7213 95,4 39,9 50.000

Fuente. Archivo ECOPETROL S. A.

3.2.4.2. SISTEMA DE BOMBEO

De los tanques de almacenamiento ATK7208 A y ATK7209 A, el crudosale por lneas de 16 pulgadas que se unen para ser succionado por las

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bombas de despacho (AP7203A, AP7203B, AP7203C y AP7203D) yconducirlo hacia la estacin Castilla I por un tramo de 3 kilmetros, o

prximamente a la estacin de bombeo Castilla.

Antes de iniciar el proceso de bombeo se drena el agua del tanque delcual se va a bombear y se toma un perfil del fluido (BS&W y API en laparte superior, media e inferior) para asegurar que el crudo cumple conlas especificaciones necesarias para el despacho (BS&W entre 0,4 y0,8).

Existen cuatro bombas de despacho tipo trasiego para conducir el crudode los tanques de almacenamiento hacia la estacin Castilla I, acontinuacin encontramos una figura de las bombas de despacho dondepodemos observar las lneas de succin desde los tanques dealmacenamiento, el punto de descarga de crudo y los amortiguadores depulsos.

Figura 14. Bombas de despacho.

Fuente. La Autora.

3.2.5. SISTEMAS AUXILIARES

Adicionalmente a los sistemas enunciados, la estacin Castilla II cuentacon sistemas para el funcionamiento bsico, tales como:

3.2.5.1 SISTEMA DE AIRE INDUSTRIAL Y DE INSTRUMENTACIN

El primer sistema es el del rea de calentadores y suple las necesidadesde aire industrial para el proceso de atomizacin del crudo que se da en

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stos y por otro lado de la instrumentacin neumtica de los tanques desurgencia.

Este sistema esta constituido por dos unidades que a su vez estncompuestas por:

Dos compresores. Un Tambor Acumulador. Secadores de Aire de Instrumentos. Instrumentacin necesaria para la operacin de estas unidades.

El segundo sistema suple las necesidades para la instrumentacinneumtica localizada en el rea de tratamiento de agua de produccin.Esta conformada por:

Un compresor. Dos tambores acumuladores. Una unidad que opera como filtro y secador de aire.

Las especificaciones tcnicas del sistema de aire industrial, seencuentran en el Anexo 04, del presente documento.

3.2.5.2. SISTEMA DE PROTECCIN CONTRAINCENDIO.

El sistema de extincin de incendios consiste de tanques dealmacenamiento de agua, bombas de aguas, equipos de generacin deespuma, equipos de rociado de espuma, extintores, tuberas asociadas,bocas de incendio y equipos de entrega de agua.

3.2.6. BOMBAS DE TRASIEGO

Las Bombas de Trasiego, succionan el fluido del tanque decompensacin y lo conducen hacia los calentadores.

A continuacin se presentan las acciones y las especificaciones tcnicasde los equipos antes de ponerlos en marcha.

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Tabla 12. Acciones Bsicas Para Operacin de Equ

ACCIONES BSICAS PARA OPERACIN DE EQUIPParmetros

operacionalesRestricciones y

riesgosPrecauciones

Evitar el trabajo fueradel rango de mximaeficiencia.

Mantenimiento depresin y niveles desuccin de lasbombas.

Revisin peridica de

temperaturas,siempre estando entrela mnima y lamxima.

Revisin de amperajeo revoluciones porminuto (dependiendodel caso).

Mantenimiento depresiones entre la

mnima y mximapermitida.

Escapes en lossellos.

Escapes portapones oaccesorios

Rompimiento delneas porvibracin.

Malprocedimientode puesta enservicio.

Aceiteemulsionado.

Nunca operar unabomba sin lubricacin.

Nunca operar unabomba con la succincerrada.

No operar la descargacerrada si es de

desplazamiento positivo. Asegurarse que se

encuentre despegada. No operar sin coordinar

con los usuarios. Revisar que se

encuentre: presurizada,desenergizada,bloqueada, y aislada delproceso antes de cada

mantenimiento.Fuente. Archivo de operacin de la Estacin Castilla II

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3.2.7. CALENTADORES

Los calentadores son de gran utilidad para que el proceso dedesemulsificacin sea eficaz. Este proceso eleva la temperatura delfluido agua/aceite, utilizando los calentadores piro tubulares AH-7261,AH-7262, AH-7263 y AH- 7264.

El crudo es proveniente de las bombas de trasiego. El intercambio decalor, por radiacin, conveccin y conduccin, se efecta por lacombustin de ACPM.

El calentador y gran parte de la instrumentacin se encuentran aisladoscon fibra de vidrio de alta densidad y recubiertos con chaquetas delmina galvanizada o de aluminio logrando de esta manera que latemperatura superficial externa no supere los 100 F; se puedeencontrar ms informacin tcnica de los equipos en el Anexo 04.

Figura 15. Calentadores.

Fuente. La Autora.

3.2.8. VLVULAS EN EL PROCESO

La operacin cuenta con vlvulas para la regularizacin de flujos por lasdiferentes islas de tratamiento, ya sea de crudo o de agua.

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Las vlvulas en su operacin continua, tienen diferentes riesgos como loes la corrosin, el taponamiento, perdidas de producto, o en el peor de

los casos falsa seal, incendio, explosin o fuga de emisiones fugitivas.

Es por esto que los operadores deben verificar de forma constante elaire de suministro a la vlvula, los tipos de seales, cierre de las demsvlvulas como by pass o de drenaje y para los casos en que sonautomticas revisar en que modo de trabajo se encuentran.

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4. DIAGNOSTICO ESTRATGICO SITUACIONAL (PML).

En este captulo se identificar cualificar y cuantificar el proceso y suscorrespondientes impactos, generados dentro de la estacin por laOperacin Directa y durante el desarrollo de las obras de la GerenciaTcnica de Proyectos.

El diagnostico se desarrolla a partir de la recoleccin de informacin pormedio de preguntas bsicas al supervisor de los operadores (Anexo 06)y diferentes listas de chequeo.

El punto de partida fue el Ecomapa presentado en la figura 16,recopilando informacin sobre las reas con mayor problemtica y/ocrticas, con el propsito de analizarlas y posteriormente generarconclusiones como alternativas de produccin ms limpia.

As mismo, se evalu a partir del anlisis de diferentes actividades paradeterminar las condiciones y ambientes de trabajo generadores deimpactos negativos en la ECII y fueron las siguientes:

Anlisis de Proceso: Se revis el manual de operacin paraconocer la tecnologa de proceso y sus caractersticas.

Anlisis de Diseo: Se revisaron los manuales de ingeniera de laestacin para conocer la filosofa de diseo de la estacin. Manual de Operacin: Se analizaron las operaciones que se deben

de realizar para operar la estacin, comparndolos con lainformacin que se les proporciona a los trabajadores y con lasoperaciones que realmente requiere la estacin para su operacin.

Diagrama de Flujo de Proceso: La realizacin de los diagramas deflujo de proceso permitieron conocer cuantitativamente los flujosque circulan por toda la estacin.

Diagrama de Tubera e Instrumentos: Se analiz para determinarsi el control del proceso es correcto y suficiente; en la ECII, no secuenta con este diagrama.

Inspeccin fsica de las instalaciones: Se efectuaron inspeccionespara comprobar que las instalaciones estn de acuerdo al diseo osi han sufrido cambios y con que objeto.

Historial de calibraciones (tuberas, torres, recipientes, vlvulas deseguridad y medidores): Se analiz para indicar si los equipos,

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sistemas y sus tuberas de conexin estn en condiciones deresistir las condiciones de trabajo, o si han llegado a su lmite de

retiro para las condiciones de operacin actuales, de formageneral este aspecto es uno de recurrente falla. Historial de cambios y modificaciones (procesos, equipos,

sistemas): Se analizaron para indicar si haba habido deficienciasde diseo o especificaciones, o si se empleo una filosofa de diseoinadecuada que pueda resultar en accidentes peligrosos, estocondujo al reconocimiento del software ELLIPSE.

Historial de eventos (siniestros, accidentes, daos) y solucionesaplicadas a los mismos: Se revis para indicar la necesidad derealizar cambios en el diseo o especificaciones y de adoptarnuevas medidas de seguridad necesarias.

Historial de mantenimientos (predictivo, preventivo, correctivo):Se revis para reestructurar las polticas de mantenimiento y/o elcambio de especificaciones garantizando mayor tiempo de vida yoperacin de los equipos y sistemas.

Caractersticas de los servicios (energa elctrica, aire, agua, gas,etc.): Se analiz para comprobar si los servicios que sesuministran son amigables con el ambiente, del nivel requerido ysi sus equipos son de tecnologa de vanguardia que apoyen elavance en la produccin ms limpia.

Programas de capacitacin: Se realizaron diferentes preguntas al

personal para determinar de una forma bsica sus conocimientos yas verificar el grado de preparacin tcnica del personal a losniveles requeridos segn sus actividades.

Para finalizar el captulo cuatro y contextualizar el diagnostico, se realizuna evaluacin de impacto ambiental y la matriz DOFA en la tabla 18.

4.1 ANLISIS ECOMAPA

Asumiendo como base la distribucin industrial, se identificaron lasreas crticas a analizar de la operacin, representadas en el Ecomapade la figura 16.

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Las reas son: Mltiple de recoleccin. Zonas de tratamiento de crudo. Patn de qumicos. Almacenamiento. Almacenamiento y bombeo de producto terminado. Almacenamiento de nafta. Parqueaderos de nafta. Sistemas de tratamiento de agua aceitosa. Vertimiento. Zonas administrativas. Condensacin de gas. Piscinas contraincendio. Centro de distribucin Castilla.

Como convenciones encontramos 23 smbolos diferenciados por formasy colores, los cuales representan las caractersticas bsicas y la situacinde cada zona. Estos smbolos estn relacionados con la problemticaambiental, calidad, salud ocupacional y seguridad industrial.

A continuacin se presenta una priorizacin de aspectos problemticossegn el Ecomapa de la figura 16, donde se determinan las reascrticas, a partir de los la sumatoria de aspectos evaluados.

Tabla 13. Priorizacin de reas segn criticidadPROBLEMTICA

REAAMBIENTAL SEGURIDAD

INDUSTRIALSALUD

OCUPACIONALTOTAL

Sistemas de tratamientode agua aceitosa.

5 3 4 12

Almacenamiento ybombeo de productoterminado. (rea en

construccin)

5