3. Curso Udp -Talara-finalmejorado

CURSO: TECNICO OPERATIVO

UNIDAD DE

DESTILACIN

PRIMARIA

Refinera Talara

2007

CONTENIDO

I. DEFINICIONES

I.1. Petrleo Crudo

I.2. Caractersticas del Petrleo Crudo

I.2.1. Alcanos-Parafinas Ismeros

I.2.2. Naftenos Cicloparafinas

I.2.3. Aromticos

I.2.4. Composicin Elemental del Petrleo

I.2.5. Clasificacin de Crudo segn API

I.2.6. Distribucin de Densidad de Crudo segn API

I.2.7. Clasificacin de crudo segn factor K UOP

I.3. Pruebas de Laboratorio

I.3.1. API

I.3.2. Sales

I.3.3. % Asufre

I.3.4. % BSW

I.3.5. Punto de Inflamacin

I.3.6. Viscosidad

I.3.7. Color

I.3.8. RVP

I.3.9. Destilacion ASTM

I.3.10. Corrosin lmina de Cobre

I.3.11. PH

I.3.12. Cloruros

I.4. Punto de Rocio

I.5. Punto de Burbuja

I.6. Transferencia de Calor

I.7. Destilacin

I.8. Absorcin

I.9. Desorcin

II. EQUIPOS

II.1. Hornos de Proceso

II.1.1. Definicin

II.1.2. Partes Principales

II.1.3. Terminologa

II.1.4. Tipos de hornos

II.2. Intercambiadores

II.2.1. Definicin

II.2.2. Tipos

II.3. Bombas

II.3.1. Definicin

II.3.2. Tipos

II.3.2.1. Bomba Centrfuga

II.3.2.2. Bomba Rotatoria

II.3.2.3. Bomba Reciprocante

II.3.2.4. Bomba Miscelneas

II.3.2.4.1. Bomba Peristltica

II.3.2.4.2. Bomba de Diafragma

II.4. Desalador

II.4.1. Definicin

II.4.2. Tipos

II.4.3. Desalador Electrosttico de Refinera Talara

II.5. Acumuladores

II.5.1. Definicin

II.6. Columnas de Destilacin

II.6.1. Definicin

II.6.2. Principales componentes

II.6.3. Bandejas y Platos

II.6.3.1. Tipos de Platos

II.6.3.2. Empaques

II.6.3.2.1. Caractersticas de Empaques

II.6.3.2.2. Tipos de Empaques

III. OPERACIN DE HORNO HS -101

III.1. Definicin

III.2. Combustin

III.3. Quemadores

III.4. Eficiencia

III.5. Variables de Operacin

III.5.1. % Exceso de O2

III.5.2. Temperatura de chimenea

III.5.3. Temperatura Piel de Tubos

III.6. Sistema ESD

IV. OPERACIN DE BOMBAS

IV.1. Definicin

IV.2. Energa de Succin

IV.3. Cavitacin

IV.4. Bombas Centrfugas

IV.4.1. Efectos de las Propiedades Fsicas de un fluido

IV.5. Bombas de Desplazamiento Positivo

IV.6 Elementos de Control

V. OPERACIN DE DESALADO

V.1. Definicin

V.2. Elementos

V.3. Condiciones de Operacin

V.4. Eficiencia

V.5. Calidad de crudo

V.6. Deoiler

VI. OPERACIN DE DESTILACIN

VI.1. Definicin

V.I.1.1. Destilacin Simple

V.I.1.2. Destilacin de un Sistema Multicomponente

VI.2. Equilibrio Liquido-Vapor

VI.3. Destilacin ASTM

VI.4. Destilacin TBP

VI.5. GAP/OVERLAP

VI.6. Punto de Corte

VI.7. Temperatura de Extraccin

VI.8. Stripper Laterales y Fondo de Columna

VI.8.1. Stripper Laterales

VI.8.2. Fondo de la Columna

VI.9. Reflujos Externos

VI.10 Reflujo de Tope

VI.11 Relujo Circulante.

VI.12. Variables de Operacin

VI.13. Condiciones de Operacin

VI.13.1. Mximo Destilados Medios

VI.13.2. Turbo

VI.13.3. Solvente 3

VI.13.4. Solvente 1

VII. AUTOMATIZACIN, INSTRUMENTOS Y

CONTROL

VII.1. Automatizacin

VII.1.1. Control Automatico

VII.2. Instrumentos

VII.2.1. Medidor de Temperatura

VII.2.2. Medidor de Presin

VII.2.3. Medidor de Flujo

VII.3. Transmisor

VII.4. Controlador

VII.5. Elemento Final de Control

VII.6. Elementos de un Sistema de Control

VII.7. Tipos de Control

VII.8. Estrategias de control

VII.9. Supervisin de control

VII.10. Sistema ESD

IX. ASPECTOS IMPORTANTES DE ARRANQUE

VIII. EMERGENCIAS OPERATIVAS

VIII.1. Corte de Fluido Elctrico

VIII.2. Falla de Aire de Instrumentos

VIII.3. Falla de Bombas de Mezcla ( P- 100 A/B/C)

VIII.4. Falla de Bombas de Carga a Desalado (P-100 D/E)

VIII.5. Emergencia en Sistema de Gas Combustible

VIII.5.1. Baja Presin de gas combustible

VIII.5.2. Presencia de Condensado en Gas Combustible

VIII.6. Emergencia en Sistema de Vapor

VIII.7. Emergencia en Sistema de Agua de Enfriamiento

VIII.7.1 Falla de agua salada para enfriamiento

VIII.7.2 Falla de agua a los condensadores de tope

VIII.7.3 Rotura de lnea de agua salada a los enfriadores

VIII.8. Rotura de serpentn calentador de vapor .

VIII.9. Apagado de emergencia del Horno

VIII.10.Rotura de un Tubo del Horno

VIII.11.Falla de los UPS

VIII.12.Incidente en Deoiler SP-1

VIII.13.Parada de Emergencia UDP Marzo 2007

CAPITULO I.

DEFINICIONES

I.1 PETROLEO CRUDO

Es un lquido aceitoso que se encuentra naturalmente en la tierra

Es una mezcla compleja de compuestos de hidrocarburo y de otras sustancias

Mezcla natural de hidrocarburos en estado gaseoso, lquido y slido.

Contiene concentraciones variables de S, N, O y metales (Ni, V, Fe, Na, Ca, Mg).

I. 2 Caractersticas del Petrleo

El Petrleo esta conformado por tres grupos

principales de hidrocarburos y su distribucin

define propiedades, rendimientos y calidad de

los productos.

Parafinas (alcanos)

Naftenos (cicloparafinas)

Aromticos

I.2.1. Alcanos Parafinas Isomeros

I.2.2. Naftenos Cicloparafinas

I.2.3. Aromticos

I.2.4 Composicin Elemental del Petrleo

I.2.5. Clasificacin del Crudo Segn su API

I.2.6. Distribucin de Densidad de Crudos segn su API

I.2.7 Clasificacin del Crudo segn Factor K UOP

I.3. PRUEBAS DE LABORATORIOI.3.1. API

I.3.3. % ASUFRE

I.3.2. Sales

Es una medida de densidad que describe que tan pesado o liviano es el

petrleo comparndolo con el agua. Si los grados API son mayores a 10, es

ms liviano que el agua, y por lo tanto flotara en esta. La gravedad API es

tambin usada para comparar densidades de fracciones extradas del

petrleo. La gravedad API es medida con un instrumento denominado

hidrmetro. Existen una gran variedad de estos instrumentos.

Donde se determina la cantidad de sales presentes en el petrleo crudo que

se procesa en Refinera Talara. Se expresa en PTB (Libras de sal/1000 Bls

de crudo).

Donde se determina la cantidad de azufres presentes en el petrleo crudo o

productos. Es un factor importante para determinar la proporcin en las

mezclas de carga a la UDP.

I.3.4. %BSW

I.3.5. Punto de inflamacin

I.3.6. Viscosidad

Donde se determina la cantidad de agua y sedimentos presentes en los

diferentes petrleos crudos que se procesan en Refinera Talara. La

carga debe estar en los rangos de 0.20 - 0.5

El punto de inflamacin es la temperatura mnima necesaria para que

un combustible desprenda vapores que, mezclados con el aire, se

inflamen en presencia de una llama, para volverse a extinguir

rpidamente por s sola

Se mide la resistencia de un combustible al movimiento o flujo.

Normalmente disminuye con la temperatura. Se mide en Centi Stokes

(Cst), Centi Poise (Cp). etc.

I.3.7. Color

Es importante para determinar la apariencia y la pureza de los

productos obtenidos en la destilacin. Se mide con los metodos ASTM,

Saybolt y Visual (Comercial o en campo).

I.3.9. Destilacin ASTM

I.3.8. RVP

Es la presin ejercida por las molculas de vapor desprendidas por unlquido, sobre la superficie del mismo, en un recipiente cerrado a unadeterminada temperatura. Cuando el nmero de molculas que escapadel lquido como vapor es igual al nmero de molculas que seconvierten de vapor a lquido, existe un estado de equilibrio lquido-vapory la presin de vapor toma el nombre de tensin de vapor.

En los hidrocarburos, el metano tiene mayor presin de vapor que eletano, el etano mayor presin de vapor que el propano, y assucesivamente, esto significa que a mayor volatilidad mayor presin devapor.

Estos ensayos normalizados permiten determinar las caractersticas del

crudo y sus productos.

La destilacin ASTM se realiza de forma rpida por lo que se hacen rutinas

de muestreo y anlisis que son usadas para controlar las operaciones en

la Refinera Talara, tambin son necesarias para la caracterizacin de

productos intermediarios y acabados del petrleo ya que con estos

ensayos podemos asegurar la calidad del producto.

I.3.11. PH

I.3.12. Cloruros

I.3.10. Corrosin lmina de cobre

Esta prueba mide la presencia de agentes oxidantes que promueven la

corrosividad en los productos combustibles. El valor numrico se

expresa en funcin al tiempo y la temperatura de prueba.

Esta prueba mide el grado de acidez que presenta en agua separada del

Drum de tope (D-101). Se expresa como un valor numrico adimensional

entre 1-7 es acido y 7-14 es bsico.

Esta prueba se realiza al agua separada del Drum D-101, para

determinar la cantidad de sales en forma de cloruros que se arrastra del

lavado de los productos de tope. Debe existir alta presencia de sales

para asegurar que el lavado se este llevando bien. Debe estar entre120 -

150 ppm.

I.4. PUNTO DE ROCO

Es la temperatura a la cual se forma la primera gota delquido a partir de una mezcla de vapor, esto para unapresin dada.

I.1.5 PUNTO DE BURBUJA

Es la temperatura a la cual una mezcla de liquido, empieza a pasar al estado vapor a una presin dada.

Es la temperatura a la que se forma la primera burbuja de vapor.

I.6. TRANSFERENCIA DE CALOR

Mecanismos de

transferencia de calor

1. Conduccin

2. Conveccin

3. Radiacin

El calor viaja a travs de la

sustancia slida

Es la transferencia de calor por elmovimiento o flujo de un lquido o un gas

La energa es transferida mediante lasondas electromagnticas (Energaradiante). Ej. El sol y la tierra. La fuente yel receptor deben estar uno frente al otro odisponer de una superficie que refleje estecalor. La fuente impulsora es T4(hot) T4(cold).

La transferencia de calor es el paso de energa trmica de un cuerpo

caliente a uno menos caliente. La transferencia de calor siempre ocurre

de un cuerpo caliente a otro menos caliente. La transferencia de calor

nunca puede ser detenida; slo se le puede hacer ms lenta.

EVAPORACION

Cambio fsico en el cual una sustancia

cambia del estado liquido al estado gaseoso,

por incremento de energa; a una

temperatura especifica para cada sustancia.

La evaporacin es un cambio que se da a

presin constante.

Ejemplos: Evaporacin del agua.

EVAPORACION DEL AGUA

EL AGUA SE

EVAPORA A 100

C A LA PRESION

ATMOSFERICA

I.7. DESTILACION

Es una operacin fsica de separacin que consiste en

calentar un lquido hasta que sus componentes ms

voltiles pasan a la fase de vapor y, a continuacin,

enfriar el vapor para recuperar dichos componentes en

forma lquida por medio de la condensacin. El objetivo

principal de la destilacin es separar una mezcla de

varios componentes aprovechando sus distintas

volatilidades, o bien separar los materiales mas

voltiles de los menos voltiles

MOLECULA DE ALCOHOL

MOLECULA DE AGUA

DESTILACION DE

UNA MEZCLA

ALCOHOL AGUA

Gases

Gasolinas

kerosene

Diesel

Residual

DESTILACION

DEL CRUDO

I.8. Absorcin

Es una operacin de transferencia de masa de vapor a

lquido, mediante el cual uno o ms componentes del vapor

pasan a la corriente lquida, para ello es necesario un

adecuado contacto entre las corrientes lquido-vapor. En

una columna de destilacin en la parte superior, con

respecto al plato de alimentacin, se da la absorcin entre

los vapores ascendentes y las corrientes de reflujo.

I.9. DesorcinEs una operacin de transferencia de masa de lquido avapor, mediante el cual uno o ms componentes del lquidopasan a la corriente vapor, para ellos es necesario unadecuado contacto entre las corrientes lquido- vapor.

En una columna de destilacin en la parte inferior, conrespecto al plato de alimentacin, se da la desorcin entrela corriente lquida descendente y los vapores de fondosascendentes.(ya sea vapor de agua, o vapor del productode fondos obtenidos mediante un rehervidor).

CAPITULO II.

EQUIPOS

II.1. HORNOS DE PROCESO

II.1.1. DEFINICION

Los hornos de procesosson equipos diseadospara incrementar latemperatura de un fluidode proceso mediante laenerga que libera lacombustin de uncombustible (Grandesintercambiadores decalor)

II.1.2. Partes principales Chimenea : Conduce los

gases de combustin haca la atmsfera, generando una presin negativa en el horno

( Tiro).

Damper: Compuerta ubicada en la chimenea

Zona de Conveccin: Seccin de enfriamiento de los gases, superficie extendida

Zona de Choque: Zona que protegen los tubos de la zona convectiva de la radiacin de la llama

Zona Radiante: Caja de fuego, se encuentran los quemadores.

En la parte superior del horno se

da la transferencia de calor por

conveccin

En la seccin radiante se transfiere 70-75% del calor total del horno

Temperatura de salida de los gases de la zona radiante tpica es:

1300-1500F para hornos de refinera

En el banco de choque se presentan losmecanismos de radiacin y conveccin.

El calor se transfiere de la pared exterior ala interior mediante la conduccin.

En la zona radiante los tubos estnexpuestos a la llama directa, principalmecanismo de transferencia de calor

II.1.3. Terminologa Casing: Lamina de metal que encierra el horno

Crossover: Es la tubera que interconecta dos secciones del horno

Exceso de aire: Es la cantidad de aire por encima del estequiomtrico requerido para

la combustin

Aire primario: Es la porcin del aire del total requerido para la combustin que primero

se mezcla con el combustible

Aire secundario: Es el aire suministrado a el combustible para complementar el aire

primario

Heat Flux density (Flujo de calor): Es el calor absorbido / rea expuesta

Calor de combustin Bruto, Heating value, higher (HHV): es el calor total obtenido

de la combustin de un combustible, BTU/Lb

Calor de combustin Neto, Heating value, Lower (LHV): es el calor total obtenido de

la combustin de un combustible menos el calor latente de vaporizacin del agua

formado en la combustin, BTU/Lb

Eficiencia: Calor absorbido / Calor liberado por el combustible

Plenum o Windbox (olla) : es la cmara alrededor del quemador que sirve para

distribuir el aire al quemador y reducir el ruido

Deshollinadores: Dispositivo mecnico usado para inyectar vapor o aire para limpiar la

superficie de los tubos en la conveccin

Calor volumtrico liberado: Es el calor liberado / volumen neto de la seccin radiante,

BTU/pie3

Los hornos en una refinera se pueden dividir en tres grupos:

1. Calentamiento de la carga a un reactor cataltico

2. Calentamiento de la carga para Destilacin (Rehervidores, Crudo y Vaco)

3. Cracking de fondos (Viscorreduccin, Coking)

Altas temperaturas y presiones

Metalurgia exigente

Menor temperatura y presin de operacin

Difcil diseo, el tiempo de residencia y temperatura dependen de la reaccin de tal manera que se tenga la mxima temperatura de salida con una formacin de coque aceptable

II.1.4. Tipos de hornos

Cilndricos verticales

Cabina

Cabina con pared central

Caja de tubos vertical

Wicket

Tipos de hornos

II.2. INTERCAMBIADORES DE

CALOR

Un intercambiador de calor es un dispositivo diseado para

transferir calor de un fluido a otro, sea que estos estn separados

por una barrera slida o que se encuentren en contacto. Son

parte esencial de los dispositivos de refrigeracin,

acondicionamiento de aire, produccin de energa y

procesamiento qumico.

Cualquier aparato diseado para trasmitir la energa calorfica

desde un medio (gas o liquido) hacia otro medio es denominado

Intercambiador de calor.

En el Intercambiador de calor, el calor es transferido desde el

medio caliente hacia el medio fro por conduccin y conveccin.

Una condicin para la transferencia de calor es que exista una

gradiente de temperatura entre los dos medios.

II.2.1. DEFINICIN

II.2.2. TIPOS DE INTERCAMBIADORES

Directos. Donde dos fluidos estn en contacto directo uno con el otro.

Indirectos. En los cuales los dos fluidos estn separados uno del otro por una pared

divisora a travs de la cual se transporta el calor. La pared que los separa proporciona el

rea de transferencia de calor.

Calentador o Enfriador. Donde un fluido de proceso es calentado o enfriado para un

servicio en la planta.

Vaporizador. Si la corriente de proceso es completamente vaporizada

Hervidor. Si se vaporiza parcialmente

Re-hervidor (Reboiler). Si se vaporiza parcialmente y est asociada con una

columna de destilacin

Evaporador. si se usa para concentrar una solucin.

Condensador. Si el intercambiador se usa para condensar una corriente, puede ser total

si toda la corriente condensa o parcial si condensa parte de la corriente de proceso.

Adems, segn las condiciones de operacin los intercambiadores pueden ser con

sobrecalentamiento en el caso de vaporizadores o con subenfriamiento o sobre

enfriamiento para los condensadores.

Cuando se usan intercambiadores calentados por gases de combustin se denominan

intercambiadores al fuego.

Los intercambiadores de calor de acuerdo a su construccin pueden dividirse en tres

grandes grupos:

Intercambiadores compactos.- Los que estn hechos en base a placas o

laminas planas paralelas.

Intercambiadores tubulares.- Los que estn hechos en base a tubos.

Intercambiadores miscelneos.- Los que tienen diferentes configuraciones

segn el requerimiento especfico.

De estos tres grupos, los que predominan en la industria son los

intercambiadores compactos y los intercambiadores tubulares. Aunque hace

pocos aos casi todos los intercambiadores de calor eran del tipo tubular

(doble tubo y de casco y tubos), actualmente estn recobrando auge los

denominados intercambiadores compactos (intercambiador de placas, de

espiral y laminar) y para procesos especficos se usan los intercambiadores

que pueden considerarse dentro de los miscelneos (chaqueta, espiral

calentador de aire, enfriador por goteo, lneas trazadoras, etc.)

Intercambiadores compactos.-

II.3. BOMBAS

El funcionamiento en si de una bomba es el de un

convertidor de energa, es decir, transforma la energa

mecnica en energa cintica, generando presin y

velocidad en el fluido.

Existen muchos tipos de bombas para diferentes

aplicaciones.

Los factores ms importantes que permiten escoger un

sistema de bombeo adecuado son: presin final, presin

de proceso, velocidad de bombeo, tipo de fluido a

bombear.

II.3.1. DEFINICIN

II.3.2.

TIPOS DE

BOMBAS

1. Bomba Centrifuga

2. Bomba de Desplazamiento Positivo

Rotatoria

Reciprocante

Miscelneos :

oBomba peristltica

oBomba de diafragma

oBomba de excntrica

oBombas de extraccin

de Petrleo

Impulsor.- imparte energa al liquido

por la accin de sus aspas; es el

nico componente de la bomba que

suministra energa al liquido.

Difusor.- porcin de tubera que

recoge al liquido que sale del impulsor.

II.3.2.1. BOMBA CENTRIFUGA

Una bomba centrfuga es uno de los tipos ms simples

de equipo en cualquier planta del proceso. Su

propsito es convertir energa de un primer elemento

(un motor elctrico o turbina) primero en velocidad o

energa cintica y luego en energa de presin de un

fluido que est bombendose.

Los cambios de energa ocurren en virtud de dos partes

principales de la bomba, el impulsor y el en espiral o difusor.

El impulsor es la parte que esta girando y convierte la energa de

la mquina en energa cintica. El en espiral o el difusor es la

parte estacionaria que convierte la energa cintica en energa de

presin.

II.3.2.2. BOMBA ROTATORIA

Pueden suministrar presin por suministro de lquidos. Usan

impulsores para trasladar los lquidos (en una sola direccin).

Sirven para crear vaco.

Ventajas:

Producen altas elevaciones de presin (si el NPSH es negativo la bomba

rotatoria reemplaza a la bomba centrfuga).

No necesitan acondicionamiento inicialManejan lquidos muy viscosos (hasta 15000 SSU: grasas, aceites, etc.);

el agua potable tiene aproximadamente 65

SSU.

Operan en un amplio rango de velocidad rotacional N.

Permiten obtener en su operacin: bajo Q alta H (altas presiones) alto Q alta H (altas

presiones).

Desventajas:

No aceptan descargas cerradas (Q = 0), es necesario proteccin mediante

un by pass de lo contrario la bomba se deteriora.

Exigen el uso de motores con velocidad variable

Para su funcionamiento necesitan vlvulas internas

No se puede usar con lquidos que tengan slidos

Tipos de Bomba RotatoriaDe engranaje externoDe engranaje internoDe tornilloDe lbuloDe aspas

II.3.2.3. BOMBA RECIPROCANTESon mquinas que suministran presin a un liquido

por accin de un pistn o mbolo en un cilindro

Tipos1. Molinos de viento

2. Bomba a vapor

3. Bombas de potencia :

Segn el impulsor:

a) a pistn

b) a mbolo

Por la accin:

a) simple accin

b) doble accin

Por el nmero de cilindros:

a) simples: 1 cilindro

b) duplex: 2 cilindros

c) multiplex: N cilindros

Por la posicin:

a) horizontal

b) vertical

APLICACIONES DE BOMBAS RECIPROCANTES

Ventajas

Desarrollan las ms altas presiones en procesos (.P > 20 000 psi), la de mbolo es la que da ms alta presin.

Manejan lquidos muy voltiles a caudales constantes (gasolina, ter, aldehdos).

Manejan lquidos con gases disueltos.Pueden manejar caudales muy pequeos (Q = 0,15 gal/h = 0,0025 gpm)Pueden dar bajo caudal y muy alta columna o presin

Desventajas

Los lquidos manejados deben ser limpios (no tengan slidos en suspensin ni sean corrosivos)

Requieren vlvulas internas que exigen mantenimiento cuidadosoRequieren motor de velocidad (N) variableNo aceptan descargas cerradas (Q = 0) exigen proteccin igual que las bombas rotatorias (mediante by pass).

II.3.2.4. BOMBAS MISCELNEAS

II. 3.2.4.1. Bomba peristltica

Consta de una tubera flexible la cual captura al liquido mediante la

accin de un rodillo. Se usa para manipular fluidos en pequeas

cantidades, a bajas presiones y manteniendo una limpieza constante.

II.3.2.4.2. BOMBA DE DIAFRAGMA

Manejan lquidos y lodos con slidos corrosivos a altas presiones

II.4. DESALADORA

El propsito de este proceso, es eliminar sales e

impurezas del petrleo crudo, que podran causar los

siguientes problemas en el proceso:

Corrosin en los sistemas de tope de las torres dedestilacin .

Taponamiento de lneas, intercambiadores, tubos dehorno .

Contaminacin de productos residuales. Ineficiente operacin en horno y torres por efecto

del agua.

II.4.1. Definicin

SALMUERA:

Acompaa en forma de emulsin al crudo y proviene de las formaciones geolgicas donde esta depositado el petrleo. La composicin de las salmueras depende del tipo de roca que constituye la formacin petrolera. Sin embargo es tpico encontrar cloruro de Na, Ca y Mg en proporciones de 75:15:10 %. La salmuera emulsionada constituye la salinidad del petrleo.

SEDIMENTOS:

Son materiales slidos provenientes de la formacin, perforacin o produccin del petrleo. Estn compuestos de arena, arcilla, lodos de perforacin, etc. Pueden separarse por centrifugacin.

Existen varios tipos de desaladoras que difieren entre s,

bsicamente en la localizacin de la distribucin de la emulsin (agua-

aceite), y cada una es capaz de adaptarse a cualquier aplicacin de

desalado.

CIELECTRICA.- En un solo paso elimina las sales como NaCl en un

porcentaje mayor del 90%, no permite la adecuada remocin de las

sales hidrolizables de calcio y de magnesio, se recomienda para flujos

viscosos pesados.

DE BAJA VELOCIDAD.- Alimenta la emulsin en la fase acuosa de

donde esta fluye verticalmente hacia el campo elctrico, opera mejor

para crudos ligeros a medios, su desalado lo hace en dos etapas. El

agua de lavado fresca se alimenta a la segunda etapa, de esta se

manda a la primera remueve el 90% las sales como NaCl en la primera

etapa y en la segunda remueve las sales como cloruros de calcio y

magnesio, as mismo, la remocin de sedimentos en un 90% y los

slidos suspendidos de un 10 a 4%. Su eficiencia en desalado es del

94-96%.

II.4.2. TIPOS

BIELECTRICA.- Alimenta dos corrientes de la emulsin agua-aceite entre tres electrodos permitiendo una mayor capacidadpor unidad de volumen de recipiente que las desaladoras de flujovertical. Su eficiencia en el desalado es del 98-99% soporta msalta cantidad de sales a la entrada hasta 100 PTB y concontenido de sales a la salida menor a 1 PTB remueve del 10 al15% de slidos, disminuye el consumo de aditivos y disminuyeconsiderablemente el arrastre de aceites en el agua desalmuera.

DistribuidorColector de salidaEnsamblado de electrodosAisladores de soporte

Aisladores de entradaSonda de Nivel de interfaztubera de lavado de sedimento y

boquillas

II.4.3. DESALADOR ELECTROSTATICO DE REFINERIA TALARA

II.5. ACUMULADORES

Es un recipiente que recibe los productos de tope de la columna

fraccionadora, previamente condensados. Este flujo est constituido

por gases incondensables, gasolina y agua proveniente del vapor de

despojamiento. Por diferencia de densidades e inmiscibilidad estos

productos se separan en 3 fases.

Los gases no condensables (fase superior) son retirados a la Unidad

de Recuperacin de Gases (Complejo de Craqueo Cataltico) donde

se produce GLP. La gasolina liviana (fase intermedia) es bombeada

a la Planta de Tratamientos; y una parte se enva como reflujo fro

para controlar la temperatura de tope. El agua condensada (fase

inferior) es desechada al desage y su flujo es controlado de

acuerdo al nivel de esta fase en el drum.

II.5.1 DEFINICIN

II.6. COLUMNA DE DESTILACIN

Es el equipo donde se realiza la separacin de componentes. El

equilibrio lquido vapor.

La columna de destilacin est rellena de bandejas de platos, que

es donde se produce el equilibrio entre los vapores ascendentes y

los lquidos que descienden.

En la zona de agotamiento o de despojamiento "stripping", situada

en la parte inferior de la columna, se le inyecta vapor de agua, que

sirve para disminuir la presin parcial de los hidrocarburos,

favoreciendo la vaporizacin de los compuestos ms voltiles y

ayudarles a que asciendan a la zona de la columna que tenga a

presin y temperatura adecuada para que se produzca el equilibrio

lquido-vapor y se produzca la extraccin del producto definido

II.6.1 Definicin

II.6.2. Principales Componentes de la Columna de Destilacin

Una coraza vertical donde laseparacin de componenteslquidos se lleva a cabo.

Columna interna ejm. Platosy/o empaques el cual es usadopara mejorara la separacin decomponentes.

Un reboiler para proveer lavaporizacin necesaria para elproceso de destilacin.

Un condensador para enfriar ycondensar el vapor del tope dela columna.

Un drum de reflujo paracontener el vapor condensadodel tope de la columna parapoder reciclar el lquido(reflujo) de nuevo a la columna.

Tambor

de reflujo

DestiladoReflujo

Condensador

Plato

Rehervidor

Fondos

Alimento

Zona de

rectificacin

Zona de

despojo

II.6.3. Bandejas y Platos

Son placas horizontales, situadas en la

columna a intervalos regulares, que

retienen parte del lquido descendente,

formando una capa de varios

centmetros de espesor, a travs de la

cual fluye, en sentido ascendente, el

vapor que atraviesa el plato por

multitud de aberturas practicadas en

ste, denominadas campanas, cuyo

diseo sta pensado para que sea

mxima la superficie de contacto entre

el lquido y el vapor que lo atraviesa,

rompiendo el sello hidrulico

(burbujeo).

La clasificacin de los platos se hace en funcin del

diseo de las aberturas destinadas al paso de los

vapores. Los tipos ms usuales son

Platos de Copa de Burbujeo

II.6.3.1. Tipos de Platos

Platos de Vlvula

Tipos de Platos

Otros TiposPlatos Perforados

Son muy econmicos

pero de baja flexibilidad.

Son variantes de los platos

de campana, pero de

construccin ms sencilla

y econmica.

Uniflux Montz

Tipos de Platos

Platos sin bajantes

Los ms conocidos son los Ripple-tray y Turbogrid.

Ripple-tray Turbogrid

Tipos de Platos

Las siguientes figuras muestran la direccin del flujo

del liquido y el vapor a travs de un plato, y a travs

de una columna.

Flujo de Liquido y Vapor en una Columna

de Platos

Siendo ms ligero, el vapor

fluye encima de la columna

y se fuerza para pasar a

travs del lquido, va las

aberturas en cada bandeja.

El rea que permite el paso

del vapor en cada bandeja

se llama rea activa de la

bandeja.

Flujo de Liquido y Vapor en una

Columna de Platos

Empaques son dispositivos

pasivos que se disean para

aumentar el rea interfacial

para el contacto lquido vapor.

II.6.3.2. Empaques

Proporcionar una superficie interfacial grande entre

el liquido y el gas.

Poseer las caractersticas deseables del flujo de

fluidos.

Ser qumicamente inerte con respecto a los fluidos

que se estn procesando.

Ser estructuralmente fuerte para permitir el fcil

manejo y la instalacin.

Tener bajo precio.

II.6.3.2.1 Caractersticas de Empaques

II.6.3.2.2. Tipos de EmpaquesRandom Estructurado

Pall rings ( Koch)

CRM TM rings ( Glitsh)

IMTP Silla ( Norton)

Flexisaddle Silla ( Koch)Mellapack ( Sulzer)

Tipo Grid ( Glitsh )

Distribuidor por gravedad ( Norton )

CAPITULO III.

OPERACIN DE

HORNO HS-101

El horno es de tipo doble cabina, con 4 pasos (serpentines) por cada cabina

(ocho pasos en total), con tubos horizontales de 6" de dimetro, quemadores de

alta eficiencia y serpentines de sobrecalentamiento de vapor de media presin.

Est diseado para el caso ms exigente, es decir, operar normalmente 90,000

BSPD elevando la temperatura del crudo ONO de 460F (Carga precalentada

por tren de intercambiadores) hasta 665 F. Si bien la temperatura de operacin

normal es del rango de los 633F, el diseo trmico le permite al equipo

absorber las necesidades operativas.

Las lneas de 8" de carga por cabina. Llegan a cada una distribuyendo a dos

sub cabezales de 6" de manera simtrica y luego en cuatro lneas de 4" de DN

cada una. Para entrar a cada serpentn del horno por la zona alta de conveccin

en donde el crudo se calienta mediante el calor de los gases de Combustin y

luego entra a la zona de radiacin, donde alcanza la temperatura de reaccin.

La carga al Horno viene de los intercambiadores E-116F a la cabina A y del E-

116C a la cabina B: a travs de una tubera de 8" y antes de llegar al horno se

encuentran con las vlvulas de control para cada uno de los cuatro pasos por

cabina del horno.

III.1 Definicin

La temperatura del crudo se monitorea a la entrada y salida del

horno, y en la superficie del tubo en cuatro puntos diferentes

de cada uno de los serpentines a lo largo de la zona radiante.

La temperatura recomendada a la salida del horno es de 627.5

F, tomando como base el tener a la llegada de la T-101,

615.2F segn el estudio de simulacin de la torre y el de la

lnea de transferencia.

IMPORTANTE: Se aclara que el valor depende de la curva de

calentamiento real de la mezcla de crudo a destilar, la cual

debe ser establecida por operaciones durante el arranque.

III.2.1 SUMINISTRO DE COMBUSTIBLES PARA QUEMADORES

Y PILOTOS

Los quemadores del homo, estn diseados para quemar dos tipos

de combustible que son Gas natural y fuel Ol. La operacin de los

quemadores es con un solo tipo de combustible, o uno o el otro y no

con los dos al mismo tiempo. Por tal motivo el operador antes de

arrancar el homo debe seleccionar el modo de combustible a utilizar

en los quemadores, para habilitar la lgica correspondiente en el DCS

y ESD al sistema del modo seleccionado. Los pilotos nicamente

operan con gas natural.

III.2 Combustin

El horno cuenta con 12 quemadores por cabina (24

en total), dispuestos en una fila central con respecto

a cada cabina. Son quemadores de alta eficiencia y

baja emisin de NOx. El combustible es en

operacin con aire a temperatura ambiente

succionado con tiro natural.

Cada uno de los quemadores es capaz de liberar

mximo 13.15 MMBtu/h, normal a 62 MBPD de

carga 7.44 MMBtu/h mnimo 4.38 MMBtu/h Y a partir

de las curvas de desempeo de los quemadores

(Anexo) se observa que la presin de operacin

necesaria para alcanzar el duty vara en funcin de

la capacidad calrica del gas.

Esto es, a mayor contenido calrico del gas, se

requiere una menor presin de operacin. La cada

de presin a travs del quemador tambin vara de

acuerdo con el combustible a quemar.

III.3. Quemadores

III.4 Eficiencia

Eficiencia = Absorcin por el proceso /

Energa de combustin

Perdida

Radiacin ( 2%)

Chimenea ( 12%)

Crudo ( 85%)

Combustin

(100%)

Vapor

recalentado ( 1%)

Energa de combustin = Absorcin por el proceso

+ Perdidas en chimenea

+Perdidas en radiacin ( 2%)

Eficiencia en la combustin

Problema 1: Determine eficiencia, gas natural, exceso de O2 = 3.2%, Tch im= 400F

1. 3.2% O2 es 20% de exceso de aire

2. T chimenea de 400 F equivale a una perdida del 9.2%

3. Asuma un 2% de perdidas en radiacin

4. Eficiencia = 100 9.2 2 = 88.8%

Problema 2: Determine eficiencia, fuel oil, exceso de O2 = 5.2%,Tchim= 500F




4. Eficiencia = 100 13.2 2 = 85.0%

Problema 3: Determine la eficiencia, gas rico en H2 , exceso de O2 = 2.4%, gas natural, Tchim= 300F




4. Eficiencia = 100 5.7 2 = 92.3%

III.5. Variables de Operacin

III.5.1. %Exceso de O2 (entre 3.5 - 5%) Los hornos requieren trabajar con ms aire del requerido con la finalidad de

completar y asegurar una combustin completa.

La cantidad apropiada de EXCESO DE O2 es determinada por tres razones:

El aire (O2)terico requerido.El aire terico es la cantidad exacta de aire que es necesario para quemar una

cantidad dada de combustible para una mezcla perfecta.

Compensacin de aire (O2) en el caso de darse una mezcla incompleta.Normalmente el aire y el combustible no se mezclan perfectamente, es por ello que

es necesario una cantidad extra de aire para asegurar una combustin perfecta.

Compensacin por posibles variaciones del flujo o temperatura delcombustible y/o la carga.

Un exceso de aire (O2) es requerido en caso la temperatura de la carga o

combustible bajen o el flujo de la carga aumente, lo cual va generar un flujo mayor de

combustible hacia los quemadores, este flujo extra de combustible va mezclarse con

el exceso de aire.

La cantidad de exceso de aire es un factor importante en la

eficiencia del horno, ya que si se presenta :

Un aumento del exceso de O2 necesario, producira un

enfriamiento del hogar, bajando la eficiencia del horno, para ello se

efecta un calentamiento indebido del exceso de aire, produciendo

un aumento del consumo de combustible para compensar dicha

disminucin.

En el caso de disminuir el exceso de O2 necesario, producira una

combustin incompleta, es decir, parte del combustible no se

estara quemando, disminuyendo la eficiencia. Debiendo

compensar esta baja con un mayor consumo de combustible.

El control de la teperatura de superficie de los tubos es importante

para evitar el recalentamiento de los tubos y evitar fatigas que

pudieran ocasionar deformaciones y roturas. La temperatura de la

zona de lazona de choque debe mantenerse entre 1050-1100 F

III.5.2. Temperatura De chimenea

III.5.3. Temperatura Piel de Tubos

La chimenea tiene por finalidad ser el medio por el cual los gases

calientes exhaustos son descargados a la atmsfera, dicho

ascenso de los gases va permitir crear el tiro del horno que permite

el ingreso del aire. Normalmente, cuando ms alto es la chimenea

en un horno de tiro natural mayor es el tiro que es capaz de

producir, adems de permitir dispersar mejor los gases que son

producidos en el horno. A menor temperatura es mayor el

aprovechamiento energtico en el horno, incrementando as

su eficiencia. Debe estar en el rango de 500-550 F

El sistema de proteccin del horno esta diseado bajo la arquitectura DOBLE

REDUNDANTE, la cual establece que cualquier variable que determina una

condicin de corte en un equipo sea monitoreado a travs de dos (2) censores

independientes, los cuales a su vez estn conectados a dos (2) mdulos diferentes

de entrada y salida del sistema. Existen dos procesadores independientes que

realizan la comparacin de las seales de entrada con los puntos de disparo

configurados, y si se confirma la condicin de corte en dos (2) de los (2) censores

que monitorean la condicin dada la presin, flujo o temperatura, el sistema tomar

la accin de proteccin determinada. La redundancia se establece al nivel de

fuentes de alimentacin y mdulos de entrada y salida de las seales.

El diseo de sistemas de proteccin con redundancia que alcanzan una elevada

confiabilidad (> 99.9%) exige que la instrumentacin y equipos (por ejemplo:

transmisores, vlvulas de corte, cableado, hardware, etc) sean totalmente

independientes de la instrumentacin y equipos que tienen la funcin del control

regulatorio (DCS). Es por esto que, tpicamente para un determinado lazo de

control (por ejemplo, control del flujo de gas), que est monitoreado tambin por el

ESD, se encontrar adems del transmisor y la vlvula de control de gas que estn

asociados con el control regulatorio, dos (2) transmisores asociados con ESD que

tienen tomas de proceso independientes y cuya seal llega al procesador del ESD.

III.6. Sistema de Corte de Emergencia (ESD)

El ESD tiene una arquitectura TOLERANTE A FALLAS, esto significa que

constantemente el sistema est realizando un diagnstico de todos los elementos

(transmisores, controladores, lgica, etc.) con la capacidad de diagnosticar la falla en

cualquiera de sus componentes y de permitir adems el reemplazo en lnea de ellos por

la instalacin de llaves fsicas que actan como by-pass de la seal al accionar la llave

y permitir la realizacin del mantenimiento respectivo y el arranque inicia del horno.

El uso de las llaves de by-pass es solo bajo autorizacin del Superintendencia

Refinacin o jefe de planta y el panelista deber estar atento a las condiciones de

proceso desde el DCS, para tomar accin sobre cualquier evento de riesgo en caso de

que se presentare cualquier alarma en el proceso de operacin del horno.

El sistema adquirido para el ESD del horno H-101 es el modelo QUADLOG fabricado

por Siemens y en l estar configurado el sistema de proteccin del Horno (ESD) as

como tambin el sistema de manejo de quemadores (lgica de arranque) BMS (burners

manager system).

Desde el panel local ubicado en campo, el operador dispone de la indicacin de la

activacin de los cortes y tiene el control del encendido y apagado del horno.

El anlisis del sistema horno (sistema de proteccin), se tiene el documento

denominado DIAGRAMA CAUSA-EFECTO, el cual es una matriz que RELACIONACADA POSIBLE CONTINGENCIA CON LA ACCION QUE TOMA EL SISTEMA DE

PROTECCIN y se muestra en el ESD.

CAPITULO IV.

OPERACIN DE

BOMBAS

IV.1. DEFINICIN

La bomba se usa para transformar la energa mecnica

en energa hidrulica.

La bombas se emplean para bombear toda clase de

lquidos, hasta mezclas de lquidos y slidos.

Un sistema de bombeo puede definirse como la adicin

de energa a un fluido para moverse o trasladarse de

un punto a otro.

Energa neta disponible es aquella pequea cantidad por encima

de la presin de vapor del liquido. Para conseguir que el liquido

ingrese a la bomba y pase a travs de ella sin afectar la

operacin o malograr la bomba, esta requiere una cantidad de

energa neta en la succin. Esta energa es comnmente

conocida como CSPN (NPSH) "Columna de succin positiva

neta"

IV.2. ENERGIA DE SUCCION

NIVELES DE ENERGA

1- Salida desde la fuente de

succin

2- Succin de la bomba

3- Descarga de la bomba

4- Punto de descarga

Gradiente hidrulica en un

sistema tpico. La bomba debe

suministrar toda la energa,

incluyendo prdidas en los

conductos, para mover el liquido

desde la fuente hasta el punto

de descarga. La energa

disponible en la succin de la

bomba, por encima de la

presin de vapor del liquido es

la CSPN (NPSH) disponible

IV.3. CAVITACION

Un factor importante para el funcionamiento satisfactorio de una

bomba es evitar la cavitacin, tanto para obtener un buen

rendimiento como para evitar daos. La cavitacin o aspiracin en

vaco es un efecto hidrodinmico que se produce cuando un lquido

pasa por el impulsor de una bomba, y experimenta un cambio de

presin. Si la presin absoluta de un lquido cae por debajo de su

presin de vapor, producir que las molculas que lo componen

cambien inmediatamente a estado de vapor, formndose burbujas

o, ms correctamente, cavidades o cavitacin. Las burbujas

formadas viajan a zonas de mayor presin e implotan (el vapor

regresa al estado lquido de manera sbita, aplastndose

bruscamente las burbujas) produciendo una estela de gas y un

arranque de metal de la superficie en la que origina este fenmeno.

Las zonas de vaporizacin obstruyen el flujo limitando la capacidad

de la bomba

Se suele llamar corrosin por cavitacin al fenmeno por el

que la cavitacin arranca la capa de xido (pasivacin) que

cubre el metal y lo protege, de tal forma que entre esta zona

(nodo) y la que permanece pasivada (cubierta por xido) se

forma un par galvnico en el que el nodo (el que se corroe) que

es la zona que ha perdido su capa de xido y la que lo mantiene

(ctodo).

El fenmeno generalmente va acompaado de ruido y

vibraciones, dando la impresin de que se tratara de grava que

golpea en las diferentes partes de la mquina.

Cavitacin de succin

La cavitacin de succin ocurre cuando la succin de la bomba se encuentra en

unas condiciones de baja presin/alto vaco que hace que el lquido se

transforme en vapor a la entrada del rodete. Este vapor es transportado hasta la

zona de descarga de la bomba donde el vaco desaparece y el vapor del lquido

es de nuevo comprimido debido a la presin de descarga. Se produce en ese

momento una violenta implosin sobre la superficie del rodete. Un rodete que ha

trabajado bajo condiciones de cavitacin de succin presenta grandes cavidades

producidas por los trozos de material arrancados por el fenmeno, esto origina el

fallo prematuro de la bomba.

Cavitacin de descarga

La cavitacin de descarga sucede cuando la descarga de la bomba est muy

alta. Esto ocurre normalmente en una bomba que est funcionando a menos del

10% de su punto de eficiencia ptima. La elevada presin de descarga provoca

que la mayor parte del fluido circule por dentro de la bomba en vez de salir por la

zona de descarga, a este fenmeno se le conoce como "slippage". A medida que

el lquido fluye alrededor del rodete debe de pasar a una velocidad. Esta

velocidad provoca vaco que provoca que el lquido se transforme en vapor. Una

bomba funcionando bajo estas condiciones muestra un desgaste prematuro .

Las bombas pueden bombear solamente lquidos, vapores no

La operacin satisfactoria de una bomba requiere que la evaporacin del

liquido que se esta bombeando no ocurra a ninguna condicin. Esto se

desea porque cuando un liquido se vaporiza, su volumen aumenta

extremadamente, por ejemplo 1 pie3 de agua a temperatura ambiente da

1600 pie3 de vapor a la misma temperatura. Esto hace claro que si

deseamos bombear un fluido efectivamente debemos mantenerlo

siempre como liquido.

Aumento en la temperatura y disminucin en la presin aumenta la

vaporizacin

La vaporizacin comienza cuando la presin de vapor del lquido a la

temperatura de operacin iguala a la presin exterior del sistema que, en

un sistema abierto siempre es igual a la presin atmosfrica. Cualquier

disminucin en la presin externa o aumento en la temperatura de

operacin puede inducir la vaporizacin y la bomba deja de bombear. As,

la bomba siempre necesita tener una cantidad suficiente de columna de

succin presente para prevenir esta vaporizacin al punto de presin

ms bajo en la bomba.

.

IV.4 BOMBAS CENTRIFUGAS.

Consideraciones de Operacin

CSPN como una manera de prevenir la vaporizacin

El fabricante normalmente prueba la bomba con agua a

diferentes capacidades, creadas en el lado de la succin.

Cuando las primeras seales de vaporizacin se presentan,

indican que ocurre cavitacin, la presin de la succin es

anotada. Esta presin se convierte en la columna. Este nmero

de columna se publica en la curva de la bomba y se define como

la columna de succin positiva neta requerida CSPNR (NPSHr) o

a veces para abreviada como la CSPN (NPSH). As la Columna

de Succin Positiva Neta (NPSH) es la columna total a la

entrada de la succin de la bomba menos la presin de vapor

convertida a altura de la columna del lquido

Cebado de bombas Centrifugas

Para el correcto funcionamiento de las bombas centrifugas se necesita que estn

llenas de fluido incomprensible, pues en el caso estar llenas de fluido compresible

(cualquier gas como el aire) no funcionaran correctamente.

El cebado de la bomba consiste en llenar de lquido la tubera de aspiracin

succin y la carcasa de la bomba, para facilitar la succin de lquido, evitando

que queden bolsas de aire en el interior. Al ser necesaria esta operacin en las

bombas centrifugas, se dice que no tienen capacidad autocebante. Sin embargo,

las bombas de desplazamiento positivo son autocebantes, es decir, aunque estn

llenas de aire son capaces de llenar de fluido el circuito de aspiracin.

IV.4.1. EFECTO DE LAS PROPIEDADES FSICAS DEL FLUIDO

Las propiedades fsicas del fluido que influyen en el bombeo con bombas

centrfugas son la densidad (o peso especfico), presin de vapor y

viscosidad.

a) Densidad (peso especifico, o densidad relativa). Influye sobre la

potencia necesaria para el bombeo; a mayor densidad, mayor potencia

necesaria para el bombeo.

b) Presin de vapor (Pv).- Su influencia se acenta si se trabaja con

lquidos calientes y est en el NPSH o del sistema.

debe ser baja para tener una NPSH razonable y evitar la cavitacin.

c) Viscosidad ().- Influye sobre el caudal que pueda manipular la bomba,

la columna que pueda desarrollar la bomba, y la eficiencia de la bomba .

Adems influye sobre la columna o resistencia del sistema (aumentndolo).

PRINCIPIO BSICO DE OPERACIN

Una Bomba del Desplazamiento Positivo tiene una cavidad que

ensancha en el lado de la succin de la bomba y una cavidad

decreciente en el lado de la descarga. Se permite el lquido fluya a la

bomba a medida que la cavidad en el lado de la succin se extiende y el

lquido se fuerza fuera a medida que la cavidad de la descarga

disminuye. Este principio se aplica a todos los tipos de Bombas de

Desplazamiento Positivo, ya sea bomba de lbulo rotatorio, engrane

interno, de pistn, de diafragma, de tornillo, de cavidad creciente, etc.

IV.5 Bombas de Desplazamiento

Positivo

Una Bomba del Desplazamiento Positiva, diferente a una Bomba

Centrfuga, producir el mismo flujo a una RPM dada no importando cual

sea la presin de la descarga. Una Bomba del Desplazamiento Positiva

no puede operarse contra una vlvula cerrada en el lado de la

descarga de la bomba, es decir no tiene una columna cero como lo

hace una Bomba Centrfuga. Si a una Bomba de Desplazamiento

Positivo se permite operar contra una vlvula de la descarga cerrada

continuar produciendo flujo que aumentar la presin en la lnea de la

descarga hasta que la lnea estalla o la bomba se daa severamente o

ambos

IV.6 ELEMENTOS DE CONTROL

Presin de DescargaPresin de SuccinTemperatura de fluidoViscosidad del FluidoRefrigeracinLubricacin

CAPITULO V.

OPERACIN DE

DESALADO

V.1. DEFINICIN

La Desalacin es el trmino

aceptado por la industria para el

proceso electrosttico, para

remover contaminantes tales como

las sales, slidos y agua de los

aceites crudos en refineras.

V.2. ELEMENTOS

Desalador Bilectric de Etapa nica

DESALADORA AGUA DE LAVADO VALVULA MEZCLADORA

PARRILLAS DE ENERGIA PRODUCTO QUIMICO

El sistema desalador emulsiona (mezcla) el agua de lavado (agua con

bajo contenido de contaminantes) con el aceite crudo en una vlvula

mezcladora especial que efecta la dispersin del agua en gotas

extremadamente pequeas.

La emulsin resultante es conducida por la tubera al recipiente desalador,

donde la mezcla es distribuida en cantidades medidas, a un campo

elctrico.

El campo elctrico causa la coalescencia del aceite y agua. Las gotitas de

agua de lavado (ahora combinadas con gotitas de salmuera) forman gotas

grandes que se desprenden del aceite crudo que fluye para arriba y

empiezan a sedimentarse a causa del efecto de la gravedad.

La adicin de agua de lavado al aceite crudo aumenta el volumen total de

agua en el crudo y permite la remocin de contaminantes por medio de la

coalescencia electrosttica de la gotitas de agua.

V.3. CONDICIONES DE OPERACIN

MIXER

AGUA DE

PROCESO

CRUDO

DESALADO

CRUDO

SALADO

LODOS AL

DEOILER

En caso de haber cambios en las caractersticas de aceite

crudo en tratamiento podr ser necesario hacer cambios

en la operacin del desalador, hay seis factores que

afectan el funcionamiento del sistema.

Flujo de Aceite. % de Agua de Lavado. Diferencial de Presin de vlvula mezcladora. Tipo y Cantidad de Desemulsificador. Nivel de Agua del Recipiente. Temperatura y Presin de Proceso.

Aceite Crudo al Desalador: HCT COE

Propiedad: Aceite Crudo Aceite Crudo

Velocidad del Flujo, BPD 90,000 90,000

Gravedad API 34.2 23.6

Sal, ptb (mx.) 70 (121) 70 (121)

BS&W, %Vol. (mx.) 0.3 (0.5) 0.3 (0.5)

Viscosidad, Cst a 100 F 5.31 59.87

a 122 F 3.97 35.06

Temperatura 220-300 F 220-300 F (280 Optimo)

Presin, Psig 110 Psig 110 Psig

Agua de Proceso: Agua Clara, Dulce No-incrustante

TipoEl pH del agua de proceso del desalador ser

controlado de manera tal que el pH del agua

efluente del desalador sea mantenido entre 6 y

8.

Tasa6% mn.-10% mx. de agua dulce de lavado

Temperatura Ambiente o de Calentamiento

Presin 300 Psig

Producto Qumico:

Tipo Desemulsificante

Tasa 6 12 ppm, o segn se requiera

Diferencial de Presin

A travs de la vlvula Mezcladora y

Desalador

Operacin Normal 10-14 Psig

Puede llegar hasta 25 Psig

Electricidad:

Demanda por desalador Total 375 kVA, 2400 Volt, 60 Hertz, circuito trifsico

Carga supuesta por desalador75 Kw.

Sal de Crudo de Entrada Sal de crudo a la salida

1-10 ptb 1 ptb

11-25 ptb 2 ptb

26-70 ptb 3.5 ptb

>70 ptb 95% Removido

V.4. EFICIENCIAEl valor ptimo de sales es la cantidad de sales que en teora debe quedar en el

aceite crudo desalado bajo condiciones ideales. Ya que el proceso no es ideal, la

cantidad efectiva de sales remanentes en el aceite Crudo tratado ser tpicamente

mayor que el valor ptimo de sales. El valor ptimo de sales para una dada planta

de desalacin, expresada en libras de sales de cloruro (NaCl) por miles de barriles

de aceite (PTB) se obtiene con la frmula que sigue:

So

La frmula que sigue se usa para determinar la eficiencia del desempeo del desalador cuando

esta es comparada con la eficiencia ideal (100%).

Donde : %E = Eficiencia en %

So = Contenido de Sales de Crudo no desalado, PTB.

S = Contenido de Sales de crudo desalado, PTB100% x

So

SSoE

Para mantener la mxima eficiencia de operacin de la planta,

el operador de la planta debe establecer una secuencia de

instrucciones que incluye las actividades que siguen:

Muestreo peridico y evaluacin del crudo no tratado,crudo desalado, agua dulce de lavado y agua efluente.

Inspeccin visual peridica de los componentes de laplanta desaladora para detectar posibles problemas de

operacin y mantenimiento.

El servicio para los componentes de la planta desaladoraque requieren mantenimiento a intervalos especficos,

segn se indica por los fabricantes de componentes

individuales.

MUESTREO PERIODICO

Para ayudar a mantener las especificaciones del sistema de desalacin,

el operador del sistema debe peridicamente sacar muestras de (1)

crudo no tratado, (2) crudo desalado, (3) agua dulce y (4) agua efluente.

La evaluacin de estas muestras indicar si la remocin de sales del

sistema es suficiente, y si hay algn cambio en las caractersticas del

aceite crudo o el agua de lavado que requieran cambios en la

operacin. La puesta en Operacin de la Planta describe las acciones

que deben ser tomadas para ajustar el Sistema en caso que la remocin

de sales no cumple con las especificaciones.

INSPECCIN VISUAL PERIDICA

La inspeccin visual peridica de los componentes externos del

desalador pueden ayudar a detectar y prevenir problemas de

mantenimiento antes de que causen fallas. Durante la inspeccin visual,

el operador debe:

Inspeccionar la condicin de pintura/acabado del re cipientedesalador.

Buscar fugas de fluidos. Esto incluye observar el rea al rededorde las unidades de potencia del desalador.

Observar todos los cables de puesta a tierra. Las conexionesdeben estar limpias y apretadas.

Observar las indicaciones de los voltmetros y ampermetros. Si unmedidor no presenta indicacin alguna, o si la indicacin flucta

mucho, puede ser que hay un problema con la operacin de la

planta.

Las causas que provocan variar las

condiciones de operacin del

desalador ? Cambio de tanque de Produccin:

En estos casos el importante el drenaje correcto y total de los tanques que

entraran como alimentacin a la unidad. El no hacerlo producira que se

arrastre agua innecesaria que a su vez arrastre lodos y partculas en

suspensin indeseables para la operacin.

Al cambiar el tanque tambin cambiamos la calidad del crudo y es

necesario si el caso lo requiere buscar las condiciones optimas de

operacin.

En el caso particular que la muestra de salmuera del desalador estelimpia, y en despus del deoiler la muestra presente manchado, no

representa un factor importante para modificar las condiciones de

operaciones de la desaladora, es necesario dirigir nuestra atencin a la

operacin del Deoiler, y por ejemplo, disminuir los tiempos de retiro de

los lodos.

V.5. CALIDAD DE CRUDOSLa mezcla de crudos como carga representa un factor importante para el

control operacional del desalador.

La calidad del desalador dependera de la calidad de crudo a procesar de

acuerdo a los siguientes criterios.

Mezclas con crudos mas pesados se requerir mayor diferencial depresin en la vlvula mezcladora para mejorar la coalescencia.

Mezcla con crudos con mayor contenido de sal y BSW es necesarioaumentar el porcentaje de agua y aumentar el desmulsificante hasta

encontrar la condicin optima dentro los parmetros establecidos

anteriormente.

Para todos los casos de mezclas de carga es necesario mantener lascondiciones en el sistema de desalado hasta que presente variacin

en la eficiencia o manchado de la salmuera, solo en ese caso se

variar los parmetros de % de agua, diferencial de presin e insumo

qumico hasta estabilizar nuevamente el sistema.

CARACTERISTICAS DE CRUDOS

PROPIEDADES UNIDAD ORIENTE S. BLEND MAYNA LORETO PETROBRAS PETROTECH MERCANTILE ALBACORA MARALAGO MARLIM LEONA 24 VASCONIA LAGOTRECOIRANI

PESADO

SOUTH

BLEND

IRANI

LIGEROCUSIANA

API 23.60 28.80 25.70 18.90 33.20 37.20 36.4 21.00 22.1 23.7 23.80 24 26.2 29.8 29.9 33.3 42.8

S %Wt. 1.58 0.60 0.42 1.24 0.09 0.07 0.0734 0.72 2.91 0.68 1.75 0.89 0.1 1.98 0.68 1.49 0.15

SAL PTB 121.00 2.00 10.00 8.7 12.00 5 36 8.20 12 7.9 10 3.8 7 7

BS&W % Vol. 0.10

V.6. DEOILEREl deoiler es un equipo de recuperacin de aceite proveniente de la

salmuera separada en el desalador. Es un recipiente separador por

gravedad de platos corrugados. En su estructura interior presenta

formaciones de platos que favorecen a la separacin del aceite,

sedimentos y agua.

Condiciones de Operacin de Diseo

Model : RFA-5

Flow Rate : 9000 BPD

Presin Oper. : ATM

Temp. Oper. : 180 F

Presin Diseo : 1 Psig

Temp. Diseo : 210 F

El sistema presenta tres fases de separacin, la primera de aceite que se

recupera con la bomba P-120 A/B (solo opera cuando el sensor detecta

nivel de aceite), la fase de agua que succiona la bomba P- 119 A/B

(continuo) y los fondos de lodos es succionado con la bomba P-124 A/B

(operacin intermitente cada 10 horas por 2 minutos).

Sistema de Recuperacin de Aceite- Deoiler

CAPITULO VI.

OPERACIN DE

DESTILACION

Es un proceso fsico de separacin, en el cual

los componentes de una mezcla (que a

condiciones ambientales puede ser lquida o

gaseosa) se separan. Esta separacin ocurre

porque existe una diferencia en la volatilidad

de los componentes; para que la destilacin se

lleve a cabo, debe ocurrir un intercambio de

calor y masa entre los componentes de la

mezcla cuando se pongan en contacto directo

las fases lquido-vapor de la misma mezcla; tal

como se muestra en la figura adjunta.

Cuando hablamos de Destilacin del Petrleo,

nos referimos a la separacin ya no de

componentes, sino de fracciones, como por

ejemplo: Gasolina, nafta pesada, kerosene,

diesel. Estas fracciones deben tener calidades

especficas normadas por la Sociedad

Americana de Pruebas y Materiales (ASTM)

VI.1. Definicin.

Lnea para verificar

Inundacin

Soporte del Plato

Varilla para desviar el

flujo

Plato

Casquete de

Burbugeo

Contactor de

Vlvula (Abierta)

Plato Perforado

Flujo de Vapor

Entrada de Gas

Salida de Lquido

Espuma, o gotas de

Lquido

Entrada de

Alimentacin

Corriente Lateral

Bajante

Rebose del Vertedero

Casco

Salida de Gas

La destilacin se lleva a cabo en equipos

denominados Columnas de Destilacin, los

cuales estn formados por una cantidad

especfica de platos que ayudan la separacin.

Entonces el petrleo lquido parcialmente

vaporizado entra a la Columna de destilacin y

se distribuye a travs de los platos, cada plato

contiene un nivel determinado de lquido y

est a una presin y temperatura especfica,

lo que ocurre en un plato es que los es que los

vapores provenientes del plato inferior entran

en contacto y en contracorriente con el lquido

proveniente del plato superior, al entrar en

contacto ocurre una transferencia de calor y

masa, de tal manera que se da una

redistribucin de los componentes, los

componentes ms vlatiles del lquido se

vaporizan y se desprenden de ste pasando al

vapor, mientras que los componentes menos

voltiles del vapor se condensan y pasan al

lquido.

Como Trabaja

La Destilacin

vapores provenientes del plato inferior entran en

contacto y en contracorriente con el lquido

proveniente del plato superior, al entrar en

contacto ocurre una transferencia de calor y

masa, de tal manera que se da una

redistribucin de los componentes, los

componentes ms vlatiles del lquido se

vaporizan y se desprenden de ste pasando al

vapor, mientras que los componentes menos

voltiles del vapor se condensan y pasan al

lquido

Es la vaporizacin parcial de una mezcla con produccin de

vapor ms rico en los componentes ms voltiles que la

mezcla lquida inicial, quedando un residuo lquido ms rico en

los componentes ms pesados (poco voltiles).

VI.1.1Destilacin Simple

Se basa en los mismos principios que para unadestilacin binaria, pero los equilibrios lquido vapor sonalgo ms complicados.

Se busca lograr un buen contacto entre las fases lquiday vapor, para lo cul se usan platos perforados oempaques.

El nmero de platos depende del grado defraccionamiento que se desea, y de la cantidad de corteslaterales que se obtendrn.

VI.1.2. Destilacin de un

Sistema Multicomponente

Gases

Gasolinas

kerosene

Diesel

Residual

Se basa en los mismosprincipios que para unadestilacin binaria, pero losequilibrios lquido vapor sonalgo ms complicados.

Se busca lograr un buencontacto entre las fases lquida yvapor, para lo cul se usanplatos perforados o empaques.

El nmero de platos dependedel grado de fraccionamientoque se desea, y de la cantidadde cortes laterales que seobtendrn.

VI.1.2. Destilacin de un

Sistema

Multicomponente

VI.2. EQUILIBRIO LIQUIDO VAPOR

Se alcanza cuando la temperatura, la presiny la composicin de las fases tengan un valorconstante en el tiempo.

Algunas molculas cercanas a la interfaseperdern o ganarn suficiente energa parapasar de una fase a la otra, situacin que noafecta el equilibrio ya que el flujo neto demolculas en este estado es igual a cero.

E-1

vapor

liquido

La presin de vapor de un liquido a una temperatura particular es lapresin de equilibrio ejercida por las molculas que salen y que seincorporan de la superficie lquida.

Puntos importantes con respecto a la presin del vapor:

La entrada de energa eleva la presin del vapor

La presin del vapor se relaciona con la ebullicin

Un lquido se dice ' va hervir ' cuando su presin del vapor iguala lapresin circundante

La facilidad con la cual un lquido hierve depende de su volatilidad

Lquidos con altas presin de vapor (lquidos voltiles) hervir atemperaturas bajas.

La presin del vapor y por lo tanto el punto de ebullicin de unamezcla lquida depende de las cantidades relativas de loscomponentes en la mezcla.

La destilacin ocurre debido a las diferencias de volatilidad de loscomponentes en la mezcla lquida

VI.3. Destilacin ASTM

ASTM D86 es un mtodo de pruebaestndar para fracciones de tope, nafta,queroseno y gasleo. Este es tambinuna destilacin atmosfrica tipo batch yse puede usar por encima de 2500C

A altas temperaturas una versin de estaprueba es compatible para el uso delvaco

En el aparato mostrado en al figura seaaden 1ooml de muestra, esta eshervida en un flash simple y escondesado el vapor y recogido en elcilindro de medicin, la curva TBP midenpor encima de 3750C, pero por debajo de2500C el vaco debe usarse para evitar elcraqueo trmico

VI.4. Destilacin TBP Este mtodo se puede utilizar para petrleo crudo o alguna fracciondestilada, el aparato que se muestra en la figura, con una muestrade 2250ml que es hervida en un flash a presin atmosfrica, elvapor haciende desde el flash a la columna 3m con alto contenidode dispositivos ,(cables, o platos), la mayoria del vapor escondensado y retornado hacia la columna como reflujo; esto da ungrado de separacin entre el vapor y el liquido en el flash

Diferencias entre Destilacin ASTM Y TBP

El ASTM difiere de TBP en:

El ASTM es una prueba simple de solo 20 minutos y la TBP duramas de 15 horas

El aparato para la prueba ASTM no es una columna derectificacin o reflujo, entonces el vapor esta en equilibrioaproximado con el liquido

El aparato para la prueba TBP es una columna de rectificacin oreflujo, entonces el vapor esta en equilibrio con el liquido

Los resultados de ASTM son en % vol. a la muestra originalrecuperada.

Los resultados de TBP son en % W a la muestra originalrecuperada.

VI.5. GAP/OVERLAP

Se define como punto de corte la temperatura a la

que, sobre la curva TBP, se obtiene el rendimiento

deseado en un determinado producto.

Es decir, si se pretende obtener un 50% de Destilado, y

este rendimiento corresponde sobre la curva TBP de la

alimentacin a una temperatura de 90C, se dir que el

punto de corte deseado es 90C.

VI.6. PUNTO DE CORTE

Mtodo de

destilacin

Separacin entre

los productos

Gap F

ASTM D86

95% Light Cut 5% Heavy Cut

Gasolina / Kerosene 20 a 40

ASTM D86


Kerosene / Diesel 2 10 a 20

ASTM D86


Diesel 2 / Gasleo

pesado

0 a 10 ( overlap)

ASTM D1160


Gasleo de vaco /

Destilado de vaco

10

Calidad de Separacin

El establecer un punto de corte, no implica ningn grado

de calidad en los productos, este vendr definido por el

fraccionamiento. La figura siguiente ilustra este concepto:

Dan una idea de la calidad del producto

extrado, correspondiendo a la temperatura de

burbuja del mismo bajo su presin parcial.

A presin fija, una mayor temperatura indicar

un producto ms pesado y viceversa. No hay

que olvidar, sin embargo, la accin posterior

del stripping.

VI.7.Temperatura de Extraccin

Con el fin de poder cumplir las especificaciones

de inflamabilidad de los productos comerciales, es

necesario someter a las extracciones laterales de

la columna a un proceso de destilacin con

arrastre por vapor, que elimine los ligeros

indeseables. En el caso del fondo de la columna,

este arrastre con vapor cumple un doble

cometido.

VI.8. LOS STRIPPERS LATERALES Y

EL FONDO DE LA COLUMNA

El efecto conseguido es el de un agotamiento

de la carga a la misma, dando como resultado

unos vapores que se devuelven a la columna

principal y un lquido de fondo que cumple la

inflamabilidad especificada.

VI.8.1.Strippers Laterales

Eficacia del stripping con vapor

Para los stripper laterales, el valor ptimo de la

inyeccin ser el mnimo que consiga la

inflamabilidad deseada.

Para cada tipo de alimentacin al Stripper existe

una curva distinta, conservando siempre la misma

forma bsica. De ah, que se pueda afirmar la

inoperancia de sobrepasar determinados lmites

en la inyeccin de vapor de stripping.


Stripper RANGO (Lb vapor /BLs de producto)

T-102 A de NAFTA 45.2 - 58.1

T-102 B de KERO 2.1 - 4.2

T-102 C de DIESEL 0.4 - 0.6

Fondos de T-101 4.0 - 4.5

Se trata en esencia de un stripper. De la

operacin del mismo depende el reflujo interno

en la zona comprendida entre la alimentacin y

la tercera extraccin, tal como se demuestra a

continuacin

VI.1.8.2. Fondo de la Columna Atmosfrica

En el caso del fondo de la Columna Atmosfrica, el ptimo

ser aquel que d lugar al reflujo interno, "overflash;suficiente para conseguir el mximo agotamiento.

Lgicamente, este valor deber encontrarse en la zona

definida como "ptimo de operacin". De hecho la inyeccin

al fondo suele situarse entre 860 y 1730 Lb/1000Bl, siendo el

lmite mximo de la zona ptima de operacin del orden de

2,160 Lb/1000Bl.


En diseo todos los stripper presentan una relacin de

1,730 Lb/1000Bl. Cabe destacar, por ltimo, que la

accin del stripping se refleja de forma directamente

proporcional a la revaporizacin sobre la temperatura

del 5% de la curva ASTM del producto efluente, ligada a

su vez con la inflamabilidad.

Este reflujo interno es, a su vez, generado por la

eliminacin de calor (y consiguiente condensacin), en

los vapores de cabeza. Sin embargo, en el caso de una

columna atmosfrica, la aplicacin de este principio

llevara a unos trficos de lquido y vapor enormes en la

zona superior de la columna, obligando, por tanto, a un

diseo de dimetro creciente para la misma.

Con el fin de evitar este inconveniente, aparecen los

reflujos circulantes, cuyo papel es eliminar calor a

distintos niveles de la columna, desahogando as la

zona de cabeza.

VI.9. REFLUJOS EXTERNOS

Consiste en el lquido procedente del

Acumulador de Reflujo Caliente, generalmente.

Es posible controlar su temperatura mediante la

oportuna mezcla con lquido procedente del

Acumulador de Reflujo Fro.

Sin embargo, es conveniente no hacerlo, ya

que el ideal termodinmico sera aquel en que el

reflujo se encontrase a una temperatura inferior

en un infinitsimo a la del plato de recepcin del

mismo, ya que de esta manera no se produciran

condensaciones indiscriminadas, mejorando,

por tanto, el fraccionamiento.

VI.10. Reflujo de Tope

Consiste en una parte del producto lquido

procedente del plato de 2 Extraccin, que

antes de ser strippado cede calor en varios

intercambiadores y retorna a la columna

sobre un plato situado por encima del de

extraccin.

Su efecto es el de eliminar de la columna

el calor necesario para que el caudal de

reflujo de cabeza no supere ciertos lmites,

que podran dar lugar a inundaciones.

VI.11 Reflujo Circulante

Las principales variables de operacin son:

a) Perfil trmico de la torre

T tope

T plato 16

T plato 24

T Drum 101

b) Presin de Drum-101

c) Presin Zona Flash

d) TSH

e) Calidad de carga

g) Reflujos

h) Vapor de despojamiento

VI.12. VARIABLES DE OPERACIN DE

DESTILACIN

VARIABLE SOLVENTE 1 SOLVENTE 3 TURBO A-1 KERO

SALIDA DE

HORNOF 625-630 625-630 630 630

PLATO 24 F 370-385 410-420 385 410

PLATO 16 F 275-285 310-325 270-272 260-270

TOPEF 212-215 237-240 210 210

PSIG 4.2-4.5 2.8-3 3 2.5

Condiciones Tpicas de Operacin

Cuando se presentan desviaciones importantes en la calidad de la carga, estos valores son

modificados segn los siguientes criterios.

1. Temperatura de los platos

El incremento de temperatura en los platos de extraccin ocasiona mayores temperaturas para

la curva de destilacin del producto; se consigue mayor densidad y punto final de ebullicin. El

punto de inflamacin se incrementa rpidamente.

2. Valor de despojamiento

Mayor flujo de vapor a los despojadores incrementa el punto de inflamacin. La relacin entre

estas 2 variables es exponencial y para variaciones mayores a 10 F, se recomienda modificar la

temperatura del plato de extraccin.

3. Presin

El incremento de presin modifica las curvas de destilacin de todos los productos (menores

recobrados y punto final de ebullicin), la condensacin de los vapores de tope se incrementa y

la operacin de los E-101 A/B/C/D se ve favorecida. Este efecto generalmente se utiliza para

mejorar la calidad de los solventes N1 y N3.

4. Reflujos

De Nafta Liviana.- Controla la temperatura de tope y establece el reflujointerno en la primera seccin de la torre.

Intermedio y fondos.- Llamados tambin Reflujos circulantes, controlan latemperatura de los platos 16 y 24, respectivamente. No tienen

influencia en el fraccionamiento.

De Nafta Pesada.- Favorece el fraccionamiento entre la nafta liviana y el primerlateral. se utiliza en operacin Solvente N 3, en la cual no hay

inundacin del plato de extraccin.

De Diesel.- Deprime la viscosidad del diesel, sobre todo cuando laextraccin de kerosene es alta.

CONTROL DE PRESIN

La presin de la torre de fraccionamiento y despojadores se controla variando la cantidad de

gases que sale del decantador D-101 hacia la Unidad de Recuperacin de Gases. El

instrumento controlador tiene el nmero PRC-1. Para casos de emergencia se puede enviar

los gases a la atmsfera al blow down, abriendo una vlvula manual.

Efecto de la reduccin de presin

sobre la operacin

En general las torres de destilacin debern operarse a la menor

presin posible.

Se incrementa la velocidad del vapor a travs de los platos, disminuyendo la prdida de lquido por los agujeros del plato, con esto se incrementa la eficiencia de plato.

Se incrementa el arrastre o el nivel de espuma sobre el plato.

Se incrementa la volatilidad relativa: es la relacin de la presin de vapor de un componente liviano dividido por la presin de vapor del componente pesado a la misma condicin de temperatura. Este incremento en la volatilidad relativa permite hacer una mejor separacin a un determinado reflujo, o mantiene la misma separacin a un menor reflujo.

VI.13. ECONOMIA DE LA DESTILACIN

La operacin de Destilacin es ineficiente por su naturaleza y sujetas a los siguientes puntos:

Utiliza excesiva energa en la separacin de sus componentes. Utiliza corrientes de enfriamiento perdiendo calor y a su vez utiliza

procesos de calentamiento. Las diferentes corridas de operativas (S-1, S-3, TA-1, etc.) aumentan

esta ineficiencia energtica,

Por todos estos factores es necesario tener presente que buscar optimizar nuestros procesos, logrando una mayor eficiencia, es necesario:

Utilizar la menor cantidad de corrientes de enfriamiento. Optimizar los procesos de combustin o pre - calentamiento del crudo

(evitar bay-pasear intercambiadores).

VI.13.1. Margen de Refinacin

El margen de refinacinnos muestra la tendenciade la rentabilidad de laoperacin, es necesariomantener un margenpositivo considerando lastransferencias adecuadasy las produccionesestablecidas.

Realizar una transferenciainadecuada, o no obtenerel producto requerido enel tiempo establecidoocasionara una bajarentabilidad y perdidas ala empresa.

Carga UDPCarga Carga

Precio ($/Bls) Total (MM$)MB/DC Total (MB)

Petrotech 10.15 314.65 $ 78.79 $ 24.79

ONO Varios 6.84 212.04 $ 73.55 $ 15.60

Perez Companc 13.00 403.00 $ 73.22 $ 29.51

Mezcla Iran Lig-Pes 1.94 60.14 $ 59.46 $ 3.58

Marlin P-37 11.94 370.14 $ 55.77 $ 20.64

Oriente 17.03 527.93 $ 64.23 $ 33.91

Total 60.90 1,887.90 $ 128.02

Produccion UDPProduccion Produccion

Precio ($/Bls) Total (MM$)MB/DC Total (MB)

Metano - - $ - $ -

Etano 0.02 0.62 $ - $ -

Propano 0.10 3.10 $ 47.20 $ 0.15

Isobutano 0.08 2.48 $ 47.20 $ 0.12

Butano 0.20 6.20 $ 47.20 $ 0.29

Gasolina Liviana 7.23 224.13 $ 86.20 $ 19.32

Nafta Pesada 1.12 34.72 $ 88.20 $ 3.06

Solvente # 3 0.20 6.20 $ 114.41 $ 0.71

Turbo A-1 2.00 62.00 $ 96.60 $ 5.99

Kerosene 1.97 61.07 $ 93.69 $ 5.72

Diesel 21.00 651.00 $ 88.20 $ 57.42

Crudo Reducido (1) 1.98 61.38 $ 48.88 $ 3.00

Crudo Reducido (2) 25.48 789.88 $ 48.88 $ 38.61

Crudo Reducido (3) 0.79 24.49 $ 48.88 $ 1.20

Total 62.17 1,927.27 $ 135.58

Margen de Refinacion Bruto ($/B) $ 4.01

VI.13.1. Productos Qumicos

Uno de los aspectos importantes en el control de las operaciones es el uso deproductos qumicos, Aminas flmica, neutralizante para el control de la corrosinen el sistema de tope, desmulsificante para el desalado.

Es necesario optimizar el uso de estos productos, generando una sinergia entrelos operativos y los especialistas encargados de apoyar en el manejo de estosproductos.

CAPITULO VII.

CONTROL DE PROCESOS

AUTOMATIZACIN,

INSTRUMENTACIN Y

CONTROL

VII.1. AUTOMATIZACINVII.1.1. Control Automtico

VII.2. INSTRUMENTACIN

VII.2.1. Medidores de Temperatura

VII.2.2. Medidores de Presin

VII.2.3. Medidores de Flujo

VII.2.4. Medidores de Nivel

Calibrar es la accin de verificar la precisin de un

instrumento, realizando pruebas en varios niveles de

cada escala y de cada parmetro o variable de medicin,

tomando como referencia los valores proporcionados por

un instrumento patrn.

Qu es calibracin?

Las calibraciones se realizan directamente o por

comparacin.

En el primer caso, un instrumento patrn genera una

seal (indicada en un display local) y este valor se

compara con el valor indicado en el instrumento de

prueba.

En el segundo caso, se toma una fuente comn (no

necesariamente patrn), la cual genera una seal

que va tanto al instrumento patrn como al

instrumento de prueba, comparndose los valores

indicados.

Por qu es importante calibrar?

Nos permite verificar qu tan precisas son lasmediciones realizadas con un instrumento.

Determinamos la magnitud del error en cada nivel de laescala y la forma de la desviacin (lineal, angular,

alineal) en toda la escala.

Un instrumento calibrado nos da la confianza que lasmediciones efectuadas son correctas, teniendo en

cuenta el margen de error del instrumento. Uninstrumento calibrado nos evita problemas en proceso y

en seguridad personal y de planta.

En caso de que el instrumento patrn no tenga certificado

de calibracin o que ste no est vigente, se habla de

contrastacin.

Tambin contrastamos cuando se verifica la calibracin de

un instrumento de prueba (de mayor o igual precisin) con

otro de prueba con certificado de calibracin.

Cundo una calibracin es vlida?

Quines estn ms interesados en calibrar?

Las empresas que tienen alguna norma de calidad (estn

certificadas o por certificar) o exigencia:

ISO 9000. OSHA 18000. HACCP. Osinerg (Hidrocarburos y Electricidad).

VII.3. TRANSMISOR SENSOR

VII.4. CONTROLADOR

VII.5. ELEMENTO FINAL DE CONTROL

Vlvulas de Control Automtico

VII.6. ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE CONTROL

VII.7. Tipos de Control

ACCIONES

DE

CONTROL

1. Accin Proporcional

2. Accin Integral

3. Accin Derivativa

Modula al elemento final de control en forma continua entre los limites mximos y mnimos (on-off).

Respuesta de un controlador que es proporcional a la duracin de seal de error (desviacin).

Parte de la respuesta de un controlador, proporcional al razn de cambio de la entrada.

Es til a menudo en sistemas con grandes cantidades de inercia o retardos como ocurre con la temperatura

VII.8. Estrategias de Control

Control Simple Control Cascada

Como su nombre lo indica, este tipo de

control debe mantener una razn o relacin

fija entre dos variables. La aplicacin mas

comn es la de mantener una razn o

relacin fija entre dos flujos, tales como aire-

combustible en hornos, material de

alimentacin y catalizador en reactores y

mezclas de dos o ms materias primas en

operaciones de mezclado. Existen algunas

variaciones de esquemas de control usados

para obtener una razn entre dos variables.

El esquema predominante desde hace varios

aos usa una razn ajustable entre la variable

primaria o no controlada y el ndice de

control de la variable secundaria o

controlada. Aqu el flujo no controlada

(primario) es medido y usado para controlar

el otro flujo (secundario) para mantener la

razn deseada.

Control de Razn

VII.9. Supervisin de Procesos

DCS y ESD de UDP

Son Sistemas de Control automtico y de Seguridad constituidospor dispositivos distribuidos en el campo y centralizados en unsolo Sistema de Monitoreo.

A travs de un concentrador integran la informacinproveniente de la instrumentacin inteligente de campo.Estructuralmente estn constituidos de unidades modularesconectados de modo serial. Permiten aplicar soluciones de tipointegral incluyendo el control y la supervisin de planta as comotambin la gestin y planificacin de la planta.

Es sistema DCS de RFTL cuenta con redundancia a nivelcontrolador y permite realizar un control eficaz en el proceso.

APACS+ QUADLOG

RIS RIS

Ethernet TCP/IP fibra

ptica

Work

Station

DCS ESD

DCS APACS+ y ESD QUADLOG

DCS Sistema de Control Distribuido

Fabricante : Siemens / Moore

Tipo : APACS

Sistema Avanzado de Control y

Automatizacin

de Procesos

ESD Sistema de parada de emergencia (Emergency

ShutDown)

Fabricante : Siemens / Moore

Tipo : QUADLOG

Nivel :SIL3 - AK6

Mdulos

APACS

Niveles de integridad de seguridad

4

3

2

1

S84

No existen en las

industrias de procesos

PLCs de

seguridad

1oo2D

2oo3 PLCs deseguridad

1oo1D

Lgica de falla segura

inherente

RELEVADORES

0No hay requerimientosde SEGURIDADPLCs y DCS convencionales

8

7

6

5

4

32

DIN IEC 65A

NivelTV

SIL 3

AK 6

Interfaz Grfica: Suministro de crudo-UDP RTFL

Funcin del ESD

1. El ESD (Emergency Shut Down) o SIS (Sistemas Instrumentados de

Seguridad) tambin conocidos como Interlockes un sistema deseguridad de alta confiabilidad totalmente independiente del sistema

de control distribuido DCS que tiene la misin de accionar una

parada de emergencia de UDP llevando a la planta a un estado

seguro, cuando una de las variables criticas se desva del punto lmite

asignado (Limit Trip) salindose fuera de control poniendo en riesgo y

peligro la operacin de la planta.

2. El nivel de seguridad asignado al ESD de UDP es el SIL3 (Safety

Integrity Level)

3. El ESD instalado en UDP es un QUADLOG de la compaa

SIEMENS en configuracin redundante totalmente doble (Rack to Rack)

4. Est diseado para cumplir con la norma ANSI/ISA S84.01

VII.10. Sistema ESD

2. Ciclo de arranque

El ESD vigila y controla que se cumplan las condiciones operativas para un arranque

seguro3. Ciclo continuo

El ESD mantiene una vigilancia continua de las variables criticas durante todos los ciclos

de operacin es decir durante la operacin normal y durante el arranque (por esta razn

se necesitan activar los switches de Bypass).

4. Ciclo de Operacin Normal con el DCS

El ESD mantiene una vigilancia continua de las variables criticas durante la Operacin

normal de UDP, utilizando una matriz de Causa Efecto.

Respecto a los quemadores vigila que en total estn encendidos al menos 13 quemadores

y adicionalmente que no estn apagados dos quemadores vecinos de una misma cabina.

Funcionamiento del ESD en UDP

Puede distinguirse cuatro ciclos principales:

1. Ciclo de parada de emergencia

Cuando una de las variables criticas asociadas al ESD se desva del punto lmite

asignado (Limit Trip) salindose fuer

3. Curso Udp -Talara-finalmejorado

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