Filosofía Básica U-12000

INSTITUTO MEXICANO DEL PETROLEO MANUAL Y REPORTE TÉCNICO DATOS GENERALES PEMEX-REFINACION CLIENTE F.22029 PROY. No. NOMBRE DEL PROYECTO: “ADECUACION

ELABORACIÓN DE :

MANUAL REPORTE TÉCNICO

DE LA INGENIERÍA BÁSICA Y SUMINISTRO DE LA LICENCIA DE USO DE TECNOLOGÍA PARA UNA PLANTA HIDRODESULFURADORA DE NAFTAS DE COQUIZACIÓN DE 7400 BPD DE CAPACIDAD, EN BASE A LAS CONDICIONES DE PROCESO ESTABLECIDAS EN EL REPORTE TÉCNICO DEL CASO DENOMINADO COKER 55_R4 ELABORADO POR LA COMPAÑÍA KBC ADVANCED TECHNOLOGIES, PARA LA REFINERÍA DE MINATITLAN, VER. “

IDENTIF./PARTIDA/EQUIPO IDENTIF./PAR TIDA/EQUIPO/COMPETENCI /COMPETENCIA: A:

ESPECIALIDAD: PROCESO / COMPETENCIA: COMPETENCIA : SISTEMAS DE PROCESAMIENTO PROCESAMIEN TO

1.4 FILOSOFÍAS BÁSICAS DE OPERACIÓN

AV-F.22029-18120-FBO, REV.5

ESTE DOCUMENTO CANCELA Y SUSTITUYE AL ENTREGADO EN EL PAQUETE DE INGENIERÍA BÁSICA DE LA UNIDAD U-12000; ELABORADO BAJO EL CONTRATO PEMEX NO. PRSPR-032/98CMX, (PROYECTO IMP:P.00366).

NOTA: ESTE DOCUMENTO CONSTA DE: 21 HOJAS CON ESTA CARÁTULA

FECHA: NOMBRE Y FIRMA

PS-IN-F-515-1-01-01 PS-IN-F-515-1-01-01

R. PATRICIA JIMENEZ JIMENEZ

J. FRANCISCO ORTIZ LOPEZ

ISMAEL NUÑEZ BARRON

JULIAN CABRERA CARDENAS

ELABORO

REVISO

VERIFICO

VALIDO

REV 3

Dirección Ejecutiva de Ingeniería y Dirección Ejecutiva de Proceso Grupo Operativo de Calidad del Proceso PS-IN

Secretario Técnico del C.O.C. Gerencia de Calidad de Soluciones

INSTITUTO MEXICANO DEL PETRÓLEO DELEGACIÓN REGIONAL ZONA CENTRO

PLANTA HIDRODESULFURADORA DE NAFTAS DE COQUIZACIÓN “U-12000” REFINERIA GENERAL LAZARO CARDENAS MINATITLAN, VER.

FILOSOFIAS BASICAS DE OPERACION CONT. F.22029 FECHA : OCTUBRE/03 HOJA 1 DE 20 AV-F.22029-18120-FBO AV-F.22029-18120-FBO Rev. 5

FILOSOFÍAS BÁSICAS DE OPERACIÓN SECCIÓN DE REACCIÓN (Ver Dib. No. N-F.22029-18120-DFP-063) En limite de bateria se recibiran en un cabezal comun dos corrientes, las cuales son las siguientes:

--- Nafta amarga de planta de Coquización Retardada (carga directa) --- Nafta amarga de Coquización Retardada de Almacenamiento Ambas corrientes corrientes se recibiran recibiran a 38°C 38°C y una presión presión de 4.5kg/cm2 4.5kg/cm2 man. De manera manera normal la operación es operar la planta con la nafta amarga de planta a planta y eventualmente operar la planta con nafta amarga de almacenamiento. El contenido de azufre especificado para el diseño de la misma es de 12000 ppm en peso máximo, para lo cual todo el equipo de la planta se ha diseñado para este nivel de remoción de azufre; la nafta pesada desulfurada desulfurada tendrá como máximo 0.5 ppm de azufre en peso para su envío como carga a las Plantas Reformadoras de Naftas. En cuanto a otro tipo de contaminantes en la carga como son Diolefinas, el diseño considera recibir como máximo en la carga un 6 % en volumen, mientras que de olefinas máximo se espera recibir un 38 % en volumen. En cuanto a los compuestos de silice se espera como máximo 15 ppm en peso. En cuanto al agua normalmente no se espera, pero el sistema se diseñara para captar del orden de 20 a 150 ppm en peso. Los productos de la planta se garantiza que no contendran olefinas, diolefinas y silice, para lo cual se han tomado previsiones en el diseño de la planta. La carga normalmente se recibe a control de nivel del Tanque de Carga D-12001, previo paso a través de los Filtros de carga PF-12001 A/B. El contenido de azufre total de la corriente de nafta amarga sera monitoreada automaticamente en línea mediante un analizador antes recibirse en el tanque D-12001. De manera normal se operará con solo uno de los filtros PF-12001 A/B, pero en caso de que ambos esten fuera de operación se podra operar por el by-pass por espacios cortos en tanto no se repara al menos uno de los filtros.



FILOSOFIAS BASICAS DE OPERACION CONT. F.22029 FECHA : OCTUBRE/03 HOJA 2 DE 20 AV-F.22029-18120-FBO Rev. 5

Flujo Nafta amarga de Carga. La descarga de la Bomba de Carga P-12001/R(T) se envía a control de flujo previo mezclado con el hidrógeno requerido para mantener la relación H2/hidrocarburo a precalentamiento en los cambiadores de calor E-12101 y E-12002 y posteriormente hacía el reactor saturador de diolefinas R-12001.

Hidrógeno de Recirculación. Por otra parte, el flujo de hidrógeno también se controla para mantener una relación de 62.39 m3 de hidrógeno por m 3 de Nafta amarga de carga (350 ft3 std de H2 puro / Bl de carga) en el Reactor Saturador de Diolefinas R-12001, para el Reactor Guarda de silice R12003 A/B será de 507.37 m 3 de hidrógeno por m 3 de Nafta amarga de carga (2846 ft3 std de H2 puro / Bl de carga) y de 711.52 m 3 de hidrógeno por m 3 de Nafta amarga de carga (3991 ft3 std de H2 puro / Bl carga) para el Reactor de Hidrodesulfuración R-12002. Para el primer reactor R-12001 existe un controlador de flujo de hidrógeno, ubicado en el ramal de inyección de H2 aguas abajo del control de flujo de nafta amarga, el cual, en función del flujo de alimentación de nafta amarga al Interenfriador del reactor de saturación de olefinas E-12101 ajustará el flujo de hidrógeno para mantener la relación adecuada a través del Reactor de Diolefinas R-12001. Para el reactor R-12003 A/B, unicamente operará un solo reactor, el otro reactor es relevo. Para garantizar la relación H2/hidrocarburo al mismo, en función del flujo de nafta amarga medido en el control de flujo localizado a la descarga de la Bomba de carga P-12001/R(T) se ajustará el flujo de H2 al reactor mediante un relacionador de flujo localizado sobre la línea de Hidrógeno que se alimenta a la corriente de salida del reactor R-12001, este relacionador recibe señal directa del control de flujo de nafta a amarga a la planta en base a lo cual ajusta el flujo de H2, garantizando que a la entrada del Primer Intercambiador Carga/efluente del reactor E-12004 (lado efluente del R-12001) se mantengan los valores definidos anteriormente. Para garantizar la relación H2/HC al Reactor de Hidrodesulfuración R-12002, se efectuará la inyección de H2 en línea de H2 a control de flujo sobre la línea del efluente del reactor R-12003 A/B.




Nivel Acumulador de Carga, D-12001 (eliminación de agua amarga) El Acumulador de Carga 12001 posee una pierna para acumular y eliminar a través de la misma el agua amarga que contenga las corrientes de carga a la planta. En la pierna, el nivel de la interfase se mantiene enviando a control de nivel el agua amarga al Tanque Acumulador de Agua Amarga, D-12017. Para hacer mas eficiente la eliminación de agua a partir del recipiente a este equipo se le instalará una malla coalescedora.

Tanque Separador caliente de los productos del reactor, D-12002 El nivel del Tanque Separador Caliente de los productos del reactor, D-12002, se mantiene modificando el flujo de hidrocarburos que se envían al primer Separador de Nafta a torre desbutanizadora, D-12004, mediante el envio de los mismos a control de nivel.

Presión. Acumulador de Carga, D-12001. Para mantener la presión del Acumulador de Carga se cuenta con un control de presión que admite gas combustible si disminuye la presión o envía gases al desfogue si se se incrementa sustancialmente la presión en el tanque.

Temperatura. Reactor de Saturación de Diolefinas R-12001. Las reacciones de saturación de diolefinas se llevan a cabo a temperaturas y presiones elevadas del orden de 180 a 200ºC y 64-66 kg/cm2 man. para inicio y fin de corrida, manteniendo una relación H2/HC de 62.39 m 3 estándar de hidrógeno por m 3 de Nafta de carga (350 ft3 std H2 puro/Bl de carga), en presencia de catalizador DN-140 de Criterion, con un espacio velocidad (LHSV) de 2.0 h-1. En cuanto al consumo químico de Hidrógeno para la remoción de contaminantes se espera que en este reactor se tenga un consumo de 150 ft3 std de H2 puro/bl de carga. Estas reacciones de saturación de diolefinas se caracterizan por su elevado desprendimiento de energía (exotermicidad alta), por lo que el reactor estará constituido por dos lechos catalíticos, en el primer lecho se espera una exotermicidad de 34°C, razón




por la cual el efluente del primer lecho catalítico se envía a precalentar la nafta amarga de carga en el Interenfriador del reactor de Saturación de Diolefinas E-12101, la cual, se precaliente desde 38 hasta 85-87°C, mientras que el efluente del primer lecho catalitico se retorna como alimentación al segundo lecho catalitico a una temperatura de 180-200°C. La temperatura de alimentación al segundo lecho del reactor R-12001, se controlara mediante la válvula de control de desvio (temperatura) localizada en la línea de by-pass del E-12101 (lado efluente del primer lecho catalitico), la cual toma señal directamente de un controlador de temperatura de rango dividido localizado a la entrada del segundo lecho catalitico, en caso de que la temperatura sea mas alta de la establecida ( 180-200 °C) y ya todo la valvula de desvio este totalmente abierta se tiene la flexibilidad de inyectar por muy alta temperatura Hidrógeno de apagado garantizando en todo momento la temperatura de entrada al segundo lecho y por lo tanto el control de la reacción. El incremento de temperatura esperado para el segundo lecho es del orden de los 36°C. La temperatura de alimentación al primer lecho catalitico del Reactor R-12001, se controla a través de una valvula de control de flujo instalada en la linea de by-pass del Segundo Intercambiador Carga/Efluente del reactor E-12002 A/B (lado efleuente), la señal del control de temperatura se toma directamente de la línea de alimentación al reactor R12001. En caso de alta temperatura la válvula desviará más flujo hacía el Enfriador de Efluente del Reactor de Hidrodesulfuración EA-12009, el cual, esta diseñado para absorber esta situación y garantizar que siempre a la salida del mismo se tenga una temperatura de 175°C, para lo cual se tiene un control de temperatura que actua directamente sobre el equipo para ajustar el flujo de aire que garantice la temperatura en 175°C, en caso de baja temperatura al reactor R-12001, la valvula cerrará al nivel requerido para restablecer la temperatura. El incremento de temperatura global esperado para la operación de esta mezcla de carga será del orden de los 70°C para un 6% en volumen máximo de diolefinas en la carga. Para sensar y monitorear la temperatura a través de Reactor de Diolefinas, R-12001, en cada uno de los lechos se determina la temperatura en 26 puntos y de estos se calcula una temperatura promedio de lecho, lo cual permite ver la distribución de temperaturas a lo largo del mismo. El producto efluente del reactor R-12001 previo inyección de Hidrógeno a control de flujo para mantener la relación H2/HC en el valor de 2846 ft3 std de H2 puro/bl de carga , se envía a precalentar desde 179-193°C hasta 250-260°C en el Primer Intercambiador carga/efluente del reactor E-12004 A/B. En cuanto a caída de presión para inicio de corrida se mantiene como caida de presión permisble 2.0 kg/cm2, mientras que para fin de corrida se esperan 3.0 kg/cm2.




Reactor Guarda de Silice R-12003 A/B Las reacciones de remoción de silice, saturación de diolefinas residuales y saturación de olefinas se llevan a cabo a temperaturas y presiones elevadas del orden de 250 a 260ºC y 56.8-57.8 kg/cm2 man. para inicio y fin de corrida, manteniendo una relación H2/HC de 2846 ft3 std H2 puro/Bl de carga, en presencia de catalizador DN-140 de Criterion, con un espacio velocidad (LHSV) máx. global de 3.0 h-1. En cuanto al consumo químico de Hidrógeno para la remoción de contaminantes se espera que en este reactor se tenga un consumo de 257 ft3 std de H2 puro/bl de carga. Ambas reacciones se caracterizan por llevarse a cabo totalmente en fase gas y por su elevado desprendimiento de energía (alta exotermicidad), por lo que el reactor estará constituido por dos lechos catalíticos con inyección de nafta pesada dulce entre lechos para control de temperatura (apagado) y mantener la temperatura de alimentación al segundo lecho del orden de los 250-260°C según corresponda si es caso inicio o fin de corrida. Normalmente se espera un incremento de temperaturas en el primer lecho de 60°C producto de la exotermicidad, este calor es el que hay que remover del efluente del primer lecho, razón por la cual se inyecta nafta a control de flujo en cascada con un control de temperatura el cual toma señal ya sea de la parte superior del segundo lecho o bien de la salida del mismo, para actuar el control superior ó el inferior se hace a través de un selector manual, se recomienda que el control de temperatura se efectue con el controlador que toma señal de la parte superior del lecho inferior del reactor R-12003 A/B. Es sumamente importante controlar la temperatura a estos valores ya que de lo contrario pudieran favorecerse reacciones de polimerización y por ende taponamiento de lecho catalítico y del reactor, este fenómeno se da entre los 270 y 290 °C. El incremento de temperatura global esperado para la operación de este reactor será del orden de los 120°C. Para sensar y monitorear la temperatura a través de Reactor Guarda de Silice R-12003 A/B, en cada uno de los lechos se determina la temperatura en 34 puntos y de estos se calcula una temperatura promedio de lecho, lo cual permite ver la distribución de temperaturas a lo largo del mismo . En cuanto a caída de presión para inicio de corrida se mantiene como caida de presión permisble 2.0 kg/cm2, mientras que para fin de corrida se esperan 3.0 kg/cm2. Se espera que cada 6 meses habra que estar intercambiando la operación de los reactores de manera alternada, ya que es el tiempo en el que se espera se sature el catalizador con los compuestos de silice, despues de lo cual, habra que reemplazarlo por




catalizador nuevo, razón por la cual es necesario efectuar un monitoreo continuo de la cantidad de silice presente en la nafta amarga de la planta de Coquización retardada. Este catalizador de este reactor no se regenera, y deberá disponerse para su confinamiento y manejo como un residuo peligroso.

Reactor de Hidrodesulfuración R-12002. La corriente efluente del reactor R-12003 A/B a una temperatura de 310-320°C se apagara con una corriente de H2 que se inyecta en línea a control de flujo en cascada con un control de temperatura que puede ser el que esta tomando señal de la línea de alimentación al reactor R-12002, o bien del que esta tomando la señal de la parte superior del primer lecho catalitico, es uno u otro, el cual, se seleccionara mediante el selector manual, se recomienda que el control de temperatura a usar sea el que esta tomando señal de la línea de entrada al reactor R-12002. Esta corriente de H2 tiene la función de apagar el efluente del reactor R-12003 A/B hasta la temperatura de alimentación deseada de 290-300 °C, pero a su vez nos sirve para mantener la relación H2/HC citada antes. Las reacciones de saturación de olefinas residuales y de hidrodesulfuración se llevan a cabo a temperaturas y presiones elevadas del orden de 290 a 300ºC y 54.8 kg/cm2 man. para inicio y fin de corrida respectivamente, manteniendo una relación H2/HC de 3991 ft3 std H2 puro/Bl de carga, en presencia de catalizador IMP-DSD-3+, con un espacio velocidad (LHSV) de 2.0 h-1. En cuanto al consumo químico de Hidrógeno para la remoción de contaminantes se espera que en este reactor se tenga un consumo de 150 ft3 std de H2 puro/bl de carga. Ambas reacciones se caracterizan por su elevado desprendimiento de energía (alta exotermicidad), por lo que el reactor estará constituido por dos lechos catalíticos con inyección de nafta pesada dulce entre lechos para control de temperatura (apagado) y mantener la temperatura de alimentación al segundo lecho del orden de los 290-300°C según corresponda si es caso inicio o fin de corrida. Normalmente se espera un incremento de temperaturas en el primer lecho de 3 0°C producto de la exotermicidad, este calor es el que hay que remover del efluente del primer lecho, razón por la cual se inyecta nafta a control de flujo en cascada a control de temperatura el cual toma señal de la parte superior del primer lecho. El incremento de temperatura global esperado para la operación del reactor R-12002 será del orden de los 50°C. Para sensar y monitorear la temperatura a través de Reactor de




Hidrodesulfuración, R-12002, en cada uno de los lechos se determina la temperatura en 34 puntos y de estos se calcula una temperatura promedio de lecho, lo cual permite ver la distribución de temperaturas a lo largo del mismo (ver hojas de datos). En cuanto a caída de presión a través del reactor R-12002 para inicio de corrida se espera como caida de presión permisible 2.0 kg/cm2, mientras que para fin de corrida se esperan 3.0 kg/cm2. Este catalizador se regenerará fuera de la refinería.

Calentador de Carga, H-12001. Normalmente la temperatura de salida del E-12004 A/B (lado nafta amarga) estará a una temperatura que oscilará entre los 233-250°C para inicio de corrida y 236-260 °C para caso fin de corrida, la caida de presión permisible del horno es de 3.5 kg/cm2 man. El Calentador de Carga se diseñará únicamente para el quemado de gas combustible. La alimentación de gas combustible al horno se efectuara a control de presión en cascada con un control de temperatura. En cuanto al control de temperatura se tienen instalados dos, uno que toma señal de la línea de salida del horno y el otro control de temperatura que toma señal de la parte superior del primer lecho catalitico del Reactor R-12003 A/B, la selección de sobre el cual actuara con el control de presión se efectuará mediante un selector manual. La temperatura de salida del E-12004 A/B (lado nafta amarga) se controla a través de una válvula de control de temperatura localizada en el directo o by-pass de E-12004 A/B (lado efluente del reactor R-12002), la cual toma señal de la línea de salida del E-12004 A/B (lado nafta amarga). De manera normal cuando la planta alcance el perfil termico del diseño (exotermicidad en los reactores), la temperatura de salida del E-12004 A/B será de 250-260°C, bajo lo cual el horno H-12001 operará al minimo de liberación de energía; si la carga presentara mayor contenido de contaminantes (diolefinas, y olefinas principalmente) la exotermicidad se incrementará, bajo este condición el horno prácticamente actuara como tubo de paso ya que estara piloteado únicamente, razón por la cual, la valvula de control de temperatura (del by-pass del E-12004 A/B) abrira para con ello mantener la temperatura a la salida del E-12004 A/B en el valor indicado, en tanto que la corriente efluente del reactor que le llegara al E-12002 irá más caliente, bajo lo cual, su válvula de control de temperatura del desvio o by-pass tambien abrira haciendo que la corriente de llegada al aeroenfriador EA12009 este más caliente de lo normal, razón por la cual el aeroenfriador EA-12009 se ha




diseñado con un margen amplio de sobrediseño para absorber estas operaciones pico del proceso. Se recomienda siempre mantener a la salida del EA-12004 A/B (lado nafta amarga) una temperatura del orden de 240°C, para que el Calentador H-12001 este operando al mínimo estable e incrementando la temperatura de 240 a 250 o 260°C que es la temperatura de reacción del reactor R-12001, según corresponda el caso de operación. Al gas combustible se le determinará el poder calorífico para corregir el flujo de gas combustible requerido. Para balancear los flujos a cada uno de los dos serpentines del Calentador H-12001, la alimentación a cada uno se hara a control de flujo en cascada con un control de temperatura, el cual, tomara señal de la línea de salida del serpentin previa corrección por diferencia de temperaturas con respecto a la temperatura del otro serpentin.

Tanque Separador Caliente de los productos del Reactor, D-12002. La temperatura de operación de 175°C del Separador Caliente de los productos del reactor D-12002, se controla mediante el control de temperatura que esta actuando directamente sobre el Enfriador del Efluente del Reactor de Hidrodesulfuración EA-12009 modificando el flujo de aire (operación de ventiladores) al mismo para garantizar que a la salida del mismo se tenga de manera constante 175°C.

Tanque Separador Frio de los productos del Reactor, D-12011. La temperatura del Separador Frio de los productos del reactor D-12011, se controla indirectamente mediante el control de temperatura que esta actuando sobre el Primer Enfriador de Nafta del Separador Caliente EA-12001 modificando el flujo de aire al mismo para garantizar que a la salida se tengan 55°C, después de lo cual se hace pasar a través del E-12012 de donde se enfria hasta 43°C que es la temeperatura de operación del tanque D-12011.




SECCIÓN DE LAVADO CON DEA (DIB. NO. N-F.022029-18120-DFP-063/064). Presión de la Sección de Reacción. La Presión del Separador Frío de los productos del reactor D-12011 y del circuito de reacción, se controla variando el flujo de gas (rico en hidrógeno) que se purga del circuito de reacción mediante una válvula de control de presión ubicado en la línea de purga (linea de desvio a la succión del compresor de recirculación) de hidrógeno del cabezal de succión del Compresor de Recirculación, C-12002, hacia el cabezal de gas amargo que se envía a Endulzamiento a L.B. Esta válvula toma señal de la línea de salida de gas del Tanque de Succión del compresor de H2 de recirculación D-12003.

Flujo. Agua de Lavado. Durante el enfriamiento de la mezcla de reacción, en las partes más frías del Primer Enfriador de Nafta del Separador Caliente EA-12001, se formarán sales de amonio, las cuales deberán removerse mediante la inyección de agua de lavado de manera

continua. El flujo de agua de lavado se deberá mantener en 3.5-4.2 gal/Bl de carga , el agua se inyecta a control de flujo directamente sobre la línea de alimentación al EA-12001. El agua a ser utilizada es de 110 °C y 85 Kg/cm2 man. procedente de limite de bateria.

Torre de Lavado con Amina, T-12003. En la Torre de Lavado con Amina, T-12003, la solución de Dietanolamina al 20 % en peso, DEA pobre utilizada para absorber el ácido sulfhídrico del gas de recirculación (rico en hidrógeno) se alimenta a control de flujo al plato 1. Esta columna opera en el rango de presiones de 47.7-48.7 kg/cm2 man. y la temperatura del gas de salida del gas dulce sera de 56°C con un contenido de H2S de 16 ppm en peso normal y un máximo de 30 ppm

en peso. Tanque Separador Frío de los productos del Reactor, D-12011. En el Separador Frío de los productos del reactor, D-12011, se recibe la mezcla producto de la reacción a 43 C, la que está constituida principalmente por hidrógeno de recirculación, agua amarga e hidrocarburos líquidos. Para separar las fases líquidas, el separador posee una mampara vertical, del lado donde se acumula agua amarga se °




controla el nivel de la interfase modificando el flujo de agua que se envía al Tanque Acumulador de Aguas Amargas, D-12017. Asimismo, el nivel del compartimiento que acumula hidrocarburos se controla mediante una válvula que regula el flujo de hidrocarburos al Primer separador de nafta a Torre Desbutanizadora, D-12004.

Nivel A partir de la Torre de Lavado con Amina, T-12003, la amina rica se envía directamente a control de nivel al Tanque Asentador de Amina Rica, D-12022. El nivel del Tanque Acumulador de Aguas Amargas, D-12017, se controla variando el flujo de agua amarga que se envía a L. B.




SECCIÓN DE COMPRESIÓN Y RECIRCULACIÓN DE GAS (DIB. NO. N-F-22029-18120-DFP-064). Presión Compresor del Hidrógeno de Recirculación, C-12002. El Compresor de Hidrógeno de Recirculación, C-12002, se controla variando la velocidad del gobernador de la turbina de acuerdo a la diferencia en la presión entre la succión y la descarga del mismo compresor. La diferencia de presión será lo suficientemente alta para mantener las válvulas de control de flujo de hidrógeno dentro de un rango de operación aceptable.

Compresor de Hidrógeno de Reposición, C-12001 . Para controlar la presión de succión del Compresor de Hidrógeno de Reposición, C-12001, se modificará el flujo de hidrógeno que se recircula a succión del compresor "spillback", si se incrementa la presión, el controlador de presión ubicado en la succión del compresor disminuye el flujo de hidrogeno mediante una válvula de control, la acción contraria se realizará si disminuye la presión de succión. Si la presión se incrementa excesivamente, el controlador de alta presión enviará el exceso de hidrógeno al desfogue.

Flujo El flujo del hidrógeno de reposición a la planta se controla variando el flujo de hidrógeno que se recircula a la succión del Compresor de Hidrogeno de Reposición, C-12001. Para esto el controlador de flujo ubicado en la descarga del compresor accionará la válvula de control de la recirculación de hidrógeno.

Nivel El Tanque de Succión del Compresor de Hidrógeno de Reposición, D-12009 y el Tanque de Succión del Compresor de Recirculación, D-12003, poseen controles de nivel que enviarán, de forma intermitente, los líquidos acumulados del primer tanque a desfogue y los del tanque D-12003 hacia el tanque Asentador de Amina Rica D-12022.

Composición del Hidrógeno de reposición La composición del hidrógeno de reposición se mantendrá en 99.9% mol, y normalmente se recibirá en L.B. a partir de la Planta de Hidrógeno “U-20 000”. Eventualmente la planta podra recibir el Hidrógeno requerido del 99.9 % mol de pureza a partir de la Planta Hidrodesulfuradora de Diesel “U-24000”.




SECCIÓN DE AGOTAMIENTO Y FRACCIONAMIENTO (DIB. NO. N-F.022029-18120-DFP-066) TORRE DESBUTANIZADORA T-12001 La Torre Desbutanizadora T-12001 constituida por 30 platos de tipo valvulados, recibirá su alimentación en el plato 9 y plato 14 respectivamente. La columna operará a una presión en el domo de 12.5 kg/cm2 man. con una caida de presión permisible en la torre de 5.0 psi, para el condensador la caida de presión sera la misma (5.0 psi). La torre se ha diseñado para dos casos de operación: producción de destilado gas (gas amargo) y producción de gas amargo y LPG amargo como destilado líquido. a) Producción de gas amargo: la torre T-12001 se deberá operar bajo las siguientes

condiciones de operación:

Presión de domo: 12.5 kg/cm2 man. Temperatura de domos: 83.5 °C Temperatura en el acumulador de la Torre Desbutanizadora D-12006: 39 °C Temperatura de Producto de fondos: 260 °C Relación de Reflujo (base molar): 7.0 Flujo de reflujo líquido a T-12001: 9.771 m3/h @ P y T. Producción de gas amargo del domo de la torre T-12001: 0.27307 MMPCSD Temperatura de Retorno del rehervidor H-12002: 269 °C Vaporización en línea de salida del H-12002: 50 % molar ( 48% peso) Flujo total de alimentación al H-12002: 166.526 m3/h @ P y T b) Producción de gas amargo y LPG amargo: la torre T-12001 se deberá operar bajo las

siguientes condiciones de operación: Presión de domo: 12.5 kg/cm2 man. Temperatura de domos: 71 °C Temperatura en el acumulador de la Torre Desbutanizadora D-12006: 38 °C Temperatura de Producto de fondos: 260 °C Relación de Reflujo (base molar): 4.0 Flujo de reflujo líquido a T-12001: 10.668 m3/h @ P y T. Producción de gas amargo del domo de la torre T-12001: 0.31725 MMPCSD Produción de LPG amargo: 165-200 BPD Temperatura de Retorno del rehervidor H-12002: 269 °C Vaporización en línea de salida del H-12002: 50 % molar ( 48% peso) Flujo total de alimentación al H-12002: 157.857 m3/h @ P y T




Control de nivel del Acumulador de Reflujo de la Torre Desbutanizadora D-12006 El control de nivel de este tanque se puede efectuar ya sea con la corriente de reflujo o bien con la corriente de LPG amargo producto, se puede alinear uno u otro posicionando el selector manual al lado de control requerido, para lo cual cada ramal tiene su propio válvula de control. En caso de que haya producción normal de LPG amargo se recomienda que el control de nivel del tanque D-12006 se efectue directamente sobre la línea de LPG y por tanto que el liquido se refluje a la columna a control de flujo en cascada con el control de temperatura del plato 4. Para cuando la carga a procesar en la planta sea estabilizada (sin ligeros), la producción de LPG amargo sera nula y solo se estará produciendo destilado vapor rico en H2S, H2, C1, C2, C3. Para este caso el control de nivel se efectuará directamente en función del flujo de liquido reflujado. Adicionalmente este tanque cuenta con un control de nivel en la pierna de extracción, el cual, tiene la finalidad de mantener un nivel adecuado que permita la separación del agua amarga, el agua amarga colectada se envía para su acumulacióan al Tanque Acumulador de Aguas Amargas D-12017.

Control de presión de la Torre Desbutanizadora T-12001. El control de presión de esta Torre se efectuara a través de un control escalonado de presión localizado en la línea de salida de gas amargo del tanque D-12006. El control se efectuara enviando directamente a control de presión los incondensables constituidos por gases amargos a L.B. En caso de que la presión aumente abrirá también la valvula de envío a desfogue ácido cerrandose la misma hasta que la presión se haya restablecido al nivel normal de operación de 12.5 kg/cm2 man.

Control de nivel de la Torre Desbutanizadora T-12001. El nivel de la Torre Desbutanizadora se regula mediante el envío a control de nivel de la nafta estabilizada como carga a la Torre Separadora de Naftas T-12002, previo enfriamiento de la misma en el Precalentador Carga/Fondos de Torre Desbutanizadora E12011 y en el Precalentador de Naftas E-12010.




Control de temperatura a la salida del Rehervidor de la Torre Desbutanizadora H12002 La separación de la nafta desulfurada y los subproductos de reacción se realiza en la Torre Desbutanizadora T-12001, en esta Torre se mantendrá la temperatura del plato 30 del orden de los 256°C. La temperatura de operación normal esperada en la línea de salida del Rehervidor H12002 es de 266-269°C. El Rehervidor de la torre desbutanizadora H-12002, operará únicamente quemando gas combustible. La temperatura de salida se controlara mediante un control de temperatura en cascada con el control de la presión del gas combustible a los quemadores. Si la temperatura baja inmediatamente se ajustara la presión para permitir con ello mayor flujo de gas a los quemadores y en un lapso corto de tiempo restablecer la temperatura deseada a la salida del H-12002; se determinará el poder calorífico del gas combustible y de acuerdo a este valor se corregirá el flujo de gas al rehervidor.

Control de flujo del alimentación al Rehervidor de la Torre Desbutanizadora H-12002 Debido a que es necesario mantener un flujo constante del fluido a través del Rehervidor H-12002, a fin de cumplir con los requerimientos de carga térmica y vaporización, este se logra enviando la descarga de la Bomba del Rehervidor de la Torre Desbutanizadora P24006/RT a control de flujo directamente como carga al H-12002. La vaporización en la salida del Horno H-12002 se espera sea del orden del 50 % molar (48.4 % en peso), con una caida de presión máxima permisble de 50 psi.

Control de nivel del Primer Separador de Nafta a Torre Desbutanizadora D-12004. Control de nivel del Segundo Separador de Nafta a Torre Desbutanizadora D-12005. El control de nivel de líquido en estos equipos se realiza a través de un controlador de nivel el cual envía su señal de ajuste a un controlador de flujo conectado en cascada, que a su vez ajusta la válvula de control de flujo colocada a la descarga de las Primer Bomba de carga a Torre Desbutanizadoran P-12002/R y de Segunda Bomba de carga a Torre Desbutanizadora P-12007/R respectivamente. Adicionalmente el tanque D-12005 cuenta con un control de nivel en la pierna de extracción de agua amarga, el cual tiene la finalidad de mantener el nivel adecuado que




permita la separación del agua amarga, accionando la válvula de control colocada en la línea de salida hacia el Tanque Acumulador de Aguas Amargas D-12017.

Control de Presión del Segundo Separador de Nafta a Torre Desbutanizadora D12005. La presión en este tanque y en este circuito se controla mediante un control de presión escalonado localizado sobre la línea de salida de gases amargos a L.B. Si la presión se incrementa por encima del valor de ajuste de 9.5 kg/cm2 man. se abrirá la valvula de envío a desfogue ácido y esta última cerrará hasta que el nivel de presión se haya restablecido.

TORRE SEPARADORA DE NAFTAS T-12002 La Torre Separadora de Naftas T-12002 constituida por 28 platos de tipo valvulados, recibirá su alimentación en el plato 14 respectivamente. La columna operará a una presión en el domo de 1.8 kg/cm2 man. con una caida de presión permisible en la torre de 5.0 psi, mientras que para el condensador la caida de presión sera la misma (5.0 psi). La torre tiene la finalidad de separar como producto de domos la nafta lígera, constituida básicamente por Pentanos-Hexanos para su envío como carga a las plantas de Isomerización de Pentanos-Hexanos de la Refinería. Como producto de fondos se obtendrá la nafta desulfurada pesada con una TIE D-86 de 101 °C para su envío como carga a la Planta Reformadora de Naftas de la refinería. La torre operará con las siguientes condiciones de operación:

Presión de domo: 1.8 kg/cm2 man. Temperatura de domos: 99 °C Temp. en el acumulador de reflujo de la Torre Separadora de naftas D-12007: 86 °C Temperatura de Producto de fondos: 182 °C Relación de Reflujo (base molar): 14-15 Flujo de reflujo líquido a T-12002: 39.576-42.8 m3/h @ P y T. Producción de gasolina lígera de T-12002: 381-386 BPD Temperatura de Retorno del rehervidor H-12002: 192 °C Vaporización en línea de salida del H-12002: 50 % molar ( 48% peso) Flujo total de alimentación al H-12002: 72.51-74.18 m3/h @ P y T




Control de nivel del Acumulador de Reflujo de la Torre Separadora de Naftas D12007 El nivel en el tanque D-12007 se controla mediante una válvula controladora de nivel localizada a la salida del Enfriador de nafta lígera E-12008, la cual en función del flujo que pasa de nafta lígera a través de ella regula y mantiene el nivel en el acumulador.

Control de presión de la Torre Separadora de Naftas T-12002. Para el control de presión de esta torre en el circuito de domos se tiene instalado un bypass caliente. Asimismo en la línea de salida de gases del acumulador D-12007 se tiene instalada una válvula controladora de presión (de envío a desfogue) la que toma la señal para el controlador directamente del tanque D-12007 y a su vez este controlador de presión le envía señal a la valvula de control localizada en el by pass caliente. En caso de una baja de presión detectada en el acumulador D-12007, la válvula de envío a desfogue permanecerá cerrada y entonces se manda la señal para abrir la válvula de control del By-pass caliente, para forzar a que gas caliente procedente de la torre llene y presurize el acumulador hasta el nivel indicado minimizando con ello la condensación. En caso de alta presión se abrirá solamente la valvula de envio a desfogue hasta en tanto no se restablezca el nivel normal de operación de la torre T-12002.

Control de nivel de la Torre Separadora de Naftas T-12002. El nivel de la Torre Separadora de Naftas T-12002 se regula mediante el envío a control de nivel de la nafta desulfurada pesada a limite de baterias. Para lo cual se tiene instalada una válvula controladora de nivel a la salida del Primer Enfriador de Nafta Pesada EA-12006, la cual en función del flujo de nafta dulce que pasa a través de ella mantiene el nivel en la columna en el intervalo requerido.

Control de temperatura a la salida del Rehervidor de la Torre Separadora de Naftas H-12003 La temperatura de operación normal esperada en la línea de salida del Rehervidor H12003 es de 192°C. Este calentador H-12003 operará únicamente quemando gas combustible. La temperatura de salida se controlara mediante un control de temperatura en cascada con el control de la presión del gas combustible a los quemadores. Si la temperatura baja inmediatamente se ajustara la presión para permitir con ello mayor flujo de gas a los




quemadores y en un lapso corto de tiempo restablecer la temperatura deseada a la salida del H-12003 y viceversa; se determinará el poder calorífico del gas combustible y de acuerdo a este valor se corregirá el flujo de gas al rehervidor.

Control de flujo del alimentación al Rehervidor de la Torre Separadora de Naftas H12003 Debido a que es necesario mantener un flujo constante del fluido que pasa través del Rehervidor H-12003, a fin de cumplir con los requerimientos de carga térmica y vaporización, esto se logra enviando la descarga de la Bomba del Rehervidor de la Torre Separadora de Naftas P-12025/RT a control de flujo directamente como carga total al H12003. La vaporización en la salida del Horno H-12003 se espera sea del orden del 50 % molar (48.4 % en peso), con una caida de presión máxima permisble de 50 psi.

Envío de Nafta Desulfurada pesada como corriente de apagado hacía los reactores R-12002 Y 12003 A/B Con la finalidad de disipar la alta exotermicidad que se tiene en el primer lecho catalitico de cada uno de los reactores R-12002 y R-12003 A/B, es necesario enviar nafta pesada desulfurada que se obtiene como producto de fondos de la Torre Separadora de NaftasT12002. Para lo cual, se enviaran mediante la Bomba de Nafta Pesada P-12026/R(T) hacía la sección de reacción del orden de 35.5-29.0 m3/h (4466-3655 BPD) para caso inicio y fin de corrida respectivamente previo enfriamiento de la nafta en el Enfriador de Nafta Pesada de Apagado EA-12013 de donde la nafta se enfria a 55 °C, para garantizar este valor de temperatura se tiene instalado un controlador de temperatura que actua directamente sobre el aeroenfriador y el cual toma la señal de la línea de salida de nafta dulce. Del flujo total indicado antes al Reactor Guarda de silice R-12003 A/B se le inyectaran del orden de 20.73-16.02 m3/h (3038-2345 BPD), mientras que al Reactor de Hidrodesulfuración R-12002 se le inyectarán 9.74-8.94 m3/h (1428-1310 BPD) ambas inyecciones se efectuaran a control de flujo en cascada con un control de temperatura del reactor que toma señal de la parte superior del segundo lecho catalitico respectivamente.




SECCIÓN DE REGENERACIÓN DE AMINA (DIB. NO. N-F.022029-18120-DFP-068) Control de presión del Tanque Asentador de Amina Rica D-12022. La presión en el Tanque Asentador de Amina Rica D-12022, es controlada a través de un controlador de presión de rango dividido, el cual está diseñado para mantener la presión dentro de un intervalo aceptable, ya sea enviando el gas a desfogue ácido, en caso de sobrepresión, o aceptando gas inerte (nitrógeno) en caso de que disminuya la presión.

Control del flujo de alimentación a la Torre Regeneradora de Amina T-12004. El flujo de alimentación de amina a la Torre Regeneradora de Amina T-12004, se lleva a cabo a través de un controlador de nivel colocado en el Tanque Asentador de Amina Rica D-12022, el cual está conectado en cascada a un controlador de flujo que regula la válvula de control de flujo de la línea de alimentación a la Torre, la cual a su vez, para el flujo de carga dado a esta torre ajusta el flujo de vapor al rehervidor de la torre regeneradora E12020.

Control del flujo de vapor en el Rehervidor de la Torre Regeneradora E-12020. Este control de flujo se realiza a través de un controlador de relación (FFC) el cual proporciona la señal principal de control para regular el flujo de vapor que entra al Rehervidor de la Torre Regeneradora E-12020, dicho dispositivo toma como parámetro de control la señal del controlador de flujo de alimentación a la Torre Regeneradora de Amina T-12004 y su propio punto de ajuste, checando la relación entre ambas y realizando el ajuste correspondiente.

Control de nivel de fondos de la Torre Regeneradora de Amina T-12004. El nivel de fondos de la Torre se regula a través del control de flujo de amina pobre que se envía directamente al Tanque de Amina Pobre TV-12001, y del flujo de amina pobre que pasa a través del Filtro de Cartucho de Amina Pobre PF-12002, Filtro de Carbón de Amina Pobre PF-12003, y el Postfiltro de Carbón de Amina Pobre PF-12004, la acción correctiva que corresponda, es establecida por el control de nivel de la Torre. Este control está conectado en cascada a un controlador de flujo en la línea de amina pobre hacia el tanque TV-12001, el cual es el elemento primario de control ; la válvula de control de flujo de la línea de los filtros se ajustará de acuerdo a la señal que reciba del selector, el cual discriminará entre la señal proveniente del control de nivel de la Torre, y el controlador de flujo de la línea de los filtros, tomando la de menor valor. La válvula que controla el flujo a través de los filtros empezará a cerrar hasta que la válvula de la línea hacia el Tanque TV-




12001 esté completamente cerrada. Este esquema de control asegura un flujo constante a través de los filtros ; sin embargo, si el nivel de los fondos de la Torre Regeneradora de Amina es extremadamente bajo, entonces la válvula de los filtros cerrará a fin de restablecer el nivel de la Torre. Normalmente el flujo a circular por el tren de filtros sera del 20 % en masa del total de flujo de amina pobre del fondo de la Torre Regeneradora de Aminas T-12004.

Control de la presión en el Tanque Acumulador de Reflujo de la Torre Regeneradora D-12024. La presión del Tanque Acumulador de Reflujo de la Torre Regeneradora D-12024, y como consecuencia la presión de la Torre Regeneradora de Amina T-12004, se mantiene a través de un controlador de presión de rango dividido, el cual controla las válvulas de desfogue ácido, y la válvula de gas ácido que va hacia la Unidad Recuperadora de Azufre. De manera normal el gas ácido se envía a control de presión a planta de Azufre, si por alguna razón la presión aumenta por encima de la normal, abrira inmediatamente la valvula de envío a desfogue ácido, y cerrará esta hasta que disminuya la presión al valor normal de operación.

Control de reflujo de la Torre Regeneradora de Amina T-12004. El flujo de líquido proveniente de la Bomba de Reflujo de la Torre Regeneradora P12019/R, está bajo el dominio del controlador de flujo colocado después de la descarga de la bomba, sin embargo la variable principal que lo controla es el nivel de líquido en el Tanque Acumulador de Reflujo de la Torre Regeneradora D-12024.

Control de presión en el Tanque de Amina Pobre TV-12001. La presión en el Tanque de Amina Pobre TV-12001 se controla a través de una válvula a autoregulada que ajusta la inyección de nitrógeno, lo que previene una depresuración del sistema. La eliminación normal de gases se lleva acabo a través de la línea del filtro de carbón activado ; Debera mantenerse una presión positiva de 0.02kg/cm2 man. en el tanque para lo cual se usa un sello con nitrogeno, la razón es que deben eliminarse las infiltraciones de aire (oxigeno) al sistema ya que descompone la solución de amina pobre.




Control de nivel en la Fosa de Amina F-12001. A fin de mantener un nivel estable de la solución de amina en la Fosa de Amina F-12001, existe un control de nivel que está conectado a la Bomba de la Fosa de Amina P-12022, el cual envía el líquido excedente hacia el Tanque de Amina Pobre TV-12001.

Control de temperatura en el Enfriador de Amina Pobre Regenerada E-12010. El ajuste de temperatura del efluente de este enfriador se lleva a cabo a través de un controlador de temperatura, el cual modifica el ángulo de ataque de la aspas de los abanicos, variando de esta forma el flujo de aire de enfriamiento que circula a través del equipo, la temperatura esperada es de 55°C. Parametros especiales de monitoreo en la sección de aminas de la planta “U-12000” ---Monitorear la relación molar de H2S/DEA en la corriente de amina rica ( entrada a la torre Rergeneradora de aminas T-12004), mantener 0.4 moles de H2S/moles de DEA. --- Monitorear el contenido de H2S en la corriente de gas ácido que se envía a L.B. debera mantener al menos una composición molar del 95 % mol, y la diferencia ser practicamente agua de saturación, la cual se repondrá en la línea de fondos de la torre T-12001 a control de flujo. --- Mantener como temperatura máxima de operación en el fondo de la torre regeneradora de aminas T-12004 126 °C, temperaturas mayores favorecen la degradación de la amina, afectando el proceso de remoción de H2S. --- Mantener al valor más bajo posible la relación molar de H2S/DEA en la corriente de fondos de la torre regeneradora de Aminas D-24072, esta es un indicativo de la adecuada operación de eliminación de H2S en la misma torre. (0.011-0.014)

--- Mantener una relación de vapor alimentado como medio de calentamiento/DEA del producto de fondos de la torre T-12004 1.1-1.5 lbs/gal DEA pobre. --- Mantener las presiones de operación indicadas para las columnas endulzadoras de gas de acuerdo al diseño, valores menores implicaran un endulzamiento pobre.

Filosofía Básica U-12000

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