Urea 301-A

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DESCRIPCIÓN DE PROCESOS PLANTA DE UREA INSTALACIÓN 301-A

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Revisado por: Superintendencia de Procesos Aprobado por: Gerencia Técnica

PLANTA DE UREA

INST. 301-A

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DESCRIPCIÓN DE PROCESOS PLANTA DE UREA INSTALACIÓN 301-A

ÍNDICE

SECCIÓN 0

1. Objetivo 6

2. Alcance 6

3. Abreviaturas y Definiciones 6

3.1. Abreviaturas 6

3.2. Definiciones 7

4. Responsables Relacionados 8

SECCIÓN 1

5. Cuerpo del Trabajo 9

5.1. Tecnología de la Planta de Urea (Inst. 301-A) 9

5.2. Ubicación Geográfica 9

5.3. Materias Primas, Insumos y Productos 10

5.3.1. Materias Primas 10

5.3.2. Insumos 10

5.3.3. Compuestos Químicos 11

5.3.4. Productos 11

5.4. Descripción del Proceso 12

5.4.1. Compresión del Dióxido de Carbono (CO2) 12

5.4.1.1. Bombeo de Amoníaco 14

5.4.1.2. Amoníaco de Reacción 15

5.4.2. Sección de Síntesis y Recuperación de Alta Presión

(150 Kg/cm2) 16

5.4.2.1. Reactor de Síntesis A-1 16

5.4.2.2. Despojador F-1 18

5.4.2.3. Condensadores de Carbamato F-5 y F-6 19

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DESCRIPCIÓN DE PROCESOS PLANTA DE UREA INSTALACIÓN 301-A Pág.: 3 de 54

Secc.: 1 5.4.3. Sección de Síntesis y Recuperación de Media Presión

(18 Kg/cm2) 21

5.4.3.1. Descomponedores F-4 A/B 21

5.4.3.2. Separador SC-1 22

5.4.3.3. Precondensador E-100 22

5.4.3.4. Columna de Absorción de CO2 y Rectificación

de NH3, C-1 23

5.4.3.5. Condensadores de NH3, F-13 A/B 25

5.4.3.6. Columna de Absorción de NH3, C-3 26

5.4.3.7. Condensador Final de Amoníaco F-12 26

5.4.4. Sección de Síntesis y Recuperación de Baja Presión

(4,5 Kg/cm2) 27

5.4.4.1. Descomponedor F-7 27


5.4.4.3. Condensador de Carbonato F-10 28

5.4.4.4. Tanque de Solución de Carbonato SR-3 29

5.4.5. Sección de Síntesis y Recuperación de Vacío

(0,8 Kg/cm2) 29

5.4.5.1. Descomponedor F-8 30


5.4.5.3. Precondensador y condensador F-9 A/B 31

5.4.5.4. Columna de Absorción de Amoníaco C-2 32

5.4.5.5. Enfriador de la Solución de Carbonato F-15 32

5.4.5.6. Tanques de Urea SR-2 A/B 33

5.4.6. Sección de Evaporación al Vacío 34

5.4.6.1. Primer Condensador Bajo Vacío F-30 34

5.4.6.2. Primer Separador de Vacío SC-30 34

5.4.6.3. Segundo Condensador Bajo Vacío F-31 34

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Secc.: 1 5.4.6.4. Segundo Separador de Vacío SC-31 35

5.4.6.5. Grupos de Vacío B-30 y B-31 35

5.4.6.6. Tanque Recolector de Aguas de Efluentes SR-

10 36

5.4.7. Sección de Perlado 36

5.4.7.1. Cesto de Perlado B-20 A/B 36

5.4.7.2. Torre de Perlado B-1 37

5.4.8. Sección de Tratamiento de Efluentes 38

5.4.8.1. Precalentadores de la Columna de Destilación

F-39 A/B 39

5.4.8.2. Columna de Destilación C-10 39

5.4.8.3. Precalentador del Hidrolizador F-40 A/B 40

5.4.8.4. Hidrolizador F-41 40

6. Apéndices 42

6.1. Apéndice 1. Equipos Principales de la Sección de Síntesis y

Recuperación de Alta Presión (150 Kg./cm2) 42

6.2. Apéndice 2. Equipos Principales de la Sección de

Purificaicón y Rectificación de Media Presión (18 Kg./cm2) 43


Purificaicón y Rectificación de Media Presión (4,5 Kg./cm2) 44


Purificaicón y Rectificación de Vacío (0,8 Kg./cm2) 45

7. Anexos 46

7.1. Figura 2. Sección de Compresión de CO2 46

7.2. Figura 3. Sección de Síntesis y Recuperación de Alta

Presión (150 Kg/cm2) 47

7.3. Figura 4. Sección de Purificación y Recuperación de Media

Presión (18 Kg/cm2) 48

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Secc.: 1 7.4. Figura 5. Sección de Purificación y Recuperación de Baja

Presión (4,5 Kg/cm2) 49

7.5. Figura 6. Sección de Purificación y Recuperación de Vacío

(0,8 Kg/cm2) 50

7.6. Figura 7. Sección de Evaporación al Vacío 51

7.7. Figura 8. Sección de Perlado 52

7.8. Figura 9. Sección de Tratamiento de Efluentes 53

7.9. Figura 10. Diagrama de Bloques de la Planta de Urea 54

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Secc.: 0

1. OBJETIVO

Servir de herramienta para el análisis y comprensión del principio de

funcionamiento de la Planta de Urea (Inst. 301-A)

2. ALCANCE

Este documento se aplica al área de Ingeniería de Proceso, describe en

forma general el principio de funcionamiento de cada unas de las etapas de la

Planta de Urea (Inst. 301-A)

3. ABREVIATURAS Y DEFINICIONES

3.1. ABREVIATURAS

kgf/cm2: kilogramo por centímetro cuadrado.

mmH2O: milímetros de agua.

mmHg: milímetros de mercurio.

ATA: atmósfera absoluta.

ppm: partes por millón.

°C: grados Celsius.

% molar: porcentaje molar.

% peso (%p/p): porcentaje en peso.

Cv: caballos de vapor. Equivalente a 0,986 HP

Nm3/h: normal metro cúbico por hora.

TM/h: tonelada métrica por hora.

kg/h: kilogramo por hora.

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Secc.: 1 3.2. DEFINICIONES

Absorción Química: Proceso químico o físico en el cual átomos, moléculas o

iones pasan de una fase gaseosa, a una líquida o sólida. A diferencia de la

adsorción, no es un proceso de superficie, sino de volumen.

Amoníaco: Compuesto químico cuya molécula consiste en un átomo de

Nitrógeno (N) y tres de Hidrógeno (H), de acuerdo a la fórmula NH3. El amoníaco y

sus derivados (Urea, Sulfato de Amonio, Nitrato de Amonio, etc.) son utilizados

como fertilizantes nitrogenados.

Caldera: Artefacto a presión en donde el calor procedente de cualquier fuente de

energía se transforma en energía utilizable, en forma de calorías, a través de un

medio de transporte en fase líquida o vapor.

Carbamato de Amonio: Compuesto químico de fórmula molecular NH2COONH4

que se forma como intermediario en la síntesis de la Urea.

Compresión: Es una presión que tiende a causar una reducción de volumen.

Condensación: Proceso físico que consiste en el paso de una sustancia en

estado gaseoso a estado líquido.

Dióxido de Carbono (CO2): Gas cuyas moléculas están compuestas por dos

átomos de oxígeno y uno de carbono.

Efluente: Agua de producto dada por el sistema.

Endotérmico: Cualquier proceso que absorbe calor.

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Secc.: 1 Exotérmico: Cualquier proceso que desprende calor.

Eyector: Bomba de chorro para desalojar un fluido por medio de otro fluido a gran

velocidad.

Formaldehído: Compuesto de carbono, hidrógeno y oxígeno, de fórmula

molecular CH2O.

Gases Inertes: Gas no reactivo bajo determinadas condiciones de trabajo.

Granulometría: Parámetros que miden el tamaño del grano en los fertilizantes.

Urea: Compuesto químico de fórmula CO(NH2)2. Por su alto contenido de

nitrógeno se utiliza como fertilizante.

4. RESPONSABLES RELACIONADOS

Gerente Técnico: Es responsable por la aprobación de éste documento.

Superintendente de Procesos: Es responsable por la supervisión de este

procedimiento durante las diferentes fase de la elaboración del mismo.

Ingeniero de Procesos: Es el responsable intelectual de generar el

documento.

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DESCRIPCIÓN DE PROCESOS PLANTA DE UREA INSTALACIÓN 301-A Pág: 9 de 54

Secc.: 1

5. CUERPO DEL DOCUMENTO

5.1.- TECNOLOGÍA DE LA PLANTA DE UREA (Inst. 301-A)

La planta de UREA del Complejo Morón, fue diseñada por

SNAMPROGETTI en 1.972 como un proceso de reciclo total. Tiene una

capacidad de producción de 750 TM/D de urea perlada con un contenido de

nitrógeno de 46% (p/p). La formación de la urea resulta de la reacción química

entre el amoníaco líquido anhídro a -33 °C y el anhídrido carbónico gaseoso a

150 °C, ambos a 150 kg/cm2 .

5.2.- UBICACIÓN GEOGRÁFICA

La Planta de Urea se encuentra al sur-este del Complejo Petroquímico

Morón, diagonal a la Planta de Amoníaco, como se observa en la figura 1.

Figura 1. Ubicación de la Planta de Urea (Inst. 301–A) en el Complejo Petroquímico Morón.

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Secc.: 1 5.3.- MATERIAS PRIMAS, INSUMOS Y PRODUCTOS

5.3.1.- Materias Primas Amoníaco

T= -28/-33°C

P= 18 - 20 kg/cm2

Estado: Líquido saturado

Pureza: NH3= 99,9%

H2O= 0,1%

Aceite = 5ppm

Dióxido de carbono

T= 50/70°C

P= 200 – 350 mmH2O

Estado: Gas saturado de H2O

Pureza: CO2= 97 - 98% V/V

Inertes= 2 - 3% V/V

5.3.2.- Insumos

Vapor (Inst. 122 – A)

28 – 31 ATA Sobrecalentado (275 – 300°C)

17 ATA Sobrecalentado (270°C)

3,5 ATA Vapor de recuperación Agua Desmineralizada (Inst. 103/103–A)

T= 28-32°C

P=7–9 kg/cm2

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Secc.: 1 Agua de Enfriamiento (Inst. 105-C)

T= 32°C

P= 3,5 kg/cm2

Aire para Instrumentos (Inst. 111-A)

T= 28°C

P=7–9 kg/cm2

Condición: Seco, filtrado y sin aceite.

Energía Eléctrica (TG - 1/2)

2400 V Motores con más de 150 Cv

400 V Motores con menos de 150 Cv

220 V Iluminación

5.3.3.- Compuestos Químicos

Formaldehído

H2O = 13–17%

Color = 50 APHA max.

Formaldehído = 56–61%

pH = 7,8 – 8,2

Urea = 24–26%

Ingredientes Activos = 83–87%

5.3.4.- Producto

Urea Perlada

N2 = 46,3% min.

Biureto = 1,5% max.

H2O = 0,6% max.

NH3 Libre = 150 ppm max.

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Secc.: 1 Fe = 2 ppm

Formaldehído (Urea Agrícola) = 0,2% min.

Granulometría:

+ 8 mesh: 3% max.

+ 20 mesh: 95% min.

- 20 mesh: 2% max.

5.4.- DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

El procedimiento para la producción de la urea, se realiza siguiendo las

ocho (8) operaciones fundamentales siguientes:

1) Compresión del CO2 y bombeo de amoníaco.

2) Sección de Síntesis y Recuperación de Alta Presión (150 kg /cm2).

3) Sección de Purificación y Recuperación de Media Presión (18 kg /cm2).

4) Sección de Purificación y Recuperación de Baja Presión (4,5 kg /cm2).

5) Sección de Purificación y Recuperación de Vacío (0,8 kg/cm2).

6) Sección de Evaporación al Vacío.

7) Sección de Perlado.

8) Sección de Tratamiento de Efluentes.

5.4.1.- COMPRESIÓN DEL DIÓXIDO DE CARBONO CO2

El dióxido de carbono saturado de humedad, que se encuentra al límite de

batería a temperatura alrededor de 50 -70°C y una presión entre 200 -350

mmH2O, es succionado por el compresor centrífugo CC-1 y lo comprime en cinco

etapas hasta una presión alrededor de 150 -155 kg/cm2.

En la succión del compresor se inyecta aire, que se mezcla con el CO2; el

oxigeno contenido en el aire sirve como protector del acero inoxidable de la

planta, debido a que forma una película pasivante que lo protege contra la

corrosión.

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Secc.: 1

El caudal de aire es una función del caudal de CO2 y se controla mediante

el controlador registrador de flujo QRC-1, mientras que el oxígeno es analizado

mediante el analizador registrador AR-O2.

En la succión del compresor CC-1 se encuentra el indicador de temperatura

de CO2 TIC-1.1, el registrador de presión PRC-6, la alarma y bloqueo por baja

presión, lPA-4 y lPS-4, respectivamente.

El dióxido de carbono se comprime en el compresor CC-1 tal como se

especifica a continuación:

• El gas entra al intercambiador F-11 donde se enfría alrededor de los

40°C; el enfriamiento provoca una condensación de una parte del agua

contenida en el CO2, la cual se descarga en el separador SC-19.

• El gas es succionado por la primera etapa del compresor y se

comprime a la presión de 3,6 kg/cm2 y a una temperatura de 210°C.

Luego se envía al intercambiador F-25 A donde se enfría alrededor de

los 40°C y donde otra parte de la humedad contenida en el CO2

condensa en forma de agua que se separa en el separador de

condensado SC-15.

• El gas succionado por la segunda etapa se comprime hasta 17

Kg/cm2 a una temperatura de 196°C, luego pasa a través del

intercambiador F-25B, donde se enfría a 48°C condensándose parte

del agua que lleva como humedad, la cual se queda en el separador de

condensado de la segunda etapa SC-16.

• El gas es succionado por la tercera etapa, donde sale comprimido a

40 kg/cm2 y a una temperatura de 145°C. A continuación pasa por el F-

25C, donde se enfría hasta 48 °C y donde deja residuos de agua, que

se separa en el SC-17.

• De la cuarta etapa , el gas sale comprimido a 69 kg/cm2 y a 109 °C,

enfriándose en el F-25 D hasta 48 °C; en el SC-18 se despoja el

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Secc.: 1

condensado y entra finalmente a la quinta etapa, donde es comprimido

hasta 150-155 kg/cm2 y a una temperatura de 140-150 °C.

• A la salida del compresor se encuentran los siguientes instrumentos:

el registrador de temperatura TI-101-6, el controlador de presión PIC-7

y el indicador de caudal FIC-7, que miden los parámetros

fundamentales del CO2 antes de entrar al reactor A-1.

• A la salida del compresor se encuentran también los instrumentos de

alarma y bloqueo por alta presión del CO2 hPA-4 y hPS-4,

respectivamente.

5.4.1.1.- BOMBEO DE AMONÍACO

El amoníaco líquido disponible en límite de batería a una presión de 20

kg/cm2 y a una temperatura -28 y -33°C. En el caso de que disminuya la presión

en la red de amoníaco, las bombas PC-1 A/B entran en servicio para alimentar al

tanque SR-1.

En la línea de alimentación al tanque se encuentra el indicador de caudal de

amoníaco FI-01, el totalizador de caudal de amoníaco FIQ-1 y la válvula

neumática LCV-8, la cual regula el caudal de amoníaco al SR-1 en función del

nivel existente transmitido por el LIC-8.

El amoníaco se utiliza como fluido refrigerante antes de entrar al tanque SR-

1. Una parte del amoníaco va al intercambiador F-12 y la otra al F-14; después

que sale de los dos intercambiadores (F-12 y F-14) alimenta al tanque SR-1,

donde se almacena a una temperatura de 40°C ya una presión de 18 kg/cm2. El

SR-1 tiene una alarma por alto nivel, hLA-8 y una alarma por bajo nivel, lLA-8.

Desde el SR-1, el amoníaco se extrae y se comprime a la presión de 25

kg/cm2 aproximadamente, mediante las bombas centrífugas PC-5 A/B. Una parte

del amoníaco se envía a la columna C-1, mientras que el resto va a la succión de

las bombas PA-2A/B.

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Secc.: 1

Siendo las bombas PA-2A/B de tipo alternativo en las tuberías de descarga

para la regulación del caudal, existe una válvula reguladora del caudal de

amoníaco al reactor, por donde se recicla la parte en exceso.

La regulación del caudal de amoníaco de la bomba PA-2A/B se

realiza con los controles manuales HCV-21/24 y HCV-22/25 y de recirculación

con el SR-1, mientras que el caudal efectivo de amoníaco que va al

reactor se registra por medio del transmisor de caudal FT-12.

En la succión de las PC-5 A/B se encuentra la válvula de bloqueo

HSV-3 que está conectada al sistema de parada de emergencia por incendio; de

ser necesario provoca también la parada de las bombas PA-2 A/B.

El amoníaco se envía al ciclo de síntesis de alta presión a 190-210 kg/cm2,

según la capacidad de la planta y el nivel del F-6. El valor de la presión se lee en

el PI-10; además está previsto un bloqueo por alta presión a la salida de las

bombas PA-2A/B (hPS-5 y hPS-6 respectivamente).

5.4.1.2.- AMONÍACO DE REACCIÓN

El amoníaco antes de entrar en el reactor A-1, se usa como fluido motriz en

el eyector EJ-1 para reciclar el carbamato de amonio líquido que proviene del tope

del condensador de carbamato F-6. El uso del eyector permite recircular el

carbamato al reactor sin el empleo de una bomba.

A la salida del eyector EJ-1 se tiene una mezcla líquida de amoníaco y de

carbamato de amonio que entra al reactor A-1 con una presión de 150 kg/cm2.

Esta presión se controla y se indica por el instrumento PIC-9.

La caída de presión del amoníaco de 235 kg/cm2 se usa en el eyector como

energía motriz para permitir la entrada del reciclo en el reactor. La válvula HSV-2

se cierra automáticamente si las bombas PA-2A/B se paran.

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Secc.: 1 5.4.2.- SECCIÓN DE SINTESIS Y RECUPERACION DE ALTA PRESIÓN

(150 Kg/cm2).

El amoníaco proveniente de las bombas PA-2A/B y el anhídrido

carbónico proveniente del compresor CC-1 entran en el reactor A-1, donde se

realiza la síntesis de la urea.

El ciclo de purificación y recuperación de las sustancias que no han

reaccionado se realiza en los siguientes equipos:

• F-1: Despojador de Carbamato de Amonio.

• F-5 y F-6: Condensadores de Carbamato.

5.4.2.1.- Reactor de Síntesis A-1

Está constituido por un cuerpo cilíndrico en cuyo interior tiene diez (10)

platos perforados, en el que entran desde el fondo los reactivos en las siguientes

fases: fase líquida constituida por amoníaco (NH3) y carbamato de amonio

(NH2COONH4) en solución; y una fase gaseosa constituida por dióxido de

carbono (CO2).

Cuando el amoníaco y el anhídrido carbónico entran en contacto dentro del

reactor A-1, reaccionan según la siguiente ecuación:

C02 (g) + 2NH3 (l) NH2COONH4 (l) + Calor

Anhídrido + Amoníaco Carbamato de Amonio Carbónico

El producto de la reacción es la formación del carbamato de

amonio. Como la reacción es exotérmica, es necesario que durante la misma la

temperatura sea controlada; este control se produce dosificando

adecuadamente la relación molar entre el amoníaco y el CO2.

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Secc.: 1

Para tener bajo control la temperatura en el reactor, se han

instalado los indicadores TI-101-13/14/15. El instrumento hPS-12 es un bloqueo

por alta presión del reactor que bloquea totalmente la planta.

Para obtener la urea es necesario que el carbamato se deshidrate, es decir

se descomponga según la siguiente reacción:

NH2COONH4 CO(NH2)2 + H2O - Calor

Carbamato de Amonio Urea Agua

Al contrario de la primera reacción, ésta se realiza con absorción de calor y

es del tipo endotérmica. El calor absorbido es tomado del calor de formación de la

primera reacción (formación de carbamato).

El rendimiento del reactor se refiere a la relación entre los kmoles de urea

formada y los kmoles de CO2 a la entrada del reactor.

Los parámetros que influyen en este rendimiento son:

• Temperatura.

• Presión.

• Relación Molar NH3/CO2

• Relación Molar H2O/CO2

Temperatura: Tiene un efecto favorable en el rendimiento del reactor,

siempre que se mantenga su valor entre 182 y 185 °C a la salida del mismo.

Presión: La presión de 150 kg/cm2 tiene un efecto favorable en el

rendimiento del reactor porque permite una concentración más alta de NH3.

Como las reacciones en el reactor se realizan en fase líquida, mientras más alta

sea la concentración de amoníaco más alto será el rendimiento de la misma.

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Secc.: 1

Relación Molar NH3/CO2: La reacción se favorece manteniendo la relación

NH3/CO2 entre 3,3 - 3,6.

Relación Molar H2O/CO2: Se debe mantener lo mas baja posible (entre 0,4

y 0,6), porque la presencia de agua en la reacción desfavorece el rendimiento del

reactor.

5.4.2.2.- Despojador F-1

El líquido que sale por el tope del reactor está compuesto de

urea, carbamato de amonio, agua, amoníaco, dióxido de carbono y gases inertes.

Estos productos entran por la parte superior del despojador F-1, en el cual se

realiza la descomposición del carbamato de amonio en NH3 y CO2 gaseosos, los

cuales se recuperan y se reciclan al reactor.

El despojador es un intercambiador de haz de tubos vertical. La solución que

proviene del reactor se envía al interior del haz de tubos mediante el distribuidor

toro, el cual permite la formación de una película líquida, delgada y descendente a

lo largo de la pared interna de los tubos.

En la zona central del tubo, en contracorriente al líquido, sale una fase

gaseosa que se forma por la descomposición del mismo líquido y que durante su

ascenso va a despojar la fase líquida descendente, favoreciendo así la

descomposición del carbamato.

El calor para la descomposición del carbamato se obtiene

mediante la condensación del vapor de 26 kg/cm2 en el lado de la carcasa. Sobre

el fondo del despojador se recoge la solución de urea depurada de carbamato,

que se descarga a través de la válvula controladora de nivel LCV-2, accionada por

el instrumento LIC-2. La temperatura de la solución de urea se registra por medio

del indicador de temperatura TI-101-17.

Por el tope del despojador sale la fase gaseosa compuesta de NH3, CO2,

H2O y gases inertes que van a la recuperación de alta presión.

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Secc.: 1

Las condiciones de operación del despojador son:

• Presión: 146 kg/cm2

• Temperatura de la fase gaseosa que sale del tope, medida por TI-

101-16: 186 a 188°C.

• Temperatura de la fase líquida que sale del fondo, medida por TI-101-

17: 203 a 205°C.

La temperatura del fondo del despojador, indicada por el TI-101-17, es la

que permite obtener el valor deseado de CO2 residual sobre el fondo. La

temperatura requerida se obtiene regulando la presión de condensado del vapor

en el lado de la carcasa, mediante el instrumento PIC-4.

La presión del sistema de alta es de 140 a 150 kg/cm2 y se mantiene por

medio de la válvula PCV-1A, que descarga en la sección 18 Kg./cm2 de presión; la

fase gaseosa está constituida por CO2, NH3, H2O y gases inertes. Se ha

instalado una segunda válvula neumática llamada PCV-1B, que permite descargar

al venteo el exceso de gases que eventualmente se puedan desarrollar durante

las etapas críticas del arranque, sin sobrecargar la columna C-1. En caso de

avería de la PCV-1A, esta segunda válvula (PCV-1B) se controla de forma manual

desde el tablero, mediante el HCV-1.

5.4.2.3.- Condensadores de Carbamato F-5 y F-6

La fase gaseosa que sale del despojador y que contiene esencialmente NH3,

CO2 y H2O, pasa a los condensadores de carbamato F-5 y F-6 para ser

recuperada y reciclada al reactor A-1 en fase líquida como solución de carbamato.

La fase gaseosa, antes de entrar en el primer condensador de carbamato

de amonio F-5, se mezcla en el equipo ME-18 con la solución de carbonato que

proviene de la sección de recuperación de media presión. Esta última solución es

enviada al mezclador ME-18, a una presión de 150 kg/cm2 con las bombas

alternativas PA-1A/B.

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Secc.: 1

La temperatura de los gases y de la solución en el ME-18 se

indica en el TI-101-24. La mezcla de gases y líquido que sale del ME-18 entra

posteriormente al primer condensador de carbamato F-5 a través del haz tubos.

Los gases de CO2 y de NH3 reaccionan en el primer condensador F-5, formando

una fase líquida de carbamato.

El calor de formación del carbamato que se desarrolla durante la reacción se

recupera produciendo vapor a 5,5 kg/cm2 en la caldera SC-6. El carbamato que

sale a una temperatura de 160°C a 170°C del condensador F-5, entra en el

segundo condensador de haz de tubos vertical F-6 donde se realiza la

condensación total del mismo. El calor de formación producido por el carbamato

de amonio residual se recupera en la caldera SC-5, generando vapor a la presión

de 3,5 kg/cm2.

Los dos condensadores han sido diseñados de forma tal que permitan una

recirculación natural en termosifón del agua en el lado de la carcasa. La mezcla

de gases y líquidos procedentes del condensador F-5 y constituido por carbamato

ya condensado, agua, amoníaco, dióxido de carbono y gases inertes pasa al

segundo condensador de carbamato F-6. La temperatura de la mezcla a la

entrada del F-6 es indicada por medio del TI-101-25.

La fase líquida del segundo condensador F-6 se acumula en el equipo, y en

el tope ocurre la separación entre el líquido y el gas no condensado. La fase

líquida, con una temperatura de 150 a 160°C, indicada por el instrumento TI-101-

27, desciende hacia el eyector EJ-1 para ser reciclada al reactor A-1.

La fase gaseosa está constituida por inertes, nitrógeno y oxígeno de

pasivación, hidrógeno y otros gases que acompañan el CO2 proveniente de la

planta de amoníaco, además de los saturados de amoníaco y CO2. Esta fase se

descarga a la sección de 18 kg/cm2 (media presión) en el fondo del despojador F-

4B mediante la PCV-1A que controla la presión del sistema de síntesis.

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Secc.: 1

5.4.3.- SECCIÓN DE PURIFICACIÓN Y RECUPERACIÓN DE MEDIA

PRESIÓN (18 kg/cm2).

Se lleva a cabo en los siguientes equipos.

• Separador SC-1

• Descomponedores F-4 A/B

• Precondensador E-100

• Columna de Absorción de CO2 y

Rectificación de NH3 C-1

• Condensadores de NH3 F-13 A/B

• Condensador de NH3 F-12

• Columna de Absorción de NH3 C-3

5.4.3.1.- Descomponedores F-4 A/B

El descomponedor F-4 esta subdividido en dos tramos, F-4A y F-4B,

formados por intercambiadores de haz de tubos verticales y superpuestos. La

solución que procede del fondo del despojador de carbamato F-1 se expande en

la válvula LCV-2 y su presión baja de 150 kg/cm2 hasta 18 kg/cm2.

Una parte del gas proveniente del condensador F-6, es enviado al fondo del

descomponedor F-4B, con el objeto de pasivar los equipos F-4 A/B y SC-1,

utilizando el oxígeno de los inertes contenidos en el gas; además sirve como gas

de arrastre de los vapores que se forman en el F-4 A/B.

La solución que entra al separador SC-1, baja al primer tramo del

descomponedor F-4A, donde se suministra el calor para la descomposición del

carbamato por medio de vapor de 5,5 kg/cm2; éste es condensado en el lado de la

carcasa. El caudal de vapor no es regulado por ningún instrumento puesto que el

intercambiador se alimenta de manera de aprovechar al máximo el vapor de 5,5

kg/cm2.

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Secc.: 1

La solución entra en el tramo inferior F-4B, donde se completa la purificación

de 18 kg/cm2. El calor en este tramo viene suministrado por la condensación del

vapor de 10 kg/cm2.

La temperatura de la solución purificada es de 150 a 160 °C y se controla

con el TIC-13, que actúa sobre la válvula del vapor de 10 kg/cm2 TCV-13. Están

presentes además la termocupla TI-101-38, que indica la temperatura de la

solución de urea contenida en el fondo del F-4B, es decir, una vez que se ha

purificado en el F-4 A/B.

5.4.3.2.- Separador SC-1

Los vapores producidos por la expansión, en la válvula LCV-2 y aquellos que

provienen de la descomposición del carbamato en los descomponedores F-4 A/B,

se separan de la solución en el separador SC-1 y van a la sección de

recuperación.

El líquido se descarga del fondo del descomponedor F-4B, donde el LIC-3

controla el nivel regulando el flujo del líquido a través de la válvula LCV-3.

Además, en el fondo del descomponedor F-4 B se encuentran las alarmas por

bajo nivel lLA-3 y por alto nivel hLA-3.

5.4.3.3.- Precondensador E-100

El gas que sale del tope del SC-1 alimenta el precondensador E-100; éste

tiene como finalidad la condensación parcial de los gases, retirándoles una cierta

cantidad de calor para aligerar el trabajo de la columna C-1.

Para facilitar la condensación de los gases, el caudal de carbonato

bombeado por la PC-2 A/B proveniente del tanque de carbonato SR-3, es enviado

a la entrada del precondensador E-100, mezclándose con los gases provenientes

del SC-1. Dicho precondensador esta construido para funcionar lleno, de manera

de facilitar la condensación.

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Secc.: 1

Para evitar un excesivo enfriamiento de la solución en el E-100, el flujo del

agua entra en el sentido de la corriente de la solución de carbamato y su caudal

se regula con la válvula neumática TCV-11 accionada por el TIC-11, instalado en

la línea que va del E-100 hacia la columna C-1. La temperatura de salida del E-

100 se controla en unos 98 a 100°C. La solución que sale del E-100 va a

burbujear en el fondo de la columna C-1.

5.4.3.4.- Columna de Absorción de CO2 y Rectificación de NH3, C-1

Las condiciones de funcionamiento de la columna C-1 son:

• Presión: 17 a 18 kg/cm2.

• Temperatura del Tope: 40 a 45 °C.

• Temperatura del Fondo: 75 a 85 °C.

El equipo es del tipo plato de campana, y su principal función es la absorción

del CO2 y rectificación del amoníaco.

La mezcla gaseosa y liquida constituida por NH3, CO2, H2O y gases inertes,

procedentes del precondensador E-100, sigue la condensación en el baño de la

columna en presencia de amoníaco de reflujo que llega de los platos de la

columna.

Durante la condensación del CO2, la temperatura de la solución tiende a

aumentar por causa del calor de reacción que se desarrolla durante la absorción

química; por lo tanto, es extremadamente importante mantener la temperatura del

baño en unos 75 a 80°C, para así evitar el escape de CO2. Si éste escapa se

entorpece el funcionamiento de la columna, ya que pasa al tramo de platos y se

pone en contacto con el amoníaco puro, formando así carbamato sólido.

La temperatura del baño se mantiene constante por medio del reflujo de

amoníaco, que desciende por tramo de los platos de la columna C-1. El TIC-2,

instalado en el fondo de la columna, acciona la válvula TCV-2 que alimenta el

amoníaco en la parte superior del tramo de los platos.

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Secc.: 1

El caudal del amoníaco se registra en el instrumento FIT-10. El nivel en el

fondo de la columna se mantiene por medio del instrumento LIC-6, que actúa

sobre la válvula neumática LCV-6 para regular el suministro del carbonato de la

sección de 4,5 kg/cm2 (baja presión) al precondensador E-100 y en consecuencia,

al fondo de la columna C-1.

La solución procedente del fondo de la columna C-1 se envía por medio de

las bombas PA-1 A/B, a una presión de descarga de 150 kg/cm2, al mezclador

ME-18, entrando así en el ciclo de recuperación de alta presión. En el fondo de la

columna se encuentra la alarma de bajo nivel lLA-6 y la alarma de alto nivel hLA-

6.

El caudal de la bomba PA-1 A/B se regula mediante un controlador manual

de velocidad. En la línea de descarga de cada bomba se encuentra instalado el

instrumento HPS-8/9, para el disparo del equipo en caso de alta presión por algún

taponamiento de las líneas.

Desde el fondo de la columna sale una corriente de inertes saturados de

NH3, con trazas de agua y un porcentaje residual bajo de CO2, que alimenta la

sección de rectificación de la columna.

Los platos de la columna se alimentan con amoníaco líquido puro, que

desciende en contracorriente con el gas que sube y absorbe así el CO2 residual,

hasta obtener trazas de CO2 en el gas de tope. Por el tope de la columna C-1 sale

la corriente de inertes saturada de amoníaco que se recupera por condensación

en los F-13 A/B.

La columna, en la parte media superior, está provista de cinco platos con

campanas de burbujeo; dispone además de instrumentos que indican la

temperatura TI-101-30/31 (localizados en el fondo y tope del equipo

respectivamente) y mediante los indicadores TI-101-32/33/34, colocados en el

primer, segundo y cuarto plato respectivamente.

En caso de emergencia y cuando se haya formado sobre los platos

compuestos sólidos debido a la reacción entre el CO2 y NH3, se prevé la

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Secc.: 1 posibilidad de enviar agua de lavado sobre los mismos, regulando su caudal por

medio del transmisor indicador de caudal FIT-13 y la válvula neumática manual

HCV-7. Cuando la columna ha vuelto a las condiciones de régimen se cierra el

agua y se prosigue la marcha normal.

Naturalmente, durante la operación de lavado, el perfil de temperatura de la

columna se incrementa, empezando por la sección cercana al punto de lavado.

Este aumento de temperatura es debido al calor de reacción que se desarrolla

entre el agua y el amoníaco. Para evitar un incremento alto de esta variable, se

corta el amoníaco de reciclo al momento del lavado.

5.4.3.5.- Condensadores de NH3, F-13 A/B

Los inertes saturados de amoníaco procedentes del tope de la columna C-1,

entran por la carcasa del F-13 A/B. Las condiciones operacionales de dichos

condensadores son:


• Temperatura entrada del gas: 40 a 45 °C.

• Temperatura salida del gas: 30 a 35 °C.

• Temperatura salida NH3 líquido: 30 a 35 °C.

En los condensadores F-13A/B los vapores de NH3, cuya temperatura se

registra con el TR-15, se enfrían y condensan a causa de la circulación del agua

de enfriamiento en el lado de los tubos de éstos.

El amoníaco líquido se acumula en el fondo del condensador F-13A/B,

donde se succiona para luego descargarlo al tanque SR-1. La temperatura del

amoníaco se observa en el indicador de temperatura TI-101-35. Los gases inertes

y los de amoníaco no condensados salen por la parte superior del condensador F-

13B, descargándose en el tanque SR-1.

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Secc.: 1

5.4.3.6.- Columna de Absorción de NH3, C-3

Desde el tanque SR-1, los gases inertes suben saturados de vapor de NH3 a

una temperatura de casi 35 °C y entran en la columna C-3. En el relleno de anillos

“rashing” de 1½”, los vapores encuentran con el NH3 líquido que viene del

condensador F-14, donde ocurre la absorción del NH3.

Las condiciones operativas de la columna de absorción C-3 son:


• Temperatura entrada del gas: 30 a 35 °C.

5.4.3.7.- Condensador Final de Amoníaco F-12

Los inertes y el NH3 todavía no condensados entran en el condensador final

F-12, del tipo de haz de tubos vertical. Dado que se debe alcanzar una

temperatura lo más baja posible para obtener una buena recuperación del

amoníaco, se ha empleado como fluido de enfriamiento el NH3 a (-28) °C,

proveniente de los límites de batería.

La temperatura de los inertes que salen del condensador se indica por el

instrumento TR-103-30; la descarga de los gases se realiza a través de la válvula

PCV-3, que al ser accionada por el instrumento PIC-3 mantiene la presión del

sistema en el valor deseado, descargando los inertes al venteo cada vez que la

presión aumenta.

El amoníaco recuperado se recoge en el tanque SR-1, donde también se

recoge el amoníaco de insumo procedente de los límites de batería y que llega al

tanque con dos corrientes diferentes al ser utilizado como medio de enfriamiento

en los enfriadores F-12 y F-14.

La capacidad de enfriamiento del amoníaco de insumo se reparte entre el F-

12 y F-14 (según se requiera) por medio de la válvula TCV-14, accionada por el

controlador de temperatura TIC-14, ajustando así el valor de la temperatura que

se desea en la mezcla que sale del F-12 (-6 ° C).

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Secc.: 1

El caudal de amoníaco de insumo a la planta se registra en los instrumentos

FI-1 y en el totalizador FIQ-1. En el tanque SR-1 está instalado el LIC-8, que

actúa sobre la válvula LCV-8, regulando el aporte de amoníaco. El amoníaco es

succionado del tambor por la bomba centrifuga PC-5 A/B y se descarga una parte

a la columna C-1 y la otra a la succión de las bombas alternativas PA-2 A/B, para

entrar en el ciclo de alta presión. La temperatura del tanque se lee en la

termocupla TI-101-36.

5.4.4.- SECCIÓN DE PURIFICACIÓN Y RECUPERACIÓN DE BAJA

PRESIÓN (4,5 Kg/cm2).

Se lleva a cabo en los siguientes equipos.

• Descomponedor F-7

• Separador SC-2

• Condensador F-10

• Tanque de Solución de Carbonato SR-3

5.4.4.1.- Descomponedor F-7

La solución que procede de la etapa de descomposición de 18 Kg/cm2, se

expande en la válvula LCV-3 y entra en el descomponedor F-7; éste es un

intercambiador de haz de tubos vertical. Las condiciones de funcionamiento del

descomponedor F-7 son:


• Temperatura en el Tope: 130 a 140 °C

El calor de descomposición del carbamato lo proporciona el vapor de 5,5

kg/cm2, que condensa en el lado de la carcasa. La cantidad de vapor se regula

mediante la válvula TCV-3, que es accionada por el instrumento TIC-3, que se

ajusta de acuerdo con la temperatura que se quiere a la salida.

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Secc.: 1


En la expansión de la solución a través de la válvula LCV-3 y durante la

descomposición, se desarrolla una fase mixta donde la fase gaseosa que se

separa de la solución en el separador SC-2.

La fase gaseosa que sale del tope del separador SC-2 pasa a la sección de

recuperación; el líquido se recoge en el fondo del separador SC-2, donde el

instrumento LIC-4 controla el nivel regulando el flujo de líquido a través de la

válvula LCV-4. En el separador se encuentra la alarma por bajo nivel lLA-4 y la

alarma por alto nivel hLA-4.

5.4.4.3.- Condensador de Carbonato F-10

El condensador, es un intercambiador de haz de tubos vertical por donde

circula el agua de enfriamiento necesaria para eliminar el calor de la reacción. Los

gases que proceden del separador SC-2 (NH3, CO2 y H2O) se absorben en una

solución débil de carbonato que procede de la columna C-2 (sección de

recuperación de 0,8 kg/cm2). Las condiciones de operación del condensador F-10

son:


• Temperatura en el Tope: 40 a 45 °C.

Los gases y la solución débil de carbonato se mezclan antes de entrar en el

lado de la carcasa del condensador en el cual se verifica la absorción. Los gases

procedentes del separador SC-2, a una temperatura de unos 135°C, burbujean

en el condensador F-10 que trabaja lleno de solución para que la condensación

ocurra en la fase líquida.

El condensado que se forma provoca un aumento del nivel en la solución, la

cual rebosa hasta el SR-3 por la parte media, mientras que los gases que no se

logren condensar también son enviados al SR-3, pero por la parte alta. La

temperatura de la solución se lee en la termocupla TI-101-43.

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Secc.: 1

El nivel de la solución se mantiene por medio de un rebose mientras una

espía visual (SP) permite averiguar si la solución rebosa. En caso de

taponamiento de la línea del líquido, se puede lavar en los dos sentidos utilizando

el sistema de lavado correspondiente. Un sistema igual de lavado se encuentra

en la línea de gases.

5.4.4.4.- Tanque de solución de Carbonato SR-3

Este tanque tiene dos funciones:

1. Durante la marcha normal recoge la solución de carbonato

condensado en el F-10, las que luego son recirculadas a la sección de

18 kg/cm2.

2. Durante la parada se almacena las soluciones contenidas en las

secciones de alta y media presión, cuando las mismas van a ser

vaciadas.

La solución es succionada por las bombas PC-2 A/B y se envía a la tubería

de entrada del gas al precondensador E-100, donde sirve para hacer condensar

en dicho equipo los gases que salen del tope del separador SC-1. El tanque

recibe también los gases que proceden del F-10 y por esto, encima del tanque, se

ha instalado un regulador de presión que acciona la neumática PCV-12. En el

fondo del tanque hay una conexión de vapor de 5,5 kg/cm2, que sirve para

desgasificar el tanque si es necesario efectuar trabajos de soldadura.

5.4.5.- SECCIÓN DE PURIFICACIÓN Y RECUPERACIÓN DE VACÍO (0,8

Kg/cm2).

Se efectúa en los siguientes equipos.

• Descomponedor F-8

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Secc.: 1

• Separador SC-3

• Condensador F-9 A/B

• Columna de Absorción de Amoníaco C-2

• Enfriador de Solución de Carbonato F-15

• Tanque de Urea SR-2 A/B

5.4.5.1.- Descomponedor F-8

La solución que procede de la sección de descomposición de 4,5 kg/cm2, se

expande en la válvula LCV-4 y entra en el descomponedor F-8, constituido por un

intercambiador de haz de tubos vertical. Las condiciones de operación son:

• Presión: 0,8 a 0,9 kg/cm2.

• Temperatura Tope: 104 a 109 °C

El calor para la descomposición del residuo del carbonato es suministrado

por vapor a 3,5 kg/cm2 de presión, que condensa en el lado de la carcasa. La

cantidad de vapor necesario se regula mediante la válvula TCV-4, accionada por

el instrumento TIC-4, al cual se le ha ajustado valor de la temperatura que se

desea en la mezcla de salida del descomponedor y que va al separador SC-3.


En la expansión de la solución, a través de la válvula TCV-4, y durante la

descomposición, se desarrolla una fase gaseosa que se separa de la solución en

el separador SC-3.

La fase gaseosa que sale del tope del separador SC-3 sigue hacia la

recuperación, mientras que el líquido se acumula en el fondo del separador SC-3,

donde el nivel es indicado por el instrumento LI-9. La solución acuosa de urea de

75 a 80% en peso se puede succionar directamente por medio de la bomba

centrifuga PC-4 A/B y enviarla a la sección de evaporación, o se puede almacenar

en los tanques SR-2 A/B.

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Secc.: 1

5.4.5.3.- Precondensador y Condensador F-9 A/B

Los gases que proceden del separador SC-3 entran en el precondensador F-

9A, donde se condensan parcialmente hasta 75 °C. Por el fondo del mismo

equipo se descarga o elimina la cantidad de agua de reacción que no ha salido

con la solución de urea de 75 al 80%, esta puede ser enviada al drenaje o al

tanque de efluentes SR-10 perteneciente a la sección de evaporación. La

temperatura de salida se controla regulando el flujo de agua de enfriamiento en el

lado de la carcasa por medio de la válvula TCV-7.

Una temperatura mas baja permite una mayor condensación del agua, pero

al mismo tiempo una mayor pérdida de amoníaco condensado en ella. Las

condiciones de operación del precondensador son:


• Temperatura: 75 a 80 °C.

• La temperatura se lee en la termocupla TI-101-41.

Siendo la presión de trabajo del precondensador F-9 A inferior a la presión

atmosférica, la línea de descarga del condensado termina en un sello hidráulico

para impedir la entrada de aire.

Los gases salen del precondensador F-9 A, entran en el condensador F-9 B,

donde se enfrían hasta una temperatura de casi 44°C por medio de una

circulación de agua de enfriamiento en el lado de la carcasa de intercambiador.

Las condiciones de operación del condensador son:


• Temperatura de los Efluentes: 35 a 40°C.

De la parte inferior del condensador F-9 sale una fase líquida que pasa a la

columna C-2. La temperatura de la fase líquida es indicada por el instrumento TI-

101-46. Los gases en su mayoría constituidos por amoníaco, salen de la parte

superior del condensador a una temperatura aproximada de 44 °C y se envía a la

columna C-2 para su recuperación.

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Secc.: 1

5.4.5.4.- Columna de Absorción de Amoníaco C-2

Las condiciones de funcionamiento de la columna de absorción de amoníaco

son:

• Presión: 0,65 a 0,75 ATA

• Temperatura Solución Entrada: 5 a 10°C.

• Temperatura Solución Salida: 10 a 15°C.

La columna de absorción es del tipo de relleno con anillos “rashing”, donde la

solución débil de carbonato sub-enfriada en el intercambiador F-15 (absorbente)

desciende del tope y los gases suben desde el fondo en contracorriente. Durante

la absorción del amoníaco y del CO2 residual, la solución se calienta y el calor de

reacción se elimina haciendo circular la solución del fondo de la columna C-2 a

través del intercambiador F-15, donde se enfría.

La temperatura del fondo de la columna se indica por medio del instrumento

TI-101-47 y el nivel de la solución se mantiene en el valor deseado por el

instrumento LIC-7, el cual actúa sobre la válvula LCV-7 controlando la descarga a

través de las bombas centrifugas PC-3 A/B quienes envían la solución a la

sección de recuperación de 4,5 kg/cm2.

La presión del sistema se mantiene por medio del instrumento PIC-2 que

actúa sobre la válvula PCV-2 y regula el vapor de alimentación al eyector EJ-2, el

cual extrae los gases no absorbidos en la columna C-2.

5.4.5.5.- Enfriador de la Solución de Carbonato F-15

La solución de carbonato que se calienta durante la absorción debe ser

enfriada y recirculada a la columna C-2. Parte del fondo de la columna C-2 es

enviado al ciclo de recuperación de 4,5 kg/cm2 específicamente al F-10, a través

de la bomba PC-3 A/B para mantener el balance de material de la columna; el

resto de la solución se envía, por medio de la bomba PC-20 A/B, al rehervidor F-

15 de tipo olla o caldera, donde se enfría vaporizando el amoníaco que se

encuentra en el lado carcasa. El amoníaco vaporizado pasa al condensador F-14

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Secc.: 1 donde se condensa nuevamente por medio del amoníaco de insumo que llega del

límite de batería a la temperatura de -28°C.

El amoníaco condensado en el F-14 se envía nuevamente al fondo del

rehervidor tipo olla F-15, por medio de la bomba PC-21 A/B, y aquí se repite el

ciclo. El nivel en el condensador F-14 se mantiene por medio del LIC-11 que

controla, por medio de la válvula LCV-11, la descarga de la PC-21 A/B. Las

condiciones operativas del intercambiador F-15, del lado de la carcasa son:

• Presión: 4,5 a 5 kg/cm2.

• Temperatura: 0 a 6 °C.

La temperatura de la solución ya enfriada es de unos 6 °C y se indica por

medio del instrumento TI-101-44. Esta temperatura debe ser observada

rigurosamente, puesto que si desciende por debajo de 0°C, pueden producirse

precipitaciones de compuestos sólidos.

La temperatura de la solución se regula por medio del instrumento PIC-14, el

cual controla la presión del amoníaco por acción de la válvula PCV-14 y en

consecuencia la temperatura de evaporación.

5.4.5.6.- Tanques de Urea SR-2 A/B

A la salida de la sección de purificación, la corriente de urea se puede enviar

a los tanques SR-2 A/B, los cuales con sus respectivas capacidades, pueden

absorber la diferencia de carga entre la sección de síntesis y la sección de

evaporación, actuando como pulmones. Los niveles de los tanques son

registrados por los instrumentos LT-12 A/B, mientras que la temperatura de la

solución de urea de los mismos es indicada por los instrumentos TI-101-50 y TI-

101-51. En caso de enfriamiento de la solución el ajuste se realiza con vapor de

3,5 kg/cm2.

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Secc.: 1

5.4.6.- SECCIÓN DE EVAPORACIÓN AL VACÍO

La función de esta sección es la de concentrar la solución urea, que sale de

la sección de 0,8 ATA a 75%, hasta el 99,8% en peso para luego enviarla a la

sección de perlado. La evaporación de bajo vacío evita trabajar a temperaturas

demasiado elevadas, las cuales incrementarían el contenido de biureto en la urea

al pasar por la sección de concentración.

5.4.6.1.- Concentrador Bajo Vacío F-30

La solución que sale de la sección de 0,8 ATA a una concentración

aproximada de 75% en peso es enviada al primer concentrador F-30 el cual

opera a una presión de 0,3 ATA. Este suministra el calor necesario para la parcial

evaporación del agua contenida en la solución. El calor necesario para la

evaporación del agua es suministrado por medio del vapor de 5,5 ATA.

La solución que alimenta el equipo se encuentra a unos 100°C de

temperatura, y sale a unos 130°C. La temperatura de salida es controlada por

medio del instrumento TIC-157 el cual actúa regulando, por medio de la válvula

TCV-157, el caudal de vapor suministrado al equipo.

5.4.6.2.- Primer Separador de Vacío SC-30

La fase mixta que sale del tope del concentrador de vacío F-30 entra al SC-

30 donde se separan los vapores de NH3, CO2 y agua presentes en la solución

ureica, el cual opera a la presión cerca de -540 mmHg.

Los vapores separados son extraídos por medio del primer grupo de vacío B-

30 y luego condensados; mientras que la solución que sale por el fondo de éste

equipo es enviada, por diferencia de presión, al F-31.

5.4.6.3.- Segundo Concentrador Bajo Vacío F-31

La solución de urea concentrada que sale por el fondo del separador SC-30

es enviada al segundo concentrador de vacío F-31, que opera a la presión de 0,03

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Secc.: 1 ATA. Este suministra el calor necesario para la evaporación del agua residual

contenida en la solución que sale del SC-30

El calor que se requiere durante la evaporación del agua es suministrado por

vapor de 5,5 ATA. La solución sale de este equipo a unos 140 °C de temperatura,

y éste valor es controlado por medio del instrumento TIC-164 que actúa sobre la

válvula TCV-164, regulando el caudal de vapor suministrado al equipo.

5.4.6.4.- Segundo Separador de Vacío SC-31

La fase mixta que sale del tope del concentrador de vacío F-31 (-715 mmHg)

entra al SC-31 donde se separa los vapores de NH3, CO2 y H2O presentes en la

solución ureica.

Los vapores separados son extraídos por medio del segundo grupo de vacío

B-31 y luego condensados, mientras la solución de urea fundida que sale del

fondo de este equipo es recolectada en el SC-32 para ser luego enviada al cesto

de perlado a través de las bombas PC-30 A/B.

El nivel en el acumulador SC-32 es controlado por medio del instrumento

LIC-165 (provisto de alarmas de alto y bajo nivel) el cual actúa regulando el caudal

de solución de urea fundida enviada por la bomba PC-30 A/B, a través de la

válvula LCV-165.

5.4.6.5.- Grupos de Vacío B-30 y B-31

Su función es crear el vacío necesario para el funcionamiento de las dos

etapas de concentración, para permitir la concentración de la solución proveniente

de la última etapa de recuperación de la planta de urea.

Para lograr la máxima evaporación del agua contenida en la solución de urea

se mantiene una diferencia de vacío entre el sistema F-30, SC-30 y F-31, SC-31

Los grupos de vacío están constituidos por los eyectores de vapor EJ-

10/11/12/13/14/15, del pre-condensador F-32, del pre-condensador F-35 y de los

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Secc.: 1 condensadores finales F-33/34/36/37, a los cuales se les inyecta agua de

enfriamiento. Los eyectores son alimentados con vapor de 3,5 ATA.

El control de vacío es efectuado por los instrumentos PIC-159 (primera etapa

de concentración) y PIC-162 A/B (segunda etapa de concentración) los cuales,

actuando respectivamente sobre las válvulas PCV-159 y PCV-162 A/B, regulan la

entrada de aire a los dos grupos de vacío.

Entre el primer y segundo separador de vacío está instalado también un

indicador de presión diferencial DPI-160. El condensado que sale de los

condensadores de los grupos de vacío es recogido en el tanque SR-10.

5.4.6.6.- Tanque Recolector de Aguas de Efluentes SR-10

Su función es recolectar el condensado de proceso que sale de los grupos

de vacío y actuar como guardia hidráulica. Dicho condensado contiene amoníaco,

dióxido de carbono y urea. La capacidad de este tanque es de unos 44 m3.

El mismo está equipado de un indicador de temperatura TI-101-62 y de un

indicador de nivel LIT-153 (previsto de alarma de alto y bajo nivel en el tablero de

control).

5.4.7.- SECCIÓN DE PERLADO

La urea fundida proveniente del SC-32 termina en el ciclo de su producción

en la sección de perlado, la cual esta constituida por los siguientes equipos:

• Torre de Perlado B-1

• Cestos de Perlado B-20 A/B

5.4.7.1.- Cesto de Perlado B-20 A/B

La urea fundida se somete al perlado por medio de un cesto rotativo,

diseñado de forma tal que se pueda obtener un producto de granulometría

constante y distribuida uniformemente en la caída. El cesto se acciona por un

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Secc.: 1 motor eléctrico de velocidad variable, para poder fácilmente perlar más o menos

urea en función de la capacidad de la instalación.

De los dos cestos empleados para producir el perlado deseado uno esta en

funcionamiento y el otro como relevo, listo para ser puesto en marcha de tal forma

que se reduzca al mínimo el tiempo de sustitución del otro equipo.

Cada cesto está unido a un sistema de pantógrafo para poderlo levantar

fácilmente de la posición de trabajo y mediante conexiones rápidas se une a la

línea de urea fundida y a la línea de vapor que se emplea para recalentar el cesto

antes de ponerlo en funcionamiento.

5.4.7.2.- Torre de Perlado B-1

La urea que sale del cesto de perlado bajo la forma de pequeñas gotas, cae

a lo largo de la torre y por medio de aire en contracorriente se enfría y solidifica.

El aire sube a lo largo de la torre por tiro forzado, aspirado por los ventiladores

VV-3/4/5/6, entra por una serie de ventanas situadas en la base de la torre y

después de haber enfriado el producto sale a la atmósfera por la parte superior de

la misma.

La urea solidificada se recoge sobre las cintas transportadoras ET-2 A/B y es

descargada en la cinta recolectora ET-24, ésta a su vez alimenta una tolva

armada de una parrilla que retiene los posibles gruesos o costras que caen de la

torre de perlado.

El producto que sale de la tolva se envía directamente a la cinta

transportadora ET-25, para distribuir el producto a las cintas transportadoras de la

siguiente manera: ET-201 A/B en donde se encuentra la balanza FI-10 y el

totalizador de producción FIQ-10, ET-201 B/B, ET-202 A/A, ET-205 A/C, ET-205

B/C, ET-205 C/C hacia el almacén 302 y ET-20 A/B, ET-201 B/B, ET-202 A/A,

ET-204 A/B, ET-204 B/B hacia el almacén 314.

El producto grueso que se separa en la parrilla de tolva se envía de la cinta

ET-22 al tanque de disolución SR-5, donde se disuelven las costras por medio de

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Secc.: 1 una solución amoniacal de la fosa SR-14 enviada a través de la bomba PC-28. El

tanque esta provisto de un agitador AG-6, un ventilador VV-2 (para la extracción

de los vapores) y un recalentador que utiliza vapor de 3,5 Kg/cm2.

La solución del tanque SR-5 se succiona por medio de la bomba de reciclo

PC-9 y puede hacerla recircular al mismo tanque o enviarla al tanque de urea SR-

2 A/B, después de hacerla pasar por el filtro de solución FI-7. De este modo se

envía la solución a la sección de evaporación al vacío.

5.4.8.- SECCIÓN DE TRATAMIENTO DE EFLUENTES

Dicha sección tiene la doble finalidad de:

1. Resolver el problema de contaminación creado por las descargas

líquidas de la planta.

2. Recuperar el mismo tiempo los reactivos que de una u otra forma se

desperdician, reciclándolos al proceso e incrementando de esta forma

el factor de utilización de los mismos.

Esta constituida por los siguientes equipos:

• Precalentador de la Columna de Destilación F-39 A/B

• Columna de Destilación C-10

• Precalentador del Hidrolizador F-40 A/B

• Hidrolizador de Urea F-41

• Re-hervidor de la Columna de Destilación F-43

• Condensador de Cabeza de la Columna de

Destilación F-42

• Acumulador de Reflujo SR-12

• Enfriador del Condensador del Hidrolizador F-44

Esta sección puede marchar independientemente de la planta de urea

gracias a la gran capacidad del tanque de recolector de aguas efluentes SR-10.

El agua que contiene amoníaco, CO2 y urea, proveniente desde el primer y el

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Secc.: 1 segundo grupo de vacío de la sección de evaporación al vacío, es almacenada en

el tanque recolector de aguas de efluentes SR-10.

De ahí es bombeada, a través de las bombas PC-31 A/B a la columna de

destilación C-10, la cual opera a la presión aproximadamente 1,5 ATA.

5.4.8.1.- Precalentadores de la Columna de Destilación F-39 A/B

Su función es la de precalentar la solución bombeada por las bombas PC-31

A/B en contracorriente con el agua purificada que sale del fondo de la columna de

destilación, antes de que esta ingrese a la C-10.

5.4.8.2.- Columna de Destilación C-10

En dicha columna se encuentran instalados 17 platos en el tramo superior y

28 platos en el tramo inferior. El espacio entre plato y plato en los tramos superior

e inferior es de 510 mm; los dos tramos son separados por un plato chimenea.

La alimentación de la columna se efectúa al plato Nº 30 o al plato Nº 43. La

solución es enviada al tramo superior de la columna donde se efectúa la primera

separación del amoníaco a la temperatura de unos 100°C. El caudal de agua que

es enviada por la bomba PC-31 A/B es controlado por el instrumento FIC-221 el

cual actúa sobre la válvula FCV-221, puesta a la descarga de dicha bomba.

La temperatura de salida del agua que alimenta la columna es indicada por

medio del instrumento TI-101-66, mientras que la temperatura del agua tratada

que sale del F-39 A/B es indicada por el instrumento TI-101-74.

Debido a que la solución está contaminada con urea, una parte de ésta sale

por el plato chimenea y es enviada, por medio de las bombas PC-32 A/B al

Precalentador del Hidrolizador F-40 A/B.

Edic.: 1 Fecha: 00-00-00

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Secc.: 1

5.4.8.3.- Precalentador del Hidrolizador F-40 A/B

Aquí la solución que sale de la C-10 se precalienta en contracorriente con el

agua que sale del Hidrolizador F-41. La solución alimenta el hidrolizador a una

temperatura de 200°C.

El caudal de solución, que desde el plato chimenea es enviada al F-40 A/B,

es regulada por la válvula LCV-222 puesta a la descarga de la bomba PC-32 A/B,

controlada a su vez por el instrumento LIC-222. De la misma forma, el caudal de

agua que sale del hidrolizador y alimenta el F-40 A/B, es regulado por la válvula

LCV-228 puesta a la salida del F-40 A/B, controlada a su vez por el instrumento

LIC-228.

Las termocuplas TI-101-67/71/73, indican las temperaturas de entrada y

salida del intercambiador de la solución que sale del plato chimenea de la

columna y del agua que sale del hidrolizador.

5.4.8.4.- Hidrolizador F-41

La solución calentada por el F-40 A/B pasa al Hidrolizador F-41, donde se

descompone la urea en amoníaco y CO2 por medio de vapor de 30 Kg/cm2,

suministrado directamente al equipo.

La presión de trabajo del hidrolizador es controlada por el instrumento PIC-

229, que actúa sobre la válvula PCV-229, puesta en la línea de descarga de los

vapores. Se ha previsto también alarmas por alto y bajo nivel con señal en el

tablero de control; el caudal de vapor que alimenta el hidrolizador es controlado

por el instrumento FIC-223, que actúa sobre la válvula FCV-223. La temperatura

de operación del hidrolizador es indicada por el instrumento TI-227 y registrada

por el instrumento TI-101-72.

El agua tratada en el hidrolizador regresa a la columna alimentando el tope

del tramo inferior de la misma, en el cual el amoníaco residual es separado por

medio de vapor producido en el rehervidor F-43, el cual a su vez es alimentado

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Secc.: 1 con vapor de 5,5 ATA. El caudal de vapor que alimenta el rehervidor es controlado

por el instrumento FIC-224, que actúa sobre la válvula LCV-224.

El nivel del líquido en el fondo de la columna es controlado por medio del

instrumento LIC-224, que actúa regulando el caudal del líquido descargado por

medio de la válvula LCV-222, puesta a la salida de intercambiador F-44 A/B.

Los vapores que salen del tope de la columna son condensados, junto con

los vapores del hidrolizador, por el Condensador F-42 por medio de agua de

enfriamiento y es controlado por el instrumento FIC-222, que actúa sobre la

válvula FCV-222. La solución producida es recuperada en el acumulador de reflujo

SR-12, desde el cual una parte de esta solución es enviada como reflujo al tope

de la columna C-10 por medio de las bombas PC-33 A/B. El exceso de solución

carbamato de amonio del SR-12 es reciclado al condensador de carbamato de

amonio F-10 de la sección de recuperación a 4,5 kg/cm2.

El agua purificada que contiene solamente trazas de amoníaco, es enfriada

desde 130°C hasta 70°C en los intercambiadores F-39 A/B y luego es enviada al

enfriador del condensado del proceso F-44, donde es enfriada hasta una

temperatura de 45°C aproximadamente. El intercambiador de calor tiene lugar por

medio de agua de enfriamiento que atraviesa el intercambiador por el lado de la

carcasa.

La cantidad de agua tratada descargada de la sección de tratamiento de

aguas efluentes es medida por medio el instrumento FIT-225 y regulada por la

válvula LCV-224.

6. APÉNDICES

APÉNDICE 1: EQUIPOS PRINCIPALES DE LA SECCIÓN DE SÍNTESIS Y RECUPERACIÓN DE ALTA PRESIÓN

(150 kg./cm

2 )

TAG

Nombre del Equipo

Capacidad

del Equipo (m

3 )

(1)

Fluido que maneja

Flujo

kg/h (2)

Flujo

kg/h (2)

CO

2 15.291

61,40

NH3

21.531

36,36

Carbamato de Amonio

64.799

59,2

A-1

Reactor de Síntesis

77

Solución de Urea al 32,51%

101.621

101,4

Solución de Urea al 32,51%

101.621

101,4

NH3

12.512

144,0

Vapor de Salida: 63,6% NH3;

23,2% CO

2 37.293

299,6

F-1

Despojadora

(Stripper)

113

Salida Solución de Urea al

42,97%

76.840

80,54

Vapor al C

ondensador: 52,1%

NH3; 41,8% CO

2 45.532

347

Reciclo: 42,59% NH3; 41,8%

CO

2 18.012

16,61

Reciclo de Agua

2.271

1,96

F-5

Condensador de

Carbamato de

Amonio

8

Salida al F-5: 47,7% NH3;

37,45% CO

2; 2,17% Urea

65.815

60,99

Vapor de Salida del F-1

37.293

299,6

Carbamato de Amonio

64.799

59,2

F-6

Condensador de

Carbamato de

Amonio

8

Vapor de Salida del F-6:

66,6% NH3; 2,07% CO

2 1.016

11,0

Referencias:

(1). Instrucciones de Trabajo. Planta de Urea, Inst. 301-A. 30/05/2000

(2). B

alance de materia N° DIS-6D-6D-06504. UREA 750 TM/D (Diseño). Snam

progetti, 08/10/1969

APÉNDICE 2: EQUIPOS PRINCIPALES DE LA SECCIÓN DE PURIFICACIÓN Y RECTIFICACIÓN DE MEDIA PRESIÓN

(18 kg./cm

2 )

TAG

Nombre del

Equipo

Capacidad

del Equipo (m

3 )

(1)

Fluido que maneja

Flujo

kg/h (2)

Flujo

kg/h (2)

Salida Solución de Urea del

F-1 al 42,97%

76.840

80,54

SC-1

Separador de

Vaporesde Alta

Presión

14

Vapor a la C-1: 75,91% NH3; 17,93% CO

2 26.656

2.500

F-4

A/B

Descomponedores

de Media Presión

Solución de Urea: 7,08% NH3; 1,99% CO

2;

64,5% Urea

51.200

45

Salida de Vapor: 99,09% NH3

35.834

2.600

Reciclo de Carbonato: 44,47% NH3; 10,72%

CO

2 7.610

8,34

Amoníaco al 99,91%

19.580

33

Reciclo: 42,59% NH3; 31,07% CO

2 18.012

16,61

C-1

Columna de

Absorción de CO

2 y Rectificación de

NH3

19


2;

64,5% Urea

51.200

45

Salida de Vapor: 99,09% NH3

35.834

2.600

Amoníaco al 100%

32.972

56,8

F-13

A/B

Condensadores de

Amoníaco

5,03

Vapor: 87,77% NH3

2.862

238,5

Amoníaco al 100%

32.972

56,8

SR-1

Tanque de

Amoníaco

36,2

Vapor: 87,77% NH3

2.862

1,7

F-12

Condensador Final

de Vapores de NH3

0,50

Amoníaco al 99,9%

1.097

22,7

Salida de Inertes del F-12: 9,85% NH3

325

22,7

Salida de A,opníaco del S

R-1: 99,91% NH3

53.623

90,5

C-3

Columna de

Absorción de

Amoníaco

Entrada de Amoníaco al 99,9%

17.017

27,4

Referencias:


(2). B



APÉNDICE 3: EQUIPOS PRINCIPALES DE LA SECCIÓN DE PURIFICACIÓN Y RECTIFICACIÓN DE BAJA

PRESIÓN

(4,5 kg./cm

2 )

TAG

Nombre del

Equipo

Capacidad

del Equipo (m

3 )

(1)

Fluido que maneja

Flujo

kg/h (2)

Flujo

kg/h (2)

F-7

Descomponedor

de Baja Presión

1,60


2;

64,5% Urea

51.200

45

Vapor de Salida: 48,98% NH3; 12,06% CO

2;

38,96% Urea

4.918

1.970

SC-2

Separador de

Vapores de Media

Presión

5,30


2;

71,15% Urea

46.282

40,1

Vapor de Salida del S

C-2: 48,98% NH3;

12,06% CO

2; 38,96% Urea

4.918

1.970

Entrada al F-10: 36,22% NH3; 8,28% CO

2;

55,5% Urea

2.692

2,87

F-10

Condensador de

Carbonato

4

Salida del F-10: 44,47% NH3; 10,72% CO

2 7.610

8,34

SR-3

Tanque de

Solución de

Carbonato

56,7

Salida del F-10, entrada al S

R-3: 44,47%

NH3; 10,72% CO

2 7.610

8,34

Referencias:


(2). B



APÉNDICE 4: EQUIPOS PRINCIPALES DE LA SECCIÓN DE PURIFICACIÓN Y RECTIFICACIÓN DE PRESIÓN

DE VACÍO (0,8 kg./cm

2 )

TAG

Nombre del

Equipo

Capacidad

del Equipo (m

3 )

(1)

Fluido que maneja

Flujo

kg/h (2)

Flujo

kg/h (2)

F-8

Descomponedor

de Vacío

2,4


2;

71,15% Urea

46.282

40,1

Entrada Solución de Urea: 2,65% NH3; 0,93%

CO

2; 71,15% Urea

46.282

40,1

Vapor: 20,56% NH3; 4,42% CO

2; 75,02% Urea

5.044

10.960

SC-3

Separador de

Vapores de Baja

Presión

8,80


2;

79,62% Urea

41.238

34,9

Entrada de Vapor: 82,35% NH3; 8,45% CO

2 793

1.610

Solución de Entrada: 16,96% NH3; 8,21% CO

2 1.899

1,97

Reciclo de Entrada: 36,22% NH3; 8,21% CO

2 80.959

86,12

C-2

Columna de

Absorción de NH3

5,7

Salida de C-2

83.651

89,2

Vapor: 20,56% NH3; 4,42% CO

2; 75,02% Urea

5.044

10.960


2 1.899

1,97

F-9

A/B

Precondensador y

Condensador

Vapor del C

-2: 82,35% NH3; 8,45% CO

2 793

1.610

Solución Amoniacal: 36,22% NH3; 8,28% CO

2;

55,5% H

2O

83.651

89,2

F-15

Enfriador de

Solución de

Carbonato

4,30

Solución Amoniacal: 36,22% NH3; 8,28% CO

2;

55,5% H

2O

80.959

86,12

F-14

Condensador de

Amoníaco de

Enfriamiento

0,82

Amoníaco: 99,9%

17.017

27,4

Referencias:


(2). B



210 °C

3.6 kg/cm

2

TG-16

TV-1

1° Etapa

2° Etapa

4° Etapa

3° Etapa

5° Etapa

PCV 319

ATM.

PCV-6

F-25A

F-25B

F-11

FCV 1.1

F-25C

2BCL306/

F-25D

FCV 1.2

CO

2

Vapor

BCL205

XE – 2AX

XE – 2AY

XE – 4AX

XE – 4AY XE – 5AY

XE – 5BY

PCV-7

FIT-1.1

FIT-1.2

HSV 1

XE – 2BX

XE – 2BY XE – 4BX

XE – 4BY

40 °C

< 600 m

mH2O

40 °C

3.6 kg/cm

2

48 °C

40 kg/cm

2

145 °C

40 kg/cm

2

196 °C

17 kg/cm

2

48 °C

17 kg/cm

2

109 °C

69 kg/cm

2

48 °C

69 kg/cm

2

280 - 290 °C

30 kg/cm

2

Aire

F-20 50 – 60 °C

- (450 – 660) mmHg

8500 – 9300 RPM

(140 – 150) °C

(145 -150) kg/cm

2

12000 Nm

3 /h

CO

2 ( 97.6 - 98.5)%

N2 (1.12 - 1.15) %

O

2 (0.3 - 0.4) %

H2 < 0,5 %

FVC-1

VA AL

SC-14

H V C-

1.

P V C-

1.

VS-125

ATM.

ATM.

ATM.

2MCL607/SC-15

SC-17

SC-18

SC-16

SC-11

< 70 °C

((-88) – 450) mm H

2O

7. ANEXOS

ANEXO 1.

FIGURA N° 2: SECCIÓN DE COMPRESIÓN DEL CO

2

F-6

F-5

F-1

A-1

EJ-1

Viene del

CC-1

CO

2 + Aire

NH3

+

Carb

amat

o

P C V-

H S V-

PCV-318

Vapor de

30 kg/cm

2

PCV-4

Vapor

de 26

kg/cm

2

L C V-

Vapor de

3,5 kg/cm

2

Vapor de 5,5

kg/cm

2

PCV-1A PCV-1B

L C V-

11

Viene del

PA-1 A/B (C-

1)

H S V- 2

L C V-

11

S R

- 6

Viene de

PC-22 A/B

SC-5

SC-6

NH3

L C V-

10

Viene de

SC-14

ATM.

Va al

Fondo

F-4B

Urea

al

SC-1

PA- 2 A/B

Va al

SC-14

182-185 °C

150 kg/cm

2

Urea (30-34) %,

NH3, CO

2, H

2O

Carbamato y

Gases inertes

172-175 °C

145 -153 kg/cm

2 NH3/CO

2 = 3.3 – 3.6

H20/CO

2 = 0,4 – 0,6

185-195 °C

NH3, CO

2, H

2O,

Gases inertes

202-208 °C

Urea 42 %

min,

NH3, CO

2, H

2O

Carbamato

160-170 °C

NH3, CO

2, H

2O

Carbamato

150-160 °C

NH3, CO

2, H

2O

Carbamato

155 °C

145 -153 kg/cm

2

NH3, CO

2, H

2O

Carbamato

Líquido

~

TCV-

102

HCV-6

ME-18

ANEXO 2.

FIGURA N° 3: SECCIÓN DE SINTESIS Y RECUPERACION DE ALTA PRESIÓN (150 kg/cm

2 ).

ANEXO 3.

FIGURA N° 4: SECCIÓN DE PURIFICACIÓN Y RECUPERACION DE MEDIA PRESIÓN (18 kg/cm

2 ).

SR -

7

NH3 desde

Lím

ite de

batería -28°C

Va al

ME-18

SC-1

E-100

C-1

SR-1

F-14

Viene

del F15

Va al

F15

C-3

F-12

Viene del

Tope F-6

Viene del

Fondo de

F-1

Urea

al F-7

Viene del

SR-3

Va al

SC-10

Vapor de

5,5 kg/cm

2

PA-1A/B

Vapor de

10 kg/cm

2

TCV-13

LCV-3

TCV-11

LCV-6

Ent. H

2O

enfria.

Sal. H2O

enfria.

F-4A

F-4B

HCV-7

Ent. H

2O

enfria.

H2O

PCV-1A

H2O

del

SC-14

HCV-3

TCV-14

LCV-2

LCV-116

Atm

.

H S V- 3

T C V- 2

Va a PA-2A/B

PC-5 A/B

PC-1 A/B

L C V- 8

PCV-3

18 kg/cm

2 Urea

42 %

min, NH

3,

CO

2, H

2O

Carbamato

155 °C

NH

3, CO

2, H

2O

Carbamato

30 - 35 °C

40-45 °C NH

3

Rectificado

75 -85 °C

40 – 80 %

Nivel

20 - 35°C

20 – 80

%Nivel

150 - 158 °C

95 - 105 °C 160 - 178 °C

Urea 60% min,

NH

3, CO

2, H

2O

Carbamato

12 °C

30 - 35 °C

Va al

SC-10

PC-2 A/B

HCV-2

Va al SR-3

F-13B

F-13A

ANEXO 4.

FIGURA N° 5: SECCIÓN DE PURIFICACIÓN Y RECUPERACION DE BAJA

PRESIÓN (4,5 kg/cm

2 ).

F-7

SR-3

ATM.

PC-2 A/B

~~

LCV-6

F-10

ATM.

PCV -12

PC-3 A/B

LCV-7

140 °C

Urea al 71,15%

hacia F-8

SC -2

Viene

del

SC-1

LCV -4

Vapor de

5,5 kg/cm

2

Va al

SC-10

H2O

de

Enriamiento

Viene del

C-2

LCV-3

Va al

E-100

TCV-3

4,5 kg/cm

2

155 °C

4,5 kg/cm

2

130-140 °C

Urea al 64,5%

140°C

NH

348.98%

CO

212.06%

H

2O 38.96%

40 -44°C

NH

344.47%

CO

210.72%

H

2O 44.81%

40 -44°C

NH

344.47%

CO

210.72%

H

2O 44.81%

2.9 –3.6 kg/cm

2

10 –

90 %Nivel

HCV-2

Viene del Fondo del C

-1~~

Viene de la

PC-33 A/B

F-7

SR-3

ATM.

PC-2 A/B

~~

LCV-6

F-10

ATM.

PCV -12

PC-3 A/B

LCV-7

140 °C

Urea al 71,15%

hacia F-8

SC -2

Viene

del

SC-1

LCV -4

Vapor de

5,5 kg/cm

2

Va al

SC-10

H2O

de

Enriamiento

Viene del

C-2

LCV-3

Va al

E-100

TCV-3

4,5 kg/cm

2

155 °C

4,5 kg/cm

2

130-140 °C

Urea al 64,5%

140°C

NH

348.98%

CO

212.06%

H

2O 38.96%

40 -44°C

NH

344.47%

CO

210.72%

H

2O 44.81%

40 -44°C

NH

344.47%

CO

210.72%

H

2O 44.81%

2.9 –3.6 kg/cm

2

10 –

90 %Nivel

HCV-2

Viene del Fondo del C

-1~~

Viene de la

PC-33 A/B

F-8

Urea al F-30

75 – 80 %

SC - 3

Viene

del

SC-2

Vapor de

3,5 kg/cm

2

Va al

SC-10 TCV-4

LCV - 4

C - 2

SR – 2 A/B

F-14

H2O

de

Enfria

NH

3 Viene de

la PC-1 A/B

F-15

SR-10

EJ-2

Vapor de

5,5 kg/cm

2

H2O

de

Enfria

PC-4 A/B

TCV-7

PCV-2

PC-20 A/B

PC-3 A/B

LCV-7

LCV-11

PCV-14

F-9B

F-9A

PC-21 A/B

0,8 kg/cm

2 105-110 °C

71,15%

0,8 kg/cm

2 105 -110 °C

NH3 20,56%

CO

2 4,42%

H2O

75,02%

Va al

SR-10

0,7-0,9 kg/cm

2 44 °C

75°C

NH3 9,63%

H2O

90.37%

0,8 kg/cm

2 100°C

Urea 75-80%

10 – 80 %

Nivel

5-10 °C

NH3, CO

2,

H2O

11 -22 °C

NH3 20,56%

CO

2 4,42%

H2O

75,02%

Va hacia F-10

10 - 15 °C

NH3 = 100

0 - 6 °C

NH3 = 100

Va a

Serv.

Indus.

F-15

FI-3 A/B ANEXO 5.

FIGURA N° 6: SECCIÓN DE PURIFICACIÓN Y RECUPERACION DE VACÍO (0,8 kg/cm

2 ).

ANEXO 6.

FIGURA N° 7: SECCIÓN DE EVAPORACIÓN AL VACÍO

PC-4 A/B

SC-30

SC-31

Atm

.

Entrada de

agua de

enfriamiento

Salida de agua

de

enfriamiento

PC-30 A/B

del S

R-13

Form

ourea

UF-85

Urea

del

SR-2

TCV-157

TCV-164

Vapor de

5,5 2

Vapor de 5,5

kg/cm

2

Cond. Al

SC-10

Cond. al

SC-10

F-30

F-31

Urea

Hacia

Perlado

FIC-6

F-32

F-35

Vapor

3.5 kg/cm

2

Vapor

3.5 kg/cm

2

PCV-162

EJ-13

EJ-14

EJ-15

EJ-11

EJ-10

PCV-159

EJ-12

Viene de

F-9 A

Viene de

EJ-2

PC-31 A/B

Va a

tratamiento de

efluentes

LCV-165

SR-10

95-110 °C

5 kg/cm

2

70 – 80% Urea

128-132 °C

0.3 kg/cm

2

95.03% Urea

137 - 140 °C

99.67% Urea

130 °C

0.3 kg/cm

2

0.98% Urea

136-140 °C

0.03 kg/cm

2

7.22% Urea

45 °C

1,033 kg/cm

2

1,22% Urea

SC-32

FI-3 A/B

F- 34

138-141°C

F- 36

F- 37

F- 33

ANEXO 7.

FIGURA N° 8: SECCIÓN DE PERLADO

PC-9

PC-28

Va al SR-2

ET-2 A/B

ET-24

ET-22

ET-25

ET-201 A/B

ET-201 B/B

ET-202 A/B

Aire

SR-5

AG-6

VV-3/4

VV-5/6

B-1B-20 A/B

Urea

137 -140 °C

99.67%

Urea Perlada

70 -75 °C

Hum

edad = 0.6% m

áx.

Biureto = 1.5% máx.

Form

aldehído = 0.2 m

inGranulom

etría:

Tamiz +8 = 3% m

áx.

Tamiz +20 = 95%

mín.

Tamiz -20 = 2%

máx.

FI-7

SR-14

Lavado de Caballete

PC-9

PC-28

Va al SR-2

ET-2 A/B

ET-24

ET-22

ET-25

ET-201 A/B

ET-201 B/B

ET-202 A/B

Aire

SR-5

AG-6

VV-3/4

VV-5/6

B-1B-20 A/B

Urea

137 -140 °C

99.67%

Urea Perlada

70 -75 °C

Hum

edad = 0.6% m

áx.

Biureto = 1.5% máx.

Form

aldehído = 0.2 m

inGranulom

etría:

Tamiz +8 = 3% m

áx.

Tamiz +20 = 95%

mín.

Tamiz -20 = 2%

máx.

FI-7

SR-14

Lavado de Caballete

ANEXO 8.

FIGURA N° 9: SECCIÓN DE TRATAMIENTO DE EFLUENTES

PC-31 A/B

SR-10

FCV-221F-41

F-40

F-44

F-43

LCV-222

PC-32 A/B

LCV-228

LCV-224

FCV-223

1,5 –7 Tm/h

Vapor de

30 Kg/cm

2

PCV-229

FCV-222

C-10

F-42

PC-33 A/B

Hacia

F-10

Hacia

SR-10

LCV-226

Atm.

FCV-224

3 –4 Tm/h

Vapor de

5.5 Kg./cm

2

PCV-224

SR-12

Entrada

de H

2O

enfria.

14 -16 m

3 /h

NH

33,63 %

CO

21,36 %

H2O 93,79%

Urea 1,22%

98 –110 °C

103 –

109 °C

1,5 –

1,6 kg/cm

2

NH333

,01%

CO2 14

,10%

H2O

52

,89%

218 –225 °C

200 -210 °C

115 –130 °C

NH

30,3%

CO

20,2%

H2O

98,37%

Urea 1,13%

35 –

45 °C

131 –13

5 °C

NH

3<

5 ppm

Urea <

5 ppm

14 –

20 m

3 /h

40 –

50 °C

70–85 °C

140 –15

0 °C

NH

30,4%

CO

20,3%

H2O

99,3%

220 °C

27 –

31 kg/cm

2

NH316,40%

CO2 22,60%

H2O

61%

Salida

de H

2O

enfria.

FT-225

F-39Entrada

de H

2O

enfria.

Salida

de H

2O

enfria.

PC-31 A/B

SR-10

FCV-221F-41

F-40

F-44

F-43

LCV-222

PC-32 A/B

LCV-228

LCV-224

FCV-223

1,5 –7 Tm/h

Vapor de

30 Kg/cm

2

PCV-229

FCV-222

C-10

F-42

PC-33 A/B

Hacia

F-10

Hacia

SR-10

LCV-226

Atm.

FCV-224

3 –4 Tm/h

Vapor de

5.5 Kg./cm

2

PCV-224

SR-12

Entrada

de H

2O

enfria.

14 -16 m

3 /h

NH

33,63 %

CO

21,36 %

H2O 93,79%

Urea 1,22%

98 –110 °C

103 –

109 °C

1,5 –

1,6 kg/cm

2

NH333

,01%

CO2 14

,10%

H2O

52

,89%

218 –225 °C

200 -210 °C

115 –130 °C

NH

30,3%

CO

20,2%

H2O

98,37%

Urea 1,13%

35 –

45 °C

131 –13

5 °C

NH

3<

5 ppm

Urea <

5 ppm

14 –

20 m

3 /h

40 –

50 °C

70–85 °C

140 –15

0 °C

NH

30,4%

CO

20,3%

H2O

99,3%

220 °C

27 –

31 kg/cm

2

NH316,40%

CO2 22,60%

H2O

61%

Salida

de H

2O

enfria.

FT-225

F-39Entrada

de H

2O

enfria.

Salida

de H

2O

enfria.

ANEXO 9.

FIGURA N° 10: DIAGRAMA DE BLOQUES DE LA PLANTA DE UREA

COMPRESIÓN

DE CO

2

CO

2

P = 200-450 m

mH2O

T = 60-70°C

F = 467-583 TMD

Aire

P = 7-7,5 Kg/cm

2

F = 3120-5760 m

3/DNH3

P = 200-210 Kg/cm

2

T = 30-35°C

F = 480-600 TMD

NH3

P = 20-25 Kg/cm

2

T = 20-26°C

F = 480-600 TMD

NH3

P = 18-20 Kg/cm

2

T = -33-(-25)°C

F = 360-450 TMD

Venteo

CO

2

P = 145-150 Kg/cm

2

T = 135-145°C

Venteo

Venteo Venteo

Urea: 42% m

ín.

P = 145-150 Kg/cm

2

T = 200-208°C

Urea: 64,5%

Solución débil

de carbonato

Urea: 71,15%

Urea: 74% m

ín.

Form

urea

Urea: 99,7%

H2O: 0,33%

P = 11-15 Kg/cm

2

Polvo de Urea

al ambiente

≤150 m

g/m

3

Urea

T = 70-75°C

Humedad: 0,6 máx.

F = 600-750 TMD

Agua Tratada

NH3≤5 ppm

Urea: 1,22%

NH3: 3,63%

CO

2: 1,36%

H2O: 93,79%

NH3: 36,28%

CO

2: 8,28%

H2O: 55,5%

Recuperación de

costras de Urea

Urea: 20,3%

NH3: 30%

CO

2: 13%

H2O: 54,7%

Solución de carbonato

BOMBEO DE

NH3

SÍNTESIS DE UREA

Y RECUPERACIÓN A

ALTA PRESIÓN

PURIFICACIÓN DE UREA

Y RECUPERACIÓN

A MEDIA PRESIÓN


Y RECUPERACIÓN

A BAJA

PRESIÓN


Y RECUPERACIÓN

DE VACÍO

EVAPORACIÓN

PERLADO

TRATAMIENTO DE

EFLUENTES

COMPRESIÓN

DE CO

2

CO

2

P = 200-450 m

mH2O

T = 60-70°C

F = 467-583 TMD

Aire

P = 7-7,5 Kg/cm

2

F = 3120-5760 m

3/DNH3

P = 200-210 Kg/cm

2

T = 30-35°C

F = 480-600 TMD

NH3

P = 20-25 Kg/cm

2

T = 20-26°C

F = 480-600 TMD

NH3

P = 18-20 Kg/cm

2

T = -33-(-25)°C

F = 360-450 TMD

Venteo

CO

2

P = 145-150 Kg/cm

2

T = 135-145°C

Venteo

Venteo Venteo

Urea: 42% m

ín.

P = 145-150 Kg/cm

2

T = 200-208°C

Urea: 64,5%

Solución débil

de carbonato

Urea: 71,15%

Urea: 74% m

ín.

Form

urea

Urea: 99,7%

H2O: 0,33%

P = 11-15 Kg/cm

2

Polvo de Urea

al ambiente

≤150 m

g/m

3

Urea

T = 70-75°C

Humedad: 0,6 máx.

F = 600-750 TMD

Agua Tratada

NH3≤5 ppm

Urea: 1,22%

NH3: 3,63%

CO

2: 1,36%

H2O: 93,79%

NH3: 36,28%

CO

2: 8,28%

H2O: 55,5%

Recuperación de

costras de Urea

Urea: 20,3%

NH3: 30%

CO

2: 13%

H2O: 54,7%

Solución de carbonato

BOMBEO DE

NH3

SÍNTESIS DE UREA

Y RECUPERACIÓN A

ALTA PRESIÓN


Y RECUPERACIÓN

A MEDIA PRESIÓN


Y RECUPERACIÓN

A BAJA

PRESIÓN


Y RECUPERACIÓN

DE VACÍO

EVAPORACIÓN

PERLADO

TRATAMIENTO DE

EFLUENTES

Urea 301-A

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