O Processo CoLD®

O processo CoLD elimina a necessidade do caro pré-tratamento da água produzida, reduzindo assim os custos de capital e operação. 

O processo CoLD é uma solução ideal para atender aos padrões mais rigorosos de reutilização, ZLD e ao aumento da regulamentação dos limites de descarga de sólidos dissolvidos totais (TDS) voltados para a indústria de óleo e gás de xisto.

HISTÓRICO DO PROCESSO

Na indústria norte-americana de petróleo e gás, em média, quase oito barris de água são trazidos à superfície por cada barril de petróleo. Essa água produzida é frequentemente altamente salina e contaminada por hidrocarbonetos e até elementos radioativos: é um resíduo perigoso que requer tratamento, descarte e cada vez mais reciclagem. 

 O aumento da reutilização da água produzida está impulsionando a implementação de métodos de tratamento físico, químico, biológico e térmico. Os métodos de tratamento físico, químico e biológico podem reduzir as concentrações de certos poluentes, mas o volume e a salinidade da água produzida permanecem inalterados. A dessalinização térmica da água produzida é um método comprovado para separar completamente os sais da água, para que ambos possam potencialmente ser reutilizados de forma benéfica. 

 A Veolia aplicou projetos de processos comprovados nas tecnologias de Evaporação e Cristalização HPD® usadas nas indústrias de sal, fertilizantes e química para desenvolver um processo simples e robusto para separar água de contra fluxo produzida do fraturamento hidráulico em água limpa e sólido estável e não perigoso para descarte e/ou reutilização.
 

QUÍMICA DA ÁGUA PRODUZIDA

Alguma porção do fluido fraturado injetado em um poço retornará à superfície durante os primeiros dias a semanas. Isso é conhecido como água de contra fluxo. Durante um período muito mais longo, a água adicional que está naturalmente presente na formação de xisto (água produzida) continua a fluir do poço. 

 Tanto a água de contra fluxo quanto a água produzida podem conter níveis muito altos de TDS, compostos principalmente por sais de cloreto de sódio dissolvido, cálcio e magnésio. Quantidades significativas de sais de bário e estrôncio também podem estar presentes, assim como alguns metais pesados e material radioativo natural (NORM). A água produzida também é contaminada com uma variedade de hidrocarbonetos.
 

LIMITAÇÕES DOS MÉTODOS CONVENCIONAIS

Os processos térmicos convencionais para a dessalinização da água produzida requerem um amolecimento completo da água produzida usando cal, carbonato de sódio, cáustico e outros produtos químicos para substituir os íons cálcio e magnésio na água produzida por íons de sódio, a fim de produzir um sólido cristalino. 

 Em alguns casos, é necessária uma etapa final de secagem para produzir um sólido estável adequado para descarte. O equipamento de pré-tratamento para remoção de dureza inclui instalações de alimentação/armazenamento de produtos químicos, equipamento de sedimentação ou filtragem de sólidos e equipamento para desidratação de lodo. O equipamento de secagem consome muito capital e energia. Essas instalações adicionais aumentam a área de utilização do sistema ZLD, bem como os custos de capital e a manutenção geral. A logística de descarga, armazenamento e preparação de produtos químicos e a remoção de água e o transporte de lodo para descarte aumentam substancialmente o OPEX.

O processo CoLD® opera sob vácuo a baixa temperatura. A química de muitas águas produzidas favorece a formação de hidratos e sais duplos que precipitam em baixas concentrações à medida que a temperatura da solução é reduzida. Ao concentrar o fluxo de resíduos em baixa temperatura, os sólidos dissolvidos cristalizarão em concentrações relativamente baixas, sem a necessidade de pré-tratamento químico de remoção de dureza e a produção de lodo resultante.

VANTAGENS DA CRISTALIZAÇÃO COLD

O processo CoLD dessaliniza completamente a água alta produzida por TDS, contendo quantidades significativas de sais de cloreto. Economias consideráveis em CAPEX e OPEX são atingidas por meio da eliminação da etapa de amolecimento químico e da descarga do produto sólido final como um bolo úmido, que não requer secagem adicional alguma para transportá-lo para um local de descarte.

 Isso resulta em um esquema de fluxo mais simples, menos equipamentos para operar e menor área ocupada. Também elimina o custo de compra, expedição, armazenamento e manuseio de reagentes químicos redutores de dureza a granel e a desidratação, o armazenamento, transporte e descarte de lodo amaciador. O processo CoLD recupera toda a água contida na alimentação com uma qualidade adequada para descarga sob uma permissão ou reutilização de NPDES (National Pollutant Discharge Elimination System) 

BENEFÍCIOS DO PROCESSO CoLD

• Dessalinização completa de águas produzidas com altos TDS
• CAPEX e OPEX mais baixos em comparação aos métodos convencionais
• Sem redução de dureza química ou produção de lodo
• Produz água limpa e sólidos estáveis para descarte ou reutilização
• Processo simples e robusto, com alta confiabilidade e disponibilidade