Plan maestro de efluentes Refinería Shell

Edward, David y CÁNEPA, Ricardo (Refinería Shell C.A.P.S.A.)

ABSTRACT

El grupo Shell sigue la política de continuo mejoramiento en el área ambiental. En línea con la misma, la Refinería de Shell CAPSA está llevando a cabo un proyecto denominado Plan Maestro de Efluente. El alcance será reducir a un centésima parte los hidrocarburos aportados por Refinería en sus efluentes líquidos.

El eje del proyecto es la segregación de efluentes líquidos para su mejor tratamiento. las nuevas instalaciones incluyen en la primera fase una mejor integración de las unidades de tratamiento de aguas de proceso, la construcción de una pileta como última línea de defensa (LLOD) para evitar el arrastre de hidrocarburos durante lluvias copiosas y el ruteo de los efluentes a una salida única (requerido por ley). En la segunda fase se construirán unidades de tratamiento secundario para aguas de proceso que incluirán un tanque de oxidación de H2S, una unidad de flotación y floculación y un biotratador.

INTRODUCCIÓN

La Refinería de Shell CAPSA está ubicada en Dock Sud, Avellaneda, al sudeste de la ciudad de buenos Aires, sobre una de las costas del Río de la Plata, en las cercanías del Riachuelo. Un canal del Riachuelo, conocido como Canal Dock Sud se utiliza como fuente de abastecimiento de agua de enfriamiento.

El sistema de agua de enfriamiento es abierto y de un caudal aproximado de 15.000 m3/hr. El agua del Canal Dock Sud es de pobre calidad. Por ejemplo el promedio de hidrocarburos en agua del canal correspondiente al año 1992 fue de 7 ppm., con picos de 20 ppm. y un promedio de sólidos en suspensión de 265 ppm, con picos de 700 ppm.

El agua de proceso contribuye a los efluentes líquidos totales descargados por la refinería en forma continua. el sistema de agua afluente de Refinería fue evolucionando con las sucesivas ampliaciones de la misma. Estaba caracteristizado por una mezcla de las currientes de agua de enfriamiento, agua de proceso y agua pluvial, las cuales eran descargadas hacia el Río de La Plata desde tres salidas.

A partir del mes de Noviembre de 1992 se llevó a cabo el estudio denominado: “Plan Maestro de Efluentes” con la finalidad de mejorar las instalaciones de tratamiento de efluentes líquidos, en línea con la política general del Grupo Shell. Se incluyó en dicho estudio el impacto de las futuras expansiones de Refinería en el total de efluentes líquidos a tratar.

Los principales aspectos del plan son:

* Mejoras en el sistema de tratamiento de agua de proceso que incluyen: aumentar la capacidad de las plantas de despojamiento de aguas (SWS); construir una unidad de neutralización de soda cáustica agotada (SCDU); integrar SWS y SCDU con los desaladores de crudo.

* Segregación completa de las corrientes COC. AOC. y OF, siglas en inglés correspondientes a aquellas son presencia continua de hidrocarburos, con presencia accidental de hidrocarburos y sin presencia de hidrocarburos respectivamente, según el origen de dicha corriente dentro de Refinería. Las corrientes así segregadas se combinan finalmente en una única salida hacia el Río de La Plata.

* Instalación de una pileta elevada de gran volumen llamada LLOD, siglas en inglés que quieren decir última línea de defensa. Esta retiene aguas que son arrastradas

durante lluvias fuertes, inundaciones, o agua de incendio, e incluye un interceptor para recuperar eventualmente hidrocarburos.

* Instalación de un tanque de oxidación de H2S, una unidad de Flotación / Floculación y un Biotratador.

2. DESARROLLO

El sistema de agua efluente de Refinería se fue adaptando a las sucesivas ampliaciones de la Refinería. Consistía de sistemas de tratamiento primario con vuelco hacia el Río de la Plata a través de 3 salidas (ver la figura N† 1).

2.1 Propuestas para mejorar el sistema

Las propuestas para mejorar el sistema de efluentes líquidos se están llevando a cabo en 2 fases. Apuntan a una mejora notable.

2.1.1 Fase 1

Por el lado de las aguas de proceso ya se han implementado una serie de mejoras que incluyeron la instalación de una nueva unidad de despojamiento de aguas agrias (SWS-2) y otra para el tratamiento de la soda usada de refinería (SCDU) ambas en operación. Además se incluye la modificación de la unidad despojadora de aguas agrias existente (SWS-1), con fecha de puesta en marcha prevista para el año 1996. De esta forma las aguas agrias despojadas con bajas concentraciones de H2S y NH3 serán aptas como agua de lavado en los desaladores. Parte de esta integración ya ha sido efectuada. Ver la figura N†2

Actualmente (final de 1995), se está ejecutando la segregación completa del agua de enfriamiento de las aguas pluviales y el agua de proceso así como la modificación de varios de los interceptores de refinería. La segregación de las corrientes AOC, COC y OF permitirá el desarrollo posterior de instalaciones para tratamiento secundario.

Por razones legales, los tres tipos de corrientes antes mencionadas se combinan en una única salida hacia el Río de La Plata. Las mejoras propuestas en la fase 1 se ilustran mediante la figura N† 3

Esta única salida para el agua de proceso y el agua pluvial implica la segregación de todas las aguas de enfriamiento, las que serán enviadas al equipo decantador existente DF-2. Se incluye además las mejoras en algunos equipos interceptores así como la segregación de los drenajes de los recintos de tanques de los fondos de dichos tanques. Además se incluye la construcción de un equipo para la descarga controlada del agua recogida en la superficie (pluvial o extinción de incendios) conocida con las siglas en inglés LLOD (última línea de defensa). Este equipo permitirá manejar aportes puntuales altos de efluentes líquidos resultantes de por ejemplo, lluvias o inundaciones. Una bahía del interceptor de mayor tamaño (interceptor 13) se modificará para tratar en forma dedicada las aguas de proceso de Refinería.

Dentro de los trabajos de la Fase 1 se incluye el reemplazo de sistemas de vacío obsoletos. serán reemplazados por eyectores con condensadores de casco y tubo o por bombas de anillo líquido de vacío. Su terminación se estima para mediados de 1996 mientras el resto de la fase 1 será finalizado al principio del mismo año.

2.1.2. Fase 2

En etapa de diseño, con fecha de puesta en marcha durante 1997, están las instalaciones de tratamiento secundario de las aguas de proceso luego de su tratamiento primario en SWS, desaladores e interceptor 13 (ver la figura N† 4).
Incluirán:

* hidrociclones para eliminar los hidrocarburos y solidos arrastrados por el agua de lavado de los desaladores antes de ser enviada a la bahía modificada del interceptor 13

* un tanque de oxidación de H2S

* una unidad de flotación y floculación (FFU).

* un biotratador
.
2.2 Procesos de interés especial

Dentro del Plan de Efluentes hay sistemas y procesos que por sus características. merecen una explicación mas extensiva.

2.2.1 SWS

Tanto SWS-1 como SWS-2 operan de la misma forma. Un acumulador que recibe las aguas agrias de las distintas plantas, separa hidrocarburos que pueden ingresar con ellos.

El agua luego ingresa a una columna despojadora con vapor. Por el fondo sale el agua despojada y por el tope una mezcla de vapor de agua y gases despojados, principalmente H2S, NH3 y CO2., que pasa por un condensador. Los gases se alimentan a la planta de azufre Claus y todo el agua condensada vuelve a la columna como reflujo total.

Por diseño la SWS-2 trata agua con 4700 ppm. de H2S, 5100 ppm. de NH3 y 4000 de C02, diando un efluente con <10 ppm. de H2S, <120 ppm. de NH3 y <10 ppm. de C02 valores máximos.

El efluente se reparte como agua de lavado entre las dos etapas del desalador de CD5.

2.2.2 SCDU

La Unidad de Neutralización de Soda Usada (SCDU) fue diseñada para procesar la soda cáustica (NaOH) agotada de Refinería. en esta unidad la soda agotada es neutralizada con HCL y luego procesada vía el desalador de la unidad de destilación atmosférica (CD5) utilizando agua despojada proveniente de la Unidad Despojadora de Aguas Agrias N† 2 (SWS-2) como agua de lavado.

El efluente del SWS-2 es alcalino y requiere neutralización con HCI antes de su inyección al desalador. Esto es otra función de la SCDU.

2.2.3 LLOD

Es necesario instalar equipos que permitan efectuar la descarga controlada del agua de lluvia y otros aportes puntuales altos de agua hacia el efluente de Refinería. La función de estas instalaciones es asegurar su adecuada calidad antes de descargarlo al Río de la Plata o bien derivarlo a tratamiento primario y/o secundario según resulte del análisis efectuado.

Una instalación de estas características (ver la figura N†5) conocida como última línea de Defensa (LLOD: last line of defense), posee las siguientes características:

* Un primer compartimiento diseñado para contener el agua de lluvia que se espera pueda caer durante las primeras horas luego de un período relativamente seco.

* A continuación del anterior se encuentran otros compartimientos diseñados para contener una cantidad especifica de agua de lluvia estimada en base a las precipitaciones máximas históricas.

* Instalaciones para manejar los caudales de agua normales en tiempo seco.

* Instalaciones para bombear los efluentes con hidrocarburos a tratamiento secundario.

* Instalaciones para descargar el agua acumulada en los compartimientos hacia el Río de la Plata cuando sea de la calidad adecuada.

* Un interceptor de placas corrugadas (CPI), con un desatador para los hidrocarburos sobrenadantes (oíl skimmer), por donde pasa el agua en tiempo seco antes de su descarga al Río de la Plata. En caso de lluvia se cierran automáticamente las válvulas de entrada y salida del CPI.

Para calcular el volumen de las instalaciones que deberán contener el agua (compartimientos) se utilizan los mayores volúmenes resultantes de:

* aguas AOC provenientes de la máxima cantidad de agua de lluvia.

* aguas AOC procenientes de la máxima cantidad de agua para combate contra incendio

3. CONCLUSIONES

La Refinería de Shell CAPSA está llevando a cabo un proyecto denominado Plan Maestro de ‘Efluentes. Su objetivo es cumplir con la política del Grupo Shell de continuo mejoramiento en el área ambiental.

El eje del proyecto es la segregación de efluentes líquidos para su mejor tratamiento Ademas las nuevas instalaciones incluyen en la primera fase una mejor integración de las unidades de tratamiento de aguas de proceso, la construcción de una pileta como última linea de defensa (LLOD) para evitar el arrastre de hidrocarburos durante lluvias copiosas y el ruteo de los efluentes a una salida única (requerido por ley). En la segunda fase se construirán unidades de tratamiento secundario para aguas de proceso que incluirán un tanque de oxidación de tratamiento secundario para aguas de proceso que incluirán un tanque de oxidación de H2S, una unidad de flotación y floculación y un biotratador.

Finalmente, el plan de continua mejoramiento ambiental para la Refinería prevé reemplazar dentro de los próximos 5 años el actual sistema abierto de agua de enfriamiento por un sistema circulante cerrado.