Sistema De Control

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL

“RAFAEL MARÍA BARALT”

VICERRECTORADO ACADÉMICO

PROGRAMA INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

PROYECTO INGENIERÍA DE GAS

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN

Torre de fraccionamiento de los líquidos del gas natural.

Equipos principales de una torre de fraccionamiento.

Sistema de control asociado a este tipo de torres.

Descripción de los principios operacionales de una torre fraccionadora de propano del Complejo Petroquímico José.

Sistema de control de la torre fraccionadora de propano en del Complejo Petroquímico José.

CONCLUSIÓN

BIBLIOGRAFIA

INTRODUCCIÓN

Dentro de la cadena de valor del gas natural todos los procesos son de suma importancia, más sin embargo el tratamiento representa un aspecto de especial consideración ya que mediantes este proceso se puede adecuar el gas a las exigencias no solo del cliente sino de las técnicas y ambientales. Dentro de este marco de ideas, el fraccionamiento juega un rol determinante debido a que es usado para separar una mezcla gaseosa en productos individuales de salida.

Se debe recalcar que el fraccionamiento tendrá lugar cuando dos productos tengan diferentes puntos de ebullición. La operación consiste en que al introducir una mezcla de hidrocarburos, los componentes que tengan menor punto de ebullición (más livianos) se vaporizan primeramente tendiendo a subir y los componentes de puntos de ebullición más altos (mas pesados) se quedan en el fondo. Para ello es necesario emplear una serie de equipos de proceso mayores así como también equipos menores que se pueden agrupar en la instrumentación o sistemas de controles.

Dentro de este orden de ideas, es importante mencionar que los sistemas de control han asumido un papel cada vez más relevante en el desarrollo y avance de la civilización moderna y la tecnología. Prácticamente, cada aspecto de las actividades de nuestras vidas cotidiana esta afectado por algún sistema de control. Además estos sistemas se encuentran en gran cantidad en los sectores industriales.

Partiendo de este supuesto y considerando los sistemas de controles como elemento vital de las plantas de fraccionamiento se esquematiza el siguiente trabajo con el propósito de tratar puntos referentes a la torre de fraccionamiento, sus equipos principales, lo referente a los controladores de presión, temperatura, nivel y caudal. Todo esto utilizando como objeto de estudio la Planta de Fraccionamiento del Complejo José Antonio Anzoátegui.

Torre de fraccionamiento de los líquidos del gas natural

Es cada uno de esos cilindros verticales, altos y de gran diámetro, que suelen configurar el entorno de una refinería. Aunque tal cosa no se descubre a simple vista, están organizados para sacarle al petróleo los diferentes componentes, desde los más livianos hasta los más pesados. Cada una de las torres se encarga de retirarle una porción a la cadena de hidrocarburos. Al comienzo saldrán los más livianos y, progresivamente, los pesados; hasta dejar los bitúmenes pastosos que ya no aceptan mayores cortes. Con el gas natural ocurre lo mismo, pero en este caso se trata de la separación de los integrantes más livianos de la cadena de hidrocarburos.

Platos de una torre de fraccionamiento

Cabe destacar que el sistema de fraccionamiento es usado para separar una mezcla en productos individuales de salida. El fraccionamiento es posible cuando dos productos tienen diferentes puntos de ebullición. La operación consiste en que al introducir una mezcla de hidrocarburos, los componentes que tengan menor punto de ebullición (más livianos) se vaporizan primeramente tendiendo a subir y los componentes de puntos de ebullición más altos (mas pesados) se quedan en el fondo.

El calor se suple por el fondo de la torre de fraccionamiento y se retira por el tope, se crea un gradiente de temperatura entre los platos del tope y los del fondo de la columna, el cual fluye hacia arriba, plato a plato. Debido a que el vapor encuentra continuamente puntos de baja temperatura, el componente más volátil se condensa. Su condensación produce calor, que a su vez vaporiza el componente más volátil del líquido que entra al plato, desde la bandeja inmediata superior.

Gradiente de temperatura de una torre de fraccionamiento

Este proceso de condenación y vaporización alternativa origina un producto de tope enriquecido en el componente más volátil y un producto de fondo enriquecido en el componente menos volátil. Cuando la carga esta formada por dos o más componentes, estos se distribuyen hacia el tope y el fondo de la columna en cantidades apreciables. Si existen solamente dos componentes, el más volátil se denomina componente clave pesado. En pocas palabras fraccionamiento es una operación de destilación a contracorrientes en etapas múltiples en la cual el vapor obtenido en el tope se condensa y una porción del mismo retorna en la parte superior.

Equipos principales de una torre de fraccionamiento

Rehervidor: Equipo cuyo único propósito es el de vaporizar parte de los líquidos que están en el fondo de la torre produciendo vapores que fluyen desde el fondo hacia el tope. Cualquier líquido que no se vaporice en el rehervidor pasa a ser producto de fondo.

Rehervidor de la planta de fraccionamiento del Complejo José

Tambor de destilado: el propósito del tambor de destilado es proporcionar un flujo estable de reflujo y producto de tope. El tambor debe ser lo suficientemente grande como para absorber variaciones pequeñas en el flujo de condensación. También ayuda en la separación del vapor y del líquido y en algunos casos es usado para separar dos fases líquidas inmiscibles.

Condensadores: es un intercambiador que cumple una función de disminución de temperatura, ya sea para gases, vapores y otros. La configuración de un condensador puede ser de varios tipos, es decir, de tubo y coraza, placas y superficies extendidas. Estos equipos se encuentran generalmente en los procesos de cambios de fase de gases a líquidos, los equipos de calefacción de líquidos con vapor son a su vez condensadores de vapor. En los ciclos de refrigeración los condensadores tienen la función de enfriar el gas refrigerante ya sea por flujo cruzado gas-aire o gas-agua. Los intercambiadores son diseñados para satisfacer requerimientos específicos, existiendo en el mercado una gran diversidad de tipos que difieren en tamaño y forma, estos tipos son clasificados de acuerdo a diferentes criterios, tales como procesos y mecanismos de transferencia de calor, grado de compacticidad de la superficie, patrón de flujo, número de fluidos, geometría y tipo de construcción.

Intercambiadores de calor: es un equipo cuyo objetivo principal es la transferencia de energía térmica entre dos o más fluidos a diferentes temperaturas. En estos equipos el calor fluye, como resultado del gradiente de temperatura, desde el fluido caliente hacia el frío a través de una pared de separación, la cual se le denomina superficie o área de transferencia de calor. Si los fluidos son inmiscibles, el área física de transferencia de calor puede ser eliminada, y la interfase formada entre los fluidos puede servir como área de transferencia de calor.

Sistema de control asociado a este tipo de torres

Sistema de control o lazo de control: Sistema que compara el valor de las variantes o condiciones por controlar con un valor deseado y ejecuta una acción de corrección de acuerdo con la desviación existente sin que el operario intervenga. Los lazos de control pueden ser de dos tipos:

 Lazos abiertos: Aquel en el cual la señal que circula por sus elementos nace en un punto y termina en otro, es decir, que carece de retroalimentación.

 Lazos cerrados: Aquel en el cual la señal nace en un punto y regresa al lugar de origen, es decir, tiene retroalimentación.

Sistema lazo abierto

Ventajas Desventajas

La estabilidad no es afectada por los cambios de carga del proceso El sistema es menos exacto.

Son mas sencillos y menos costosos Presenta más fallas

Ventajas Vs Desventajas del sistema lazo abierto

Sistema lazo cerrado

Ventajas Desventajas

Control más exacto de las variables La estabilidad es afectada por las perturbaciones

Reduce los costos de operación Requiere de personal especializado

Ventajas Vs Desventajas del sistema lazo cerrado

Controlador: Es un dispositivo que mide el comportamiento del circuito de control, compara el valor de la variable con el punto de ajuste realizando la acción correctiva correspondiente al error. Son de gran dominio en el valor de la variable pues permite realizar tareas de control ininterrumpidamente reduciendo los gastos de operación, aumentando la calidad y productividad.

El principio de funcionamiento, primero en tomar acción es el elemento de medición, censa los cambios de la variable y comunica una señal de movimiento al sistema tobera – obturador y si la señal es neumática por ser débil requiere

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