¿Por qué es tan importante el nitrógeno (N₂)? Es muy sencillo: se utiliza en los ámbitos más diversos de la industria petrolera y del gas para evitar riesgos de fuego y explosiones tanto en instalaciones en tierra como en el mar.

La razón es sencilla, pero su empleo no. El nitrógeno gasifica el espacio libre superior de los depósitos de petróleo presentes en refinerías o buques petroleros. Si se extrae petróleo del depósito de almacenamiento, el nivel de petróleo disminuye; asimismo, el espacio libre superior del depósito de petróleo debe inertizarse con nitrógeno.

El nitrógeno es un gas muy inerte que sustituye al oxígeno existente, por lo que gracias a él se evitan reacciones químicas que pueden provocar igniciones. Las refinerías de gas y petróleo, así como los buques petroleros, están provistas de una amplia red de tuberías. Las tuberías que no se usan se inertizan constantemente con nitrógeno y se inspeccionan aplicando distintos valores de presión; de esta manera, pueden contrarrestarse daños y pérdidas de producción anticipándose a ellos.

El N₂ en el upstream, midstream y downstream

La cadena de suministro de la industria del petróleo y el gas se divide en tres segmentos: upstream, midstream y downstream, y el nitrógeno desempeña un papel importante en todos estos segmentos.

1. Upstream

Upstream es la fase de exploración y producción de petróleo crudo y gas natural. El N₂ puede utilizarse para diferentes aplicaciones en este segmento, una de las cuales es la inyección de nitrógeno.

Normalmente, cuando se recuperan hidrocarburos de un nuevo yacimiento, la presión típicamente alta del yacimiento garantiza que estos hidrocarburos fluyan fácilmente hacia los pozos de producción. Con el tiempo, sin embargo, la presión del yacimiento disminuye. Para aumentar la presión, las petroleras inyectan nitrógeno en el pozo.

Otra posibilidad es que los hidrocarburos se atasquen y sea necesario purgarlos. El nitrógeno es el gas perfecto para extraer estos hidrocarburos, ya que no se mezcla con el petróleo ni con el agua. Una inyección de nitrógeno mejorará el caudal de petróleo y aumentará la producción de hidrocarburos.

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2. Midstream

El midstream es el procesamiento, almacenamiento y transporte de petróleo crudo y gas natural a través de oleoductos/gasoductos. Antes de que un oleoducto pueda ponerse en funcionamiento, necesita una limpieza a fondo. A menudo se utiliza nitrógeno para la limpieza por pigging y la purga de una tubería. Tras la limpieza por pigging, el nitrógeno se empuja varias veces a través de la tubería hasta que está completamente libre de oxígeno y ha alcanzado el punto de rocío deseado. Durante este proceso pueden producirse múltiples paradas por diversos motivos(por ejemplo: rascador (pig) atascado en la tubería, fuga de la válvula, etc.

3. Downstream

El downstream incluye el refinado del crudo en productos acabados como gasolina, fuel-oil y productos derivados del petróleo. Una de las diversas aplicaciones del nitrógeno en la industria downstream es la inertización de nitrógeno.

El gas inerte se utiliza para inertizar los depósitos de almacenamiento de hidrocarburos, asegurando que se mantengan las condiciones inertes. El objetivo principal de esta operación es evitar explosiones, decoloración, polimerización y otros cambios no deseados en la calidad. Todo el proceso se controla mediante el caudal y la presión de la corriente de gas inerte y/o el nivel de oxígeno en los gases de escape.

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