DERECHOS RESERVADOS

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE QUÍMICA
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE LAVADO CON ACEITE LIVIANO DE
CRAQUEO CATALÍTICO DE LAS UNIDADES DE ENFRIAMIENTO CON
AIRE E-2801 A/T DE LA PLANTA OLEFINAS II DEL COMPLEJO
PETROQUÍMICO ANA MARÍA CAMPOS
Trabajo Especial de Grado presentado como requisito para optar al título de
Ingeniero Químico
AUTOR
Br. Quintero P, Andrés E.
TUTOR ACADÉMICO
Ing. Oscar Urdaneta.
Maracaibo, Abril de 2008
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
EVALUACIÓN
DE DEL SISTEMA DE LAVADO CON ACEITE LIVIANO
DE CRAQUEO CATALÍTICO DE LAS UNIDADES DE
ENFRIAMIENTO CON AIRE E-2801 A/T DE LA PLANTA OLEFINAS
II DEL COMPLEJO PETROQUÍMICO ANA MARÍA CAMPOS.
(Trabajo Especial de Grado presentado como requisito para optar al título de
Ingeniero Químico)
Presentado por:
Br. Andrés E. Quintero P.
Tutor Académico:
Ing. Oscar B. Urdaneta B.
MARACAIBO, ABRIL DE 2008
EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE LAVADO CON ACEITE LIVIANO DE
CRAQUEO CATALÍTICO DE LAS UNIDADES DE ENFRIAMIENTO CON AIRE
E-2801 A/T DE LA PLANTA OLEFINAS II DEL COMPLEJO PETROQUÍMICO
ANA MARÍA CAMPOS.
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
Quintero Pitalúa, Andrés Eduardo
C.I.: 17.940.495
Tlf: 0416 6676154
E-mail: [email protected]
Oscar Urdaneta
Tutor Académico
DEDICATORIA
Este jurado aprueba el Trabajo Especial de Grado titulado “EVALUACIÓN DEL
SISTEMA DE LAVADO CON ACEITE LIVIANO DE CRAQUEO CATALÍTICO DE LAS
UNIDADES DE ENFRIAMIENTO CON AIRE E-2801 A/T DE LA PLANTA OLEFINAS II
DEL COMPLEJO PETROQUÍMICO ANA MARÍA CAMPOS.” presentado por el
Bachiller, Quintero Pitalúa, Andrés Eduardo, C.I. 17.940.495,
para optar al título de
Ingeniero Químico.
JURADO EXAMINADOR
OS
D
A
RV
E
S
E
SC.I.:R4.520.200
O
H
C
E
R
Tutor Académico
DE
______________________
Ing. Oscar Urdaneta
Ing. Humberto Martínez
Ing. Xiomara Méndez
C.I. 3.112.555
C.I. xx.xxx.xxx
Jurado
Jurado
Ing. Oscar Urdaneta.
Ing. José Francisco Bohórquez
C.I. 4.520.200
C.I. 3.379.454
Dir. Escuela de Ing. Química
Decano de la Facultad de Ingeniería.
Maracaibo, Abril de 2008
X
DEDICATORIA
DEDICATORIA
OS
D
A
RV
E
S
E
SA R
mi Mamá
O
H
C
E
R
E
D
A mi Papá
A mis hermanos
Al resto de mi familia….
Y a las pocas personas que de verdad me ayudaron, ustedes saben
quienes son…
XI
AGRADECIMIENTO
AGRADECIMIENTO
En primer lugar, a DIOS, por darme vida, salud, y por poner en mi camino las
oportunidades de salir adelante.
A mi mamá, me enseñó todo lo respectivo a la vida, ética, moral, por ella soy la
persona que soy!!!! Te amo madre…
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
CDoctor), de el aprendí que hay que trabajar duro para lograr
E
A mi papá (gracias
R
DE
las cosas, que hay que trabajar mucho, y hay que trabajar bien!!!! Sus exigencias son
motivos de superación…
A mis hermanos, la Negra, el Papurro, de ellos obtuve todo el apoyo que unos
hermanos pueden dar, económicamente, espiritualmente, moralmente…
A mis amigos, que de una forma u otra pusieron su granito de arena para
ayudar…
Y a ti Andre, que sin hacer bulla, pero con mucho amor me colaboraste y
estuviste a mi lado!!!
XII
RESUMEN
QUINTERO P, ANDRÉS E. “EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE LAVADO CON
ACEITE
LIVIANO
DE
CRAQUEO
CATALÍTICO
DE
LAS
UNIDADES
DE
ENFRIAMIENTO CON AIRE E-2801 A/T DE LA PLANTA OLEFINAS II DEL
COMPLEJO PETROQUÍMICO ANA MARÍA CAMPOS”. Maracaibo, Venezuela.
Universidad Rafael Urdaneta, Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Química,
2008.
RESUMEN
OS
D
A
RV
E
S
E
R como finalidad evaluar el sistema de lavado
El presente trabajo de investigación
Stiene
O
H
C catalítico de las unidades de enfriamiento E-2801 A/T
con aceite liviano de craqueo
E
R
DE
de la Planta Olefinas II ubicada en el Complejo Ana María Campos. Dicha evaluación
fue cualitativa y consistió inicialmente, en verificar la cantidad de obstrucción que
presentaban los paneles M y N, asociados al grupo de enfriadores, que fueron
sometidos al proceso de limpieza, para luego, llevar a cabo la operación de lavado y así
poder medir los parámetros de presión en distintos puntos del sistema, temperatura de
entrada y salida del intercambiador, y viscosidad cinemática del solvente. Con los
valores obtenidos, se realizó un análisis para determinar las consecuencias obtenidas al
finalizar el lavado, es decir, si se cumplió el objetivo de la limpieza. Al realizar la
evaluación se concluyó que el sistema de lavado, así como su respectivo procedimiento
no proporcionó los resultados esperados, puesto que los haces tubulares se
mantuvieron obstruidos, y por ende, no se consiguió mejorar la transferencia de calor en
estos equipos.
Palabras Claves: Evaluación Cualitativa, Sistema de Lavado, Aceite Liviano de Craqueo
Catalítico.
XIII
ABSTRACT
QUINTERO P, ANDRÉS E. “EVALUATION OF THE WASHING SYSTEM WITH LIGHT
CATALYTIC CRACKING OIL OF THE AIR COOLING UNITS E-2801 A/T OF THE
OLEFINS II PLANT IN THE ANA MARÍA CAMPOS’ PETROCHEMICAL COMPLEX”.
Maracaibo, Venezuela. Universidad Rafael Urdaneta, Facultad de Ingeniería, Escuela
de Ingeniería Química, 2008.
ABSTRACT
OS
D
A
This research work aims to evaluate the washing
system
RV with Light Catalytic Cracking
E
S
E
R
Oil of the Olefins II Plant’s air cooling
units E-2801 A/T, which is located in the Ana
S
HO
C
María Campos’ Petrochemical
Complex. This assessment was qualitative and was
E
R
E
Dhow much plugging were the tube bundles M and N, which were subject
initially to verify
to a clean up, and then, carry out the washing operation and measure the parameters in
different system’s points, inlet temperature and outlet temperature of the heat
exchanger, and the cinematic viscosity of the LCCO. With the values obtained, an
analysis was made to determine the consequences obtained at the end of the washing
process, that is to say, if the objective of the cleaning was reached. When the evaluation
was finished, it was possible to conclude that the washing system and those procedures
did not provide the expected results, because the tube bundles remained blocked, and
thus did not succeed in improving the heat transfer in these equipments.
Key
Words:
Evaluation,
Washing
System,
Light
Catalytic
Cracking
Oil.
XIV
ÍNDICES
INDICE GENERAL
Título.
Pág.
Portada………………………………………………………………………….
i
Hoja de Presentación………………………………………………………….
ii
Hoja de Firma…………………………………………………………………..
iii
Hoja de Aprobación…………………………………………………………....
iv
Dedicatoria……………………………………………………………………...
I
Agradecimiento………………………………………………………………...
II
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
Resumen…………………………………….................................................
C
E
R
DE
Abstract……………………………………...................................................
IV
Índice General………………………………………………………………….
V
Índice de Tablas……………………………………………………………….
VIII
Índice de Figuras………………………………………………………………
X
Índice de Gráficas……………………………………………………………..
XI
Introducción…………………………………………………………………….
XII
III
CAPITULO I: El Problema.
1.1 Planteamiento del Problema………………………………………..…...
1
1.2 Formulación del Problema…………………………………………….....
3
1.3 Objetivos……………………………………………………………...........
4
1.3.1 Objetivo General………………………………………………......
4
1.3.2 Objetivos Específicos………………………………………….....
4
XV
ÍNDICES
1.4 Justificación e Importancia de la Investigación…………………..........
5
1.5 Delimitación……………………………………………………………..…
6
1.5.1 Delimitación Temporal…………………………………………....
8
1.5.2 Delimitación Espacial…………………………………………......
8
CAPITULO II: Marco Teórico.
OS
D
A
2.2 Descripción de la Empresa……………………………………………….
RV
E
S
E
R
2.3 Bases Teóricas…………………………………………………………….
S
HO
C
E
2.3.1 Generalidades
del Proceso de la Planta Olefinas II…………..
DER
2.1 Antecedentes………………………………………………………………
9
12
19
19
2.3.2 Enfriadores con Aire………………………………………………
23
2.3.3 Enfriadores con Aire E-2801 A/T………………………………..
31
2.3.4 Aceite Liviano de Craqueo Catalítico (LCCO)…………………
35
2.3.5 Procedimiento Preliminar del Sistema de Lavado de los
Enfriadores con Aire E-2801 A/T………………………………………
37
2.3.6 Transferencia de Calor……………………………………….…..
50
2.3.7 Viscosidad………………………………………………………….
51
2.4 Cuadro de Variables………………………………………………………
56
CAPÍTULO III: Marco Metodológico.
3.1 Tipo de Investigación……………………………………………………..
57
3.2 Unidad de Observación…………………………………………………..
58
3.3 Técnicas de Recolección de Datos……………………………………..
58
XVI
ÍNDICES
3.4 Metodología de la Evaluación……………………………………………
59
3.4.1 FASE I……………………………………………...………………
60
3.4.2 FASE II……………………………………………………………..
61
3.4.3 FASE III…………………………………………………………….
64
3.5 Instrumentos de Medición………………………………………………..
69
3.5.1 Medidor de Presión: Manómetro……………………..………….
69
3.5.2 Medidores de Temperatura: Pirómetro y Cámara Térmica…..
71
3.5.3 Medidor de Viscosidad: Viscómetro…………………………….
75
4.1 FASE I………………………………………………………………………
77
4.2 FASE II……………………………………………………………………..
86
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
CAPITULO
IV: Resultados.
DE
4.2.1 Temperaturas tomadas antes y después de la limpieza
mediante el uso del pirómetro………………………………………….
86
4.2.2 Presiones de operación del Sistema de Lavado……………...
87
4.2.3 Resultados de los análisis de Viscosidad Cinemática de las
muestras de Aceite Liviano de Craqueo Catalítico utilizado durante
el lavado…………………………………………………………………..
93
4.3 FASE III…………………………………………………………………….
95
4.3.1 Análisis de las temperaturas tomadas antes y después de la
limpieza…………………………………………………………………...
4.3.2
95
Análisis de las presiones de operación del Sistema de
Lavado…………………………………………………………………….
96
XVII
ÍNDICES
4.3.3
Análisis de los valores de Viscosidad Cinemática del
solvente…………………………………………………………………...
98
Conclusiones………………………………………………………….………..
101
Recomendaciones…………………………………………………….……….
104
Bibliografía………………………………………………………………….…..
107
Términos Básicos……………………………………………………………...
110
Apéndices……..……………………………………………………………..…
115
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
OS
D
A
RV
Anexos……………………………………………………………………….…
XVIII
ÍNDICES
INDICE DE TABLAS
Número de Tabla.
Pág.
Tabla #1. Capacidad de Producción y Productos Elaborados en el
Complejo………………………………………………………………………...
Tabla
#2. Flujos y Cantidades
de entrada y
salida
de los
Intercambiadores E-2801……………………………………………………...
Tabla
#3. Flujos y Cantidades
salida
OSde
D
A
RV
de entrada y
18
31
los
E
S
E
S deRTubos………………………………
O
H
Tabla #4. Especificaciones
del
Haz
C
E
R
DEDatos de Operación de los Enfriadores con Aire
Tabla #5.
Intercambiadores E-2801 (Máximo por Diseño)…………………………….
33
33
E-2801……………………………................................................................
34
Tabla #6. Propiedades del Aceite Liviano de Craqueo Catalítico………...
35
Tabla #7. Cuadro de Variables……………………………………………….
56
Tabla #8. Temperaturas de Entrada y Salida antes del lavado del
E-2801 M/N……………………………………………………………………..
86
Tabla #9. Temperaturas de Entrada y Salida después del lavado del
E-2801 M/N……………………………………………………………………..
87
Tabla #10. Presiones de Operación durante recirculación Flujo Inverso,
panel M………………………………………………………………………….
88
Tabla #11. Presiones de Operación durante recirculación Flujo Normal,
panel M………………………………………………………………………….
89
Tabla #12. Presiones de Operación durante recirculación Flujo Inverso,
XIX
ÍNDICES
panel N…………………………………………………………………………..
89
Tabla #13. Presiones de Operación durante recirculación Flujo Normal,
panel N…………………………………………………………………………..
90
Tabla #14. Presiones de Operación en V1 y V2 durante recirculación
Flujo Inverso…………………………………………………………………….
91
Tabla #15. Presiones de Operación en V1 y V2 durante recirculación
OS
D
A
RV
Flujo Normal…………………………………………………………………….
E
S
E
SR
O
H
Inverso…………………………………………………………………………...
C
E
R
E
DPresiones
Tabla #17.
de Operación en G1 durante recirculación Flujo
91
Tabla #16. Presiones de Operación en G1 durante recirculación Flujo
92
Normal…………………………………………………………………………...
92
Tabla #18. Viscosidades Cinemáticas de las Muestras del Solvente……
93
Tabla #19. Diferencial de Temperaturas (Antes del Lavado)……………..
95
Tabla #20. Diferencial de Temperaturas (Después del Lavado)………….
95
Tabla #21. Cálculos de TDH, Q y Re………………………………………...
97
XX
ÍNDICES
INDICE DE FIGURAS
Número de Figura.
Pág.
Fig. #1. Diagrama de Proceso de la Planta Olefinas II…………….……….
21
Fig. #2. Diagrama de Bloques de la Planta Olefinas II………………….….
22
Fig. #3. Unidad de Tiro Forzado…………………………………………...….
25
Fig. #4. Unidad de Tiro Inducido………..…………………………………….
26
Fig. #5. Tipos de Tubos con Aletas……………………………………...……
28
Fig. #6. Configuración de los Enfriadores con Aire E-2801 A/T…………...
32
química con LCCO de los Enfriadores E-2801 que presentan bloqueo…
48
OS
D
A
RV
E
S
E
S R del procedimiento de limpieza
O
H
Fig. #7. (Diagrama No.
1A)
Diagrama
C
E
R
DE
Fig. #8. (Diagrama No. 1B). Circuito de limpieza con LCCO a los
Enfriadores con Aire E-2801 A/T. facilidades para recirculación………….
49
Fig. #9. Tipos de Transferencia de Calor……………………….……………
51
Fig. #10. Deformación de un sólido por la aplicación de una fuerza
52
tangencial………………………………………………………………………..
Fig. #11. Ejemplo de la viscosidad de la leche.……………………………..
53
Fig. #12. Pasos a seguir para la utilización del Viscómetro (en ingles)….
66
Fig. #13. Vistas Externa e Interna de un Manómetro………………...…….
70
Fig. #14. Modelos de Pirómetros……………………………………………..
73
Fig. #15. Vistas delantera y trasera de una Cámara Térmica…………….
75
Fig. #16. Vista general de un Viscómetro Capilar……………….………….
76
Fig. #17. Termografía Panel M, Ala Norte, Lado Este……………………..
78
XXI
ÍNDICES
Fig. #18. Termografía Panel M, Ala Norte, Lado Oeste……………………
79
Fig. #19. Termografía Panel M, Ala Sur, Lado Este………………………..
80
Fig. #20. Termografía Panel M, Ala Sur, Lado Oeste………………………
81
Fig. #21. Termografía Panel N, Ala Norte, Lado Este………………………
82
Fig. #22. Termografía Panel N, Ala Norte, Lado Oeste…………………….
83
Fig. #23. Termografía Panel N, Ala Sur, Lado Este………………………..
84
Fig. #24. Termografía Panel N, Ala Sur, Lado Oeste………………………
85
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
OS
D
A
RV
XXII
ÍNDICES
INDICE DE GRÁFICAS
Número de Gráfica
Pág.
Grafica #1. Variación de Viscosidad Cinemática del Solvente…………....
99
Grafica #2. Variación de Viscosidad vs Masa de Aceite Pesado…………
100
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
XXIII
INTRODUCCIÓN
La planta de Olefinas II, ubicada en las instalaciones del Complejo Petroquímico
Ana María Campos, Estado Zulia, se encarga de producir etileno y propileno en grado
polímero mediante la conversión térmica del propano y/o del etano. Esta planta, fué
diseñada por la Compañía alemana “Linde” con una capacidad instalada de 350
MTM/año de etileno y 130 MTM/año de propileno (con un esquema de alimentación de
100% propano) en 8.000 horas continuas de operación por año. En el año 1998 la
OS
D
A
RV
planta de Olefinas II fué sometida a una expansión, realizada también por Linde, para
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
incrementar su capacidad en 10% hasta 386 MTM/año de etileno.
En el área caliente de la planta se encuentran los enfriadores con aire E-2801
A/T, los cuales se encargan de enfriar el gas de proceso proveniente del tope de de la
torre de lavado con agua. Estos enfriadores se obstruyen progresivamente a causa del
arrastre de aceite pesado por el tope de la torre antes mencionada, lo que ocasiona una
disminución en la eficiencia de estos equipos.
Debido a la problemática existente, surgió la necesidad de evaluar el sistema de
lavado con aceite liviano de craqueo catalítico de las unidades de enfriamiento antes
mencionadas, el cual fue diseñado con el propósito de eliminar las obstrucciones
presentes en los haces tubulares de los intercambiadores. Para esta evaluación, es
necesario verificar el estado de obstrucción en que se encuentran los haces tubulares
sometidos al proceso de lavado, mediante el uso de termografías. Por otra parte, se
deben realizar mediciones de presión, temperatura y viscosidad cinemática, antes,
0
durante y después del lavado para posteriormente realizar un análisis de la data
obtenida, con el cual, sea posible comprobar si el sistema de lavado funciona
adecuadamente, es decir, confirmar si el éste logra remover en su totalidad las
obstrucciones presentes en los haces tubulares.
Una vez fundamentado este trabajo de investigación, se logró definir la estructura
de la presentación del mismo a través de los siguientes capítulos: El capítulo I, donde
se presenta el planteamiento del problema, se enumeran los objetivos, se establece la
OS
D
A
RV
justificación del trabajo y la delimitación del área donde se llevó a cabo la investigación.
E
S
E
R
S
O
H
teóricas que sirvieron deC
fundamento al tema, la especificación de las variables de
E
R
DE
Capítulo II, aquí se presentan los Antecedentes utilizados como apoyo, las bases
estudio y la definición de términos básicos. Capítulo III, el cual describe el tipo de
investigación y la metodología para la elaboración de cada uno de los objetivos.
Capítulo IV, en el cual se exponen los resultados obtenidos así como el análisis
correspondiente de
cada uno de éstos
y se señalan las conclusiones y
recomendaciones pertinentes con la finalidad de plantear posibles soluciones al
problema. Finalmente se presentan los anexos y esquemas correspondientes a las
simulaciones realizadas que facilitan una mejor comprensión del trabajo elaborado.
1
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
EL PROBLEMA
2
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
1.1
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La Planta de Olefinas II ubicada en el Complejo Petroquímico Ana María Campos
se encarga de producir etileno y propileno en grado polímero mediante el proceso de
craqueo de etano y/o propano. Dicha planta está conformada por dos áreas, el área
OS
D
A
RV
caliente donde se craquea el gas de alimentación y se despoja de los subproductos, y el
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
área fría en la cual el gas de proceso se separa para obtener el etileno y el propileno
deseado.
En el área caliente de la planta se encuentran los Enfriadores con Aire E-2801
A/T, los cuales están ubicados a la salida de la Torre de Lavado con Agua, la cuál
depura el gas de proceso de aceite pesado, partículas de coque y algunos aceites
livianos. Éste gas que se obtiene en la salida de la Torre de Lavado con Agua, pasa
directamente a los E-2801 A/T con la finalidad de disminuir su temperatura y prepararlo
para la etapa de compresión. Estos intercambiadores constan de veinte ventiladores (air
coolers o fin fan coolers) que manejan unas temperaturas de entrada y salida de 86,7°C
y 57°C respectivamente (según datos de diseño).
Las tuberías que conforman los haces tubulares de estos intercambiadores (E2801 A/T), por donde circula el gas de proceso, se obstruyen progresivamente debido al
arrastre de aceite pesado proveniente del tope de la Torre de Lavado con Agua, el cuál
8
se solidifica generando pérdidas de eficiencia en estos equipos por disminución del área
de transferencia. Por tal motivo estos intercambiadores deben ser lavados con
regularidad mediante la utilización de un solvente, que en este caso es el Aceite Liviano
de Craqueo Catalítico (Light Catalytic Cracking Oil ó LCCO) el cual se encarga de
remover todos aquellos componentes antes mencionados que obstruyen las tuberías.
Por otra parte, el sistema de inyección del solvente utilizado para el lavado de
estos intercambiadores sufrió cambios debido a que la limpieza de dichos equipos no se
OS
D
A
RV
estaba realizando de manera correcta, lo que tenia como resultado que los haces
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
tubulares de los ventiladores quedaran sucios.
Luego que se realizaron las mejoras respectivas al mencionado sistema, y
después de haber creado un procedimiento para llevar a cabo la limpieza, surgió la
necesidad de realizar una evaluación para determinar si el lavado realizado genera
resultados satisfactorios e incide en la mejora de la eficiencia de los intercambiadores,
garantizando largos períodos de operación entre paradas programadas.
1.2
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
Para realizar una evaluación del sistema de lavado de los intercambiadores de
calor E-2801 A/T se debe verificar el estado en el cual se encuentran estos equipos
antes de efectuar el lavado para verificar el grado de obstrucción. Luego, se realiza la
9
limpieza según el procedimiento establecido, ejecutándose en un par de paneles del
sistema (de un total de 20), seleccionados al azar, haciéndose el seguimiento del
lavado, para recolectar toda la información necesaria. Los paneles seleccionados fueron
los E-2801 M/N.
Por último, se analizaron los resultados obtenidos de la limpieza del par de haces
tubulares, con la finalidad de evaluar si ésta se llevó a cabo con éxito y los paneles del
intercambiador se encontraban en óptimo estado (limpios), lo que permitiría asegurar
OS
D
A
RV
que tanto el sistema como el procedimiento son adecuados para continuar con su
E
S
E
R
S
O
H
antes y después del lavado
C en conjunto con los datos que fueron tomados durante la
E
R
DE
utilización. Esto se hizo mediante una comparación del estado de los intercambiadores
limpieza.
1.3
OBJETIVOS
1.3.1 OBJETIVO GENERAL:
•
Evaluar el Sistema de Lavado con Aceite Liviano de Craqueo Catalítico de las
unidades de enfriamiento con aire E-2801 A/T de la Planta Olefinas II del
complejo Petroquímico Ana María Campos.
10
1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
1 Verificar el estado de obstrucción en que se encuentran los haces tubulares que
se someterán al proceso de lavado mediante el uso de termografías.
2 Medir antes, durante y después del proceso de limpieza las variables
operacionales de presión, temperatura y viscosidad necesarias para la
evaluación.
3
OS
D
A
RV
E
S
E
R
S
O
H
Determinar la efectividad
C de la limpieza mediante el análisis de las variables
E
R
DE
operacionales medidas antes, durante y después de la ejecución del proceso de
lavado.
1.4
JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN
Los enfriadores con aire E-2801 A/T constituyen una de las últimas etapas de
enfriamiento antes que el gas de proceso sea enviado al área de compresión, por esta
razón los paneles (haces tubulares) de estos intercambiadores deben encontrarse
limpios para alcanzar las condiciones necesarias según diseño antes de entrar en el
área de compresión.
11
El gas de proceso que circula por las tuberías de estos enfriadores arrastra
componentes (aceite pesado, partículas de coque, etc.) que van obstruyendo las líneas
y a su vez el área de transferencia de calor entre la tubería y el gas va disminuyendo, y
esto tiene como resultado que el gas no se enfríe debidamente, por lo cual debe
aplicarse un mecanismo de limpieza adecuado.
Este sistema de lavado se justifica dado que, al implementarse debidamente, la
presión aguas arriba del proceso de producción de olefinas no aumentaría y, se evitaría
OS
D
A
RV
la presurización de la Torre de Lavado con Agua del gas de proceso, así como también
E
S
E
R
S
O
H
compresión), se impediría
C que la presión disminuya, y en conjunto conllevaría a
E
R
DE
incrementar la calidad del producto y mantener la integridad del personal y de los
de los Hornos de Pirólisis. Adicionalmente, aguas abajo del proceso (en el área de
equipos.
Este Trabajo de Investigación resulta ser de gran importancia para la Planta de
Olefinas II, dado que el Sistema de Lavado con Aceite Liviano de Craqueo Catalítico de
las unidades de enfriamiento con aire E-2801 A/T debía someterse a una evaluación,
para de ésta manera determinar si vale la pena aplicarlo en el resto de los haces
tubulares que conforman los intercambiadores de calor, ya que con esto se evita la
obstrucción de las tuberías
Desde el punto de vista metodológico este trabajo sirve de consulta para futuros
problemas que se presenten en los enfriadores de la Planta Olefinas II, o en otras
plantas donde existan intercambiadores que posean características similares, donde se
12
pueda aplicar este tipo de limpieza. A su vez esta investigación resulta ser de gran
importancia para otros estudiantes del área de ingeniería que desarrollen trabajos de
investigación semejantes o que solo necesiten alguna información específica.
1.5
ALCANCE
El presente
Trabajo de
Investigación tuvo como finalidad evaluar
el
procedimiento de lavado con Aceite Liviano de Craqueo Catalítico en las unidades de
OS
D
A
RV
enfriamiento con aire E-2801 A/T de la Planta Olefinas II del Complejo Petroquímico
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
Ana María Campos.
Para cumplir con esto, se chequeó el estado del intercambiador de calor que fue
sometido al proceso de lavado, esto quiere decir que se examinaron las condiciones de
obstrucción en las cuales se encontraban sus haces tubulares. Esto se llevó a cabo
mediante el uso de termografías y mediciones de temperatura con la ayuda de un
pirómetro.
A su vez, luego de comenzado el lavado de los paneles escogidos, con base al
procedimiento establecido, se recolectó la data de presión tanto en la descarga de la
bomba de recirculación del solvente como en los venteos que se encuentran en los
paneles M y N (haces tubulares) que se sometieron al lavado.
Posterior a la limpieza de los paneles M y N, y luego de haber abierto las válvulas
de bloqueo del intercambiador, se realizaron mediciones de temperaturas de entrada y
13
salida del intercambiador E-2801 M/N, mediante la ayuda de un pirómetro y por último
se llevaron las muestras del solvente (tomadas antes, durante y al final del proceso de
lavado) al laboratorio, donde se realizaron los análisis de viscosidad cinemática.
Cabe destacar que el procedimiento de lavado de estos intercambiadores solo se
aplicó en los haces tubulares de los mismos, por donde se hace circular el gas de
proceso (lado proceso). No se abarcó en este trabajo de investigación la limpieza del
lado aire (ventiladores).
OS
D
A
RV
E
S
E
R
S
O
H
evaluación del sistema deC
lavado, y por consiguiente a su procedimiento, y aunque es
E
R
DE
Por otra parte, debe hacerse énfasis en que esta investigación sólo se limitó a la
necesario saber las causas del ensuciamiento, este trabajo de investigación no tuvo
como objetivo, ni tampoco se enfocó en evaluar las causas de dicho asunto, aunque se
sabe que solventar éste problema significaría eliminar total o parcialmente los
problemas de obstrucción en las unidades de enfriamiento E-2801 A/T.
1.6
DELIMITACIÓN
1.6.1 DELIMITACIÓN ESPACIAL
Este Trabajo de Investigación se realizó en las instalaciones del Complejo
Petroquímico Ana María Campos, ubicado en el Municipio Miranda del Estado Zulia,
específicamente en la Planta de Olefinas II.
14
1.6.2 DELIMITACIÓN TEMPORAL
Este trabajo se realizó entre el mes de mayo del año 2007 y el mes de enero del
año 2008.
OS
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RV
E
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E
SR
O
H
C
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R
DE
15
OS
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E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
MARCO
TEÓRICO
16
Capítulo II: Marco Teórico
CAPÍTULO II
BASES TEÓRICAS
2.1
ANTECEDENTES
La Ing. Sádaba Maite (2004) elaboró un informe técnico para la Planta Olefinas
OS
D
A
RV
II ubicada en el Complejo Petroquímico Ana María Campos, el cual llevó por nombre:
E
DEL
S
E
R
OS OLEFINAS II. Este informe tuvo como primer
GAS DE PROCESO DE C
LAH
PLANTA
E
R
E
D
EVALUACIÓN DEL ENSUCIAMIENTO EN EL SISTEMA DE COMPRESIÓN
objetivo, evaluar el comportamiento del Compresor C-3101 mediante el cálculo del
factor de ensuciamiento “m” y de la eficiencia, y, en segundo lugar evaluar los
Intercambiadores de Calor (Inter-etapas), mediante el cálculo del factor de
ensuciamiento, el coeficiente de transferencia de calor y la caída de presión, para así
determinar el grado de ensuciamiento de los mismos. Esta evaluación se realizó con la
finalidad de verificar el requerimiento de
inyección de Aceite Liviano de Craqueo
Catalítico a los cuerpos y Enfriadores inter-etapas del Compresor de Gas de Proceso
de la Planta de Olefinas II. A manera de resumen se podría decir que durante la
evaluación realizada en el mes de Enero del año 2004, se determinó la eficiencia y
factor de ensuciamiento para cada una de las etapas del compresor de gas de
proceso. A su vez fueron evaluados los Enfriadores inter-etapas del Compresor
(intercambiadores y atrapadores de niebla) por medio del cálculo de los diferenciales
de presión en campo y el coeficiente de transferencia de calor. En términos generales
17
Capítulo II: Marco Teórico
se puede decir que el sistema de compresión presentó deficiencias inducidas por
niveles de ensuciamiento importantes y fue requerida la inyección continua de Aceite
Liviano de Craqueo Catalítico en todas las etapas del mismo para su limpieza. Este
informe técnico ilustra como un problema de obstrucción, en las etapas del Compresor
de gas de proceso, y en las tubulares de sus Enfriadores inter-etapas, puede ser
resuelto con la inyección de un solvente para remover todos los componentes que
ocasionan el taponamiento.
OS
D
A
RV
E
S
E
R
S
O
H
En el año 2005, la
CIng. Sádaba Maite presentó un informe técnico titulado:
E
R
DE
ADECUACIÓN DEL SISTEMA DE INYECCIÓN DE LCCO DE LA PLANTA OLEFINAS
II. En el mismo se presentaron las modificaciones propuestas para la adecuación del
Sistema de Inyección de LCCO de la Planta de Olefinas II. El sistema existente de
inyección de Aceite Liviano de Craqueo Catalítico presentaba varias limitaciones, las
cuales no permitían realizar labores de limpieza en los Enfriadores con Aire E-2801
A/T, en las etapas del Compresor de Gas de Proceso, y en la Torre de Lavado
Cáustico. Entre las modificaciones que fueron propuestas estaba la instalación de un
tanque pulmón principal para el almacenamiento de Aceite Liviano de Craqueo
Catalítico, con la finalidad de mantener un suministro confiable del solvente a la planta
de Olefinas II. A su vez se necesitaba adecuar el tanque de almacenamiento del
solvente, para suministrarlo a los puntos relacionados al área de Compresión de Gas
de Procesos y Lavado Cáustico. Se instaló un tanque receptor y facilidades para la
limpieza de los Enfriadores con Aire E-2801A/T por medio de la recirculación del
18
Capítulo II: Marco Teórico
solvente, así como también se instalaron las tuberías necesarias para el lavado de
dichos Intercambiadores de Calor y del Compresor de Gas de Proceso. Por último se
propuso la instalación de válvulas y accesorios, para llevar a cabo las labores de
limpieza de los equipos de manera adecuada, y así resguardar la integridad de los
mismos y del personal en planta, garantizando largos períodos de operación entre cada
parada mayor programada. Las propuestas sugeridas en este informe no se llevaron a
OS
D
A
RV
cabo en su totalidad, pero se destaca que en los Enfriadores con Aire E-2801 A/T
E
S
E
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S
O
H
un cabezal de descarga adecuado,
lo que facilita el lavado de estos Intercambiadores.
C
E
R
DE
cuentan con la red de tuberías y válvulas necesarias así como también una bomba con
El sistema de limpieza con Aceite Liviano de Craqueo Catalítico de la Planta de
Olefinas II comprende distintas áreas del proceso, como es el área de Compresión y el
área de Enfriamiento del Gas después de la pirólisis, ambas vitales para el buen
desempeño de ésta planta. Este trabajo de investigación abordó el Sistema de Lavado
de los E-2801 A/T por lo cual el informe técnico descrito anteriormente es de gran
utilidad y sirve como referencia para esta investigación.
La Ing. Silva María (2005) presentó un informe técnico titulado: EVALUACIÓN
DE LA INYECCIÓN DE LCCO A LA TORRE 101-E DE LA PLANTA OLEFINAS I. Dicho
informe tuvo como único objetivo preparar la inyección de Aceite Liviano de Craqueo
Catalítico al tope de la Torre de Lavado con Agua de la Planta Olefinas I, y adecuar las
facilidades existentes para realizar la inyección. Las condiciones de operación
presentadas por esta torre indicaron que existía ensuciamiento. Al incrementar la carga
19
Capítulo II: Marco Teórico
de la planta se observó un rápido aumento de nivel en el tambor de succión de la
primera etapa del compresor, lo que demostró que había arrastre de agua desde el tope
de la torre por obstrucción del difusor y de la sección empacada de la misma, ya que
estos se encontraban saturados con hidrocarburos pesados y coke. Para mejorar las
condiciones de operación de la torre se inyectó Aceite Liviano de Craqueo Catalítico
con un alto flujo al tope de ésta. Para llevar a cabo el lavado se instaló un tramo de
OS
D
A
RV
tubería que se conectó desde la línea de descarga de la bomba del solvente hasta la
E
S
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S
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H
crear las facilidades en elC
sistema para inyectar el solvente, las cuales fueron logradas
E
R
DE
salida del agua de proceso de uno de los intercambiadores de calor con la finalidad de
de manera satisfactoria y obteniendo un buen rendimiento de la Torre de Lavado con
Agua y bajando el nivel en el tambor de succión de la primera etapa del compresor. El
anterior informe ilustra como un Sistema adecuado de Lavado con el solvente correcto
mejora el desempeño de los equipos que se encuentran obstruidos con hidrocarburos
pesados (aceites, etc.) y coke.
2.2
DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA
•
Actividad Económica:
Pequiven (Petroquímica de Venezuela, S.A.), filial de Petróleos de Venezuela,
S.A. (PDVSA), es una industria compleja que se basa en la transformación del gas
20
Capítulo II: Marco Teórico
natural para la producción y comercialización de productos petroquímicos en el
mercado venezolano e internacional.
Su propósito es desarrollar una industria líder regional y de alcance global sobre
las bases de las ventajas comparativas con que cuenta Venezuela:
OS
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9 País petrolero con abundantes reservas de gas natural.
E
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H
en crecimiento. C
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D
9 Posición geográfica favorable para acceder a mercados regionales y globales
9 Disponibilidad de una importante infraestructura industrial en áreas claves para
la expansión.
Todo ello satisfaciendo las necesidades de sus clientes y logrando el mayor
rendimiento posible para sus accionistas en armonía con el ambiente y con las
comunidades en las cuales se desarrollan sus actividades.
•
Misión y Visión:
La Misión de Pequiven es:
La misión organizacional de Pequiven es lograr alcanzar las metas de producción
acordadas con nuestros clientes, garantizando la calidad de los productos y servicios, el
21
Capítulo II: Marco Teórico
mejoramiento continuo de nuestros procesos y el cumplimiento de las normas de
Seguridad, Higiene y Ambiente, para contribuir con su rentabilidad a través de la
producción y comercialización de productos petroquímicos básicos e intermedios,
enfocados principalmente hacia derivados de metano y etano, aprovechando las
ventajas comparativas que tiene Venezuela con el gas natural asociado.
La Visión de Pequiven es:
9
OS
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RV
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H
Lideres en la región,
C tanto en ventas como en rentabilidad, en los sectores de
E
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DE
fertilizantes nitrogenados, productos oxigenados y en derivados de etileno, así
como participación en mercados regionales y globales.
9 Empresa con participación mayoritaria de capital privado, representado por
numerosos inversionistas individuales e institucionales, bajo el control de
PDVSA.
9 Ser un Complejo Petroquímico de clase mundial reconocido por su
confiabilidad operacional, fortaleza técnica y eficiencia, donde cada persona
contribuya con estos objetivos en un ambiente de retos y satisfacción.
•
Proceso Productivo:
La producción de Pequiven cubre más de 40 renglones, entre materias primas
básicas, productos intermedios y productos destinados al consumidor final. La
22
Capítulo II: Marco Teórico
capacidad de producción total de la empresa en sus plantas propias, sumada a la de las
empresas mixtas en las cuales presenta participación, es de 7 millones 800 mil
toneladas al año. Entre los principales productos tenemos:
9 Cloro Soda: Cloro (40000 TMA), Soda Cáustica (40000 TMA), Ácido Clorhídrico
(16500 TMA).
OS
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9 Gas Natural: Gas Natural (165000 MPC), Etano (150000TMA), Propano (94000
E
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S
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H
Olefinas: Etileno (150000
C TMA), Propileno (32000 TMA).
E
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DE
TMA).
9
9 Fertilizantes: Amoniaco (297000 TMA), Urea (396000 TMA).
9 MVC: Monocloruro de vinilos (130000 TMA).
9 PVC: Monocloruro de vinilos (120000 TMA).
•
Fuentes y Materia Prima:
El gas natural representa la materia prima fundamental del Complejo Zulia. Este
es procesado por dos plantas, LGN I y LGN II, (aunque actualmente la planta de LGN II
esta fuera de servicio) las cuales producen el etano y propano que constituye la
materia prima da las plantas de Olefinas I y Olefinas II. El metano o gas residual como
insumo principal para la producción de amoníaco y como combustible para la
generación eléctrica. El butano y gasolina son enviados a las refinerías de Bajo Grande
y de Cardón, o vendidos como productos de exportación.
23
Capítulo II: Marco Teórico
•
Organización y Productos Elaborados:
La estructura organizacional que se ha venido diseñando e implementando en
Pequiven S.A., obedece al establecimiento de políticas comerciales con las cuales
busca que cada complejo sea responsable de la producción y comercialización de los
mercados de los productos que le son asignados.
OS
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RV
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de una amplia gama de productos,
agrupados en tres sectores principales: Olefinas y
C
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DE
Es así como se establecen tres unidades de negocio que atienden el desarrollo
Plásticos (UNOP) Complejo Zulia, Fertilizantes (UNF) Complejo Morón y Productos
Industriales (UNIPI) Complejo Oriente.
Su organización incluye además cuatro empresas filiales: International
Petrochemical Holding Ltd (IPHL) constituida en el exterior, Unidad Nacional Olefinas y
Plásticos, Servifertil y Servicios Industriales Jose; participa en 16 empresas mixtas del
sector con socios nacionales e internacionales, 15 en Venezuela y una en Barranquilla,
Colombia.
El complejo Zulia se encuentra situado en la región Nor-Oriental del Lago de
Maracaibo, más concretamente en la bahía Ana María Campos en los Puertos de
Altagracia, Municipio Miranda, Estado Zulia. El sector básico del complejo comenzó a
construirse en 1969 habiéndose concluido en 1973 la mayor parte del mismo.
24
Capítulo II: Marco Teórico
Sus instalaciones se distribuyen en dos fajas de terreno claramente delimitadas.
En una faja central están ubicadas las plantas básicas del complejo: LGN I y II, PPE,
Olefinas I y II y Clorosoda. En el norte de la faja central se encuentran instaladas las
demás plantas pertenecientes a los procesos intermedios y finales de producción, como
lo son: Amoniaco A y B, Urea A y B, PVC I y II, MVC I y II, mientras las demás
instalaciones existentes pertenecen a las empresas mixtas: Polinter, Indesca, Química
OS
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enoso, Propilven, Cloro Vinilos del Zulia, Olefinas del Zulia.
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También operan en
Cel complejo las empresas privadas Estizulia, que produce
E
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DE
poliestireno, Dow Chemical, dedicada a la elaboración de látex, y Praxair, destinada a la
producción de anhídrido carbónico.
La producción de Pequiven Ana María Campos cubre más de 40 renglones, entre
materias primas básicas, productos intermedios y productos destinados al consumidor
final. La capacidad de producción total de la empresa en sus plantas propias sumada a
las de las empresas mixtas en las cuales presenta una participación de 7 millones de
toneladas al año, es la siguiente:
25
Capítulo II: Marco Teórico
•
Capacidad de Producción y Productos Elaborados en el Complejo
Capacidad
Planta
Producto
Aplicaciones
(TM/A)
Cloro
40000
Soda Cáustica
Cloro Soda
Acido
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165
C Gas Natural
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DE
16500
Clorhídrico
LGN
OS
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RV
PVC y Tratamiento de agua
45000
Amoniaco , Olefinas y Gas
150000
Etano
94000
Propano
150000
Etileno
Polietileno Lineal, de Alta y de Baja
32000
Propileno
densidad, propileno, detergentes
297000
Amoniaco
369000
Urea
Combustible
Olefinas
Fertilizantes
Fertilizantes
Cloruro de
Cloruro de
Plásticos
40000
Polivinilos
polivinilo
Tabla #1. Capacidad de Producción y Productos Elaborados en el Complejo.
Fuente: Descripción del Complejo Petroquímico Ana María Campos (PEQUIVEN).
26
Capítulo II: Marco Teórico
2.3
BASES TEÓRICAS
2.3.1 Generalidades del Proceso de la Planta Olefinas II
La planta de Olefinas II de “Ana María Campos” produce etileno y propileno en
grado polímero por conversión térmica de propano y/o etano. Fue diseñada por la
OS
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A
RV
Compañía alemana “Linde” con una capacidad instalada de 350.000 TM/año de etileno
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8.000 horas continuas de C
operación por año.
E
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DE
y 130.000 TM/año de propileno (con un esquema de alimentación de 100% propano) en
En 1998 fue sometida a una expansión, realizada también por Linde, para
incrementar su capacidad en 10% hasta 386 MTMA de etileno.
La planta tiene flexibilidad para consumir etano y propano como materia prima,
pudiendo operar con esquemas desde un 100% de etano hasta 100% de propano,
pasando por cualquier caso de mezcla, aun cuando para la expansión se establecieron
dos esquemas de pirólisis 4 hornos con C2°/ 1 horno con C3° y, 2 hornos con C2° / 3
hornos con C3°.
Las materias primas provienen vía tubería de las plantas de LGN, de la Planta de
Purificación de Etano y desde los tanques de almacenamiento de propano de Ana
María Campos y Bajo Grande.
27
Capítulo II: Marco Teórico
En el modo normal de operación (mezcla etano/propano), el flujo de propano
líquido de alimentación a la planta se encuentra a 18,2 bar (a) y 38°C, mientras que de
etano está a 18,2 bar (a) y 10°C. La planta de Olefinas II inició operación comercial en
agosto de 1992.
A continuación se presenta un esquema general de los equipos más importantes
que
conforman
la
planta
OSOlefinas
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
de
II:
E 4001
28
A-3701
A/B
OBJETO DEL
ESTUDIO
E - 0101 / 0102
QUENCH
ENFRIADOR
C - 3101
COMPRESOR
GAS DE PROCESO
ETANO
PROPANO
F 0101
F 0601
HORNOS DE
PIROLISIS
ACEITE
PESADO
ETILENO
PRODUCTO
DER
T - 3501
TORRE DE
LAVADO
CAUSTICO
A - 3702
SECADOR DE
GAS DE PROCESO
HIDROGENO
PSA
SECCION DE ENFRIAMIENTO
E 4001
T - 4101
DEMETANIZADORA
ETANO RECICLO
PROPILENO
PRODUCTO
T - 3801
DESETANIZADORA
DE ALTA PRESION
T - 5101
DESPROPANIZADORA
T - 5501
FRACCIONADORA
PROPANO / PROPILENO
PROPANO RECICLO
GASOLINA PRODUCTO
GAS
COMBUSTIBLE
SODA
GASTADA
GAS DE
COLA
T - 4301
FRACCIONADORA
ETANO / ETILENO
SECCION DE
PREENFRIAMIENTO
E - 3701
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
EC
T - 2801
TORRE LAVADO
CON AGUA DE
EFLUENTES DE
PIROLISIS
R - 3601 A-C
CONVERTIDORES
DE ACETILENO
HIDROGENACION
DE GASOLINA
T - 5701
DEBUTANIZADORA
T - 3802
DESETANIZADORA
DE BAJA PRESION
Fig. #1. Diagrama de Proceso de la Planta Olefinas II.
Fuente: Descripción del Proceso Plantas Olefinas I y II.
29
ACEITE
PESADO
ETANO
PROPANO
PIROLISIS
SEPARA
C.
ACEITE
PESADO
COMPRESION
I
II
III
IV
SECADO
V
S
O
H
EC
DER
HIDROG.
ACETILE
NO
PREENFRIAM.
OS
D
A
RV
E
S
E
R
ENFRIAM.
FRACCIONA
MIENTO.
ETILENO
PROPILENO
H2 + CH4
DRIPOLENO
CRUDO
ABSORCION
CO2
PURIFICACION
DE
HIDROGENO
H2
HIDROGENAC.
GASOLINA
PYGAS
DRIPOLENO
OLEFINAS I
Fig. #2. Diagrama de Bloques de la Planta Olefinas II.
Fuente: Descripción del Proceso Plantas Olefinas I y II.
30
Capítulo II: Marco Teórico
2.3.2 Enfriadores con Aire
Durante muchos años, en las regiones en las que escasea el agua se han
utilizado intercambiadores refrigerados por aire a condiciones atmosféricas para enfriar
y condensar fluidos de procesos. Durante la década de 1960 la implementación de
estos equipos aumento con rapidez, tanto en Estados Unidos como en otras regiones
OS
D
A
RV
del mundo. En Europa, en países donde las variaciones estacionales de temperatura
E
S
E
S Rde los procesos de enfriamiento.
Oparte
H
refrigerados por aire paraC
la mayor
E
R
E
D
ambiente son relativamente pequeñas, se utilizan intercambiadores de calor
En algunas plantas nuevas, todo el proceso de enfriamiento es llevado a cabo
por este tipo de intercambiadores. Conforme a la escasez del agua da lugar a un
aumento de los costos de refrigeración y crece la preocupación por su contaminación,
aumenta el empleo de los enfriadores con aire.
Los enfriadores con aire incluyen un haz de tubos, que generalmente tiene aletas
devanadas en espiral sobre los tubos y un ventilador que impulsa el aire a través de los
tubos y que a su vez está dotado por un impulsor. Los motores eléctricos son los
impulsores más comunes (las disposiciones de impulsión requieren una banda en V o
un engranaje directo de ángulo recto). Los soportes estructurales la cámara impelente
son componentes básicos de estos intercambiadores. A menudo se utilizan louvers
como mecanismo de protección.
31
Capítulo II: Marco Teórico
Generalmente, una sección está provista por un par de haces de tubos que se
encuentran instalados en paralelo que pueden estar en el mismo o en diferentes
servicios. Cada sección, normalmente, se alimenta de con dos o mas ventiladores y
consta de estructura, cámara impelente y otros accesorios auxiliares.
La posición de los enfriadores con aire debe considerar los requisitos de gran
OS
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A
RV
espacio y la posible recirculación del aire calentado a causa de los vientos dominantes
E
S
E
SR
intercambiadores de calor.CHO
E
R
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D
en las construcciones, calentadores por combustión, torres, diversos equipos y otros
Hay dos tipos de intercambiadores de calor enfriados por aire, unos son las
unidades de tiro forzado y los otros son las unidades de tiro inducido. A continuación se
describirán ambas unidades:
Tiro Forzado: estas unidades se caracterizan porque el aire es impulsado desde
la parte inferior de los haces tubulares hacia la parte superior. Los ventiladores están
ubicados por debajo del haz tubular como se muestra en la figura #3, esto ofrece un
mejor acceso al ventilador para su mantenimiento (en servicio) y para ajustar las aspas.
El diseño de estas unidades proporciona también un ventilador y montaje de
banda en V, los cuales no se deben ser expuestos al flujo de aire caliente que sale de la
32
Capítulo II: Marco Teórico
unidad. Por otra parte los costos estructurales son menores y la vida mecánica es mas
larga.
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
Fig.
#3. Unidad de Tiro Forzado.
H
C
E
R
DEFuente: A Work Guide to Process Equipment. Lieberman. (Pág. 163).
Tiro Inducido: estas unidades tienen el ventilador en la parte superior del haz
tubular y el aire es succionado desde la parte inferior hacia la parte superior de los
tubos con aletas, esto se observa mejor en la figura #4. El diseño de las unidades de
tiro inducido proporciona una mejor distribución del aire sobre el haz, puesto que la
velocidad del aire al acercarse a este último es relativamente baja.
Este diseño se adapta mejor para intercambiadores concebidos para pequeñas
diferencias entre la temperatura de salida del producto y la temperatura ambiental del
aire. Estas unidades son menos apropiadas para recircular el aire caliente de la salida,
ya que la velocidad de salida del aire es varias veces mayor que en la unidad de tiro
forzado.
33
Capítulo II: Marco Teórico
A su vez este diseño permite la instalación por encima de otros equipos como
intercambiadores de carcasa y tubo o grupos de tuberías. Y por otra parte cuando hay
cambios repentinos de temperaturas en el ambiente, la unidad de tiro inducido
proporciona mayor seguridad ya que solo una pequeña porción del haz de tubos se
encuentra expuesto a lluvia, granizo, etcétera.
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
Fig. #4. Unidad de Tiro Inducido.
Fuente: A Work Guide to Process Equipment. Lieberman. (Pág. 163).
Algunas de las partes más importantes de los intercambiadores de calor
enfriados por aire serán descritas a continuación:
Haz de Tubos: Las piezas principales de los haces tubulares son los tubos con
aletas y el cabezal. Se pueden encontrar diversos tipos de cabezales, el cabezal en
forma de tapón es el empleado de manera mas frecuente en la industria y consiste en
una caja soldada. El segundo en importancia es el llamado cabezal cubreplaca, este se
sujeta a la parte superior, inferior y placas extremas del cabezal mediante pernos. Al
34
Capítulo II: Marco Teórico
remover la cubierta se tiene acceso al haz tubular sin necesidad de quitar los tapones
roscados individuales.
Otros tipos de cabezales incluyen el cabezal tipo bonete que se construye de
forma similar a los bonetes de los intercambiadores de carcasa y tubo. También están
los cabezales de tipo múltiples, los cuales se fabrican con tubería y presentan tubos
OS
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A
RV
soldados al cabezal, mientras que los cabezales de tipo moldura se fabrican de una
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
pieza sólida del mismo material, que a su vez contienen canales para la distribución de
los fluidos.
Por otra parte se encuentran diversos tipos de tubos con aletas que serán
descritos a continuación:
•
Tubos con Aletas Empotradas: Una aleta de aluminio, cuya sección transversal
es rectangular, es enrollada mediante tensión e incrustada mecánicamente en
una ranura de 0,25 ± 0,05 mm de profundidad, que se haya cortado en forma de
espiral en la superficie exterior del tubo.
•
Tubos con Aletas Integrales: Un tubo exterior de aluminio, del que las aletas
han sido formadas por extrusión, se une mecánicamente a un tubo interno.
35
Capítulo II: Marco Teórico
•
Tubos con aletas de Recorrido Soplado: Las aletas de aluminio en forma de L,
se colocan bajo tensión en forma soplada sobre la superficie externa del tubo,
cubriéndolo por completo con los pies de las aletas, sopladas de tal manera que
el pie de una aleta encaja debajo del pie de la aleta que le precede.
•
Tubos con Aletas Unidas: Se trata de tubos con aletas unidas a la superficie
externa del mismo mediante galvanizado por inmersión en caliente o soldado.
OS
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SR
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C
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DE
Estos tubos con aletas pueden apreciarse mejor en la figura #5.
Fig. #5. Tipos de Tubos con Aletas.
Fuente: Manual del Ingeniero Químico. Robert Perry y Don W. Green. (Pág. 11-65).
Ventiladores: los ventiladores de flujo axial son equipos de volumen elevado y
baja presión. Los diámetros de estos equipos se escogen de manera tal que se puedan
36
Capítulo II: Marco Teórico
obtener presiones de velocidad de aproximadamente 2,5 mm de columna de agua. La
eficacia total del ventilador (el ventilador, el impulsor y el dispositivo de transmisión) es
cercana al 75%, los impulsores del ventilador presentan, generalmente, un mínimo 95%
de eficacia mecánica.
En general, estos ventiladores tienen de 4 a 6 aspas, aunque los ventiladores de
OS
D
A
RV
mayor tamaño pueden presentar un mayor número de aspas. El diámetro del ventilador
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
suele ser ligeramente menor que el ancho de la sección.
Las velocidades periféricas del ventilador requeridas para obtener un
funcionamiento económico del sistema provocan gran cantidad de ruido. La fuente
predominante de ruido es el remolino de vórtice que se forma en los bordes de salida
del aspa del ventilador. Estas cantidades de ruido están reguladas por la OSHA
(Occupational Safety and Health Act).
La reducción de la velocidad periférica del ventilador causa una reducción lineal
del flujo de aire, al tiempo que disminuye el nivel de ruido. Las normas API limitan las
velocidades periféricas a 61 m/s (12.000 ft/min) para ventiladores de diseño habitual.
Los cambios en el diseño del ventilador que reducen el nivel de ruido incluyen aumentar
el número de aspas del ventilador, incrementar el ancho de las aspas o reducir la el
espacio libre entre el extremo y el anillo del ventilador.
37
Capítulo II: Marco Teórico
Tanto la cantidad de aire como la presión estática desarrollada por los
ventiladores en los intercambiadores de calor enfriados con aire son menores que las
indicadas en los datos de prueba de los fabricantes de estos equipos, que aplican a
tolerancias para pruebas de servicio y no a la construcción de intercambiadores de
calor.
OS
D
A
RV
Los ventiladores de flujo axial son inherentemente dispositivos para desplazar un
E
S
E
OS Rde flujo de aire puede obtenerse ajustando el
constantes. La variación C
de H
la cantidad
E
R
E
D
volumen constante de aire, cuando el ajuste de las aspas y la velocidad de rotación son
ángulo de las aspas y la velocidad de rotación del ventilador.
El montaje del ventilador debe proporcionar un mínimo de 1/2 a 3/4 de diámetro
entre el ventilador y la base de un intercambiador de tiro forzado, y de 1/2 de diámetro
entre los tubos y el ventilador para un enfriador de tiro inducido. También se destaca
que las aspas del ventilador pueden fabricarse de aluminio, plástico laminado, acero al
carbón, acero inoxidable y monel. Estos ventiladores trabajan con impulsores que
pueden ser turbinas a vapor o motores eléctricos que se conectan a un engranaje o
bandas en V. también son empleados motores a gas conectados mediante engranajes,
y motores hidráulicos conectados en directo o a través de engranajes.
38
Capítulo II: Marco Teórico
2.3.3 Enfriadores con Aire E-2801 A/T
Los Enfriadores con Aire de la Planta de Olefinas II (E-2801 A/T) constan de 20
ventiladores que a su vez están distribuidos en 20 paneles (Haces Tubulares). Estos
intercambiadores son unidades de tiro inducido como las mostradas en la figura #4 y se
encargan de enfriar el gas de proceso proveniente de la torre de lavado con agua, el
OS
D
A
RV
cuál se encuentra a 86,7°C y debe ser enfriado hasta 57°C. En la figura #6 se muestra
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
la configuración que tienen estos enfriadores con aire en la Planta Olefinas II.
A continuación se muestran algunos datos de diseño de los ventiladores:
Flujo
Entrada
Salida
Cantidad de Gas
8135,0 (Kmol/hr)
5830,7 (Kmol/hr)
Cantidad de Gas
170175,4 (Kg/hr)
128540,0 (Kg/hr)
Flujo de Gas
140768,5 (m3/hr)
97149,2 (m3/hr)
Cantidad de Líquido
0
2304,3 (Kmol/hr)
Cantidad de Líquido
0
41635,5 (Kg/hr)
Flujo de líquido
0
42,3 (m3/hr)
Tabla #2. Flujos y Cantidades de entrada y salida de los Intercambiadores E-2801.
Fuente: Process Data. (Pag. 1 de 2). Planta Olefinas II.
39
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
EC
DER
Fig. #6. Configuración de los Enfriadores con Aire E-2801 A/T.
Fuente: Diagramas de Tuberías e Instrumentación de la Planta Olefinas II.
40
Capítulo II: Marco Teórico
Flujo
Entrada
Salida
Cantidad de Gas
8660,5 (Kmol/hr)
5830,7 (Kmol/hr)
Cantidad de Gas
179680,5 (Kg/hr)
128540,3 (Kg/hr)
Flujo de Gas
150931,7 (m3/hr)
97147,1 (m3/hr)
Cantidad de Líquido
0
2829,9 (Kmol/hr)
Cantidad de Líquido
0
51140,2 (Kg/hr)
Flujo de líquido
0
OS
D
A
RV
51,9 (m3/hr)
E
S
E
SR
O
(Máximo por Diseño).
H
C
E
R
DE Fuente: Process Data. (Pag. 2 de 2). Planta Olefinas II.
Tabla #3. Flujos y Cantidades de entrada y salida de los Intercambiadores E-2801
En lo que respecta al los paneles de los Intercambiadores se muestra la siguiente
tabla:
Numero de Haces Tubulares
20 (total)
Tubos por Haz
195
Filas de Tubos por Haz
6
Numero de Pasos
1
Peso de los Tubos
7,362 (Kg)
Tabla #4. Especificaciones del Haz de Tubos.
Fuente: Technical Specification of Raw Gas Cooler E-2801. Planta Olefinas II.
El material de los tubos es SA 214, estos son tubos galvanizados para
protegerlos de la corrosión. Los tubos son de forma circular y tienen un espaciamiento
41
Capítulo II: Marco Teórico
de 65,1 mm, estos tubos tienen un diámetro externo de 31,75 mm y un espesor de 3
mm.
Las Aletas de los tubos son de aluminio, tienen forma circular y están
empotradas en el tubo. Sus dimensiones son 63,5 mm de diámetro y 0,4 mm de ancho.
La distancia entre una aleta y otra es de 2,82 mm.
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
son los siguientes:
C
E
R
DE
Por otra parte, los datos de operación normal de los enfriadores con aire E-2801
Alimentación
170,175 (Kg/hr)
Gas no Condensable
128,540 (Kg/hr)
Gas Condensable
41,635 (Kg/hr)
Presión de Operación
0,7 (barg)
Temperatura de Entrada
87 (°C)
Temperatura de Salida
57 (°C)
Tabla #5. Datos de Operación de los Enfriadores con Aire E-2801.
Fuente: Operation Manual. Planta Olefinas II.
2.3.4 Aceite Liviano de Craqueo Catalítico (LCCO)
42
Capítulo II: Marco Teórico
El aceite liviano de craqueo catalítico, o mejor conocido por sus siglas en inglés
como LCCO, es un solvente producido por la empresa PDVSA el cuál tiene las
siguientes propiedades:
Propiedades del Aceite Liviano de Craqueo Catalítico
Gravedad API A 15°C.
Gravedad Específica a 15°C.
% C.
% H.
0,9074
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
Densidad a 15,6°C.
24,44
0,9066
88,23
10,47
Relación C/H.
8,43
Azufre (% p).
0,6690
Acidez (mg KOH/g):
Nitrógeno total (ppm).
520
Destilación (°C/°F):
PI.
134,8/274,6
10%.
216,2/421,2
50%.
255,6/492,1
90%.
287,4/549,3
PF.
309,5/589,1
Punto de Inflamación (°C/°F).
61/142
43
Capítulo II: Marco Teórico
Viscosidad Cinemática a 40°C (cSt).
Punto de Fluidez (°C/°F).
2,04
<-30/<-22
Punto de Nube (°C/°F).
8/46
Color.
I,2,0
Número de Cetano.
<21
Índice de Cetano (ASTM D-4737).
24,8
Índice de Cetano (ASTM D-976).
E
S
E
R
S
O
H
Naftenos + Olefinas (%C
vol).
E
R
DE
28,5
OS
D
A
RV
Parafinas (% vol).
16,0
12,7
Aromáticos Totales (%vol).
71,3
Monoaromáticos (%vol).
37,9
Diaromáticos (% vol).
32,0
Triaromáticos (% vol).
0,5
Otros (% vol).*
0,9
Punto Anilina (°C/°F).
7/45
Residuo de Micro Carbón (% p).
0,64
Cold Filter Plugging Point (°C/°F).
Cenizas (% p).
<-25/<-13
Trazas.
Estabilidad a la Oxidación (mg/100 ml).
Agua y Sedimentos (% p).
0,65
Trazas.
Incluye tetra- y penta- aromáticos, tiofenos aromáticos y no identificados.
Tabla #6. Propiedades del Aceite Liviano de Craqueo Catalítico.
44
Capítulo II: Marco Teórico
Fuente: Resultados de los análisis de los gasóleos livianos de craqueo LCCO, ICCO, LCGO y LKGO.
2.3.5 Procedimiento Preliminar del Sistema de Lavado de los Enfriadores con
Aire E-2801 A/T
Por razones de espacio, en este punto
solo expondrá las etapas del
OS
D
A
RV por recirculación. Para leer el
de limpieza por digestión, así como la etapa de E
limpieza
S
E
R
S
procedimiento completo, véase
HelOApéndice A de este trabajo de investigación.
C
E
DER
procedimiento que corresponden únicamente a la limpieza como tal, es decir, la etapa
Procedimiento de Limpieza con LCCO:
Con la finalidad de limpiar los intercambiadores E-2801A/T del aceite arrastrado
desde la torre T-2801 y retardar el avance del ensuciamiento de esta sección de la
planta, se propone el procedimiento de Limpieza con LCCO en dos fases. La primera
fase consiste en la limpieza por digestión (remojo) de cada panel. La segunda fase se
basa en la limpieza por recirculación a través del mismo panel por medio de la bomba
de recirculación P-8509A y el tanque D-8507.
Este procedimiento esta planteado tomando como referencia los paneles A y B
asociados a los ventiladores A y B, sin embargo, aplica de igual modo para el resto de
los paneles.
45
Capítulo II: Marco Teórico
FASE 1. Limpieza por Digestión. (Ver Diagrama No. 1A: Circuito de Limpieza con
LCCO. Facilidades en Paneles):
Para este caso se propone el llenado simultáneo de los dos paneles a limpiar. Se
dejara en reposo por mayor tiempo el panel que muestre menor diferencial de
OS
D
A
RV
temperatura durante las pirometrías (panel más sucio).
•
E
S
E
R
S
O
H
Llenado y Digestión C
con LCCO del panel A y B. Tiempo normal de reposo: 24
E
R
DE
horas para el panel con mayor diferencial de temperatura.
1. Determinar a partir de la pirometría de los paneles, previa a la limpieza, cual será el
panel que remojado por mas tiempo (en función del diferencial de temperatura).
2. Apagar el par de ventiladores E-2801A/B.
3. Aislar del proceso los paneles asociados al par de ventiladores E-2801A/B.
Para esto es necesario bloquear las válvulas de 10” en los subientes (1, 2, 3, 4) y
bajantes (5, 6, 7, 8) de estos paneles.
4. Chequear la viscosidad del LCCO contenido en el tanque D-8507.
5. Si el resultado es mayor a 20 cSt o el nivel en el tanque D-8507 es menor a 25%,
llenar el panel con LCCO nuevo según se describe:
46
Capítulo II: Marco Teórico
5.1.
Alinear el cabezal de distribución de LCCO de 1” hacia los paneles A y B por
medio de las válvulas L1 y L2, verificando que toda la ruta pertinente
se
encuentre correctamente alineada antes de comenzar el llenado, bloqueando los
tramos que no correspondan.
5.2.
Abrir los venteos V1 y V2 (ubicado al norte del panel A y B), la válvula de
bloqueo de la facilidad instalada en cada venteo y venteos PA1, PA2, PA3 y
OS
D
A
RV
PA4 (ubicados en los puntos más altos de las líneas de entrada de proceso)
E
S
E
SR
O
H
mismo.
C
E
R
DE
para despresionar cada panel y verificar el llenado completo con LCCO del
5.3.
5.4.
Colocar en servicio la bomba P-3111 para el llenado del panel A y B.
Verificar continuamente el llenado de cada panel por medio del arreglo
instalado en los venteo V1 y V2, para evitar el derrame de solvente. Al salir
LCCO por alguno de estos venteos indicará que el panel asociado esta lleno.
Bloquear el venteo correspondiente.
5.5.
Mantener los venteos PA1, PA2, PA3 y PA4 abiertos hasta que se observe la
presencia de LCCO en los mismos. Esto indicará que fueron extraídos los gases
acumulados en los paneles.
5.6.
Al terminar el llenado de cada panel, bloquear su correspondiente válvula de
entrada de LCCO (L1 o L2). Cuando ambos paneles estén completamente
llenos proceder a detener la bomba.
5.7.
Continuar a partir del paso 7.
47
Capítulo II: Marco Teórico
6. Si la viscosidad medida es menor a 20 cSt o el nivel en el D-8507 es mayor que
25%, llenar el panel con LCCO contenido en el tambor de recirculación D-8507
según se describe:
6.1.
Verificar que estén alineadas las válvulas A y A1 ubicadas en la succión de la
bomba de recirculación, P-8509A. El drenaje de 1” en la succión de esta bomba
OS
D
A
RV
debe estar bloqueado. La válvula A2 debe permanecer cerrada.
6.2.
E
S
E
S R (Normal Salida, sentido contracorriente) por
O
H
con los bajantes de
los
ventiladores
C
E
R
DE
Alinear el tramo en la descarga de la bomba que conecta el sistema de LCCO
medio de la válvula C1. Las válvulas D1, D2 y F en la recirculación de la bomba
también deben estar completamente abiertas. Las válvulas B1, B, B2, C2, G1,
G2 y H deben permanecer cerradas. El manómetro en la descarga de la bomba
debe estar disponible y alineado.
6.3.
Colocar en servicio la bomba P-8509A. En este momento la bomba se
encontrará recirculando el LCCO hacia el tanque D-8507. Tomar la presión de
descarga en este paso.
6.4.
Abrir las válvulas de 3” S1 y S3 que conectan los bajantes del panel A y B,
respectivamente, con el cabezal de recirculación de LCCO.
6.5.
Restringir las válvulas D1 y F hasta obtener una presión de descarga de 3
barg. Controlar la presión de descarga con la apertura de la válvula D2.
6.6.
Abrir los venteos V1 y V2 (ubicado al norte del panel A y B), la válvula de
bloqueo de la facilidad instalada en cada venteo y venteos PA1, PA2, PA3 y
48
Capítulo II: Marco Teórico
PA4 (ubicados en los puntos más altos de las líneas de entrada de proceso)
para despresionar cada panel y verificar el llenado completo con LCCO del
mismo.
6.7.
Verificar continuamente el llenado de cada panel por medio del arreglo
instalado en los venteo V1 y V2, para evitar el derrame de solvente. Al salir
LCCO por alguno de estos venteos indicará que el panel asociado esta lleno.
Bloquear el venteo correspondiente.
6.8.
OS
D
A
RV
E
S
E
S R Esto indicará que fueron extraídos los gases
O
H
presencia de LCCO
en
los
mismos.
C
E
R
DE
Mantener los venteos PA1, PA2, PA3 y PA4 abiertos hasta que se observe la
acumulados en los paneles.
6.9.
Al terminar el llenado de cada panel, bloquear su correspondiente válvula de
entrada de LCCO (S1 o S3). Cuando ambos paneles estén completamente
llenos proceder a detener la bomba.
7. Durante y luego del llenado se debe tener bajo observación el nivel del D-3101 y la
presión de succión del C-3101, para comprobar que no exista pérdida de LCCO al
sistema.
8. Dejar en remojo los ventiladores por 24 horas.
9. Revisar periódicamente el ajuste de las válvulas de bloqueo de los subientes y
bajantes para evitar el vaciado de los ventiladores. Cualquier ajuste realizado en
alguna de estas válvulas deberá ser reportado en la bitácora (Formato No. 2:
Bitácora de la Limpieza de los Paneles).
49
Capítulo II: Marco Teórico
10. Revisar cada 4 horas (a partir del llenado inicial) que el panel continúe
completamente lleno reponiendo en todo caso con LCCO nuevo. Para esto deberá
proceder de acuerdo a la sección III.1.A.5. La última revisión del contenido de
solvente dentro de los paneles deberá realizarse antes de comenzar la limpieza por
recirculación.
11. Continuar según el procedimiento por recirculación.
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
FASE 2. Limpieza por Recirculación. (Tiempo normal de recirculación 48 horas
por panel). (Ver Diagrama No. 1B: Circuito de Limpieza con LCCO. Facilidades
para la Recirculación):
La limpieza por recirculación será realizada primeramente en sentido
contracorriente y luego en sentido de flujo normal. Esto permitirá, durante la
recirculación en contracorriente, garantizar que el panel limpiado se encuentre en todo
momento totalmente lleno con LCCO. El tiempo de la limpieza durante la recirculación
en sentido de flujo normal será establecido por Ing. Procesos.
•
Recirculación en contracorriente. (Tiempo normal de recirculación: 24 horas):
50
Capítulo II: Marco Teórico
1. Verificar que estén alineadas las válvulas A y A1 ubicadas en la succión de la
bomba de recirculación, P-8509A. El drenaje de 1” en la succión de esta bomba
debe estar bloqueado. La válvula A2 debe permanecer cerrada.
2. Alinear el tramo en la descarga de la bomba que conecta el sistema de LCCO
con los bajantes de los ventiladores (Normal Salida, sentido contracorriente) por
medio de la válvula C1. Las válvulas D1, D2 y F en la recirculación de la bomba
OS
D
A
RV
también deben estar completamente abiertas. Las válvulas B1, B, B2, C2, G1,
E
S
E
SR
O
H
debe estar disponible
y
alineado.
C
E
R
E servicio la bomba P-8509A. En
Den
Colocar
G2 y H deben permanecer cerradas. El manómetro en la descarga de la bomba
3.
este momento la bomba se
encontrará recirculando el LCCO hacia el tanque D-8507. Tomar la presión de
descarga en este paso.
4. Abrir lentamente las válvulas de 3” S1 y S2 que conectan los bajantes del panel
A con el cabezal de recirculación de LCCO. Abrir las válvulas de 3” E1 y E2 que
conectan el cabezal de recirculación de LCCO con los subientes al panel A.
5. Bloquear completamente la válvula F. Restringir la válvula D2 hasta mantener
una presión de 3 barg a la descarga de la bomba. A partir de este momento
comenzará a ser contabilizado el tiempo de recirculación. Tomar la presión en el
manómetro ubicado en el venteo V1.
6. Restringir la válvula D1 hasta que la presión aguas arriba de la misma sea 2,5
barg.
51
Capítulo II: Marco Teórico
7. Controlar la presión de descarga de la bomba P-8509A cerrando la válvula de
recirculación D2. La presión en la descarga de la bomba no debe ser menor que
2,6 barg.
8. Chequear frecuentemente la presión de descarga. Una disminución en esta
presión indica un incremento en el flujo. Chequear el ajuste de las válvulas de
bloqueo de 10”, las cuales podrían estar pasando LCCO al lado proceso debido a
OS
D
A
RV
la remoción de depósitos de los asientos de las mismas. Todos los ajustes que
E
S
E
S laRpresión en el manómetro aguas arriba de la
O
H
Chequear frecuentemente
que
C
E
R
E
válvulaD
D1 sea mayor a 2 barg.
se realicen en estas válvulas deben ser reportados en la bitácora.
9.
10. Registrar en las bitácoras, cada hora, la presión de descarga y amperaje de la
bomba P-8509A, la presión del panel a través del manómetro ubicado en V1, y la
presión en el retorno de LCCO circulante aguas arriba de la válvula D1. Anotar
cada ajuste de las válvulas de bloqueo de 10” de los subientes y bajantes.
11. Tomar muestras cada 2 horas del LCCO a la descarga de la P-8509A durante el
periodo de recirculación. Durante el primer ciclo esto será realizado por Ing. de
Procesos.
12. A medida que se vaya desarrollando el lavado la presión de descarga de la P8509A va a disminuir progresivamente. Controlar la presión de descarga según
lo establecido en los pasos 7 y 8.
13. La presión en el panel medida a través del manómetro ubicado en el venteo V1
nunca debe exceder 4 barg. Normalmente será menor 1 barg.
52
Capítulo II: Marco Teórico
14. A medida que se vaya desarrollando el lavado, el amperaje de la bomba de
recirculación va a aumentar como indicativo del aumento del caudal del LCCO
circulante y/o la viscosidad. El amperaje de la bomba no debe exceder 75 Amp.
15. Si la viscosidad del LCCO circulante supera 20 cSt proceder de acuerdo al
procedimiento de envío de LCCO hacia almacenaje. (Sección V.1).
16. Culminado el periodo de recirculación a través del panel, y con la bomba P-
OS
D
A
RV
8509A en operación, proceder a alinear la válvula de 2” F. Alinear nuevamente
E
S
E
OS Rde recirculación de LCCO en sentido de flujo
H
17. Proceder según elC
procedimiento
E
R
E
D
por completo la válvula D2 y D1.
normal en el mismo panel. (Sección III.2.B).
•
Recirculación en sentido de flujo normal. (Tiempo normal de recirculación: 24
horas).
1. Con la bomba P-8509A recirculando completamente hacia el tanque D-8507,
alinear el tramo en la descarga de la bomba que conecta el sistema de LCCO
con los subientes hacia los ventiladores (sentido normal de entrada), por medio
de las válvula B1 y B.
2. Proceder a bloquear las válvulas C1 y F. Las válvulas D1 y D2 en la recirculación
de la bomba deben estar completamente abiertas. Las válvulas B2, C2, G1, G2 y
H deben permanecer cerradas. El manómetro en la descarga de la bomba debe
estar disponible y alineado. Tomar la presión de descarga en este paso.
53
Capítulo II: Marco Teórico
3. Restringir la válvula D1 hasta mantener una presión de 3 barg a la descarga de
la bomba. A partir de este momento comenzará a ser contabilizado el tiempo de
recirculación. Tomar la presión en el manómetro ubicado en el venteo V1.
4. Restringir la válvula D2 hasta que la presión aguas arriba de la misma sea 2,5
barg.
5. Controlar la presión de descarga de la bomba P-8509A cerrando la válvula de
OS
D
A
RV
recirculación D1. La presión en la descarga de la bomba no debe ser menor que
E
S
E
R
Spresión
O
H
Chequear frecuentemente
la
de descarga. Una disminución en esta
C
E
ER
presiónD
indica un incremento en el flujo. Chequear el ajuste de las válvulas de
2,6 barg.
6.
bloqueo de 10”, las cuales podrían estar pasando LCCO al lado proceso debido a
la remoción de depósitos de los asientos de las mismas. Todos los ajustes que
se realicen en estas válvulas deben ser reportados en la bitácora.
7. Chequear frecuentemente que la presión en el manómetro aguas arriba de la
válvula D2 sea mayor a 2 barg.
8. Registrar en las bitácoras, cada hora, la presión de descarga y amperaje de la
bomba P-8509A, la presión del panel que esta siendo lavado a través del
manómetro ubicado en V1, y la presión en el retorno de LCCO circulante aguas
arriba de la válvula D2. Anotar cada ajuste de las válvulas de bloqueo de 10” de
los subientes y bajantes.
54
Capítulo II: Marco Teórico
9. Tomar muestras cada 2 horas del LCCO a la descarga de la P-8509A durante el
periodo de recirculación. Durante el primer ciclo esto será realizado por Ing. de
Procesos.
10. A medida que se vaya desarrollando el lavado la presión de descarga de la P8509A va a disminuir progresivamente. Controlar la presión de descarga según
lo establecido en los pasos 5 y 6.
OS
D
A
RV
11. La presión en el panel medida a través del manómetro ubicado en el venteo V1
E
S
E
SR
O
H
12. A medida que se C
vaya
desarrollando el lavado, el amperaje de la bomba de
E
R
E
D
nunca debe exceder 4 barg. Normalmente será menor 1 barg.
recirculación va a aumentar como indicativo del aumento del caudal del LCCO
circulante y/o la viscosidad. El amperaje de la bomba no debe exceder 75 Amp.
13. Si la viscosidad del LCCO circulante supera 20 cSt proceder de acuerdo al
procedimiento de envío de LCCO hacia almacenaje. (Sección V.1).
14. Continuar en esta fase según indicaciones de Ing. Procesos.
15. Culminado el periodo de recirculación a través del panel, y con la bomba P8509A en operación, proceder a alinear la válvula de 2” F. Alinear nuevamente
por completo la válvula D2 y D1.
16. Proceder según el procedimiento de acondicionamiento y puesta en servicio.
55
Capítulo II: Marco Teórico
2 haces tubulares
por par de
ventiladores
Diagrama para los paneles
E-2801A/B.
La misma configuración
esta disponible para todos
los paneles.
Válvulas para
venteo 1”
V1
V2
A
OS
D
A
RV
Subientes 10’’
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
L2
L1
P-3111
Cabezal de
LCCO 1”
E1
E3
E2
3”
1
B
2
3
E4
4
Bajantes 10’’
Válvulas
para el
llenado
Entrada (de T-2801)
S3
S1
S4
S2
3”
5
6
7
8
Salida (hacia E-2802)
NE
Cabezal de recirculación
de 4”
Normal Entrada
Válvulas
de
Bloqueo
10”
Cabezal de recirculación
de 4”
Normal Salida
NS
N
Fig. #7. (Diagrama No. 1A) Diagrama del procedimiento de limpieza química con Aceite Liviano de Craqueo
Catalítico de los Enfriadores E-2801 que presentan bloqueo.
56
Capítulo II: Marco Teórico
Fuente: Procedimiento preliminar de limpieza con Aceite Liviano de Craqueo Catalítico de los Enfriadores E-2801
A/T.
E-2801A/T (Ver Diagrama No. 1A)
3”
4”
H
3”
OS
D
A
RV
F
4”
G1
2”
D1
4”
D2
2”
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
2”
3”
4”
3/4”
C1
3”
3”
D-8507
4”
Punto Bajo
B
3/4”
C2
3”
4” A
4”
A1
1”
4”
3”
3”
P
A2
1”
P-8509A
G2
B2
3”
4”
4”
3”
B1
Visor de Nivel
Desde
P-2803
4”
4”
P
4”
Fig. #8. (Diagrama No. 1B). Circuito de limpieza con Aceite Liviano de Craqueo Catalítico a los Enfriadores con
Aire E-2801 A/T. facilidades para recirculación.
Fuente: Procedimiento preliminar de limpieza con Aceite Liviano de Craqueo Catalítico de los Enfriadores E2801 A/T.
57
Capítulo II: Marco Teórico
2.3.6 Transferencia de Calor
Se ha descrito a la transferencia de calor como el estudio de las velocidades a
las cuales el calor se intercambia entre fuentes de calor y recibidores, tratados
usualmente de manera independiente. Los procesos de transferencia de calor se
relacionan con las razones de intercambio térmico, tales como las que ocurren en los
OS
D
A
RV
equipos de transferencia de calor, tanto en la ingeniería mecánica como en los
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
procesos químicos.
Un problema típico de procesos de transferencia de calor involucra las
cantidades de calor que deben transferirse, las razones a las cuales pueden transferirse
debido a la naturaleza de los cuerpos, la diferencia de potencial, la extensión y arreglo
de las superficies que separan la fuente y el recibidor, y la cantidad de energía
mecánica (física) que debe disiparse para facilitar la transferencia de calor.
Puesto que la transferencia de calor considera un intercambio en un sistema, la
pérdida de calor por un cuerpo deberá ser igual al calor absorbido por otro dentro de los
confines del mismo sistema.
Hay tres mecanismos fundamentales de transmisión de calor: conducción,
convección y radiación. Los tres tipos de transmisión se pueden producir al mismo
58
Capítulo II: Marco Teórico
tiempo y es aconsejable tener en cuenta la transmisión de calor por cada uno de estos
tipos en particular.
OS
D
A
RV
E
S
E
R (b) por convección libre; (c) por convección forzada,
Sconducción;
Fig. #9. Tipos de Transferencia de Calor:O
(a) por
H
C
E
R
y (d) por radiación.
DE
Fuente: omega.ilce.edu.mx
2.3.7 Viscosidad
La viscosidad es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un
fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal, en realidad todos los fluidos
conocidos presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una
aproximación bastante buena para ciertas aplicaciones.
Imaginemos un bloque sólido (no fluido) sometido a una fuerza tangencial, por
ejemplo, una goma de borrar sobre la que se sitúa la palma de la mano que empuja en
dirección paralela a la mesa; en este caso, el material sólido opone una resistencia a la
fuerza aplicada, pero se deforma (b), tanto más cuanto menor sea su resistencia. Si
59
Capítulo II: Marco Teórico
imaginamos que la goma de borrar está formada por delgadas capas unas sobre otras,
el resultado de la deformación es el desplazamiento relativo de unas capas respecto de
las adyacentes, tal como muestra la figura #10.
OS
D
A
RV
E
S
E
R
Fig. #10. Deformación O
de unS
sólido por la aplicación de una fuerza tangencial.
H
C
E
R
Fuente: www.wikipedia.com.
DE
En los líquidos, el pequeño rozamiento existente entre capas adyacentes se
denomina viscosidad. Es su pequeña magnitud la que le confiere al fluido sus
peculiares características; así, por ejemplo, si arrastramos la superficie de un líquido
con la palma de la mano como hacíamos con la goma de borrar, las capas inferiores no
se moverán o lo harán mucho más lentamente que la superficie ya que son arrastradas
por efecto de la pequeña resistencia tangencial, mientras que las capas superiores
fluyen con facilidad.
Igualmente, si revolvemos con una cuchara un recipiente grande con agua en el
que hemos depositado pequeños trozos de corcho, observaremos que al revolver en el
centro también se mueve la periferia y al revolver en la periferia también dan vueltas los
trocitos de corcho del centro; de nuevo, las capas cilíndricas de agua se mueven por
60
Capítulo II: Marco Teórico
efecto de la viscosidad, disminuyendo su velocidad a medida que nos alejamos de la
cuchara.
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
Fig. #11. Ejemplo de la viscosidad de la leche. Líquidos con altas viscosidades no forman salpicaduras.
Fuente: www.wikipedia.com.
Cabe señalar que la viscosidad sólo se manifiesta en fluidos en movimiento, ya
que cuando el fluido está en reposo adopta una forma tal en la que no actúan las
fuerzas tangenciales que no puede resistir. Es por ello por lo que llenado un recipiente
con un líquido, la superficie del mismo permanece plana, es decir, perpendicular a la
única fuerza que actúa en ese momento, la gravedad, sin existir por tanto componente
tangencial alguna.
Si la viscosidad fuera muy grande, el rozamiento entre capas adyacentes lo sería
también, lo que significa que éstas no podrían moverse unas respecto de otras o lo
harían muy poco, es decir, estaríamos ante un sólido. Si por el contrario la viscosidad
61
Capítulo II: Marco Teórico
fuera cero, estaríamos ante un superfluito que presenta propiedades notables como
escapar de los recipientes aunque no estén llenos.
La viscosidad de un fluido puede medirse a través de un parámetro dependiente
de la temperatura llamada coeficiente de viscosidad o simplemente viscosidad:
OS
D
A
RV
Coeficiente de viscosidad dinámico, designado como η o μ. En unidades en el SI:
E
S
E
SR
O
H
C
Otras unidades:
E
R
E
D
μ = Pa ⋅ s = (Kg ⋅ m −1 ⋅ s −1 )
⎞⎟
1Poise (P ) = 10 −1 Pa ⋅ s = ⎛⎜10 −1 Kg
m
s
⋅
⎝
⎠
Coeficiente de viscosidad cinemática, designado como ν, y que resulta ser igual
al cociente del coeficiente de viscosidad dinámica entre la densidad. (En unidades en el
SI: [ν] = [m2.s-1].
v=μ
ρ = (Stoke
2
cSt = cm
ó
cSt.)
seg .
62
Capítulo II: Marco Teórico
2.4
CUADRO DE VARIABLES
Objetivo General: Evaluar el Sistema de Lavado con Aceite Liviano de
Craqueo Catalítico en las unidades de enfriamiento con aire E-2801 A/T de la Planta
Olefinas II del complejo Petroquímico Ana María Campos.
OS
D
A
RV
Definición Teórica: Un Sistema de Lavado son un conjunto de procesos que
E
S
E
R
S
O
H
remover ciertos componentes
que
estén
ocasionando problemas operacionales, tales
C
E
DEenRlas caídas de presión, deficiencia en intercambiadores de calor,
como aumentos
están entrelazados entre sí que trabajan de manera conjunta con la finalidad de
taponamiento de tuberías, erosión en tuberías, corrosión, entre otros.
Definición Operacional: En este caso el sistema de Lavado se utiliza con la
finalidad de remover aceites pesados y partículas de coke que obstruyen las tuberías
de los Enfriadores E-2801 A/T.
63
Objetivos
Específicos
1.
Verificar el
estado
de
obstrucción en que
se encuentran los
haces tubulares que
se someterán al
proceso de lavado
mediante el uso de
termografías.
2. Medir antes,
durante y después
del
proceso
de
limpieza
las
variables
operacionales
de
presión,
temperatura
y
viscosidad
necesarias para la
evaluación.
3.
Analizar
las
variables
operacionales
medidas
antes,
durante y después
de la ejecución del
proceso
de
limpieza.
Variables de
Medición
Estado de
Obstrucción.
Definición de
Variables
Cantidad de
obstrucción
presente,
representada de
manera cualitativa.
Indicadores
Temperatura.
Técnicas de
Recolección de
Datos
Análisis
Documental.
Observación
Directa.
Entrevistas no
Estructuradas.
Fases de la
Investigación
FASE I.
OS
D
A
RV
E
S
E
SseR
Parámetros
que
O
H
Variables
pueden
C medir en un Temperatura
E
R
Operacionales.
sistema,
los cuales
Presión
E
D
Variables
Operacionales.
caracterizan su
condición de
operación.
y Viscosidad.
Parámetros que se
pueden medir en un
sistema, los cuales
caracterizan su
condición de
operación.
Comparación de
Temperaturas
iniciales y finales.
Cálculos de TDH.
Análisis del Cambio
de Viscosidad.
Observación
Directa.
Análisis
Documental.
Observación
Directa.
FASE II.
FASE III.
Tabla #7. Cuadro de Variables.
Fuente: El Autor.
64
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
MARCO
METODOLÓGICO
65
CAPÍTULO III
MARCO METODOLÓGICO
3.1
TIPO DE INVESTIGACIÓN
Esta investigación se consideró de tipo exploratoria, ya que no se conocen
estudios documentados previos de sistemas de lavados de intercambiadores que se
realicen de la manera que se está planteando en la planta Olefinas II. Éste tema aún no
ha sido abordado ni estudiado lo suficiente.
OS
D
A
RV
E
S
E
S R (2006, Pág. 100) los estudios exploratorios
Para Roberto Hernández
Sampieri
O
H
C
E
R
DEel objetivo es examinar un tema o problema de investigación poco
surgen “cuando
estudiado, del cuál se tienen muchas dudas o no se ha abordado antes”.
A su vez esta investigación es de tipo descriptiva debido a que fue necesario
recolectar una serie de datos para poder definir el problema, y para esto era preciso
utilizar ciertos criterios que permitieron obtener información correcta, para así poder
predecir el comportamiento del sistema de lavado.
De acuerdo con el concepto de Tamayo (1985, Pág. 35) la investigación
descriptiva “Comprende la descripción, registro, análisis e interpretación de la
naturaleza actual, composición o procesos de los fenómenos. El enfoque se hace sobre
conclusiones dominantes, o sobre como una persona, grupo o cosa, se conduce o
funciona en el presente”.
66
Por otra parte esta investigación también se consideró de Campo, dado que gran
parte de la información recolectada para dicho estudio fueron datos operacionales
obtenidos mediante observación directa del proceso, gracias a la realización de visitas
al área (a la planta Olefinas II).
3.2
UNIDAD DE OBSERVACIÓN
OS
D
A
RVPetroquímico El Tablazo.
con Aire E-2801 A/T de la Planta Olefinas II del Complejo
E
S
E
R
S
HO
C
E
RRECOLECCIÓN DE DATOS
DEDE
3.3
TÉCNICAS
Sistema de Lavado con Aceite Liviano de Craqueo Catalítico de los Enfriadores
Las técnicas de recolección de datos utilizada para esta investigación fueron
observaciones directas durante visitas a la planta Olefinas II para obtener información
de campo. En estas visitas se observó el sistema de lavado, y se le hizo seguimiento al
proceso de limpieza que se llevó a cabo para ese entonces, con la finalidad de
evaluarlo.
Según Tamayo (1985, Pág. 99) la observación directa “Es aquella en la cual el
investigador puede observar y recoger datos mediante su propia observación”.
No obstante, fue necesario realizar consultas en algunos textos de Ingeniería
Química (análisis documental) así como también páginas web, documentos de
67
ingeniería conceptual de la planta, diagramas de instrumentación y tuberías, diagramas
de flujo de proceso, etc.
Por otra parte también se utilizó la técnica de entrevistas no estructuradas al
personal de planta, como ingenieros de procesos, operadores del área, supervisores, y
panelistas. Esto con la finalidad de obtener información específica y técnica del proceso
de lavado de las unidades de enfriamiento con aire E-2801.
OS
D
A
R
entre el investigador y su objeto de estudio a través
deV
individuos o grupos con el fin de
E
S
E
R
obtener testimonios orales”. HOS
C
E
R
DE
Para Tamayo (1985, Pág. 100) “la entrevista es la relación directa establecida
3.4
METODOLOGÍA DE LA EVALUACIÓN
Para el cumplimiento de los objetivos que fueron planteados en esta
investigación, se desarrollaron actividades en varias fases. Estas fases son los pasos
que se siguieron de forma secuencial para la realización de los objetivos. A
continuación se describen las fases de este trabajo.
3.4.1 FASE I: Verificación del estado de obstrucción en que se encuentran los
haces tubulares que se someterán al proceso de lavado mediante el uso de
termografías.
68
Esta fase consta de una única etapa, la cual se llevó a cabo de la siguiente
forma:
•
Etapa I. Análisis de los resultados de las termografías de los paneles M y N
asociados al intercambiador E-2801 M/N:
Para evaluar las condiciones de obstrucción se escogió la técnica de la
Termografía, esta consiste en tomar imágenes (especie de fotografías) de los
OS
D
A
RV fríos y cálidos.
temperaturas en las tuberías, esto mediante
colores
E
S
E
R
S
HO
C
E
ER
D
Esta
etapa consistió básicamente en el estudio de las
haces tubulares de los intercambiadores, donde solo se muestra el perfil de
termografías
realizadas en los paneles M y N asociados al intercambiador de calor E-2801
M/N.
Para el análisis de estas termografías se hizo una revisión del reporte
entregado por la empresa que se encargó de realizar dicho trabajo. Este informe
contiene imágenes de calor de todos los paneles asociados al sistema de
enfriadores E-2801 A/T.
Las temperaturas de las imágenes presentadas en el informe termográfico
fueron comparadas con las temperaturas de diseño de dichos enfriadores y de
esa forma se determinó el grado de taponamiento de los paneles, es decir, que
69
tan obstruidos se encontraban los haces tubulares que posteriormente fueron
sometidos al proceso de lavado.
3.4.2 FASE II: Medición antes, durante y después del proceso de limpieza de las
variables de presión, temperatura y viscosidad necesarios para la evaluación del
sistema de lavado.
Luego de conocer el estado de obstrucción del intercambiador, se procedió a
OS
D
A
RV
medir los parámetros de presión, temperatura y viscosidad de acuerdo con las
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
siguientes etapas:
•
Etapa I. Medición de temperatura y viscosidad antes de llevarse a cabo el
proceso de lavado en los paneles M y N:
En esta etapa se hicieron mediciones en campo de las temperaturas de
las líneas de entrada y salida de los paneles M y N, para establecer un punto de
referencia al finalizar el lavado. Para medir dichas temperaturas fue necesaria la
utilización de un Pirómetro, ya que los enfriadores E-2801 no cuentan con
instrumentos de medición asociados al sistema.
70
Por otra parte, se tomó una muestra del solvente que se encontraba en la
consola de recirculación, y otra proveniente del tambor de distribución del
solvente. Dichas muestras se enviaron al Laboratorio Central con la finalidad de
realizarles análisis de viscosidad cinemática para asegurarse que el solvente no
se encontrara muy viscoso.
Los análisis de viscosidad cinemática se realizaron con un Viscómetro,
con un Baño de María y con la ayuda de un Cronómetro. Estas mediciones se
OS
D
A
RV
realizaron con la finalidad de establecer cuales eran las condiciones previas a la
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
ejecución del proceso de lavado.
•
Etapa II. Medición de presión de operación del sistema de lavado durante el
proceso de lavado en los paneles M y N:
Luego de conocer las temperaturas de entrada y salida del gas en el
intercambiador, y la viscosidad del solvente disponible en las se procedió a
comenzar con el proceso de lavado.
Para esto, se siguió el procedimiento establecido y luego de dejar los
haces tubulares en su etapa de digestión (primera parte de la limpieza, remojo)
se comenzó la segunda parte del lavado (recirculación).
71
Durante el período de recirculación fue que se midió la presión de
operación en los siguientes puntos del sistema: descarga de la Bomba de
Recirculación
P-8509 A, en los venteos V1 y V2 del intercambiador
(dependiendo del panel que se encontraba en recirculación), y en las válvulas G1
y G2 (dependiendo del sentido de la recirculación).
Cabe destacar que durante el período de recirculación, se tomaron
muestras del solvente recirculante para ser analizadas al finalizar el proceso de
lavado.
•
OS
D
A
RV
E
S
E
S R y viscosidad después del proceso de
O
Etapa III. Medición de
temperatura
H
C
E
R
lavadoD
enE
los paneles M y N:
Luego de haber culminado la limpieza de ambos haces tubulares, y luego
de tener el intercambiador alineado al proceso (válvulas de bloqueo del sistema
de ventiladores abiertas), se realizaron las mediciones en campo de las
temperaturas de entrada y salida del enfriador.
A su vez, se tomó una muestra del Aceite Liviano de Craqueo Catalítico de
la consola de recirculación, que fue utilizado para la limpieza de los paneles M y
N. Esta se llevó al Laboratorio Central del Complejo junto al resto de las
muestras tomadas durante el lavado con la finalidad de hacerles análisis de
viscosidad. Dichos análisis se realizaron, al igual que en la primera etapa de esta
fase, con la ayuda de un Viscómetro, un Baño de María y un Cronómetro.
72
3.4.3 FASE III: Determinación de la efectividad de la limpieza mediante el análisis
de las variables operacionales medidas antes, durante y después de la ejecución
del proceso de limpieza.
Para la realización del análisis de los resultados, se tomaron por separados los
parámetros medidos en la fase anterior y se efectuaron una serie de cálculos sencillos
para los cuales fue necesario hacer algunas consideraciones, las cuales serán descritas
en las etapas que se muestran a continuación:
•
OS
D
A
RV
E
S
E
S R tomadas antes y después del lavado
Etapa I. Análisis de H
lasO
temperaturas
C
E
R
E del Pirómetro:
con laD
ayuda
Este análisis se realizó comparando las temperaturas resultantes de las
pirometrías hechas antes y después del lavado, en las líneas de entrada y salida
de los haces tubulares. Dicha comparación se hizo mediante el cálculo del
diferencial de temperatura con la finalidad de determinar si el intercambiador E2801 M/N presentó mejoría después que fue sometido al proceso de limpieza.
•
Etapa II. Análisis de Viscosidad Cinemática de las muestras de Aceite
Liviano de Craqueo Catalítico:
73
Las muestras del solvente que fueron tomadas antes, durante y al finalizar
la limpieza fueron enviadas al Laboratorio, donde se realizó análisis a cada una
de ellas.
Este análisis consistió en llenar un bulbo (Viscómetro) con la muestra de
solvente, el cual se sumergió en un equipo de Baño de María para regular su
temperatura en 40°C (Temperatura del Análisis), luego de esto la muestra de
solvente se deslizó hacia abajo por gravedad y en el momento en que llega al
OS
D
A
V en el cual se detuvo el
Rmomento
que el solvente llegó al segundo menisco,
E
S
E
R
S
cronómetro y se tomó H
el tiempo.
O
C
E
DER
primer menisco del bulbo se comenzó a tomar el tiempo con el cronómetro hasta
74
Fig. #12. Pasos a seguir para la utilización del Viscómetro (en ingles).
Fuente: Certificado de Calibración del Viscómetro.
El tiempo (en segundos) en que tardó el solvente en llegar del primer al
segundo menisco, se multiplicó por la constante del viscómetro (0,003974
mm2/s2 @ 40°C) que se muestra en el certificado de calibración del equipo. Los
valores de viscosidad cinemática obtenidos en el análisis fueron en unidades de
centistoke (cSt).
OS
D
A
RV
E
S
E
R el cambio de viscosidad cinemática con
realización de una gráfica que
S muestra
O
H
C
E
respecto al
tiempo.
R
DE
Todos los valores de obtenidos en el análisis se utilizaron para la
•
Etapa III. Análisis de las Presiones de Operación del Sistema de Lavado con
Aceite Liviano de Craqueo Catalítico:
De acuerdo con los datos obtenidos de presión de descarga de la bomba
P-8509 A, se realizaron cálculos de TDH (Cabezal Dinámico Total) para el valor
máximo, valor mínimo y valor normal de presión de operación (según lo
establecido en el procedimiento de lavado).
Estos cálculos fueron realizados mediante la utilización de la Ecuación de
Energía:
75
)
ΔZ × g × ρ ΔV 2 × ρ
TDH = ΔP +
+
+ ρ × hl total
gc
2gc
Para estos cálculos se hicieron las siguientes consideraciones:
A. Fueron despreciadas las perdidas por fricción (hl total).
)
B. Fue despreciado el diferencial de velocidad (Δ V 2 ).
OS
D
A
sobre los accesorios existentes en el sistemaR
deV
lavado.
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
E de obtener los valores de TDH, estos fueron graficados en la curva
Luego
D
Estas consideraciones fueron hechas debido a la falta de información
de la bomba para tener valores aproximados de los caudales que el sistema
estaba manejando. Por último, con los valores de caudal se calculó el número de
Reynolds por tubo para cada valor de presión.
Los otros valores de presión analizados en esta etapa fueron los
siguientes: Presión de las Válvulas G1 y G2, y la Presión en los venteos V1 y V2.
Con los valores obtenidos en los puntos antes mencionados se hizo una
evaluación de carácter cualitativo con la finalidad de saber si había flujo en las
tuberías del sistema de lavado.
76
3.5
INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
Los instrumentos de medición utilizados en este trabajo de investigación fueron
del tipo Indicadores, éstos permiten conocer directamente el valor de una propiedad o
variable operacional y se caracterizan por ser los más usados a nivel industrial.
En vista de que las variables medidas fueron: Presión, Temperatura y Viscosidad
OS
D
A
RV
Cinemática, se presenta a continuación la descripción de los instrumentos utilizados en
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
E Presión: Manómetro.
Dde
Medidor
la medición de estas variables.
3.5.1
Un manómetro es un instrumento de medición que sirve para medir la presión de
fluidos contenidos en recipientes cerrados. El manómetro más utilizado a nivel
industrial, es el manómetros metálico, en el cual la presión da lugar a deformaciones en
una cavidad o tubo metálico, denominado tubo de Bourdon en honor a su inventor.
Estas deformaciones se transmiten a través de un sistema mecánico a una aguja que
marca directamente la presión sobre una escala graduada.
Fig. #13. Vistas Externa e Interna de un Manómetro.
Fuente: www4.prossiga.br
77
El Manómetro Bourdon consiste de un tubo de sección elíptica que forma un
anillo casi completo, cerrado por un extremo que se une a una aguja móvil sobre un
arco graduado. El extremo libre se comunica con una guarnición que se conectará al
recipiente o tubería que contiene el fluido comprimido.
Cuando la presión crece en el interior del tubo, éste tiende a aumentar el
volumen y a rectificarse, lo que pone en movimiento la aguja, es decir, al aumentar la
OS
D
A
RV El rango de operación de los
a la aguja indicadora, por un sector dentado y un
piñón.
E
S
E
R
S
Manómetros tipo Bourdon seH
encuentra
O entre 0 a 1500 kg/cm2.
C
E
DER
presión en el interior del tubo, éste tiende a enderezarse y el movimiento es transmitido
Los Manómetros utilizados durante la investigación fueron los situados en los
siguientes puntos del Sistema de Lavado:
•
Descarga de la Bomba de Recirculación del Solvente P-8509 A.
•
Aguas abajo de la Válvula G1.
•
Aguas abajo de la Válvula G2.
•
Venteos V1 y V2.
3.5.2 Medidores de Temperatura: Pirómetro y Cámara Térmica.
•
Pirómetros:
78
Un pirómetro, también llamado pirómetro óptico, es un dispositivo capaz de medir
la temperatura de una sustancia sin necesidad de estar en contacto con ella. El término
se suele aplicar a aquellos instrumentos capaces de medir temperaturas superiores a
los 600 grados celsius. Una aplicación típica es la medida de la temperatura de metales
incandescentes en molinos de acero o fundiciones.
Uno de los pirómetros más comunes es el pirómetro de absorción-emisión, que
se utiliza para determinar la temperatura de gases a partir de la medición de la radiación
OS
D
A
RV absorbida por éste. Ambas
haya pasado a través del gas y haya sido parcialmente
E
S
E
R
S
medidas se hacen en el mismo
O de las longitudes de onda.
Hintervalo
C
E
DER
emitida por una fuente de referencia calibrada, antes y después de que esta radiación
Para medir la temperatura de un metal incandescente, se observa éste a través
del pirómetro, y se gira un anillo para ajustar la temperatura de un filamento
incandescente proyectado en el campo de visión. Cuando el color del filamento es
idéntico al del metal, se puede leer la temperatura en una escala según el ajuste del
color del filamento.
En la actualidad podemos encontrar tres tipos de pirómetros, los cuales
nombraremos a continuación:
A. Pirómetros de Radiación.
B. Pirómetros Ópticos.
C. Pirómetros Fotoeléctricos.
79
Para esta investigación se utilizó un Pirómetro de tipo Óptico, como los que se
muestran en la figura #14, con la finalidad de tomar las temperaturas de entrada y
salida del intercambiador E-2801 M/N.
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
Fig. #14. Modelos de Pirómetros.
Fuente: www.astromia.com.
•
Cámara Térmica: (Termografías)
Una Cámara térmica es un dispositivo CCD capaz de detectar el espectro
electromagnético infrarrojo cercano. En vez del rango de 450–750 nanómetros estas
cámaras pueden operar longitudes de onda tan largas como 14,000 nm (14µm). Hay
dos tipos de cámaras térmicas:
A. Refrigeradas: Emplean semiconductores exóticos, que se encuentran al vacío y
refrigerados, lo que incrementa su sensibilidad y resolución, dificultando la
80
portabilidad. Se emplean enfriando a temperaturas del rango de 4K hasta 110K,
siendo 80K el más común; sin esta refrigeración el sensor se destruiría.
B. No refrigeradas: Se estabilizan empleando electrónica, funcionando a
temperatura ambiente, se consigue sacrificando prestaciones para obtener
equipos portables y dinámicos. Sin embargo la vida útil de estos equipos se ve
reducida comparada con los dispositivos destinados a luz visible, debido a la
larga longitud de onda a la que operan. Se estima que estos sensores operan
hasta un máximo típico de 8000 horas.
OS
D
A
RV
E
S
E
S deRlas cámaras térmicas son las siguientes:
Las aplicaciones más H
comunes
O
C
E
R
DEy policiales para detección de objetivos y adquisición de datos.
• Militares
•
Seguridad y antiterrorismo.
•
Mantenimiento predictivo (detección temprana de fallos tanto mecánicos
como eléctricos).
•
Control de procesos.
•
Detección o análisis de incendios.
•
Diagnostico de equipos, entre otras.
81
Fig. #15. Vistas delantera y trasera de una Cámara Térmica.
Fuente: www.pce-iberica.es.
OS
D
A
M y N con la finalidad de determinar el grado de obstrucción
RV en dichos haces tubulares.
E
S
E
R
S
HO
C
E
ER
3.5.3 Medidor
Viscosidad: Viscómetro.
Dde
La cámara térmica fue utilizada para las termografías realizadas en los paneles
Un viscómetro (denominado también viscosímetro) es un instrumento empleado
para medir la viscosidad y algunos otros parámetros de flujo de un fluido.
Fue Isaac Newton el primero en sugerir una fórmula para medir la viscosidad de
los fluidos, postuló que dicha fuerza correspondía al producto del área superficial del
líquido por el gradiente de velocidad, además del producto de un coeficiente de
viscosidad.
En 1884 Poiseuille mejoró la técnica estudiando el movimiento de líquidos en
tuberías.
82
En esta investigación se utilizó un Viscómetro Capilar para la medición de la
viscosidad cinemática de las muestras tomadas del solvente utilizado durante la
limpieza del enfriador E-2801 M/N.
A continuación, la siguiente imagen muestra una vista general de un Viscómetro
Capilar:
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
Fig. #16. Vista general de un Viscómetro Capilar.
Fuente: www.directindustry.es.
83
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
RESULTADOS
84
CAPÍTULO IV
RESULTADOS
El objetivo del presente capítulo es la descripción y el análisis de los resultados
obtenidos durante la evaluación del sistema de Lavado con Aceite Liviano de Craqueo
Catalítico en las unidades de Enfriamiento con Aire E-2801 A/T de la Planta Olefinas II
del Complejo Petroquímico El Tablazo.
OS
D
A
RV
A continuación se presentarán por fases los resultados de este trabajo de
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
E
FASE D
I: Verificación
del estado de obstrucción en que se encuentran los
investigación:
4.1
haces tubulares que se sometieron al proceso de lavado mediante el uso de
termografías
A continuación se presentan los resultados y el respectivo análisis de las
termografías realizadas en el par de haces tubulares del intercambiador E-2801 M/N.
Las imágenes termográficas que se presentan en esta parte del trabajo de investigación
fueron realizadas por la empresa ARGOS C.A.
•
Imagen Térmica del E-2801 M (Secciones Noreste y Noroeste):
85
OS
D
A
RV
E
S
E
R
S
O
H
Fuente: Informe Termográfico.
C
E
R
DE
Fig. #17. Termografía Panel M, Ala Norte, Lado Este.
En la imagen mostrada, se observó que en la sección Noreste del panel M
se encontraban varias tuberías obstruidas y otras en proceso de obstrucción.
Esto se puede evidenciar ya que en la figura #17, las temperaturas del fondo de
la mayoría de las tuberías son bajas, lo que significa que en éstas se encontraba
una especie de sedimento formado por el aceite pesado y las partículas de
coque que fueron arrastradas desde el tope de la torre de lavado con agua, hasta
estos intercambiadores.
Por otra parte, la sección Noroeste del mismo haz tubular se encontró en
la misma condición que la sección Noreste, esto se aprecia mejor en la figura
#18.
86
OS
D
A
RV
E
S
E
Fig. #18. Termografía
S R Panel M, Ala Norte, Lado Oeste.
O
H
C
E
Fuente: Informe Termográfico.
R
DE
Es importante resaltar que la salida del intercambiador se ubica como el
lado Norte del panel M, y las temperaturas máximas que se registraron en las
imágenes anteriores fueron de 72,5ºC y 61,6ºC de las secciones Noreste y
Noroeste respectivamente.
Si las temperaturas máximas son comparadas con la temperatura de
diseño que debe haber en la salida de todos los E-2801’s (57ºC), se tiene que en
el momento en que se realizó la termografía hubo un exceso de 10ºC
aproximadamente en la salida del panel M.
•
Imagen Térmica del E-2801 M (Secciones Sureste y Suroeste):
87
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
CFig. #19. Termografía Panel M, Ala Sur, Lado Este.
E
R
DE
Fuente: Informe Termográfico.
El lado Sureste del panel M del intercambiador también presentó tuberías
obstruidas y en proceso de obstrucción, en este caso es mas notorio dado que
en el lado izquierdo de la imagen se aprecian algunas tuberías donde la
temperatura estaba alrededor de 32ºC, lo que significa que este conjunto de
tubos se encontraban severamente obstruidos al momento en que fueron
tomadas las imágenes térmicas. La sección Suroeste de este haz tubular no
presenta tubos totalmente obstruidos, sin embargo, se aprecian algunos de estos
con sedimentos de sólidos en el fondo, al igual que en la sección Suroeste.
88
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
CFig. #20. Termografía Panel M, Ala Sur, Lado Oeste.
E
R
DE
Fuente: Informe Termográfico.
•
Imagen Térmica del E-2801 N (Secciones Noreste y Noroeste):
Las termografías del lado Norte del panel N mostraron mayor cantidad de
obstrucciones que las que se apreciaron en el panel M, una muestra de ello es la
sección Sureste del intercambiador E-2801 N.
89
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
CFig. #21. Termografía Panel N, Ala Norte, Lado Este.
E
R
DE
Fuente: Informe Termográfico.
En la figura #21 se puede observar en la parte derecha un grupo de tubos
con una temperatura de 34,8°C aproximadamente, lo cual indica que estos
tenían, en el momento de la realización de la termografía, una gran cantidad de
material adherido en sus paredes.
Así mismo, en la figura #22 también se observó la existencia de gran
cantidad de obstrucciones en los tubos, así como también tuberías en proceso
de taponamiento. El lado izquierdo de la imagen muestra tubos con temperaturas
bajas, lo cual fue indicativo de taponamiento en las tuberías del panel N.
90
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
Fig.
#22.
Termografía Panel N, Ala Norte, Lado Oeste.
H
C
E
R
DE
Fuente: Informe Termográfico.
Las temperaturas apreciadas en las áreas 01 y 02 de la figura #22 son de
41,6°C y 49,8°C respectivamente, y al ser comparadas con los 57°C, que es la
temperatura de diseño a la salida, se obtuvo que las tuberías del lado Norte se
encontraban más frías de lo que debían estar.
•
Imagen Térmica del E-2801 N (Secciones Sureste y Suroeste):
Las imágenes térmicas del lado Sur del panel N repitieron el
comportamiento del lado Norte. En la sección Sureste se muestra que había
tuberías con gran cantidad de materia sólida adherida en sus paredes internas,
así como también tuberías en proceso de obstrucción.
91
OS
D
A
RV
E
S
E
Fig. #23. Termografía
S R Panel N, Ala Sur, Lado Este.
O
H
C
Fuente: Informe Termográfico.
E
R
E
D
A su vez, la sección Suroeste del panel N presentó las mismas
características que presentaron el resto de las secciones del panel. Las
temperaturas señaladas en las áreas 01 y 02 de la figura #24 muestran que al
momento en que fueron tomadas las imágenes térmicas había muchos tubos
obstruidos.
92
OS
D
A
RV
E
S
E
R
S
O
H
CFig. #24. Termografía Panel N, Ala Sur, Lado Oeste.
E
R
DE
Fuente: Informe Termográfico.
En resumen, las imágenes del informe termográfico muestran que las tuberías de
ambos haces tubulares del enfriador se encontraban con gran cantidad de materia
sólida adherida en su interior, gracias al arrastre de aceite pesado y partículas de coque
por el tope de la torre de lavado con agua T-2801.
4.2
FASE II: Medición antes, durante y después del proceso de limpieza de las
variables de presión, temperatura y viscosidad necesarios para la evaluación del
sistema de lavado
Seguidamente se muestran todos los resultados obtenidos de las mediciones
realizadas durante el desarrollo de este trabajo de investigación.
93
4.2.1 Temperaturas tomadas antes y después de la limpieza mediante el uso del
pirómetro.
A continuación se muestran, mediante tablas, las temperaturas de entrada y
salida de los paneles pertenecientes al enfriador E-2801 M/N. Dichas temperaturas
fueron tomadas antes y después del procedimiento de limpieza.
•
Antes del proceso de limpieza:
OS
D
A
RV 4,40
Panel Línea Temp. Entrada (°C) Temp. Salida (°C)
E
S
E
R
S 72,40
2 HO
C
E
R
DE
1
71,20
1
73,40
M
12,40
16,00
N
2
70,80
15,60
Tabla #8. Temperaturas de Entrada y Salida antes del lavado del E-2801 M/N.
Fuente: El Autor.
•
Después del proceso de limpieza:
Panel Línea Temp. Entrada (°C) Temp. Salida (°C)
1
86,60
79,60
2
90,40
77,30
1
88,50
77,20
2
88,00
77,80
M
N
Tabla #9. Temperaturas de Entrada y Salida después del lavado del E-2801 M/N.
Fuente: El Autor.
94
4.2.2 Presiones de operación del Sistema de Lavado.
Las presiones que se muestran seguidamente, fueron tomadas en intervalos de 2
horas. Sin embargo, por razones ajenas hubo momentos en los cuales no fue medida la
variable antes mencionada en su tiempo correspondiente, y por esto sólo se muestran
algunos valores con los que el lector podrá tener una idea clara de cómo se comportó el
sistema de lavado durante su aplicación.
OS
D
A
V en dos partes, primero
Rlavado,
acuerdo a lo establecido en el procedimientoEde
S
E
R
S
recirculación con Flujo Inverso
(Normal Salida) y luego recirculación con Flujo Normal
HO
C
E
DER
(Normal Entrada).
Por otro lado, se debe recordar que la etapa de recirculación se realizó, de
•
Presiones de descarga de la Bomba P-8509 A durante el lavado por
recirculación del panel M:
Durante la recirculación con Flujo Inverso del panel M se obtuvieron los
siguientes valores de presión de descarga:
Presión Inicial Presión Intermedia Presión Final
3,4 barg
3,5 barg
3,6 barg
Tabla #10. Presiones de Operación durante recirculación Flujo Inverso, panel M.
Fuente: El Autor.
95
Al principio de la recirculación, no se logró regular la presión de descarga
de la bomba en 3 barg como lo establece el procedimiento utilizado, por ende, se
comenzó a tomar el tiempo de la limpieza con Pinicial = 3,4 barg.
Luego se cambió el sentido del flujo y durante la recirculación con Flujo
Normal del panel M se obtuvieron los siguientes valores de presión de descarga
que oscilaron entre:
OS
D
A
RV
E
S
E
3,5 barg
3,3 barg
3,2 barg
SR
O
H
C
E
R
Tabla
DE#11. Presiones de Operación durante recirculación Flujo Normal, panel M.
Presión Inicial Presión Intermedia Presión Final
Fuente: El Autor.
Al igual que en la recirculación con Flujo Inverso no se logró regular en
ningún momento la presión de descarga de la bomba en 3 barg.
•
Presiones de descarga de la Bomba P-8509 A durante el lavado por
recirculación del panel N:
Por su parte, la recirculación con Flujo Inverso del panel N arrojo los
siguientes valores de presión en la descarga de la bomba:
Presión Inicial Presión Intermedia Presión Final
3,5 barg
3,4 barg
3,7 barg
96
Tabla #12. Presiones de Operación durante recirculación Flujo Inverso, panel N.
Fuente: El Autor.
Luego, al cambiar el sentido de Flujo Inverso, a Flujo Normal, se
consiguieron los siguientes valores de presión:
Presión Inicial Presión Intermedia Presión Final
3,7 barg
4,0 barg
3,7 barg
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
Tabla #13. Presiones de Operación durante recirculación Flujo Normal, panel N.
Fuente: El Autor.
Cabe destacar que entre cada momento en el cual se hacían las
mediciones de presión, se pudo apreciar que la presión de descarga de la bomba
estuvo en reiteradas ocasiones en el valor de 2,0 barg. Dicha presión se regulaba
sola, o bien, era regulada en ciertas ocasiones por el personal de operación.
Por otra parte, es importante resaltar que la recirculación del panel N duró
72 horas en vez de lo establecido por el procedimiento (48 horas en total). Esto a
que la bomba se disparó en reiteradas ocasiones por problemas con un lazo de
control al cuál estaba conectada.
•
Presión en los venteos V1 y V2, y en las válvulas G1 y G2:
97
En primer lugar, los valores obtenidos de las mediciones de presión
realizadas en los manómetros de los venteos V1 y V2 (para el lavado de los
paneles M y N, respectivamente) son los siguientes:
V1
V2
Momento de la
Tipo de Flujo
(Panel M) (Panel N)
medición
0,15 barg
0,4 barg
Inicial
Flujo Inverso
0,5 barg
0,4 barg
Intermedio
Flujo Inverso
OS
D
A
V Flujo Inverso.
Rrecirculación
Tabla #14. Presiones de Operación en V1 y V2 durante
E
S
EEl Autor.
R
S
Fuente:
HO
C
E
DER
0,5 barg
0,4 barg
Final
V1
V2
Momento de la
Flujo Inverso
Tipo de Flujo
(Panel M) (Panel N)
medición
0,0 barg
1,4 barg
Inicial
Flujo Normal
0,7 barg
3,0 barg
Intermedio
Flujo Normal
0,3 barg
0,6 barg
Final
Flujo Normal
Tabla #15. Presiones de Operación en V1 y V2 durante recirculación Flujo Normal.
Fuente: El Autor.
Seguidamente, se muestran los valores de presión obtenidos de los
manómetros situados en las válvulas G1 y G2:
98
Presión en Momento de la
Panel en
Válvula G1
medición
Recirculación
2,3 barg
Inicial
M
2,5 barg
Intermedio
M
2,5 barg
Final
M
2,5 barg
Inicial
N
2,4 barg
Intermedio
OS
D
A
RV
N
E N
S
E
SR
Tabla #16. Presiones
deO
Operación en G1 durante recirculación Flujo Inverso.
H
C
E
R
Fuente: El Autor.
DE
2,4 barg
Final
Presión en Momento de la
Panel en
Válvula G2
medición
Recirculación
2,8 barg
Inicial
M
1,6 barg
Intermedio
M
2,5 barg
Final
M
3,0 barg
Inicial
N
3,5 barg
Intermedio
N
2,5 barg
Final
N
Tabla #17. Presiones de Operación en G2 durante recirculación Flujo Normal.
Fuente: El Autor.
99
4.2.3 Resultados de los análisis de Viscosidad Cinemática de las muestras de
Aceite Liviano de Craqueo Catalítico utilizado durante el lavado.
Los valores de viscosidad obtenidos de los análisis de las muestras son los
siguientes:
Tiempo del Viscosidad
Panel y Flujo
Descripción
Antes del Lavado
Blanco (D-8507)
M (Flujo Inverso)
Inicio Panel M
Muestra
Análisis
cinemática
(seg)
(cst)
601,70
OS
D
A
V 597,30
R
2
1
2,39
E
S
E
SR
M (Flujo Inverso)
Recirculación
3
O
H
C
E Recirculación
M (Flujo E
Inverso)
4
R
D
611,90
2,43
627,20
2,49
M (Flujo Inverso)
Recirculación
6
621,90
2,47
M (Flujo Inverso)
Recirculación
8
612,10
2,43
M (Flujo Inverso)
Recirculación
9
619,20
2,46
M (Flujo Inverso)
Recirculación
10
623,90
2,48
M (Flujo Normal)
Cambio de Flujo
11
617,40
2,45
M (Flujo Normal)
Recirculación
13
615,30
2,45
M (Flujo Normal)
Recirculación
15
620,30
2,47
M (Flujo Normal)
Recirculación
16
652,30
2,59
M (Flujo Normal)
Recirculación
17
601,80
2,39
M (Flujo Normal)
Recirculación
19
614,20
2,44
M (Flujo Normal)
Recirculación
20
625,20
2,48
M (Flujo Normal)
Recirculación
22
608,10
2,42
M (Flujo Normal)
Final Panel M
23
609,30
2,42
N (Flujo Inverso)
Inicio Panel N
24
607,40
2,41
N (Flujo Inverso)
Recirculación
25
582,20
2,31
N (Flujo Inverso)
Recirculación
26
587,00
2,33
2,37
100
N (Flujo Inverso)
Recirculación
27
596,50
2,37
N (Flujo Normal)
Cambio de Flujo
28
600,20
2,39
N (Flujo Normal)
Recirculación
29
597,30
2,37
N (Flujo Normal)
Recirculación
30
582,10
2,31
N (Flujo Normal)
Recirculación
31
615,30
2,45
N (Flujo Normal)
Final Panel N
32
616,30
2,45
33
614,10
2,44
Después del Lavado Reposado (D-8507)
Tabla #18. Viscosidades Cinemáticas de las Muestras del Solvente.
Fuente: El Autor.
OS
D
A
V de recirculación antes de
viscosidad cinemática de la muestra tomada de laR
consola
E
S
E
R(2,39
S
comenzar el procedimiento deO
limpieza
cst); el valor mas alto de viscosidad
H
C
E
R
E
alcanzado durante
el
D análisis (2,59 cst); y el último valor, la viscosidad de la última
Los tres valores marcados con el color amarillo claro representan: el valor de
muestra tomada a los 4 días de haber finalizado el lavado (2,44 cst).
4.3
FASE III. Determinación de la efectividad de la limpieza mediante el análisis
de las variables operacionales medidas antes, durante y después de la ejecución
del proceso de limpieza.
De acuerdo a los datos obtenidos antes, durante y después de la aplicación del
proceso de limpieza, y según la metodología descrita en el Capítulo III de este trabajo
de investigación, a continuación se presenta el análisis de los resultados.
4.3.1 Análisis de las temperaturas tomadas antes y después de la limpieza.
101
Al analizar las temperaturas medidas antes de la limpieza y después de ella, se
obtuvo que el diferencial de temperatura no sufrió gran cambio, como se muestra en las
siguientes tablas:
Panel Línea Temp. Entrada (°C) Temp. Salida (°C)
ΔT (°C)
1
73,40
69,00
4,40
2
72,40
60,00
12,40
1
71,20
55,20
16,00
M
N
S15,60
O
D
VdelALavado).
R
Tabla #19. Diferencial de Temperaturas
(Antes
E
S
E
R
OSFuente: El Autor.
H
C
E
R
E
D
2
70,80
55,20
Panel Línea Temp. Entrada (°C) Temp. Salida (°C)
ΔT (°C)
1
86,6
79,6
7,00
2
90,4
77,3
13,10
1
88,5
77,2
11,30
2
88,0
77,8
10,20
M
N
Tabla #20. Diferencial de Temperaturas (Después del Lavado).
Fuente: El Autor.
Al comparar los diferenciales de temperaturas (antes y después del lavado), así
como también los promedios, se observa que el intercambiador de calor E-2801 M/N no
presentó mejoría luego que fue aplicado el procedimiento de lavado. La diferencia de
los ΔT entre antes y después de la limpieza del panel M fueron 2,6 ºC y 0,7 ºC, mientras
que en el panel N se obtuvo que las diferencias entre los ΔT fueron de 4,7 ºC y 5,4 ºC.
102
Todos los valores de ΔT son muy pequeños con respecto al diferencial de
temperatura de diseño que es de 29,7°C exactamente. Esto es indicativo de que la
limpieza realizada en los haces tubulares M y N no tuvo los resultados esperados.
4.3.2 Análisis de las presiones de operación del Sistema de Lavado.
•
Análisis de las Presiones de descarga de la Bomba P-8509 A durante el
OS
D
A
RV
lavado por recirculación de los paneles M y N:
E
S
E
S R durante la aplicación del sistema de lavado
O
Con las presiones
registradas
H
C
E
R
DE cálculos de TDH, caudal, y número de Reynolds por tubos de los
se realizaron
paneles. En este análisis se muestran los valores máximo y mínimo de presión
de descarga de la bomba (durante la recirculación de los paneles M y N), los
cuales son comparados con la presión normal de descarga establecida en el
procedimiento de limpieza.
A continuación se muestran los valores calculados de TDH, Caudal y
número de Reynolds:
P descarga
TDH
Q descarga
Re
3,0 barg
351,27 KPa
160 m3/h
4947,95
3,7 barg
421,27 KPa
120 m3/h
3710,96
2,0 barg
251,28 KPa
195 m3/h
6030,31
Tabla #21.Cálculos de TDH, Q y Re.
103
Fuente: El Autor.
En la tabla anterior se puede apreciar que para el mínimo valor de presión
medido en campo (2 barg) se obtuvo el mayor caudal y por ende el mayor valor
del número de Reynolds por tubo. Sin embargo el valor de 3 barg en la descarga
nunca logró ser alcanzado durante el lavado, ya que resultó difícil ajustar las
válvulas de manera tal que se consiguiera el antes mencionado valor. Por otra
parte, el hecho de que la presión alcanzara un valor máximo de 3,7 barg, fue
OS
D
A
RV
consecuencia de que el procedimiento establecía que se debían restringir las
E
S
E
recirculación).
SR
O
H
C
E
R
DE
válvulas de descarga a la consola (D1 ó D2, dependiendo del sentido de la
Cabe destacar que a medida que el sistema de lavado iba diluyendo
materia orgánica de las tuberías, la presión iba disminuyendo hasta alcanzar su
valor mínimo registrado, y en esos momentos se restringía de nuevo la válvula
D1 ó D2 hasta lograr valores de presión por encima de 3 barg.
Los valores de Reynolds calculados muestran que el régimen de flujo es
un régimen de transición. Dichos valores distan mucho de ser turbulentos, que de
haber sido así, se estima hubiese favorecido a la limpieza.
•
Análisis de las Presiones en V1, V2, G1 y G2:
Los valores de presión medidos en los venteos V1 y V2, son muy bajos
comparados a las presiones de descarga de la bomba. Esto quiere decir que
104
durante la limpieza no hubo mucho flujo en los tubos de los paneles. A su vez,
las presiones en las válvulas G1 y G2 se mantuvieron en valores cercanos y en
ocasiones iguales a lo establecido en el procedimiento, esto se obtuvo gracias a
los ajustes realizados en las válvulas D1 ó D2 (dependiendo del sentido del flujo
de recirculación), que por lo general se mantuvieron restringidas.
4.3.3 Análisis de los valores de Viscosidad Cinemática del solvente.
Los valores obtenidos durante los análisis no muestran un incremento
OS
D
A
V la Viscosidad Cinemática con
Rde
se muestra una gráfica donde se aprecia la variación
E
S
E
R
S
respecto al tiempo de lavado:HO
C
E
R
DE
significativo de la viscosidad del solvente según transcurría la limpieza. A continuación
Cam bio de Vis cos idad Cine m ática
de l Solve nte
2,65
2,60
2,55
2,50
2,45
2,40
2,35
2,30
2,25
0
10
20
30
40
M u e st r a s
Grafica #1. Variación de Viscosidad Cinemática del Solvente.
Fuente: El Autor.
El poco incremento en la viscosidad del solvente indica que este no disolvió gran
cantidad de la materia orgánica que estaba obstruyendo los haces tubulares limpiados
105
(la variación no fue superior a 2,1%, comparando la viscosidad inicial y la final). Esto se
debió a que hubo gran cantidad de tuberías obstruidas y el solvente no pudo circular
libremente realizando su trabajo de limpieza.
La materia orgánica que obstruye las tuberías (aceite pesado) es mas viscosa
que el solvente, y de acuerdo con esto, al transcurrir la limpieza la viscosidad del
solvente que se recirculó en los haces tubulares del enfriador con aire E-2801 M/N
debió aumentar de manera mas significativa.
OS
D
A
RVdel aceite liviano de craqueo
laboratorio, la cual muestra la viscosidad cinemática
E
S
E
R
S
catalítico con diferentes cantidades
HO de aceite pesado disuelto.
C
E
DER
A continuación se presenta una grafica obtenida experimentalmente en el
Variación de la Viscosidad vs. Masa Aceite Pesado
disuelto en LCCO
Viscosidad Cinemática
(Cst)
10
0,0286x
y = 2,2623e
2
R = 0,991
8
6
4
2
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Masa Aceite Pesado (g) en 100 ml de LCCO
Grafica #2. Variación de Viscosidad vs Masa de Aceite Pesado.
Fuente: El Autor.
106
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
107
CONCLUSIONES
Las conclusiones a las que se llegaron durante la elaboración de este trabajo de
investigación fueron las siguientes:
1. Con el análisis de las termografías en los enfriadores con aire E-2801 M/N, se
pudo constatar que dichos equipos poseen gran cantidad de tuberías obstruidas
por causa del arrastre de aceite pesado y coque proveniente del tope de la torre
de lavado con agua.
2.
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
Las mediciones de temperatura
realizadas con el pirómetro, reflejaron que las
O
H
C
E
R
líneas D
de E
entrada y salida de los paneles M y N se encontraban obstruidas luego
de haber ejecutado la operación de lavado.
3. Las mediciones de presión de descarga de la bomba de recirculación, revelaron
que por ciertos períodos, durante la limpieza, la bomba descargó más flujo que
cuando se inició el lavado. Esto es indicativo de que el solvente estaba
removiendo la materia sólida que obstruía los haces tubulares. Sin embargo, el
solvente no removió suficiente cantidad de aceite pesado.
4. Las restricciones hechas a las válvulas ubicadas en el sistema de recirculación
del solvente, no favorecieron el proceso de limpieza. Esto puede afirmarse dado
que, al restringir el flujo que iba desde los paneles hacía la consola de
recirculación, se presionaba el sistema, y como consecuencia, los ajustes de las
108
válvulas para mantener 2,5 barg en la entrada a la consola, impedían que la
bomba P-8509 A descargara mayor cantidad de flujo.
5. Al comparar los valores de la viscosidad del solvente (inicial vs. final), se
determinó que el cambio no fue superior al 2,1 %, lo que indica que el LCCO, no
logró remover las obstrucciones presentes en los haces tubulares.
6. De acuerdo con las pruebas de viscosidad cinemática realizadas al solvente
OS
D
A
RV disolvente del aceite pesado
(LCCO, por sus siglas en inglés) es un excelente
E
S
E
R
S
que solidifica en las tuberías
HO de los paneles asociados a los enfriadores con aire
C
E
DER
E-2801.
antes de la limpieza, se obtuvo que el Aceite Liviano de Craqueo Catalítico
7. A pesar de lo descrito en el punto anterior, se concluyó que el aceite liviano de
craqueo catalítico no logró disolver con eficiencia el aceite pesado presente en el
intercambiador, debido a la presencia de gran cantidad de tubos totalmente
obstruidos en los paneles M y N. Esto se debe, a que el solvente no disponía de
espacio suficiente por donde circular para limpiar los haces tubulares.
8. Por último, el procedimiento utilizado para la limpieza de los haces tubulares M y
N no proporcionó los resultados esperados, ya que no se obtuvo una limpieza
efectiva de los paneles, así como tampoco se mejoró la transferencia de calor en
dicha unidad de enfriamiento.
109
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
110
RECOMENDACIONES
A continuación se presentan una serie de recomendaciones para mejorar el
lavado de los enfriadores con aire E-2801:
•
En primer lugar, se recomienda bajar los haces tubulares que posean gran
cantidad de tuberías totalmente obstruidas con la finalidad de realizarles una
limpieza mecánica. Esto se debe a que al estar muy obstruidos el solvente no
OS
D
A
RV
podrá circular ni realizar el trabajo de limpieza.
•
E
S
E
SR
O
Se debe aplicar el lavado
con Aceite Liviano de Craqueo Catalítico como una
H
C
E
R
E
medidaD
preventiva, más no correctiva, ya que cuando los tubos de los paneles
están totalmente obstruidos, el solvente no puede circular y por ende no puede
disolver el aceite pesado solidificado en los paneles de los intercambiadores.
•
Se recomienda no realizar restricciones al flujo del solvente que sale del haz
tubular y se dirige a la consola de recirculación D-8507, con la finalidad de evitar
que se presione la descarga de la bomba de recirculación.
•
Analizar la posibilidad de la instalación de un intercambiador de calor (con sus
respectivos accesorios) al sistema de lavado, mediante el cuál se caliente el
solvente con la finalidad de ablandar las obstrucciones y removerlas con mayor
rapidez.
102
•
Instalar medidores de presión y temperatura a las entradas y salidas de cada haz
tubular perteneciente a los enfriadores con aire E-2801 A/T, con la finalidad de
evaluar la limpieza de los paneles mediante caídas de presión y diferenciales de
temperaturas reales y no por las temperaturas a piel de tubo medidas con
pirómetros.
•
Analizar la posibilidad de colocar, en la consola de recirculación D-8507, bafles
que ayuden a disminuir la turbulencia del solvente que proviene de los haces
OS
D
A
RV ser utilizado el mayor tiempo
separada del solvente para que el mismo
pueda
E
S
E
R
S
posible.
HO
C
E
DER
tubulares, con la finalidad de lograr que la materia orgánica removida pueda ser
•
Realizar análisis de laboratorio al Aceite Liviano de Craqueo Catalítico cada vez
que éste sea adquirido por la empresa, para así, garantizar que su composición
sea la adecuada.
•
Mejorar el proceso de absorción realizado en la torre de lavado con agua, con la
finalidad de disminuir o eliminar el arrastre de aceite pesado y coque por el tope
de dicho equipo, ya que con esto, se disminuirá el ensuciamiento de los
intercambiadores E-2801 A/T.
•
Se recomienda inspeccionar los ventiladores asociados a los haces tubulares, ya
que estos puede que no estén en buenas condiciones, o que sus aspas estén
103
movidas, lo cual puede ocasionar que estos equipos no succionen la cantidad de
aire necesaria para enfriar debidamente el gas de proceso.
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
104
BIBLIOGRAFÍA
Libros:
•
Perry, Robert. Green, Don W. Maloney, James. 2001. “Manual del Ingeniero
Químico”. 7ma edición. Editorial Mc Graw Hill. Madrid. Volumen II.
•
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DEQ. 1999. “Procesos DE Transferencia
Donald
edición. Editorial Limusa. México D.F.
•
OS
D
A
RV
Welty, James R. 1981. “Transferencia de Calor Apliacada a la Ingeniería”. 1era
Kern,
de Calor”. 31era edición.
Editorial CECSA. México.
•
Lieberman, Norman. Lieberman, Elizabeth. 1997. “A Working Guide to Process
Equipment”. 1era edición. Editorial Mc Graw Hill. Nueva York.
•
Morrison, Robert. Boyd, Robert. 1998. “Química Orgánica”.5ta edición. Editorial
PEARSON Addison Wesly. México.
•
Storch de Gracia, José M. García Martín, Tomás. 2002. “Diccionario para Ingeniería
Química, Química Industrial y materias afines”. 1era edición. Editorial Mc Graw Hill.
Madrid.
105
•
Tamayo, Mario. 1994. “Metodología formal de la investigación científica”. 2da
edición. Editorial Limusa. Bogotá, Colombia.
•
Hernández
Sampieri,
Roberto.
Fernández,
Carlos.
Baptista,
Pilar.
2006.
“Metodología de la Investigación”.4ta edición. Editorial Mc Graw Hill. México D.F.
Publicaciones Legales:
•
•
OS
D
A
V
María Campos. “Descripción del Proceso
deR
la Planta Olefinas
E
S
E
R
S
Venezolano Aleman, LINDE.
HO
C
E
DER
PEQUIVEN S.A. Petroquímica de Venezuela. Gerencia de Olefinas. Complejo Ana
II”. Consorcio
PEQUIVEN S.A. Petroquímica de Venezuela. Gerencia de Olefinas. Complejo Ana
María Campos. “Technical Specification of Raw Gas Cooler E-2801”. Doc. N° M –
SD – 0121. Rev. 2. Noviembre 1989.
Informes Técnicos:
•
Sádaba, Maite. “Evaluación del Ensuciamiento en el Sistema de compresión del
Gas de Proceso de la Planta Olefinas II”. 2004.
•
Sádaba, Maite. “Adecuación del Sistema de Inyección de LCCO de la Planta
Olefinas II”. 2005.
106
•
Silva, María. “Evaluación de la Inyección de LCCO a la Torre 101-E de la Planta
Olefinas I”. 2005.
Medios Electrónicos:
•
Acetileno, Coke, Obstrucción, Pirólisis, Solvente. es.wikipedia.org.
•
Área de transferencia de calor, Coeficiente de transferencia de calor.
OS
D
A
RV
www.monografias.com
•
E
S
E
SR
O
Etileno. www.textoscientificos.com
H
C
E
R
DE
•
Propileno. www.alfinal.com
107
TERMINOS BASICOS
A
Acetileno: El acetileno o etino es el alquino más sencillo. Es un gas, altamente
inflamable e incoloro, un poco más ligero que el aire. Produce una llama de hasta
3.000º C, la mayor temperatura por combustión hasta ahora conocida. Su fórmula
molecular es C2H2.
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
Fuente: es.wikipedia.org
Área de transferencia de calor: Superficie efectiva que se encuentra en contacto con
el ambiente ex0terior e interior, donde se intercambia calor, bien sea por conducción,
convección o radiación. La efectividad de transferencia de calor depende en gran parte
del área o superficie de transferencia de la cual se disponga para la operación.
Fuente: www.monografias.com
C
Coeficiente de transferencia de calor (h): Se define el Coeficiente superficial de
transmisión de calor h, también llamado coeficiente de película o conductancia
superficial, como el parámetro que relaciona el flujo de calor Q entre una superficie y el
ambiente como función lineal de la diferencia de temperatura superficie-aire.
108
Fuente: www.monografias.com
Coke: Es un combustible obtenido de la destilación de la hulla, calentándola a
temperaturas muy altas en hornos cerrados, es decir,
se produce por la
descomposición térmica de carbones bituminosos en ausencia de aire, el cual sólo
contiene una pequeña fracción de las materias volátiles que forman parte de la
misma.
Fuente: es.wikipedia.org
OS
D
A
V
Craqueo Catalítico: También conocido comoRpirolisis,
se define como la
E
S
Esaturados del gas natural o de fracciones
R
S
descomposición térmica de hidrocarburos
HO
C
E
ER de vapor de agua se lleva a cabo a bajas presiones y altas
petroleras enD
presencia
temperaturas para la producción de olefinas, diolefinas, acetileno y aromáticos;
principalmente etileno y propileno.
Fuente: Morrison y Boyd. Química Orgánica. Pág. 118.
E
Etileno: El etileno o eteno (C2H4), cuyo peso molecular es 28,05 grs., es el hidrocarburo
olefínico o insaturado más sencillo. Es un gas incoloro e inflamable, con olor débil y
agradable. Se usa mucho como materia prima en la industria química orgánica sintética.
La molécula es plana y está formada por cuatro enlaces simples C-H y un enlace doble
C=C, que le impide rotar excepto a altas temperaturas.
Fuente: www.textoscientificos.com
109
F
Factor de Ensuciamiento: También conocido como factor de obstrucción, es aquel
que debe incluirse junto con las otras resistencias térmicas para obtener el coeficiente
global de transferencia de calor. Los factores de suciedad se tienen que obtener
experimentalmente con la determinación de los valores de “U” del intercambiador de
calor, tanto en condiciones de limpieza como en suciedad.
Fuente: Kern Donald Q. Procesos de Transferencia de calor. Pág. 136.
G
Gas de
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
Proceso:
DE Resulta de la descomposición
térmica de la corriente de
hidrocarburos livianos (etano y propano más vapor de agua), este gas está compuesto
por una mezcla de productos olefinicos, gases incondensables, hidrocarburos de
diferente orden molecular y varias impurezas, tal como gases ácidos.
Fuente: Planta Olefinas II. Descripción General. Complejo Petroquímico Ana Maria Campos. Pag. 1.
O
Obstrucción: Acumulación de partículas presentes en el interior de una tubería
resultante de la interacción entre los fluidos y el material empleado en la fabricación y
diseño del intercambiador. (Corrosión, incrustación, etc.).
Fuente: es.wikipedia.org
P
110
Panel: Denominación utilizada para hacer referencia a un haz de tubos, es decir, el
área del intercambiador de tiro forzado en la cual se dispone el conjunto de tuberías que
permite el contacto del gas de proceso con el aire del ambiente.
Fuente: Planta Olefinas II. Descripción General. Complejo Petroquímico Ana Maria Campos. Pag. 10.
Pirólisis: Es la descomposición química de materia orgánica causada por el
calentamiento en ausencia de oxígeno u otros reactivos, excepto posiblemente el vapor
de agua.
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
Propileno: El propileno
R
DE o propeno es un compuesto químico orgánico de fórmula
Fuente: es.wikipedia.org
molecular C3H6. Es un gas muy reactivo e inflamable que reacciona violentamente con
los materiales oxidantes. Se obtiene a partir de las fracciones ligeras del petróleo, a
pesar de que en pequeñas cantidades también se encuentra en los depósitos de gas
natural.
Fuente: www.alfinal.com
S
Solvente: Es aquella sustancia capaz de romper total o parcialmente (ionizar), las
moléculas de un soluto. El solvente por lo general se encuentra en mayor concentración
que el soluto y de manera empírica se determina que sustancia es el solvente por
medio de las concentraciones, la sustancia que se encuentra en mayor proporción en
un sistema dado es el solvente y el resto es el soluto.
111
Fuente: es.wikipedia.org
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
112
APÉNDICES
DE
OS
H
C
RE
OS
D
A
VDICE A
R
E
A
P
É
N
S
RE
Procedimiento de
Limpieza con LCCO en
los Enfriadores con Aire
E-2801 A/T.
115
APÉNDICES
PROCEDIMIENTO PRELIMINAR DEL SISTEMA DE LAVADO DE LOS
ENFRIADORES CON AIRE E-2801 A/T
PREMISAS:
1. Debe ser planificada la limpieza de un par de intercambiadores cada semana con
recirculación de LCCO.
2. Cada limpieza de los paneles asociados a un par de ventiladores puede durar 2 o
3 días. Una vez completado un ciclo se debe iniciar un nuevo ciclo como limpieza
en línea rutinaria.
3. Se debe programar la termografía general en el sistema cada trimestre para
identificar los paneles que necesitan limpieza con prioridad. Antes y después de
la limpieza de cada par de paneles se deben tomar las temperaturas
correspondientes a las líneas de entrada y salida (con los paneles alineados a
proceso). (Formato No. 1: Pirometría en los paneles previo y posterior a la
Limpieza con LCCO).
4. La limpieza de cada panel será realizada en dos fases. La primera fase
corresponde a la digestión (remojo) del panel con LCCO. La segunda,
corresponde a la recirculación de LCCO a través del panel.
5. La recirculación debe ser realizada alineando solo un panel a la vez.
6. Se debe tomar una muestra inicial de LCCO (blanco) antes de comenzar la
recirculación en un panel determinado. Se tomaran periódicamente muestras de
LCCO a la descarga de la bomba de recirculación para determinar el progreso de
la limpieza, por medio de la determinación de viscosidad. Igualmente estas
muestras serán comparadas con soluciones de referencia para el chequeo
rápido.
7. Se debe coordinar con laboratorio el análisis de muestras de LCCO.
8. Si, durante la recirculación, la muestra se torna muy oscura y el amperaje de la
bomba de recirculación aumenta según los valores establecidos (LCCO muy
contaminado con aceite pesado), se enviará el LCCO hacia las esferas
(almacenaje) y se llenará de nuevo el panel y el tambor de recirculación con
LCCO proveniente del D-8506 para continuar el lavado.
9. Antes de desviar el LCCO hacia almacenaje, se debe coordinar con el personal
del área el momento más oportuno para realizar la operación y tomar una
muestra del mismo.
10. El primer ciclo será realizado bajo la guía de Ing. de Procesos. Después de un
ciclo completo, será establecido el procedimiento final para la limpieza en línea.
Este procedimiento será realizado posteriormente de manera rutinaria para la
limpieza en línea de los paneles E-2801A/T.
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
Observaciones:
9 Cada par de paneles asociado a un par de ventiladores opera como un
intercambiador (Ej.: E-2801A/B, E-2801C/D).
116
APÉNDICES
9 La numeración de los paneles, en letras, es considerada en sentido de oeste
(Planta Purificadora de Etano) a este (Planta Olefinas I).
9 Actualmente todos los paneles poseen facilidades para la aplicación de este
procedimiento.
9 Es posible que al bloquear un par de paneles, las válvulas no cierren
herméticamente debido a la acumulación de depósitos en el asiento de las
mismas, por lo que puede pasar LCCO circulante hacia el proceso. Sin embargo,
esto no originara contaminación del agua de proceso de la Unidad 28 ya que el
LCCO es un solvente compatible con el sistema.
9 Disponer de dos arreglos con manómetro de rango 0-6 barg y conexión para
manguera. Estos serán instalados en los venteo de los paneles asignados a la
limpieza según secuencia del ciclo. (Ver Figura A en el Diagrama No. 1A:
Circuito de limpieza con LCCO.)
OS
D
A
RV
E
S
E
S Rdel Sistema de ventiladores E-2801 A/T y
O
H
Realizar la Termografía
General
EdeCoperación pertinente (Esquemáticos: Esquema General de
R
recopilar E
la data
DTorre T-2801, Compresor C-3101 Etapas I-III). Esto debe ser ejecutado
Hornos,
PROCEDIMIENTO PREVIO A LIMPIEZA CON LCCO:
1.
2.
3.
4.
5.
al inicio de cada ciclo de limpieza. La termografía podrán ser usadas para definir
las prioridades para la limpieza.
Tomar las temperaturas correspondientes a las líneas de entrada y salida
asociadas a los paneles que serán limpiados (paneles asignados a la limpieza
según secuencia del ciclo). (Formato No. 1: Pirometría en los paneles previo y
posterior a la Limpieza con LCCO).
Tomar muestra del LCCO con el que se llenará el panel y muestra del LCCO
existente en el tanque de recirculación.
Instalar las facilidades provistas con manómetro de rango y conexión para
manguera en los venteos de los dos paneles asignados a la limpieza (Ver Figura
A en el Diagrama No. 1A: Circuito de limpieza con LCCO).
Instalar las plataformas necesarias para poder manipular los venteos en los
puntos mas altos del sistema (PA1, PA2, PA3 y PA4 ubicados en las líneas de
entrada a cada panel) que permitirán retirar durante el llenado los gases
acumulados.
PROCEDIMIENTO DE LIMPIEZA CON LCCO. (Ver Diagrama No. 1: Circuito de
Limpieza con LCCO):
Con la finalidad de limpiar los intercambiadores E-2801A/T del aceite arrastrado
desde la torre T-2801 y retardar el avance del ensuciamiento de esta sección de la
planta, se propone el procedimiento de Limpieza con LCCO en dos fases. La primera
fase consiste en la limpieza por digestión (remojo) de cada panel. La segunda fase se
basa en la limpieza por recirculación a través del mismo panel por medio de la bomba
de recirculación P-8509A y el tanque D-8507.
117
APÉNDICES
Este procedimiento esta planteado tomando como referencia los paneles A y B
asociados a los ventiladores A y B, sin embargo, aplica de igual modo para el resto de
los paneles.
El seguimiento completo del procedimiento de limpieza con LCCO, en ambas
fases, será registrado en el Formato No. 2: Bitácora de la Limpieza de los Paneles.
FASE 1. Limpieza por Digestión. (Ver Diagrama No. 1A: Circuito de Limpieza con
LCCO. Facilidades en Paneles):
Para este caso se propone el llenado simultáneo de los dos paneles a limpiar. Se
dejara en reposo por mayor tiempo el panel que muestre menor diferencial de
temperatura durante las pirometrías (panel más sucio).
•
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
12. Determinar
a
partir
de la pirometría de los paneles, previa a la limpieza, cual será
DE
Llenado y Digestión con LCCO del panel A y B. Tiempo normal de reposo: 24
horas para el panel con mayor diferencial de temperatura.
el panel que remojado por mas tiempo (en función del diferencial de
temperatura).
13. Apagar el par de ventiladores E-2801A/B.
14. Aislar del proceso los paneles asociados al par de ventiladores E-2801A/B.
Para esto es necesario bloquear las válvulas de 10” en los subientes (1, 2, 3, 4)
y bajantes (5, 6, 7, 8) de estos paneles.
15. Chequear la viscosidad del LCCO contenido en el tanque D-8507.
16. Si el resultado es mayor a 20 cSt o el nivel en el tanque D-8507 es menor a 25%,
llenar el panel con LCCO nuevo según se describe:
5.1. Alinear el cabezal de distribución de LCCO de 1” hacia los paneles A y B
por medio de las válvulas L1 y L2, verificando que toda la ruta pertinente se
encuentre correctamente alineada antes de comenzar el llenado, bloqueando los
tramos que no correspondan.
5.2. Abrir los venteos V1 y V2 (ubicado al norte del panel A y B), la válvula de
bloqueo de la facilidad instalada en cada venteo y venteos PA1, PA2, PA3 y PA4
(ubicados en los puntos más altos de las líneas de entrada de proceso) para
despresionar cada panel y verificar el llenado completo con LCCO del mismo.
5.3. Colocar en servicio la bomba P-3111 para el llenado del panel A y B.
5.4. Verificar continuamente el llenado de cada panel por medio del arreglo
instalado en los venteo V1 y V2, para evitar el derrame de solvente. Al salir
LCCO por alguno de estos venteos indicará que el panel asociado esta lleno.
Bloquear el venteo correspondiente.
5.5. Mantener los venteos PA1, PA2, PA3 y PA4 abiertos hasta que se observe
la presencia de LCCO en los mismos. Esto indicará que fueron extraídos los
gases acumulados en los paneles.
118
APÉNDICES
5.6. Al terminar el llenado de cada panel, bloquear su correspondiente válvula
de entrada de LCCO (L1 o L2). Cuando ambos paneles estén completamente
llenos proceder a detener la bomba.
5.7. Continuar a partir del paso 7.
17. Si la viscosidad medida es menor a 20 cSt o el nivel en el D-8507 es mayor que
25%, llenar el panel con LCCO contenido en el tambor de recirculación D-8507
según se describe:
6.1. Verificar que estén alineadas las válvulas A y A1 ubicadas en la succión
de la bomba de recirculación, P-8509A. El drenaje de 1” en la succión de esta
bomba debe estar bloqueado. La válvula A2 debe permanecer cerrada.
6.2. Alinear el tramo en la descarga de la bomba que conecta el sistema de
LCCO con los bajantes de los ventiladores (Normal Salida, sentido
contracorriente) por medio de la válvula C1. Las válvulas D1, D2 y F en la
recirculación de la bomba también deben estar completamente abiertas. Las
válvulas B1, B, B2, C2, G1, G2 y H deben permanecer cerradas. El manómetro
en la descarga de la bomba debe estar disponible y alineado.
6.3. Colocar en servicio la bomba P-8509A. En este momento la bomba se
encontrará recirculando el LCCO hacia el tanque D-8507. Tomar la presión de
descarga en este paso.
6.4. Abrir las válvulas de 3” S1 y S3 que conectan los bajantes del panel A y
B, respectivamente, con el cabezal de recirculación de LCCO.
6.5. Restringir las válvulas D1 y F hasta obtener una presión de descarga de 3
barg. Controlar la presión de descarga con la apertura de la válvula D2.
6.6. Abrir los venteos V1 y V2 (ubicado al norte del panel A y B), la válvula de
bloqueo de la facilidad instalada en cada venteo y venteos PA1, PA2, PA3 y PA4
(ubicados en los puntos más altos de las líneas de entrada de proceso) para
despresionar cada panel y verificar el llenado completo con LCCO del mismo.
6.7. Verificar continuamente el llenado de cada panel por medio del arreglo
instalado en los venteo V1 y V2, para evitar el derrame de solvente. Al salir
LCCO por alguno de estos venteos indicará que el panel asociado esta lleno.
Bloquear el venteo correspondiente.
6.8. Mantener los venteos PA1, PA2, PA3 y PA4 abiertos hasta que se observe
la presencia de LCCO en los mismos. Esto indicará que fueron extraídos los
gases acumulados en los paneles.
6.9. Al terminar el llenado de cada panel, bloquear su correspondiente válvula
de entrada de LCCO (S1 o S3). Cuando ambos paneles estén completamente
llenos proceder a detener la bomba.
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
18. Durante y luego del llenado se debe tener bajo observación el nivel del D-3101 y
la presión de succión del C-3101, para comprobar que no exista pérdida de
LCCO al sistema.
19. Dejar en remojo los ventiladores por 24 horas.
119
APÉNDICES
20. Revisar periódicamente el ajuste de las válvulas de bloqueo de los subientes y
bajantes para evitar el vaciado de los ventiladores. Cualquier ajuste realizado en
alguna de estas válvulas deberá ser reportado en la bitácora (Formato No. 2:
Bitácora de la Limpieza de los Paneles).
21. Revisar cada 4 horas (a partir del llenado inicial) que el panel continúe
completamente lleno reponiendo en todo caso con LCCO nuevo. Para esto
deberá proceder de acuerdo a la sección III.1.A.5. La última revisión del
contenido de solvente dentro de los paneles deberá realizarse antes de
comenzar la limpieza por recirculación.
22. Continuar según el procedimiento por recirculación.
OS
D
A
RV
FASE 2. Limpieza por Recirculación. (Tiempo normal de recirculación 48 horas
por panel). (Ver Diagrama No. 1B: Circuito de Limpieza con LCCO. Facilidades
para la Recirculación):
E
S
E
La limpieza por recirculación
será realizada primeramente en sentido
OS R
contracorriente y luego C
enHsentido
de flujo normal. Esto permitirá, durante la
E
R
recirculación en E
contracorriente,
garantizar que el panel limpiado se encuentre en todo
D lleno con LCCO.
momento totalmente
El tiempo de la limpieza durante la recirculación
en sentido de flujo normal será establecido por Ing. Procesos.
•
Recirculación en contracorriente. (Tiempo normal de recirculación: 24 horas)
18. Verificar que estén alineadas las válvulas A y A1 ubicadas en la succión de la
bomba de recirculación, P-8509A. El drenaje de 1” en la succión de esta bomba
debe estar bloqueado. La válvula A2 debe permanecer cerrada.
19. Alinear el tramo en la descarga de la bomba que conecta el sistema de LCCO
con los bajantes de los ventiladores (Normal Salida, sentido contracorriente) por
medio de la válvula C1. Las válvulas D1, D2 y F en la recirculación de la bomba
también deben estar completamente abiertas. Las válvulas B1, B, B2, C2, G1,
G2 y H deben permanecer cerradas. El manómetro en la descarga de la bomba
debe estar disponible y alineado.
20. Colocar en servicio la bomba P-8509A. En este momento la bomba se
encontrará recirculando el LCCO hacia el tanque D-8507. Tomar la presión de
descarga en este paso.
21. Abrir lentamente las válvulas de 3” S1 y S2 que conectan los bajantes del panel
A con el cabezal de recirculación de LCCO. Abrir las válvulas de 3” E1 y E2 que
conectan el cabezal de recirculación de LCCO con los subientes al panel A.
22. Bloquear completamente la válvula F. Restringir la válvula D2 hasta mantener
una presión de 3 barg a la descarga de la bomba. A partir de este momento
comenzará a ser contabilizado el tiempo de recirculación. Tomar la presión en el
manómetro ubicado en el venteo V1.
23. Restringir la válvula D1 hasta que la presión aguas arriba de la misma sea 2,5
barg.
120
APÉNDICES
24. Controlar la presión de descarga de la bomba P-8509A cerrando la válvula de
recirculación D2. La presión en la descarga de la bomba no debe ser menor que
2,6 barg.
25. Chequear frecuentemente la presión de descarga. Una disminución en esta
presión indica un incremento en el flujo. Chequear el ajuste de las válvulas de
bloqueo de 10”, las cuales podrían estar pasando LCCO al lado proceso debido a
la remoción de depósitos de los asientos de las mismas. Todos los ajustes que
se realicen en estas válvulas deben ser reportados en la bitácora.
26. Chequear frecuentemente que la presión en el manómetro aguas arriba de la
válvula D1 sea mayor a 2 barg.
27. Registrar en las bitácoras, cada hora, la presión de descarga y amperaje de la
bomba P-8509A, la presión del panel a través del manómetro ubicado en V1, y la
presión en el retorno de LCCO circulante aguas arriba de la válvula D1. Anotar
cada ajuste de las válvulas de bloqueo de 10” de los subientes y bajantes.
28. Tomar muestras cada 2 horas del LCCO a la descarga de la P-8509A durante el
periodo de recirculación. Durante el primer ciclo esto será realizado por Ing. de
Procesos.
29. A medida que se vaya desarrollando el lavado la presión de descarga de la P8509A va a disminuir progresivamente. Controlar la presión de descarga según
lo establecido en los pasos 7 y 8.
30. La presión en el panel medida a través del manómetro ubicado en el venteo V1
nunca debe exceder 4 barg. Normalmente será menor 1 barg.
31. A medida que se vaya desarrollando el lavado, el amperaje de la bomba de
recirculación va a aumentar como indicativo del aumento del caudal del LCCO
circulante y/o la viscosidad. El amperaje de la bomba no debe exceder 75 Amp.
32. Si la viscosidad del LCCO circulante supera 20 cSt proceder de acuerdo al
procedimiento de envío de LCCO hacia almacenaje. (Sección V.1).
33. Culminado el periodo de recirculación a través del panel, y con la bomba P8509A en operación, proceder a alinear la válvula de 2” F. Alinear nuevamente
por completo la válvula D2 y D1.
34. Proceder según el procedimiento de recirculación de LCCO en sentido de flujo
normal en el mismo panel. (Sección III.2.B).
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
•
Recirculación en sentido de flujo normal.
17. Con la bomba P-8509A recirculando completamente hacia el tanque D-8507,
alinear el tramo en la descarga de la bomba que conecta el sistema de LCCO
con los subientes hacia los ventiladores (sentido normal de entrada), por medio
de las válvula B1 y B.
18. Proceder a bloquear las válvulas C1 y F. Las válvulas D1 y D2 en la recirculación
de la bomba deben estar completamente abiertas. Las válvulas B2, C2, G1, G2 y
H deben permanecer cerradas. El manómetro en la descarga de la bomba debe
estar disponible y alineado. Tomar la presión de descarga en este paso.
121
APÉNDICES
19. Restringir la válvula D1 hasta mantener una presión de 3 barg a la descarga de
la bomba. A partir de este momento comenzará a ser contabilizado el tiempo de
recirculación. Tomar la presión en el manómetro ubicado en el venteo V1.
20. Restringir la válvula D2 hasta que la presión aguas arriba de la misma sea 2,5
barg.
21. Controlar la presión de descarga de la bomba P-8509A cerrando la válvula de
recirculación D1. La presión en la descarga de la bomba no debe ser menor que
2,6 barg.
22. Chequear frecuentemente la presión de descarga. Una disminución en esta
presión indica un incremento en el flujo. Chequear el ajuste de las válvulas de
bloqueo de 10”, las cuales podrían estar pasando LCCO al lado proceso debido a
la remoción de depósitos de los asientos de las mismas. Todos los ajustes que
se realicen en estas válvulas deben ser reportados en la bitácora.
23. Chequear frecuentemente que la presión en el manómetro aguas arriba de la
válvula D2 sea mayor a 2 barg.
24. Registrar en las bitácoras, cada hora, la presión de descarga y amperaje de la
bomba P-8509A, la presión del panel que esta siendo lavado a través del
manómetro ubicado en V1, y la presión en el retorno de LCCO circulante aguas
arriba de la válvula D2. Anotar cada ajuste de las válvulas de bloqueo de 10” de
los subientes y bajantes.
25. Tomar muestras cada 2 horas del LCCO a la descarga de la P-8509A durante el
periodo de recirculación. Durante el primer ciclo esto será realizado por Ing. de
Procesos.
26. A medida que se vaya desarrollando el lavado la presión de descarga de la P8509A va a disminuir progresivamente. Controlar la presión de descarga según
lo establecido en los pasos 5 y 6.
27. La presión en el panel medida a través del manómetro ubicado en el venteo V1
nunca debe exceder 4 barg. Normalmente será menor 1 barg.
28. A medida que se vaya desarrollando el lavado, el amperaje de la bomba de
recirculación va a aumentar como indicativo del aumento del caudal del LCCO
circulante y/o la viscosidad. El amperaje de la bomba no debe exceder 75 Amp.
29. Si la viscosidad del LCCO circulante supera 20 cSt proceder de acuerdo al
procedimiento de envío de LCCO hacia almacenaje. (Sección V.1).
30. Continuar en esta fase según indicaciones de Ing. Procesos.
31. Culminado el periodo de recirculación a través del panel, y con la bomba P8509A en operación, proceder a alinear la válvula de 2” F. Alinear nuevamente
por completo la válvula D2 y D1.
32. Proceder según el procedimiento de acondicionamiento y puesta en servicio.
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
Observaciones:
9 La presión en el panel medida a través del manómetro ubicado en el venteo V1
nunca debe exceder 4 barg.
9 La presión en la descarga de la bomba no debe ser menor que es 2,6 barg.
9 El amperaje de la bomba P-8509A no debe ser mayor a 75 amp.
122
APÉNDICES
9 La viscosidad del LCCO circulante no debe ser mayor a 20 cSt.
PROCEDIMIENTO PARA EL ACONDICIONAMIENTO Y PUESTA EN SERVICIO LOS
VENTILADORES PARA OPERACIÓN. (Ver Diagrama No. 1: Circuito de Limpieza
con LCCO):
La finalidad de este procedimiento es dejar los paneles en una atmósfera de
Nitrógeno para evitar la presencia de aire en el gas de proceso al momento de
colocarlos nuevamente en servicio antes del lavado con LCCO.
OS
D
A
RV
1. Sacar de servicio la P-8509A y esperar hasta que el nivel en el D-8507 sea
estable, lo que indicará que todo el LCCO de los E-2801A/B ha sido drenado
hacia el D-8507.
2. Bloquear las válvulas que conectan los subientes y bajantes de los paneles con
el sistema de LCCO; E1, E2, S1 y S2, respectivamente.
3. Conectar una toma de nitrógeno en la facilidad instalada en el venteo V1.
4. Alinear la válvula V1 y presionar con nitrógeno hasta que la presión en el panel
alcance 3 barg. No se debe exceder esta presión para garantizar la integridad
mecánica del equipo.
5. Desconectar la conexión en la válvula V1 y purgar el nitrógeno por esta misma
vía, hasta que la presión indicada en el manómetro del venteo sea 0,2 barg.
6. Repetir el “bacheo”, según los pasos 4 y 5 por lo menos 8 veces. De esa manera
la presencia de oxigeno en el sistema será despreciable.
7. Bloquear la válvula V1 y retirar la facilidad instalada en este punto.
8. Si el panel limpiado y purgado con nitrógeno fue el primero del par seleccionado,
proceder a iniciar la limpieza por recirculación en el otro panel.
9. En el caso que el panel limpiado y purgado con nitrógeno corresponda al
segundo del par seleccionado, alinear las válvulas de bloqueo ubicadas en los
subientes 1, 2, 3, 4 y bajantes 5, 6, 7 y 8 de los ventiladores. Abrir una a la vez,
teniendo especial cuidado con el nivel del tambor D-3101, por posible arrastre de
LCCO remanente en las líneas o en los paneles.
10. Colocar en servicio el par de ventiladores asociados a los paneles limpiados.
11. Tomar las temperaturas correspondientes a las líneas de entrada y salida de los
paneles recién limpiados.
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
PROCEDIMIENTO DE ENVIO DE LCCO HACIA ALMACENAJE. (Ver Diagrama No.
1: Circuito de Limpieza con LCCO):
Los requerimientos de envío del LCCO hacia almacenaje serán basados en el
nivel del tanque de recirculación D-8507 y la viscosidad del LCCO circulante. Una vez
que se haya determinado que es pertinente el vaciado del tanque D-8507 se debe
coordinar con el personal de operaciones del área de almacenaje el momento más
123
APÉNDICES
oportuno para iniciar esta actividad, tomando en consideración la capacidad de
almacenamiento y disponibilidad de las esferas.
La viscosidad máxima establecida es 20cSt. El nivel máximo de operación en el
D-8507 es 70%.
•
Envío de LCCO hacia almacenaje por alta viscosidad y/o alto nivel durante
limpieza la recirculación:
1. Con la bomba P-8509A recirculando completamente hacia el tanque D-8507 (D1,
D2 y F completamente abiertas), alinear la válvula de 3” H que conecta el
sistema de LCCO con la descarga de la P-2803 (aguas abajo de la LV-2804)
hacia almacenaje. En este paso el panel continúa alineado al sistema de
recirculación.
2. Mantener la bomba P-2803 en servicio. Tener en consideración el nivel del
compartimiento de gasolina del tambor D-2801(LC-2804) durante el drenado de
LCCO hacia almacenaje. Si el nivel de este compartimiento aumenta hasta 70%,
restringir válvula H.
3. Monitorear continuamente el nivel del D-8507.
4. Cuando el nivel del D-8507 se encuentre en 20% (según indicación marcada en
el visor de nivel), bloquear la válvula de 3” H que envía LCCO hacia almacenaje
y colocar la bomba P-8509A fuera de servicio.
5. Llenar el panel con LCCO nuevo, según procedimiento mostrado en la sección
III.1.A.5.
6. Continuar con la recirculación de LCCO.
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
Observaciones:
9 Durante este procedimiento el panel que esta siendo limpiado se debe mantener
alineado al sistema de recirculación. Es indiferente el sentido de flujo de
recirculación (contracorriente o normal)
•
Envío de LCCO por alta viscosidad y/o alto nivel sin recirculación:
1. Verificar que estén alineadas las válvulas A y A1 ubicadas en la succión de la
bomba de recirculación, P-8509A. El drenaje de 1” en la succión de esta bomba
debe estar bloqueado. La válvula A2 debe permanecer cerrada.
2. Alinear el tramo en la descarga de la bomba que conecta el sistema de LCCO
con los subientes hacia los ventiladores (sentido normal de entrada), por medio
de las válvulas B1 y B. Las válvulas D1, D2 y F en la recirculación de la bomba
también deben estar completamente abiertas. Las válvulas B2, C1, C2, G1, G2 y
H deben permanecer cerradas. El manómetro en la descarga de la bomba debe
estar disponible y alineado.
3. Colocar en servicio la bomba P-8509A.
124
APÉNDICES
4. Alinear la válvula de 3” H que conecta el sistema de LCCO con la descarga de la
P-2803 (aguas abajo de la LV-2804) hacia almacenaje.
5. Mantener la bomba P-2803 en servicio. Tener en consideración el nivel del
compartimiento de gasolina del tambor D-2801(LC-2804) durante el drenado de
LCCO hacia almacenaje. Si el nivel de este compartimiento aumenta hasta 70%,
restringir válvula H.
6. Monitorear continuamente el nivel del D-8507.
7. Cuando el nivel del D-8507 se encuentre en 20% (según indicación marcada en
el visor de nivel), bloquear la válvula de 3” H que envía LCCO hacia almacenaje
y
colocar
la
bomba
P-8509A
fuera
de
servicio.
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
125
APÉNDICES
DE
OS
H
C
RE
OS
D
A
RÉVNDICE B
E
S
A
P
RE
DIAGRAMAS DEL
LAVADO
126
APÉNDICES
CIRCUITO DE LIMPIEZA CON LCCO DE LOS VENTILADORES E-2801A/T.
Facilidades para Recirculación.
(Contra-Corriente).
E-2801A/T (Ver Diagrama No. 1A)
3”
4”
G1
F
4”
2”
P
D1
4”
D2
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
2”
Desde
P-2803
4”
3”
2”
4”
4”
3/4”
3”
B
3”
C2
3”
3”
3”
4”
A1
P
4”
A2
Punto Bajo
1”
4”
1”
P-8509A
P
B2
B1
4” A
3”
3”
D-8507
Visor de Nivel
G2
3/4”
C1
4”
H
OS
D
A
RV
3”
4”
P
4”
127
APÉNDICES
CIRCUITO DE LIMPIEZA CON LCCO DE LOS VENTILADORES E-2801A/T.
Facilidades para Recirculación.
(Co-Corriente).
E-2801A/T (Ver Diagrama No. 1A)
3”
4”
OS
D
A
RV
3”
G1
F
4”
2”
P
D1
4”
D2
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
2”
Desde
P-2803
4”
3”
2”
4”
4”
3/4”
C1
3”
B
3”
C2
3”
B2
3”
4” A
3”
4”
A1
P
4”
A2
Punto Bajo
1”
P
3”
3”
B1
Visor de Nivel
G2
3/4”
D-8507
4”
H
4”
P
1”
4”
4”
P-8509A
128
APÉNDICES
RECIRCULACIÓN DE NITRÓGENO EN LOS VENTILADORES E-2801 A/T.
E-2801A/T (Ver Diagrama No. 1A)
3”
4”
H
3”
G1
F
4”
2”
P
D1
4”
D2
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
2”
3”
2”
4”
C1
3/4”
3”
B
3”
C2
3”
B1
3”
4”
A1
Nitrógeno
P
4”
A2
Punto Bajo
1”
1”
4”
P-8509A
P
B2
3”
4” A
3”
3”
D-8507
Visor de Nivel
G2
4”
3/4”
4”
Desde
P-2803
4”
4”
4”
P
Conexión con manguera
129
APÉNDICES
DE
OS
H
C
RE
OS
D
A
V
R
E
S
RE APÉNDICE C
ESPECIFICACIÓN
TÉCNICA DE
LOS EQUIPOS.
130
APÉNDICES
ESPECIFICACIÓN TÉCNICA DE BOMBAS
PEQUIVEN
1
2
3
Hoja:
IPO-05-051
Fecha:27/12/05
Planta: Olefinas II
Ubicación: Tanque D-8507
Articulo N°
Servicio: Recirculación de LCCO a los E-2801
Tipo de Bomba:
Centrifuga
1 de 1
P-8509
A/B
N° TAG:
Surtido por:
Gould Pumps
4
CONDICIONES DE OPERACIÓN
5
6
Liquido: LCCO
Caudal: 180 m3/h
7
Temperatura de Bombeo: 38°C
Gravedad específica: 0,9074 a 0,984 @
40°C
Viscosidad cinemática: 2,04 a 35 cSt @
40°C
Cabezal: 30 m
8
9
OS
D
A
RV
Velocidad:1750 rpm
Potencia: 60 HP
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
10 Presión de vapor: 0,6 psia
11 NPSH (ft)
Presión de Sución: Atmósferica
Presión Diferencial
Carga Diferencial
Disp.
12
ESPECIFICACIONES DE LA BOMBA
13
Ref.
del
Acople
14 Modelo: Gould Pump 3196
3x4-13
Rotación:
15 N°Etapas: 1
Presión Máx de trabajo:
Posición: Horizontal
16 Tamaño Succión: 4
17 Tamaño Descarga: 3
18 Diametro Nom Impulsor:12,25"
Se requiere Extrac. Hacia atrás
(Si)
(No)
19
MATERIALES-COMPONENTES
PRINCIPALES
20
21
Pieza
Material/Tipo
Pieza
22 Soporte
Tipo de Sello Mecánico
23 Carcasa
Piezas Metálicas
24 Flecha Impulsor
Caras del sello
25 Anillo de Desgaste de Carcasa
Empaquetaduras N°. Anillos
26 Anillo de Desgaste de Impulsor
Anillo de Cierre Hidraulico
27 Cojinete Radial
Prensaestopas
28 Mat. del Acoplamiento
Buje de Prenaestopas.
Material/Tipo
29 Acoplamiento
30 Protección del Acople
31 Base de la Bomba
32 Lubricación
131
APÉNDICES
TANQUE DE RECIRCULACIÓN
DATA SHEET
Hoja:
IPO-05-051
Fecha:027/12/05
PEQUIVEN
1
Planta: Olefinas II
2
Servicio: Tanque para la recirculación de LCCO en los E-2801A/T
Ubicación: Olefinas II
3
Capacidad: 15 m3
1 de 1
Articulo N°
N° TAG:
D-8507
4
CONDICIONES DE OPERACIÓN
5
6
Liquido: LCCO
Presión de Diseño:
Material Construcción:CS
7
Temperatura de Diseño :
Presión de Operación: Atmosférica
MAWP:
8
Temperatura de Operación: 38°C
Dimensiones:3600x2400x1790mm
9
OS
D
A
RV
Espesor:5/16"
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
OBSERVACIONES:
DE
10 Presión de vapor: 0,6 psia
Volumen Máximo:
11 Sólidos Suspendidos: No
Volumen Mínimo:
Sobreespesor para Corrosión:
Rayos X: SI (
)
NO (
)
12 Corrosivo:No
13
14
15
16
17 Antigua consola de aceite del Compresor 101-J de Olefinas I
18 La consola se encuentra instalada sobre un piso metalico de 200mm de grosor
19 Necesita excelente aterramiento
20
21
Boquillas
22
MH1
Servicio
Bridas
Diam/Dimens
23
MH2
24
A
Salida
150-RT
6"
25
B
Salida
150-RT
6"
26
C
Disponible
150-RT
4"
27
D
Termocupla
150-RT
1"
28
E
Instrumentación
150-RT
3/4"
29
F
Retorno
150-RT
10"
30
G
Disponible
150-RT
12"
31
H
Disponible
150-RT
4"
32
I
Conexión
150-RT
1 1/2"
415x520 mm
415x520 mm
33
J
Conexión
150-RT
1/2"
34
K
Disponible
150-RT
6"
35
L
Disponible
150-RT
6"
36
M
Disponible
150-RT
1 1/2"
37
N
Conexión
38
O
Drenaje
1/12"
150-RT
2"
132
APÉNDICES
DE
OS
H
C
RE
OS
D
A
V
R
E
A
PÉNDICE D
S
RE
CURVA DE LA
BOMBA
P-8509 A.
133
APÉNDICES
OS
D
A
RV
E
S
E
SR
O
H
C
E
R
DE
134