DESCRIPCION DEL PROCESO DE LA PLANTA DE AMONIACO

A. PREPARACION DE GAS DE CARGA

1. Tambores de carbón activado, D-4A & D-4BEl gas natural de proceso entra a la planta a una presión máxima de 240 a 260 psig, controlada por la válvula PV-57 instalada en los limites de la planta y fluye a través de los tambores de carbón activado para la remoción de los compuestos de azufre que pueda tener el gas natural. Cada tambor contiene aproximadamente 82.5 pies cúbicos de carbón, en una camada de 6’ 8” de espesor.Es necesario que los compuestos de azufre sean removidos en su totalidad, para evitar el envenenamiento de los catalizadores de los reformadores primario, secundario y el del convertidor de CO de baja temperatura.

El carbón activado, debe ser regenerado a intervalos regulares, con el objeto de restablecer su capacidad de adsorción de los compuestos de azufres. La frecuencia de esta operación la determinará la cantidad de gas que se haya tratado y el estado en que se encuentran los espías de acetato de cadmio ó acetato da plomo, que con tal fin se han instalado a la entrada y salida de cada uno de los tambores. En condiciones normales de operación esta regeneración se hará cada ocho (8) días.

A la salida de los tambores este conectada una línea de vapor de 1 1/2 pulgada, que se utiliza para la regeneración.El flujo de vapor va en sentido contrario al del gas. La cantidad de vapor que se inyecte, 700 lbs/hr., es controlada por el orificio de restricción L0-1. El carbón activado es regenerado por de-adsorción u altas temperaturas y con barrido de vapor sobrecalentado. La temperatura de la camada debe ser entre 325 — 350°F.

La operación de regeneración se hace a una presión de 100 psig controlada por la válvula autocontralada PV-2. El equipo esta protegido por dos válvulas de seguridad RV—2A y RV—2B calibradas para que disparen a 275 psig.

El flujo de gas desulfurizado se controla mediante el controlador registrador de flujo, FRC—3, el cual opera la válvula FV—3 localizada después de los tambores desulfurizadores.

2. Precalentador de gas de carga, E—1.

El gas natural de proceso fluye por el lado de casco del precalentador de gas de carga E—l, en donde se une con el vapor.

En este equipo le mezcla vapor—gas se calienta a 715°F aproximadamente, por intercambio calorífico con el gas caliente que fluye del, reformador secundario, H—2 al convertidor de CO pasando

por los tubos del E—1. La mezcla caliente vapor gas fluye luego al reformador primario, H—1.

La cantidad de vapor inyectable al precalentador de gas, se controla con el controlador registrador de flujo FRC—2 que opera la válvula FV le cual está instalada a la entrada del E—1. Durante la operación normal es posible que se deposite carbón en el catalizador del reformador primario, H—1 si la relación vapor gas se reduce por debajo de lo especificado.

En caso de presentarte esta situación, el suiche FS-2 desenergizará las válvulas solenoides SV—3; SV—11; SV—61 y SV— 62 que cortan: el gas de proceso, el aire de proceso, el gas combustible y el gas de purga respectivamente.

3. Reformador primario, H—1El reformador primario, H—1 es de diseño modular constituido por un casco de acero protegido con ladrillos refractarios para altas temperaturas y 48 tubos de aleación especial (HK— modificado) para resistir altas temperaturas, en seis colectores de 8 tubos cada uno, montados verticalmente en dos hileras paralelas, formada cada una por 3 colectores.

Los tubos están llenos con catalizador de reforma a base de níquel.La mezcla de vapor y gas de carga entra a los tubos, a una temperatura de cerca de 715°F y fluye hacia abajo por la sección tubular del reformador primario, H-1 en donde tiene lugar la reacción de reforma en presencia del catalizador.

La temperatura del gas reformado en la línea de salida, se deberá mantener cerca de loe 1.375°F ó una temperatura tal, que dé como resultado una temperatura en la camada baja del reformador secundario, H—2 de aproximadamente 1.620°F.

El calor requerido para que pueda efectuarse la reacción, es suministrado por los quemadores de gas natural, localizados a cada lado de las paredes laterales del horno. Cada pared tiene dos hileras de quemadores de 12 cada une, para un total de 48 quemadores.

Se deberá poner mucha atención a la combustión del horno. La temperatura de las paredes del horno y de las paredes de los tubos deberá ser en todo momento lo más uniforme posible.

Antes de la reforma, el horno deberá calentaros a une temperatura uniforme de cerca de l.45 a la salida de los gases de combustión.

Durante el calentamiento inicial del horno y en operaciones subsiguientes, les temperaturas de las paredes de los tubos y de las paredes del horno deberán vigilarse con bastante frecuencia por medio del pirómetro óptico en diversas sitios del horno, para estar

seguros da que no haya puntos calientes localizados en él y de que no esté ocurriendo ningún sobrecalentamiento.

El horno tiene una recámara acanelada en la parte central por debajo del piso, a través de la cual pasan loe gases da combustión hacia la caldera de calor residual WHB—1, siguiendo por un ducto cediéndole calor al precalentador de aire E-23, el cual esté ubicado en esto ducto entre la salida del horno y la entrada a la caldera.

El flujo de gas combustible al reformador primario se registra en el registrador do flujo FR—6. La presión se mantiene alrededor de 65 psig por medio del controlador indicador de presión PIC-7 que opera la válvula PV—7 instalada en la línea de entrada de gas combustible. El sistema está protegido con la válvula de seguridad RV—1, calibrada para que dispare a 70 psig.

El flujo de gas combustible se controla con le estación manual de carga MLS35 que opera la válvula FV—35 instalada en el cabezal de gas combustible.

En caso de presentarse un descenso en la presión del gas combustible, el suiche de presión PS—61 hará sonar la alarma de baja presión LPA-61 y causará el cierre de la válvula solenoide SV—6l cortando así el flujo de gas combustible.

También está equipado el horno con los detectores de falla de llama FFC-1-1 y FFC-l-2 que hacen sonar la alarma FFA—1 en caso de falla y actúan sobre las válvulas solenoides SV—61, SV—3 y SV-11 cortando así los flujos de gas combustible, de gas de proceso y aire de proceso, respectivamente.

El aire de combustión se suministra ajustando manualmente la compuerta de aire primario de cada quemador. Durante la operación normal, les compuertas de aire secundario deben permanecer cerradas.

El tiro del reformador se controlada por el ventilador de tiro inducido B—1 y se indica en el indicador de tiro D1—51. El control se hace manualmente con le estación manual de carga MLS—51, que opera la válvula da mariposa DV-51 localizada en la descarga del ventilador de tiro inducido.

4. Reformador Secundario, H-2

Los gases calientes reformados fluyen del reformador primario H—1 al reformador secundario, H—2 en donde se completa la reacción de reforma.

El reformador secundario se compone de una sección protegida con refractario, una carnada de catalizador de reforma a base de níquel y

una sección de fondos que contiene una cernada de anillos raschig de acero inoxidable.

El gas de proceso entra al reformador secundario a una temperatura cerca de 1.375°F y es mezcla con aire precalentado a una temperatura de 900°F en el precalentador de aire, E-23.

El oxigeno de aire al reaccionar se convierte en monóxido de carbono y dióxido de carbono, de modo que el gas de proceso quede libre de oxigeno. El flujo de aire al reformador secundario es controlado por el controlador de flujo FRC-11, que opera la válvula FV—11 localizada en la línea de entrada.

la reacción con el aire es exotérmica y la temperatura del gas aumenta alrededor d 2.100°F, antes da entrar a la camada del catalizador. A medida que a gas fluye a través del catalizador se va llevando a cebo la reforme total, produciéndose una reacción endotérmica, bajando la temperatura en el fondo de le carnada del catalizador a 1.620°F.

El gas reformado fluye hacia abajo a través de une carnada de tres pies de espesor de anillos raschig de 1” de diámetro, donde se agrega vapor y condensado de vapor para enfriar el flujo de gas reformado, hasta una temperatura a alrededor de 890°F.

El flujo de vapor se controla mediante el registrador controlador FRC-63 el cual opera la válvula FV—63 en la línea de entrada de vapor. El flujo de condensado, se controla mediante el registrador controlador FRC—43, el cual opera la válvula FV-43A en la línea de entrada de condensado. En caso de una subida de temperatura sonará la alarma de alta temperatura HTA—6 y automáticamente abriré la válvula FV-438 en la linee de condensado de emergencia. Ambos registradores controladores dependen del registrador controlador TRC—6, de acuerdo a la temperatura que es desee tener. En caso de un bajo flujo de condensado actuará el suiche F5 y hará sonar la alarma de baja flujo LFA—20.

5. Convertidor de CO, D—2

El gas reformado, después de haber sido enfriado a 700°F en el precalentador de gas de carga, E-1 fluye a través del convertidor de CO, D—2 donde se lleva a cabo la conversión de monóxido de carbono a dióxido de carbono.

El convertidor da CO, está formado por dos secciones, cada una de las cuales contiene una camada de conversión. La camada superior contiene una capa de 7’ 6” de catalizador de conversión “alta temperatura La camada inferior contiene una capa de 9’ 8” de catalizador de conversión de “baja temperatura”.

El gas reformado, fluyo hacia abajo a través de la sección del convertidor de CO, entrando en contacto con el catalizador de conversión de “alta temperatura”, el cual convierte la mayor parte del carbono en dióxido de carbono, con desprendimiento de hidrógeno.

La reacción de conversión es exotérmica y produce un aumento de temperatura a través da la camada del catalizador cerca de 80°F cuando se opera a condiciones normales.

El gas parcialmente convertido, es enfriado en el intercambiador de calor, E—3 y en el tambor de enfriamiento con condensado, D—3, luego fluye a la sección inferior del convertidor a una temperatura más de 500°F, pasando hacia abaja e través de la camada de catalizador de “baja temperatura” donde todo el remanente de monóxido de carbono se convierte en dióxido de carbono. La reacción de conversión es exotérmica y produce una subida de temperatura a través de la cernada del catalizador cerca de 40°F a condiciones normales de operación.

El catalizador de conversión de abaje temperatura”, debe ser operado a una temperatura lo mas baja posible. Entre mas baja sea la temperatura de operación, mas vida tendrá el catalizador. Normalmente se opere con une temperatura de 390°F.

Una temperatura de 500°F de entrada, es en realidad, el limite superior que puede ser tolerado. Al operarse con baja. temperaturas, se debe tener cuidado de no operar cerca el punto de rocío.

6. Intercambiador de calor de convertidor, E—3

Después de que la corriente de gea sale del convertidor, D—2 de alta, debe ser enfriada antes de fluir al convertidor da baja temperatura. Este enfriamiento se hace en primer término en el intercambiador de calor del convertidor E—3, en transferencia de calor con el gas que fluye de la cima de la torre absorbedora de C02, T—1 hacia el metanizador, D—1.

El gas a una temperatura de 780°F aproximadamente, entra por el lado de los tubos del E-3, donde es parcialmente enfriado a una temperatura de 660°F aproximadamente, E-3 cediendo de esta manera el calor necesario para la reacción del gas que fluye a través del casco hacia el metanizador, subiéndole la temperatura de 120°F a 525°F.

7. Tambor de enfriamiento del convertidor, D—3

El segundo paso do enfriamiento del gas de proceso, se lleva a cabo mediante la inyección de condensado a la corriente de gas que fluye al convertidor de baja temperatura.

El gas después de que sale da]. intercambiador, E—3 a une temperatura de 660°F, entre por la cima del tambor de e tratamiento fluye hacia abajo a través de una carnada de 2 píes de anillos raschig de 1—1/2” x 1—1/2” de acero inoxidable, donde entra en contacto con el condensado que viene de las bombas P—2A & 8, bajando la temperatura a las condiciones deseadas de operación. Este paso, suministre el agua necesaria pera completar la reacción de conversión en el convertidor de baja temperatura.

El flujo de condensado al tambor de enfriamiento del convertidor está indicado por el registrador de flujo FR—5 y controlado por el registrador controlador TRC—126, el cual opera la válvula de temperatura TV—126 en la línea de entrada del condensado.

Adicionalmente se ha instalado una línea de 1” de condensado de emergencia para proteger el convertidor de baja temperatura en caso de fallas de las bombas P—2A & B.

8. Rehervidor de MEA, E—6

La corriente de gas que sale del convertidor de baje temperatura, pasa e través de los tubos del rehervidor de MEA, E—6 donde cede el calor necesario a la solución de MEA pare su regeneración.

Antes del gas entrar e los tubos de dicha rehervidor, es enfriado a una temperatura de 525°F, mediante le inyección de condensado de vapor a través de una boquilla de atomización.

El flujo de condensado está indicado por el indicador de flujo, FI—33 y se controla con la estación manual de cargue MLS—33, la cual opera la válvula FV en le línea a de entrada de condensado.

Le importante el enfriamiento del gas, con el fin de evitar una alta temperatura en el rehervidor de MEA, que ocasionaría la degradación de esta.

Parte del flujo de gas puede ser desviado del rehervidor con el fin de poder controlar la temperatura, utilizando para ello la válvula automática TV—123 que está controlada por el indicador controlador do temperatura TIC—123.

El gas sale del rehervidor de MEA, a una temperatura alrededor de 235°F.

Adicionalmente se ha instalado un pase manual en la línea de gas con el fin de tener un mejor control de la temperatura en el rehervidor de MEA, E—6.

También se ha instalado una linea de condensado de emergencia de 1” para proteger el equipo en caso de una falla de las bombas de condensado P—2A & 8.

9. Separador de condensado, D-10

En el proceso de enfriamiento del gas, el condensado que se inyectó en la boquilla de atomización, se evapore removiendo calor del gas y luego al pasar el flujo de gas por el haz de tubos del rehervidor de MEA, cede calor a la solución de MEA, condensándose nuevamente para ser re movido en el separador da condensado, D—10 y el gas ya sin agua fluye al enfriador de gas de proceso, E—4. El condensado es succionado por las bombas de condensado P—2A & B y enviado como agente enfriante al reformador secundario, H—2; al tambor de enfriamiento del convertidor, D—3 y a la boquilla de atomización del E—6.

En el separador de condensado, se mantiene el nivel mediante el drenador continuo, CD—3. El exceso de condensado se envía a la planta de agua desmineralizada. Un alto ó bajo nivel en el separador, es indicado por los suiches de nivel LS-1-1 & LS-1-2, los cuales sonarán las alarmas HLA-1 & LLA-1 si se tiene alto ó bajo nivel respectivamente.

10. Bombas de condensado, P—2A & P—2B

El condensado del separador de condensado, D-10 se bombee para enfriamiento de proceso. Existen dos bombas de condensado, P—2A & P—2B. En operación normal una está en servicio y la otra con sus válvulas de succión y descarga completamente abiertas para que pueda ser operada en caso de falla. Estas bombas son muy esenciales, porque suministran el condensado de enfriamiento para el reformador secundario, H—2; el tambor de enfriamiento del convertidor, D-3 y la boquilla de atomización del E—6. A estos equipos adicionalmente les ha instalado líneas de condensado de emergencia, ante una posible falle de ambas bombas.

11. Enfriador de gas de proceso, E—4

El paso final de enfriamiento del gas de proceso, desde la salida del convertidor de CO hasta la entrada a la absorbedora de CO se efectúa en el enfriador de gas de proceso, E—4.Aquí el gas de proceso fluye a través del casco y se enfría de aproximadamente 235°F a alrededor de 120°F con agua de enfriamiento.

El condensado que se forma, se separa de la corriente de gas y se descarga a través del Drenador continuo, CD—2, a la alcantarilla.

12. Absorbedora de CO2 , T—1

El gas de proceso entre a la absorbedora de CO por el fondo, pasando luego por una carnada de sillas intalox de 25 pies de espesor pera salir luego por la cima de la torre.

La corriente de gas el pasar a través de la absorbedora, entra en contacto con la solución de MEA (monoetanolamina) que fluye en contracorriente, la cual absorbe la casi tu talidad del dióxido de carbono que contiene el gas.

La solución de MEA rica en CO2, sale de los fondos de la torre por diferencial de presión, hacia la cima de la torre regeneradora, T—2.

La corriente de gas frío que sale por la cima de la torre absorbedora, fluye hacia el intercambiador de calor del convertidor, E—3 donde adquiere la temperatura necesaria antes de entrar al metanizador, D—1.

13. Metanizador, D—1.

El gas sale de la torro absorbedora a una temperatura cerca de 120°F y se calienta hasta 525°F en el intercambiador de calor del convertidor, E—3 fluyendo por el lado del casco.

El control de la temperatura del gas se puede efectuar por medio del pase instalado alrededor del, E—3. El gas entra por la cima del metanizador, D-1 y fluye hacia abajo a través de una camada de catalizador de metanización de 6’ 7” de espesor. En el metanizador, cualquier cantidad de monóxido de carbono y dióxido de carbono que no haya sido removido en los convertidores y en la absorbedora, será convertida en metano. La reacción de metanización es exotérmica y la corriente de gas que sale del metanizador tendrá un aumento de temperatura a través de la camada del catalizador alrededor de 40°F, cuando se opera a condiciones normales.

La temperatura del gas que sale del metanizador, depende de la cantidad de óxidos de carbono en la corriente de gas de entrada. Puede decirse, que por cada décimo de uno por ciento de óxidos que se encuentre en el gas de entrada, se experimente un aumento de temperatura de 13°F en la corriente de gea. Generalizando un poco más podría mas decir que por cada:1. 0% de CO aumenta la temperatura en 134°F.1. 0% de CO2 aumenta la temperatura en 107°F.1. % de 02 aumenta la temperatura en 300°F.

En caso de una alta temperatura en la camada del catalizador de metanización, sonará la alarma de alta temperatura HTA-55-8, dando aviso al operador para que accione el suiche automático, con el cual cerrará la válvulas de temperatura TV-95-1 (válvula de entrada al

metanizador) y TV-95-3 (válvula de entrada el D—9) y abrirá la TV-95-2 (válvula de pase), de tal manera que el metanizador quede operando por el pase, cortando así el flujo de gas el. tambor de succión de los compresores.

La presión en el sistema se controlada por el indicador controlador de presión PIC-22, el cual actúa sobre la válvula PIC-22, que descarga el exceso de gas a le atmósfera.

14. Enfriador da gas de síntesis, E—5

El gas de proceso que sale del metanizador, fluye a través del ledo de casco del enfriador de gas de síntesis, E—5, donde se enfría alrededor de 105°F cediendo el calor al agua de enfriamiento que fluye a través del lado de tubos.

El condensado que se forme, se remueve por medio del drenador continuo, CD-1 que descarga a la alcantarilla.

15. Tambor de succión de los compresores, D—9

El gas de proceso purificado, que está formado de hidrogeno y nitrógeno en una proporción de 3/1 Se una pequeña cantidad de metano y argón le damos el nombre de gas de síntesis. El gas fluye del enfriador de gas de síntesis, E—5 al tambor de succión de los compresores, D—9 donde se separa cualquier cantidad de condensado que puede traer la corriente de gas, antes de fluir a la succión de los compresores multiservicio.En caso de un alto nivel en el tambor de succión de los compresores, el suiche de nivel LS-9 hará sonar le alarma de alto nivel, HLA—9.

La presión da succión del compresor, se mantiene en 148 psig por medio del indicador controlador de presión PIC—22, el cual controle la válvulas de presión PV—22 en la línea de venteo.

El equipo está protegido por la válvula de seguridad RV-7 calibrada para que dispare a una presión de 180 psig.

8. SISTEMA DE MEA GIRBOTOL

El sistema GIRBOTOL (MEA) es un proceso continuo de depuración y recuperación de gasee ácidos, tales como el dióxido de carbono.

La corriente de gas entra en contacto con una solución de aminas alifáticas, las cuales remueven los gases ácidos presentes. Los gases ácidos absorbidos son entonces separados de la solución de MEA por medio del calor, lo cual regenera la solución para ser usada nuevamente.

Esta regeneración es hace posible debido e que las sales de amina se disocian fácilmente de los ácidos débiles a altas temperaturas.

Le función del proceso GIRBOTOL (MEA) en seta planta de amoniaco, es la de remover de la corriente de gas de proceso, el dióxido de carbono después de la última conversión del monóxido de carbono.El agente utilizada, es una solución de MEA (monoetanolamina) de une concentración de 15 — 17%.

La solución de MEA pobre (solución que contiene muy poco CO2) fluye del fondo de la regeneradora T-2, por el lado del casco de los intercambiadores de calor de solución E—8A & B. La PICA pobre cambia calor con la MEA rica (solución que contiene bastante CO que fluye a la cima de la regeneradora. La solución de MEA pobre se enfrie de 230°F a 205°F en loe intercambiadores de calor de la solución. Adicionalmente le solución se enfría a 120°F en los enfriadores de solución E-7A & E—7B, cediéndole el calor al agua de enfriamiento.

La solución de MEA pobre, se bombea a la cima de la torre absorbedora, T-1 por medio de las bombas de PICA P—1A & B. El flujo de solución es alrededor de 370 G.P.M. en operación normal y se controla con el registrador controlador FRC-19, que actúa sobre la válvula FV—19 instalada en la línea de entrada a la torre absorbedora La solución de MEA pobre fluye hacia loe fondos de le absorbedora a través de un cabezal de distribución que asegure una distribución uniforme del liquido el pasar por la capa de sillas de cerámica intalox.

El flujo de MEA va en sentido contrario el del gas, el cual fluye hacia arriba, absorbiendo de este modo el CO de la corriente gaseosa, dando ocasión a una reacción exotérmica, elevando la temperatura de la solución alrededor de 150°F en el fondo de le torre absorbedora.

La solución de MEA rica, sale del fondo de la torre absorbedora hacia el lado tubular de los intercambiadores de calor de la solución E-8A & B, empujada por la presión del gas de la absorbedora, donde se calienta aproximadamente a 200°F, por intercambio de calor con la solución de MEA pobre que sale del fondo de la regeneradora. Luego, la solución de MEA rica caliente, fluye hacia la cima de la torre regeneradora pesando por la LV—2 que controle el nivel de fondos de la torre absorbedora, T—1 y a la vez sirve para mantener presionada la solución hasta este punto, evitando de esta manera la separación del CO2 antes de entrar a la torre regeneradora, T—2. La solución pase a través de un distribuidor que asegura una buena distribución de le soluci6n sobre le camada de sillas de cerámica intalox, donde se caliente aún más con el flujo de vapor que va ascendiendo. El CO2 se separa, saliendo por la cima de la torro junto con el vapor e una temperatura aproximada de 210°F, pasando a través del lado del casco del enfriador de gas ácido E—9, donde se condensa el vapor y el CO2 a enfría a 120°F.

El CO2 fluye hacia el tambor separador de condensado D—14B donde se epoa1t cualquier arrastre de condensados que lleva el CO2 y luego fluye hacia los gasómetros. El condensado que sale del E—9 regresa a la torre regeneradora ayudando a mantener un nivel constante y sirviendo de reflujo para controlar la temperatura de la cima de la torre.

La solución descendente se acumule en un plato de chimenea que se encuentra en la parto baja de la regeneradora, pasado luego al rehervidor de MEA E—6, por el lado del casco, en donde se calienta a su punto de ebullición, generando vapor. El calentamiento se efectúa usando el calor residual de la corriente de gas que sale del convertidor de CO de baja temperatura. El vapor que se genera, fluye hacia la cima de la torre calentando la solución descendente. La solución de MEA pobre fluye del rehervidor hacia el fondo de la regeneradora, la cual sirvió de espacio acumulador para el sistema, completándose así el ciclo.

Las principales componentes del sistema Girbotol (MEA) son:1. Intercambiadores de calor de MEA, E—8A & B.La función de los intercambiadores de calor de PICA, EB, consiste en reducir las necesidades del calor del proceso Girbotol. La solución de MEA pobre calienta del fondo de la regeneradora, fluye a través del ledo del casco de éstos intercambiadores de calor donde se enfríe de 230°F a 205°F, transfiriéndole calor a la solución de MEA rica que fluye hacia la regeneradora.

El equipo está protegido con una válvula de seguridad RV—17 calibrada pare que dispare a 180 psi.

2. Enfriadores de solución, E—7R & E—78

La solución de MEA pobre, parcialmente enfriada en loes intercambiadores de calor de MEA, E—8A y E—8B, fluye hacia loe enfriadores de solución, E-7A & E-7B pasando por el lado de tubos.

La solución se enfría a 120°F con agua de enfriamiento que fluye por el lado de casco. El sistema de agua enfriante, está protegido por una válvula de seguridad RV—9 calibrada para que dispare a 75 psig.

3. Bombas de MEA, P—1A y P-1B

Existen dos bombas de MEA; La P—1A y P—1B. Normalmente una está en servicio y la otra con las válvulas de succión y descarga completamente abiertas para que pueda ser puesta en servicio, inmediatamente falle la otra. Sin embargo, durante el arranque inicial hay necesidad de poner en servicio la bomba auxiliar para retornar la solución de MEA rica de la absorbedora de CO2 a la regeneradora de MEA y establecer así la circulación.

4. Absorbedora de CO2, T—1

La solución de MEA pobre fluye a la cima de La torre absorbedora de CO T—1. La rata de flujo es controlada por medio del registrador controlador FRC—19 el cual, opera la válvula de flujo FV—19 localizada en la línea de entrada a la torre.

En caso de que el flujo baje a 94 G.P.M. el suiche de flujo FS—19 hará sonar la alarma de bajo flujo, LTA—l9.

La absorbedora de CO2 contiene una camada de 25 pies de espesor de sillas de cerámica intalox de 1—1/2”. La solución de MEA pobre entra por la cima de la absorbedora y fluye a través de un distribuidor que garantiza una buena distribución del liquido sobre la camada de sillas intalox.

La solución fluye hacia abajo absorbiendo todo el dióxido de carbono contenido en la corriente de gas de proceso que fluye hacia arriba. La solución de MEA rica, se deposite en el fondo de la absorbedora de C02 y fluye a hacia la regeneradora. En el fondo de la absorbedora de CO2 se mantiene un nivel por medio del controlador de nivel LC—2, el cual opera la válvula de nivel LV-2 localizada en la línea de solución a la entrada de la torre regeneradora. El nivel en la absorbedora está indicado por el indicador de nivel LI—2 y en caso de un alto ó bajo nivel, el suiche LS-2-1 ó LS-2-2 hará sonar la alarma de alto ó bajo nivel HLA-2 ó LLA-2 respectivamente, El equipo está protegido por una válvula de seguridad RV—5 calibrada para que dispare a 200psig.

5. Regeneradora de MEA, T –2

La solución de MEA rica que sale del fondo de la absorbedora de CO2 una temperatura de 150°F, se calienta alrededor de 200°F al pasar a través de los tubos de los intercambiadores de calor de solución, E-8A & B. La solución de MEA rica calentada, fluye a la cima de la regeneradora de MEA, T-.2 por presión diferencial (durante el arranque se usa la bomba auxiliar de MEA). La regeneradora contiene una camada de 25 pies de espesor de sillas de cerámica Intalox.

La solución fluye hacia abajo por entre la camada y entra en contacto con el vapor que fluye hacia arriba. El vapor continua calentando la solución y permite la separación de dióxido de carbono el cual fluye hacia arriba y sale junto con el vapor por la cima de la regeneradora.

La solución de MEA ya pobre, se recolecta en el plato de chimenea lo calizado directamente debajo de la camada de sillas Intalox y luego fluye al rehervidor de MEA, E—6.

La torre ha sido revestida interiormente con láminas de acero inoxidable con el fin de evitar la corrosión. Además se han instalado unos lagrimeos para inspeccionar periódicamente la torre.El equipo está protegido por una válvula de seguridad RV—28 calibrada para que dispare a 30 psig.

6. Rehervidor de MEA, E—6

Del plato de chimenea, la solución de MEA pobre fluye al rehervidor de MEA E—6, por el lado de casco donde se calienta hasta su punto de ebullición generando vapor, por intercambio de calor con el gas caliente de proceso que pasa a través de los tubos del rehervidor.

Loe vaporee que es desprenden da la solución, fluyen a la cima de la regeneradora calentando la solución descendente ayudando así a la separación del dióxido de carbono.

El vapor proveniente del rehervidor, entra a la regeneradora en un punto localizado debajo del plato de chimenea.

La solución de MEA pobre, retorna al fondo de la regeneradora. Una platina de decantación está instalada en el rehervidor, para asegurar que los tubos por los cuales pasa el gas caliente de proceso, siempre estén cubiertos con la solución.

El fondo de la regeneradora sirve como lugar de abastecimiento para el sistema. En caso de un alto ó bajo nivel en el fondo de la torre, el suiche LS—5—1 ó LS—5-2 sonará la alarma HLA—5 ó LLA—5 respectivamente.

7. Enfriador de gas ácido, E—9El flujo de dióxido de carbono y vapor que sale por le cima de la regeneradora, T—2 pasa a través del enfriador de gas ácido E—9. El agua de enfriamiento que fluye a través de los tubos, enfría el dióxido de carbono de una temperatura de 210°F alrededor de 120°F, permitiendo la condensación del vapor.

El dióxido de carbono fluye hacia los gasómetros pasando primero por el tambor separador de condensados D-148.-

La presión del sistema es controlada por el controlador indicador PIC el cual opera la válvula de presión PIC—23 localizada en la línea de salida de CO2 manteniendo una presión de nueve (9) psig en el fondo de la regeneradora.

El sistema de agua enfriante está protegido con la válvula de seguridad RV—8, calibrada pare que dispare a 75 psig.

8. Tanque de mezcla de MEA, D—14A

El cargue de solución de MEA se hace en el tanque de mezcla de MEA, D.-14A donde se echa la MEA directamente de los tambores y se agrega condensado ó agua desmineralizada para obtener la concentración deseada.

La solución de MEA, bombea al fondo de la torre regeneradora, utilizando para ello la bomba vertical, P—3A, colocada encima del tanque de mezcla.9. Tambor separador de condensados D—148

Este tambor está colocado en las afueras de la planta y sirve para separar los condensados que arrastra la corriente de CO2 antes de fluir hacia los gasómetros.

También se utiliza para almacenar la MEA en caso de que haya necesidad de desocupar el sistema.

Para el envió de la MEA de nuevo al sistema, se utiliza la bomba P-38 que descarga en el fondo de la torre regeneradora ó en el tanque de mezcla D-14A.

C. PRODUCCION DE VAPOR

El vapor necesario para las necesidades de la planta, está suministrado por una caldera de calor residual que aprovecha el calor de los gases de combustión del horno del reformador primario, H—1.

Los gases de combustión pasan a través de la caldera de calor residual WHB—1, por medio del ventilador de tiro inducido, 18—1, el cual loe descarga a la atmósfera. Un quemador auxiliar y un piloto están colocados en la entrada de la caldera de calor residual para ser usados en el arranque ó cuando se necesite una producción adicional de vapor.

Loe principales componentes del sistema de producción de vapor son:1. Caldera de calor residual, WHB—1Los gases de combustión que salen del horno del reformador primario, a una temperatura de 1. 880°F pasan a través de un ducto simple colocado en la parte posterior del H-1, cediendo calor en su primer paso al serpentín precalentador de aire, E-23 y luego fluyen hacia la caldera, WHB-1 cediendo calor al agua desmineralizada para generar vapor de 250 psig, los gases de combustión, salen de la caldera pesando a través del economizador de calor, HE—1, donde ceden al agua de alimentación a caldera, saliendo a la atmósfera a una temperatura alrededor de 450°F. El agua se precalienta alrededor da 316°F, antes de ser usada como agua de suministro para la generación de vapor en la caldera.

La producción de vapor en la caldera, está indicada por el registrador de flujo FR-12 El vapor fluye al cabezal de vapor de 250 Psig de donde se distribuyo a los diferentes equipos.

La presión del cabezal de vapor se mantiene por medio del controlador registrador de presión PRC—162, el cual controla el flujo de gas combustible el quemador auxiliar, localizado en la entrada de la caldera.

El suministro de agua de alimentación, se controla con el indicador controlador de nivel LIC—20, el cual opera la válvula LV—20 localizada en la línea de entrada de agua. En caso de un alto ó bajo nivel actuarán los suiches LS—20—1, ó LS—20—2 los cuales harán sonar las alarmas HLA—20 ó LLA—20 respectivamente.

Si continúa bajando aún al nivel, el suiche de nivel LS—20—3 actuará sobre los solenoides SV—162, SV-114 y SV—61, quitando respectivamente el flujo de gas al quemador auxiliar, al piloto de caldera y el gas combustible al reformador primario.

En caso de un aumento de presión de vapor en el cabezal, actuará el controlador indicador de presión PIC—41, el cual opera la válvula PV—41 localizada en la parte final del cabezal da vapor. A través de este válvula el exceso de vapor, fluye hacia la red general de vapor pasando antes por la FV—66 con la cual se puede controlar el flujo, que es indicado por el FI-66. Este vapor recibe el nombre de vapor de exportación.

Antes de la FV—66, en la línea de vapor, está localizada la válvula PV—95 la cual es accionada desde una estación manual instalada en el campo. Esta válvula puede ser utilizada para ventear excesos de vapor en el cabezal general en caso de que la válvula de venteo instalada frente a Planta Eléctrica sea insuficiente para ello.

Loe gases de purga que salen de la sección de síntesis de amoniaco, entran al cabezal de gas combustible de la caldera pasando primero por una camisa de vapor con el fin de mantener una temperatura de 100°F en el cabezal.

El sistema de gas de purga ha sido protegido con una válvula de seguridad RV-3 calibrada para que dispare a 55 psig.

La caldera ha sido protegida con las válvulas de seguridad RV—62A y RV—628 calibradas para que disparen a 275 y 270 psig respectivamente.

2. Ventilador de tiro inducido, IB—1

Los gases de combustión que salen del horno del reformador primario, H—1, pasan a través de la caldera de calor residual WHB-1

por medio del ventilador de tiro inducido, IB—1 para luego ser descargados a la atmósfera.

El control de tiro se hace por medio da la estación manual de cargue MLS—51, que opera la válvula de mariposa DV-51, localizada en la descarga del ventilador de tiro inducido y se indica en el indicador de tiro DV—51.

3. Ventilador de tiro tonado, AB-1

La relación de gas-aire en el quemador auxiliar de la caldera, se mantiene por medio del ventilador de tiro forzado, AB-1, que recibe la señal del PRC—162.

En caso de una baja presión de aire, actuará el suiche PS—163 que hará sonar la alarma LPA-163 cerrando la solenoide SV—114 quitando así la entrada de gas combustible esta caldera.

4. Tambor de drenaje, D—37

Al tambor de drenajes, D—37 llega el drenaje continuo del tambor de vapor de la caldera y los drenajes intermitentes de los tambores de lodo, El liquido se bote a la alcantarilla y el vapor se ventee a la atmósfera senda por un separador de exhosto EH—37, donde por medio de un enfriamiento con agua, mantiene un nivel condensado al vapor.

D. COMPRESIÓN

Existe en la planta dos compresores multiservicio White Superior de 1.500 HP y 900 RPM cada uno, movidos por motores eléctricos.-Los compresores multiservicio White Superior, se utilizan para comprimir: gas de síntesis, gas de reciclo, aire y amoniaco de refrigeración.

El compresor de reciclo movido por un motor eléctrico, como su nombre lo indica, sirve pera comprimir gas de reciclo.

La lubricación en los compresores multiservicio se hace por medio de una bomba de aceite acoplada al eje del cigüeñal.

En caso de una disminución de presión en el sistema de lubricación de uno de los compresores, sonarán las alarmas LPA—25A, B ó C respectivamente, de acuerdo al equipo en el que se sucedió la anomalía y si la presión del sistema de lubricación bajo por debajo de 10 psig, actuará el suiche de presión PS-25A B ó C parando la máquina en que se sucede la falla.Los compresores White Superior son movidos por motores eléctricos alimentados por una corriente de 4.160 voltios. El amperaje máximo

a plena carga es de 169 amperios y una excitación de 1.4 amperios; 60 voltios.

Las funciones de cada compresor Son:1. Compresión del gas de síntesisEl gas de síntesis que sale del tambor separador de condensados, a una temperatura alrededor de 110°F y una presión de 150 psig; fluye a la sección de los compresores multiservicio pasando a través de cuatro etapas de compresión con enfriamiento, antes y después de cada de cada etapa, para salir a una presión de 4.950 psig.

El gas es analizado continuamente por el analizador de gas, 6AR—1 que determina la cantidad de hidrógeno presente en la corriente de gas. Este dato es importante porque sirve de guía para hacer los ajustes necesarios al flujo de aire en el registrador controlador FRC-11 manteniendo así, una relación de hidrógeno a nitrógeno de 3 a 1.

Después del tambor separador de condensados D—9, la corriente de gas se divide en tres chorros idénticos, que va cada uno a la succión de los compresores multiservicio. Cada uno de éstos compresores está equipado con un suiche de baja presión de succión, PS—29—2A; PS-28-2V PS-29C, que harán sonar las alarmas LPA—29A—B—C respectivamente.

En caso de continué la anomalía actuarán los suiches PS—29—1A, PS-29-1B y PS—29—1C, parando cada uno de los compresores que está en servicio.

Con el fin evitar ésta anomalía, se ha instalado un sistema que ayudará a mantener una presión constante en le succión de loe compresores. Consta el sistema de un indicador controlador de presión PIC—33, el cual opera la válvula de presión PV—33 situada en la linea de 2” que se desprende de la descarga de 4ª etapa de loe compresores y descarga a la entrada del tambor separador de condensadas, D—9. C flujo de gas de reposición está controlado por la estación de cargue manual MLS—33.

El sistema está protegido por una válvula de seguridad RV—39l calibrada para que dispare a 180 psig.

Cada une de las etapas de síntesis tiene une botella separadora en la succión y descarga. Después de cada etapa de compresión el gas fluye por el lado de tubos de los Inter.—enfriadores colocados inmediatamente después de la botella separadora de descarga, cediéndole calor el agua de enfriamiento, antes de fluir a la botella separadora de la acción de la siguiente etapa. En cada uno de las pasos, el aceite y el condensado que se separan de la corriente de gas son drenados a la alcantarilla. El gas comprimido que sale del post enfriador de 4ª. etapa a una temperatura de 100°F y 4.950 psig

se combina con el gas de reciclo comprimido y fluye al filtro de aceites, D-12.La capacidad de los compresores White Superior y las presiones de las etapas, son controladas por medio de loe bolsillos variables en lee etapas primera y segunda. En caso de una subida de presión en le succión de los compresores, es controlada por el indicador controlador PIC—22 abriendo la válvula PV—22 para ventear al gas a la atmósfera. Cada una de las etapas, está protegida con una válvula de seguridad instalada en la botella separadora de succión, calibradas a diferentes presiones de acuerdo a la etapa respectiva.

2. Compresión de aire

El aire entra a los compresores White Superior a través de un filtro purificador, pasando por tres etapas de compresión con enfriamiento entre etapas, siendo comprimido a alrededor de 200 Psig. Cada etapa tiene botellas separadoras en la succión y descarga. El aire, después de la primera y segunda etapa de compresión es enfriado en los intercambiadores de calor, cediéndole calor al agua de enfriamiento, antes de fluir a la batalla separadora de succión de la etapa siguiente.

El aire comprimido de la descarga de tercera etapa pasa al tambor separador de aire, donde se controle la presión con el controlador de presión PIC—11, el cual opera la válvula de presión PV-11 venteando a la atmósfera el exceso de aire a través del silenciador MV-2.

La capacidad de los compresores White Superior es controlada por medio del bolsillo variable de la primera etapa.

El aire que succione el compresor pasa a través de un filtro purificador, pasando por dos etapas de compresión con enfriamiento entre etapas, siendo comprimido a alrededor de 200 Psig. Cada etapa tiene botellas separadores en la succión y la descarga.

El aire, después de la primera etapa de compresión es enfriado en un intercambiador de calor, cediéndole calor al agua de enfriamiento, antes de fluir a la botella separadora de succión de la segunda etapa.

El aire comprimido de la descarga de segunda etapa pasa el tambor separador de aire, D-5 donde se mezcla con el aire que sale de los compresores White Superior.

Cada una de las etapas de compresión, está protegida por una válvula de seguridad, instalada en la botella de succión, calibradas para que disparen de acuerdo a la presión de operación de cada etapa.

3. Compresión de amoniaco de refrigeración

El amoniaco refrigerante vaporizado, proveniente del tambor separador, D-32 pasa por una etapa de compresión. La etapa de refrigeración, tiene en la succión y descarga, botellas separadoras.

De la descarga del compresor, los vapores de amoniaco a una presión de 225 Psig, fluyen por el lado de casco del condensador de amoniaco refrigerante, E—22 donde por intercambio de calor con el agua de enfriamiento que fluye por el lado de tubos, ocurre la condensación del amoniaco.El amoniaco liquido pasa al tambor acumulador de amoniaco. D-11 fluyendo luego por el lado de casco del condensador secundario de amoniaco, E—20 donde la evaporación del amoniaco refrigerante, produce la condensación del amoniaco producido que pasa por el lado de tubos.

El nivel de amoniaco, en el condensador secundario, E—20 se mantiene por medio del controlador de nivel, LC-13 el cual opera la válvula, LV—13 localizada en la línea de salida de amoniaco, del tambor de amoniaco, D—11. En caso de pérdida de amoniaco en el sistema, puede ponerse amoniaco de reposición proveniente del tambor depresionador, final, D—8 manteniendo asi, un nivel constante en el tambor acumulador D-11.

Los gases de amoniaco refrigerante, que salen del condensador secundario, E—20 pasan a través del tambor separador, D—32 antes de entrar a la succión del compresor. En caso de un alto nivel en el tambor separador, actuará el suiche de nivel LS—12 que hará sonar la alarma HLA—12.

Cada una de las etapas de refrigeración de los compresores multiservicio está equipada con un control automático de capacidad de tres etapas, instalados en el tablero de control, que sirven para mantener una presión constante en el amoniaco refrigerante.

La capacidad de la etapa de refrigeración en cada uno de los compresores White Superior se puede controlar por medio del bolsillo variable que tiene cada etapa.En el arranque inicial de los compresores White Superior, las camisas de enfriamiento de la etapa de refrigeración son llenadas con Etylene Glycol que sirve como anticongelante.

Cada uno de los equipos que compone el sistema de refrigeración, está protegido por medio de válvulas de seguridad, calibradas para que disparen a 250 Psig.4. Compresión del gas de reciclo.

El gas de reciclo que sale del separador primario de amoniaco, S-1 sufre una compresión de una etapa, elevándole la presión de 4.700 Psig a 4.950 Psig.

El gas de reciclo ya comprimido, fluye en combinación con el gas de síntesis comprimido al filtro separador de aceite, D-12.

El objetivo principal del gas de reciclo es mantener el máximo volumen de gas a traves del catalizador y como objetivo secundario mantener controlada la temperatura del convertidor de amoníaco, ayudando así a una máxima conversión de amoniaco.

El control se hace por medio del pase manual que hay entre la succión y la descarga de la etapa de reciclo de cada uno de los compresores.

El equipo ha sido protegido con las válvulas de seguridad RV-10A-B y C respectivamente calibradas para que disparen a 5.400 Psig.E. Síntesis de Amoniaco

La mezcla comprimida de gas de síntesis y reciclo, pasa a través del filtro separador de aceite, D-12 donde se remueve el aceite y el agua que trae la mezcla de gas. El gas, sale del filtro y fluye por el lado de casco del intercambiador de calor E—l9, donde se enfría desde 110°F, a una temperatura alrededor de 56°F, intercambiando calor con el gas frío que viene de los separadores secundarios, 5—2 & S—2A y que entra por el lado de tubos del E-20.

El gas frío fluye a través del lado de tubos del condensador secundario de amoniaco, E—20 donde se enfría aún más llegando a una temperatura de 45°F, condensándose gran parte del amoniaco que lleva la corriente de gas. El enfriamiento se lleva a cabo mediante la evaporación del amoniaco refrigerante que fluye por el lado de casco del condensador secundario de amoniaco, E—20.

La mezcla de gas de síntesis, y amoniaco, fluye a los separadores secundarios de amoniaco, 5—2 & S—2A, donde se separa el amoniaco liquido de la corriente de gas, antes de que el gas fluya por el lado de tubos del intercambiador de calor, E—19 donde se calienta a una temperatura aproximada de 90°F, por intercambio de calor con la mezcla de gas de síntesis y reciclo.

El gas de síntesis fluye al convertidor de amoniaco, T—3 donde se lleva a cabo la reacción entre el hidrógeno y el nitrógeno para formar el amoniaco. En el convertidor de amoniaco, T—3 hay un intercambio de calor entre los gases fríos que fluyen por la camisa y los gases calientes que pasan a través de la camada de catalizador.

El gas que sale del convertidor de amoniaco, T—3 a una temperatura de 390°F, fluye por el lado de tubos de los condensa dores primarios de amoniaco, E—21A y E—21B donde es enfriado a una temperatura de 105°F, por intercambió de calor con el agua de enfriamiento que fluye por el lado de casco, condensándose así gran parte del

amoniaco producido. La mezcla de gas de síntesis y amoniaco, fluye al separador primario de amoniaco, S—1, donde se separa el amoniaco liquido de la corriente de gas de síntesis. El gas de síntesis retoma a la succión de los compresores como gas de reciclo de este gas es purgado con el fin de poder controlar la cantidad de gases inertes en el sistema (metano, argón).

El amoniaco liquido de los separadores primario y secundario, fluye por diferencial de presión al tambor depresionador primario, D—6 donde se controla una presión de 885 Psig. El amoníaco liquido pasa luego al tambor depresionador secundario, D—7 donde sufre una nueva depresión, controlándose una presión de 485 Psig y finalmente pasa al tambor depresionador final, D—8 donde se le reduce la presión a 285 Psig. En cada una de las etapas de depresión se forma una corriente de gases disueltos en el amoniaco liquido, que unidos con el gas de purga, fluyen al cabezal de gas combustible de la caldera, o son venteados a la atmósfera por medio del indicador controlador de presión, PIC-54.

El amoniaco liquido sale del tambor depresionador final, D—8 hacia la sección de almacenaje de amoniaco.Los componentes principales de la sección de síntesis de amoniaco son:1. Filtro separador de aceite, D—12El filtro separador de aceite, D—12 es un recipiente que contiene un filtro de estopa metálica de acero inoxidable para remover de la corriente de gas el carbamato de amonio y el aceite. Con la temperatura y presión que hay en el sistema, el remanente de óxidos de carbono que tiene el gas de síntesis que sale del metanizador, reaccione con el amoníaco que hay en el gas de reciclo para formar carbamato de amonio.

2. Intercambiador de calor, E—19

Es un intercambiador de tubo concéntrico. El gas caliente a una temperatura de 110°F, sale del filtro separador de aceite, D—12 fluye por el lado de casco del intercambiador de calor, E—19 bajando la temperatura a 56°F, por intercambio de calor con el gas frío que sale de los separadores secundarios S—2 & S—2A que fluye por el lado de tubos.

El gas frío a una temperatura de 45°F, se calienta a alrededor de 90°F antes de entrar el convertidor de amoníaco.

3. Condensador secundario, E—20

El gas que sale del lado de casco del intercambiador de calor, E—l9 fluye por el lado de tubos del condensador secundario, E-20 donde es enfriado a una temperatura de 45°F, condensándose así, gran parte del amoniaco que lleva a la mezcla de gas de síntesis y reciclo. El

enfriamiento se lleva a cabo mediante la evaporación del amoniaco refrigerante que fluye por el lado de casco del condensador secundario, E—20.

En este punto es importante condensar de un 50 a 60% del amoniaco que va en la corriente de gas, separando además el agua y el aceite que va en la corriente de gas protegiendo así el catalizador, dejando un remanente de amoniaco que sirve para el buen control de temperatura en el convertidor de amoniaco, T—3.

El nivel de amoniaco refrigerante, está controlado por el controlador de nivel LC—13, el cual opera la válvula de nivel, LV—l3 localizada en la línea de entrada de amoniaco refrigerante.

El equipo está protegido por dos válvulas de seguridad RV-11A & RV-11B calibradas para que disparen a 250 Psig.

Además como protección adicional para el lado de casco, tiene instalado un disco de ruptura para 250 psig.

4. Separadores secundarios de amoniaco, S—2 & S—2A

La mezcla de gas de síntesis y amoniaco que sale del lado de tubos del condensador secundario, E—20 entra a los separadores secundarios de amoniaco, S—2 & S—2A colocados en paralelo donde el amoniaco liquido se separa de la corriente de gas.Los separadores secundarios de amoniaco, son equipos que tienen internamente una platina deflectora que ayuda a la separación del amoniaco líquido de la corriente de gas.

El nivel en los separadores secundarios, S—2 & S—2A se controla mediante al controlador de nivel LC—14 el cual opera la válvula de control de nivel LV—14 instalada en la línea de salida de amoniaco liquido. En caso de un alto ó bajo nivel, actuarán los suiches LS-14-1 ó LS-14-2 los cuales harán sonar las alarmas HLA—14 ó LLA—14 respectivamente según la falla que se presente. Para una mejor guía y control del nivel, se ha instalado una mirilla de vidrio con sus respectivos tomas para indicar un 25%, un 50% y un 75% de nivel, lo mismo que un indicador de nivel L1—14, instalado en el tablero de control.

La corriente de gas de síntesis fluye hacia al lado de tubos del intercambiador de calor, E—19 antes de entrar al convertidor de amoniaco, T—3.

5. Convertidor de amoníaco, T—3

El convertidor de amoníaco, T-3 consta de tres principales componentes:a. Un calentador eléctrico de arranque

b. Una camada de catalizadorc. Un intercambiador de calor

El gas de síntesis que sale del intercambiador de calor E—19 a una temperatura de 90°F entra por la parte superior de la camisa del convertidor de amoniaco, fluyendo hacia el fondo para entrar por el lado de casco del intercambiador de calor localizado en la sección inferior del convertidor, donde se calienta para luego fluir por un pasaje anular hacia los tubos que están dentro de la camada del catalizador, para salir luego por una boquilla de rebose y pasar por entre un calentador de arranque de 100 KW.

Como su nombre lo indica este calentador solo se usa durante el periodo de arranque para dar a los gases la temperatura inicial de reacción. Una vez la reacción se ha obtenido, se mantendrá por si misma, por ser esta una reacción exotérmica.

Después del paso por el calentador de arranque, el gas fluye hacia la camada de catalizador de 46.5 pies cúbicos de catalizador donde se lleva a cabo la reacción entre el hidrógeno y el nitrógeno a una temperatura de 1.000°F como máximo, para luego salir por la rejilla del fondo a pasar por el lado exterior del pasaje anular hacia los tubos del intercambiados de calor de la parte inferior y finalmente salir del convertidor a una temperatura de 390°F aproximademente.

Antes de entrar el gas al convertidor, es analizado por el analizador registrador, GAR—2 que determina la cantidad de hidrógeno presente en la corriente de gas.

El control de la temperatura en la camada del catalizador se efectúa por medio de un “chorro frío” de gas de síntesis que no intercambia calor ni en la camisa ni en las 2/3 partes del fondo del intercambiador de calor, para entrar por la parte inferior del convertidor. Su flujo no debe ser mayor del 80% del gas con el fin de darle una protección constante a la camisa.

Este control se hace por medio de la estación de cargue manual, MLS—25 instalada en el tablero de control que actúa sobre la válvula automática FV—25 instalada en la línea de entrada de gas de síntesis al convertidor de amoniaco T—3 desviando parte de la corriente de gas hacia el fondo del convertidor.

La temperatura de la camada del catalizador se mide por medio de diez y seis (16) termo—pares, colocadas verticalmente.

Todos los puntos están indicados en el indicador de temperatura TI-84.- Tres termo—pares están conectados en el registrador de temperatura TR—55 en los puntos 10, 11 y 12 que indican el punto anterior, el posterior y el punto caliente. El “punto caliente” es

aquella área de la camada de catalizador en donde se esta verificando la mayor parte de la reacción exotérmica.

Como el “punto caliente” puede desplazarse debido a envejecimiento del catalizador ó por cambios de la presión de operación, lo cual puede observarse en el TI—84, este implicará un cambio del punto que se registra en el TR—55 como “punto caliente”.

Con el fin de evitar el sobre—calentamiento en el calentador de arranque, se ha instalado un suiche indicador de temperatura TIS-56 que hará sonar la alarma HTA—56 cuando la temperatura sube a 1.080°F y en caso de que continué dicha anomalía, actuará el suiche TS—56 apagando el calentador de arranque, si la temperatura llega 1.100°F.

El control de temperatura del calentador de arranque, se hace por medio de la estación de cargue manual, MLS—29 instalada en el tablero de control, la cual actúa sobre la válvula automática, FV—29 instalada en la línea de gas de síntesis antes del filtro de aceite, D-12 desviando hacia la succión de la etapa de reciclo parte de la corriente de gas que fluye hacia el convertidor de amoniaco, T—3.

6-Condensadores primarios de amoniaco, E—2IA & E-21B

El gas que sale del convertidor de amoniaco, T-3 fluye por el lado de tubos de los condensadores primarios E—21A & E 21B donde intercambia calor con el agua de enfriamiento que va por el lado del casco, bajándole la temperatura de 395°F a alrededor de 105°F condensando un 50 a 60% del amoniaco producido.

El casco del E—21A está protegido con un disco de ruptura de 6” y 75 Psig para el caso de que llegue a romperse un tubo.

7. Separador primario de amoniaco, S—1

La mezcla de gas de síntesis de amoniaco que sale del lado de tubos de los condensadores primarias, E—21A & E-21B entra al separador primario de amoniaco, S-1 donde el amoniaco liquido se separa de la corriente de gas.

El separador primario de amoniaco, es un equipo que tiene internamente unas platines deflectoras que ayudan a la separación del amoniaco liquido de la corriente de gas.

El gas de síntesis libre del amoniaco liquido, sale por la parte superior y retorna como gas de reciclo, a excepción de una pequeña cantidad de gas de purga que sale hacia el cabezal de gas de purga.

El control de gas de purga se hace por medio de la estación manual de cargue, MLS-26, la cual actúa sobre la válvula automática, FV—26

instalada en una línea de 1” que sale del cabezal de succión de la etapa de reciclo, ayudando a mantener una presión estable en el circuito. La presión se registra en el registrador de presión, PR—55 y la cantidad de gas de purga en el registrador do flujo, FR—26.

Al cabezal de gas de purga le llegan además los flujos de gas del D-6, 7 y 8.

El nivel en el separador primario de amoniaco, S—1 se controla por medio del controlador de nivel, LC—15 el cual opera la válvula de control de nivel, LV—l5 instalada en la línea de salida de amoníaco liquido.

En el caso de un alto ó bajo nivel actuaran los suiches LS-15-1 ó LS-15-2 los cuales harán sonar las alarmas, HLA-15 ó LLA—15 respectivamente, según la falla que se presente. Para una mejor guía y control del nivel, se ha instalado una mirilla de vidrio con sus respectivos tomas para indicar un 25%, un 5º%, y un 75% de nivel, lo mismo que un indicador de nivel LI-15 instalado en el tablero de control.

De este equipo pueda sacarse el “amoniaco grado refrigeración” ya que no contiene aceite.

8. Tambor depresionador primario, D-6

El amoníaco liquido proveniente de los separadores primario y secundario, fluye al tambor depresionador primario D-6 donde se reduce la presión a 885 Psig. La presión es controlada por medio del indicador controlador de presión PIC-52, el cual opera la válvula de presión, PV-52 localizada en la línea de salida de los gases evaporados que se unen con los gases de “purga”. El nivel se controla por medio del controlador de nivel, LC-16 el cual opera la válvula de nivel, LV-16 localizada en la línea de amoniaco liquido que va al tambor despresionador secundario D—7. En caso de un alto nivel, actuará el suiche, LS—16 que hará sonar la alarma HLA—16 tan pronto esto suceda.

El equipo ha sido protegido con la válvula de seguridad RV-14 calibrada para que dispare a 975 psig.

9. Tambor depresionador secundario, D—7El amoníaco que sale del tambor depresionador primario D-6 fluye al tambor depresionador secundario, D-7 donde se reduce la presión a 485 Psig desprendiendo más gases de amoníaco líquido. La presión se controla por medio del indicador controlador de presión, PIC—53 el cual opera la válvula de control de presión PV-53 localizada en la línea de salida de los gases evaporados que se unen con los gases de purga.

El nivel se controla por medio del indicador de nivel, LC— 17 el cual opera la válvula de nivel, LV—17 localizada en la línea de amoniaco que va al tambor despresionador final, D—8. En caso de un alto nivel, actuará el suiche LS—17 el cual hará sonar la alarma HLA-17 tan pronto esto suceda.

El equipo ha sido protegido con la válvula de seguridad, RV-15 calibrada para que dispare a 575 Psig.

10. Tambor depresionador final, D-8

El amoníaco que sale del tambor depresionador secundario D-7 fluye al tambor depresionador final, D-8 donde reduce la presión a 285 Psig desprendiendo los gases del amoníaco líquido. La presión se controla por medio del indicador controlador de presión, PIC-54 el cual opera la válvula de presión, PV—54 localizada en la línea de venteo general, del cabezal de gas de purga. El nivel se controla por medio de controlador de nivel, LC—18 el cual opera la válvula de nivel, LV—18 localizada en la línea de salida de amoniaco, hacia la sección de almacenaje. En caso de un alto nivel, actuará el suiche LS-18 que hará sonar la alarma HLA—18 en caso de que esto suceda. La cantidad de amoniaco producido, se mide por medio del registrador de flujo, FR-39.

El equipo está protegido por medio de la válvula de seguridad, RV-16 calibrada para que dispare a 325 Psig.La presión del cabezal de gas de purga se controla con el PIC-54 que a la vez controla la presión del tambor despresionador final, D—8.

La cantidad de gases de purga y gases evaporados, se controla por medio del controlador registrador de flujo FRC-30 el cual opera la válvula de flujo FV—30 localizada en el cabezal de gases de purga que van a la caldera de calor residual. El exceso de gases se venteará por la válvula de presión, PV-54 y en caso de una alta presión actuará el suiche de presión, PS-54 que hará sonar la alarma de alta presión HPA-54.

Las válvulas de seguridad del lado de síntesis, descargan a un cabezal general que ventea en la cima de la T-3. Este cabezal tiene una línea de vapor para sofocación en caso de presentarse llama.

F. Almacenaje de Amoniaco

La Sección de Almacenaje de Amoniaco está diseñada para almacenar 535 toneladas de amoniaco a una presión de 20 Psig. Esta presión se mantiene por medio de los compresores de refrigeración que succionan los gases de amoniaco para luego por medio de enfriamiento con agua condensarlos a amoniaco liquido.

En esta sección se distribuye el amoniaco para las demás plantas así: amoniaco liquido de los tanques de alta presión, SR—7 & 8 para las plantas de Urea y la Sección de Salmuera; amoniaco gaseoso de la red de baja presión para la planta de Nitrato de Amonio y amoniaco gasificado en el evaporador de amoniaco, F-1 para la planta de Ácido Nítrico.Las principales componentes de esta sección son:1. Almacenaje de amoniacoa. Tanques de almacenamiento de alta presión, SR—7 & SR-8El amoniaco que sale del tambor despresionador final, D—8 entra a los tanques de almacenamiento de alta presión, SR—7 & SR-8 donde se mantiene a una presión de 228 Psig.

Con el fin de mantener una presión constante en los tanques SR—7 & 8 se han instalado dos evaporadores de amoniaco, E—7 & E—8 respectivamente. El amoniaco liquido fluye por la parte inferior de los evaporadores de amoniaco donde se gasifica por intercambio de calor con el vapor que va por entre un serpentín doble y sale por la parte superior del evaporador, entrando por la cima de los tanques de alta presión.

La presión se controla por medio de los indicadores controladores de presión, PIC—7 y PIC—8 que operan las válvulas, PV—7 y PV—8 respectivamente instaladas en las líneas de entrada de vapor a los evaporadores.

Fuera del amoniaco de producción, también llegan a los tanques de alta presión, el amoniaco que viene de la sección de licuefacción y el amoniaco que se saca de los tanques de baja presión, SR—1, 2, 3, 4 y 5 por medio de las bombas centrifugas, PC-3 & 4 que descargan en la succión de las bombas alternativas, PA—1 & 2.

De los tanques de alta presión, SR—7 & 8 salen las líneas de alimentación de amoniaco liquido para la planta de Urea, de amoniaco líquido para el evaporador de amoniaco, F-1 de Acido Nítrico y la línea que va para los tanques de baja presión.

En caso de que se tenga que secar de servicio los tanques de alta presión, se pueden alimentar los diferentes sistemas por medio de un pase que une las entradas de amoniaco con las salidas.

Existe además un pase que une la línea de entrada de amoniaco producido con la linea de amoniaco de licuefacción.

El nivel de amoniaco en los tanques de alta presión, SR—7 & 8, está indicado por los indicadores de nivel, L1—7 y L1—10 respectivamente, instalados en el tablero de control de la sección de compresores de refrigeración y por los L1—8 y L1—9 instalados en cada uno de los tanques.

El control del nivel se hace por medio de los controladores de nivel LC—2 y LC—3 instalados en el SR—7 & SR—8 respectivamente que actúan sobre una válvula de control LV—2-3 instalada en la línea de amoniaco que va para los tanques de baja presión. Esta válvula es operada por medio de un suiche desde el tablero de control.

La máxima capacidad de almacenaje de cada uno de los tanques es de 9 toneladas. Los tanques están protegidos cada uno por una válvula de seguridad, RV-106 para el tanque SR—7 y RV—107 para el tanque SR—8, calibradas pera que disparen a 270 Psig descargando en un cabezal general que va a la Tea.

Cada uno de los tanques tiene su válvula de drenaje instalada en el fondo, con el fin de hacerle remociones periódicas de aceite y agua.

b. Tanque. de baja presión, SR—1, 2, 3, 4, & 5

El exceso de amoniaco que haya en los tanques de alta presión, se envía por diferencial de presión a los tanques de baja presión, SR—1, 2, 3, 4 y 5 que operan a una presión de 20 Psig. Cada uno de los tanques tiene una línea de 8” para amoniaco gaseoso que va a un cabezal general de 12” de diámetro donde se controla la presión general por medio del indicador controlador de presión PIC-5 que actúa sobre la válvula PV—5 instalada en la línea de succión de los compresores de refrigeración.

De este cabezal se alimenta la planta de Nitrato de Amonio.

El amoniaco que se gasifica en los evaporadores de la Planta de Urea y en la de Salmuera, descargan directamente al cabezal de baja presión.

Con el fin de poder controlar un exceso de presión por falla en las compresores de refrigeración o por demasiada cantidad de amoniaco gaseoso; en cada una de las líneas de 8” que sale de la cima de los tanques de baja hay un venteo de 1” que descarga a un cabezal de 2” el cual va al cabezal general hacia la Tea. El venteo se controla por medio del indicador controlador de presión PIC-9 que actúa sobre la válvula PV-9 instalada en el cabezal de 2”.

Los tanques están instalados de tal manera que cada uno pueda recibir ó descargar amoniaco independientemente, aunque sus líneas vayan a un cabezal general, ya que cada uno cuenta con sus respectivas válvulas de bloque en las líneas de entrada de amoniaco, salida de amoniaco liquido y salida de amoniaco gaseoso.

El nivel de cada uno de los tanques esta indicado por los indicadores de nivel LI—1, 2, 3, 4 y 5 que corresponden en su orden a los tanques SR—5, 4, 3, 2, y 1. El control de nivel de cada uno de los tanques se hace manualmente.

La máxima capacidad de almacenamiento de cada uno da los tanques es de 107 toneladas.

Cada uno de los tanques está protegido por una válvula de seguridad, RV-105,104, 103, 102 y 101 para los tanques SR—1, 2, 3 4 y 5 respectivamente, calibradas para que disparen a una presión de 43 Psig.

En cada uno de los tanques hay un drenaje que sale del fondo, con el fin de remover los aceites y agua que pueda tener el amoniaco.

c. Sistema de bombeo

Para pasar el amoniaco de los tanques de baja presión, a los tanques de alta presión, se utiliza un sistema de bombas, compuesto por dos bombas centrifugas PC-3 & 4 que succionan del cabezal de salida de amoniaco de los tanques de baja presión, y dos bombas alternas PA-1& 2 que succionan de la descarga de las bombas centrifugas y descargan en los tanques de alta presión.

Este sistema se utiliza, cuando la producción de amoniaco es insuficiente para abastecer el consumo de las demás plantas.

Les bombas alternas PA—1 & 2 está protegidas en sus descargas por medio de dos válvulas de seguridad, RV-120 y RV—121 respectivamente, calibradas para que disparen a 340 Psig descargando a la succión de las mismas bombas.

2. RefrigeraciónEl amoniaco gaseoso que sale, a) de la cima de los tanques de baja presión, b) de los evaporadores de la planta de Urea y c) de la planta de Salmuera, es succionado por los compresores de refrigeración, CA—1, 2, 3, y 4 que lo comprimen para luego por medio de enfriamiento con agua, condensarlo y enviarlo a los tanques de alta o baja presión en estado liquido. La cantidad de amoníaco gaseoso que succionan los compresores, se controla por medio del indicador controlador de presión, PIC-5 que opera la válvula PV-5 instalada en la línea de succión, manteniendo la presión en la red de amoniaco de baja presión. Los principales componentes de la Sección de Refrigeración son:a. Compresores, CA—1 & CA—2El amoniaco gaseoso a una presión de 20 Psig es succionado por la primera etapa de los compresores CA & 2 elevándole la presión a 65 Psig. El amoniaco gaseosa comprimido es enfriado en los intercambiadores de calor F-8 & 10 donde se separa el aceite y el condensado que pueda tener el amoniaco.

El amoniaco gaseoso comprimido y frío, fluye a la succión de segunda etapa donde es comprimido hasta una presión de 227 Psig. El amoníaco gaseoso comprimido pasa a los enfriadores, F—7 & 9, donde se enfría por medio de intercambio de calor con el agua enfriante que fluye por el lado de tubos. El amoniaco gaseoso y parte líquido fluye a los condensadores de amoniaco, F—5 y F—6.

Cada una de las etapas de los compresores, están protegidas con válvulas de seguridad, calibradas para que disparen a 128 psig las de primera etapa y 241 Psig las de segunda etapa.

b. Compresores, CR—3 & CA—4

Estos compresores desempeñan las mismas funciones que los compresores CA-1 & 2 pero debido a su baja capacidad se utilizan como auxiliares ó cuando la cantidad de amoniaco gaseosa es pequeña.

Los compresores están movidos por motores eléctricos de 41HP. Hay un sistema automático instalado en los compresores, CA-3 & CA—4 que hace que dichos compresores arranquen cuando la presión sube. El sistema está controlado por el indicador controlador de presión PIC—4 que actúa sobre una solenoide en el momento de ocurrir la anomalía. Normalizada la operación, ellos se pararán automáticamente.

c. Licuefacción

La descarga de la primera etapa de los compresores de refrigeración, Fluye por el lado de casco de los enfriadores F—8 & 10 donde intercambia calor con el agua de enfriamiento que fluye por el lado de tubos, separándose el aceite y el condensado que puede tener el amoniaco.El amoniaco frío pasa a la succión de la segunda etapa de los compresores donde sufre una nueva compresión.La descarga de la segunda etapa de los compresores de refrigeración, fluye por el lado de casco de los enfriadores, F—7 & 9 donde intercambia calor con el agua de enfriamiento que Fluye por el lado de tubos, separando el aceite que por arrastre lleva el amoniaco comprimido condensándose parte de éste amoniaco.

El amoniaco liquido y gaseoso fluye por el lado de casco de los condensadores verticales, F—5 & 6 donde es enfriado mucho más, condensando casi la totalidad del amoniaco gaseoso por intercambio de calor con el agua de enfriamiento que fluye por el lado de tubos.El amoniaco liquido sale por el fondo de los condensadores verticales, F-5 & 6 y pasa al tambor acumulador de amoníaco, SR—1. El nivel se controla por medio del controlador de nivel, LC—1 que opera la

válvula LV—1 instalada en la línea de amoníaco liquido que va para los tanques de alta presión, SR—7 & 8.Parte del amoniaco que no se condensa, fluye por el lado de casco del condensador de amoniaco SC—4 donde se condensa por intercambio de calor con amoníaco liquido que fluye por entre un serpentín. El amoníaco liquido pasa al tambor acumulador de amoníaco, SR-1 y el amoniaco que se evapora del serpentín fluye al tambor de succión de los compresores SC-1.Hay un sistema de control de temperatura para la succión del amoníaco gaseoso en la segunda etapa de los compresores de refrigeración, con el fin de evitar un sobre—calentamiento en el compresor, motivado por una alta temperatura en el amoniaco que succiona. Una línea de amoniaco liquido sale del tanque acumulador de amoniaco SR—1 y va a la salida de los enfriadores, F-8 y F—10.Este amoniaco es controlado por medio de las válvulas controladoras de temperatura, TCV—l & 2 que actúan en caso de sucederse dicha anomalía.Los enfriadores F—8 & 10 están protegidos por dos válvulas de seguridad RV—114 y RV—113 respectivamente, calibradas para que disparen a una presión de 100 Psig.

Los enfriadores F-7 & 9, y los condensadores, F—5 & están protegidos con las válvulas de seguridad RV-112, RV-122 y RV—123 respectivamente, calibrada, para que disparen a una presión de 255 Psig.

3. Suministro de AmoniacoEl amoniaco necesario para la producción en las plantas de Acido Nítrico, Urea y Nitrato sale de esta sección.

El Amoniaco liquido para la planta de Urea sale de los tanques de almacenamiento de alta presión, SR—7 & 8 por diferencial de presión.

El amoniaco gaseoso para la planta de Nitrato de Amonio, sale de la red de baja presión de amoniaco.

El suministro de amoniaco gaseoso para la planta de Acido Nítrico, se hace por medio de la evaporación del amoniaco liquido.

El amoniaco liquido sale de los tanques de alta presión SR-7 & 8, y entra por entre un serpentín al tambor separador de condensados, SC—1 donde intercambia calor con el amoniaco vaporizado que va por el lado de casco, separándose el agua que pueda llevar. El amoniaco liquido ya un poco más frió, Fluye al evaporador de amoniaco, F-1 entrando por el lado de casco donde intercambia calor con el agua de enfriamiento que va por el lado de tubos. El amoniaco gasificado a una presión de 78 Psig fluye hacia arriba para entrar por el lado de casco del separador de condensado SC—.- La presión se controla por medio del indicador controlador de presión, PIC—3 que opera la válvula de control PV—3 localizada en la línea de salida de agua

enfriante del evaporador de amoniaco, F—1. Hay además un control adicional de presión con el indicador controlador de presión PIC—6 el cual actúa sobre la válvula de control de presión, PV—6 instalada en la salida de amoniaco gaseoso del evaporador de amoniaco, F—1.El control de nivel se hace por medio del controlador de nivel LC—1 que opera la válvula de nivel, LV—1 localizada en la Línea de entrada de amoniaco liquido al evaporador,F-1.

Existe además para un buen control de amoniaco, un indicador de nivel, LI—6 instalado en el mismo evaporador.

El equipo ha sido protegido con la válvula de seguridad RV—127 calibrada para que dispare a 99 Psig.En caso de una alta presión en el cabezal de amoniaco que va para ácido nítrico, actuará el indicador controlador de presión PIC—1 que actúa sobre la válvula PV-1-2 descargando el exceso de amoniaco hacia la red de baja presión. También se utiliza el cabezal de amoniaco de alta presión, para alimentar la red de baja presión por medio del indicador controlador de presión PIC—2 que actúa sobre la misma válvula PV-1-2