El papel de Yokogawa
Apoyo a un funcionamiento eficaz y una calidad estable en muchos tipos de instalaciones de producción complejas
Las plantas petroquímicas producen una amplia gama de productos a partir de la nafta, que se extrae del petróleo crudo. Los procesos de eliminación de los subproductos generados por las reacciones químicas y de refinado de los productos son largos y complejos, por lo que requieren instrumentos de medición y sistemas de control de alta calidad y fiabilidad.
Para estos procesos, Yokogawa suministra sensores de temperatura, caudalímetros, medidores de nivel, transmisores de presión y otros dispositivos de medición que pueden montarse en tanques de almacenamiento, columnas de destilación, tuberías, bombas y otros tipos de equipos, así como sistemas que controlan estos procesos basándose en los datos de medición. Con los amplios conocimientos técnicos y las avanzadas capacidades técnicas que ha cultivado en todo tipo de instalaciones de fabricación, Yokogawa puede mantener las plantas en funcionamiento de forma segura y eficiente, y proporcionar mantenimiento y otras formas de apoyo a lo largo de todo su ciclo de vida.
Cómo se fabrican los productos petroquímicos
El petróleo crudo procedente de pozos situados en tierra o en plataformas marinas se transporta por oleoductos y buques cisterna hasta las refinerías de petróleo, donde se destila para producir combustibles como la gasolina y el queroseno, así como materiales como la nafta. En un craqueador térmico, la nafta se descompone y purifica para producir productos petroquímicos básicos como el etileno y el propileno, que se utilizan como materias primas en la producción de derivados petroquímicos como plásticos, materias primas para fibras sintéticas y materias primas para pinturas. Estos productos también se denominan intermedios. A continuación, se transforman en los productos acabados que vemos a nuestro alrededor.
Medición y control en plantas petroquímicas
Dispositivos de medición como sensores de temperatura, caudalímetros, medidores de nivel y transmisores de presión se montan en lugares clave de las plantas de etileno, propileno y otros derivados petroquímicos para medir continuamente el estado de las materias primas. El sistema de control recoge los datos de medición y funcionamiento, y las operaciones en toda la planta se supervisan, controlan y gestionan desde una central Sala de control. La seguridad de la planta, la productividad y la utilización de los equipos se optimizan 24 horas al día, 365 días al año.
Caudalímetro
Montado en una tubería, mide el volumen y la masa (caudal) del fluido que circula por ella por unidad de tiempo.
Analizador de oxígeno
Montado en un horno, mide la concentración de oxígeno en el proceso de combustión. De este modo, se pueden supervisar y controlar las condiciones de combustión para reducir las emisiones de CO2, disminuir la emisión de contaminantes atmosféricos y ahorrar energía.
Cromatógrafo de gases
Analiza un gas o un líquido volátil formado por múltiples componentes.
Mediante cromatografía, se analizan los componentes individuales y se mide su concentración. Esto se hace principalmente para controlar la calidad de las materias primas y los productos.
Medidor de nivel (tipo presión)
Montado en equipos como tanques y reactores, mide el nivel de líquido y calcula el volumen restante como porcentaje de la capacidad total.
Transmisor de presión
Montado en tuberías y otros tipos de equipos, mide los niveles de presión de gases y líquidos.
Central Sala de control
A partir de los datos de medición y funcionamiento adquiridos por el sistema de control, toda la planta se supervisa y controla de forma centralizada desde este lugar.
Si se produce una anomalía grave, también hay un sistema especializado que puede evitar accidentes parando la planta de forma segura.
Medición y control de la instalación clave (columna de destilación)
Una columna de destilación extrae los componentes necesarios basándose en las diferencias de sus puntos de ebullición. En las refinerías de petróleo, las columnas de destilación refinan el crudo para producir nafta, gasolina y otros productos, y en las plantas de etileno descomponen térmicamente la nafta y luego la destilan para producir etileno y otros productos destilados. Los sensores de temperatura, caudalímetros, medidores de nivel, transmisores de presión y otros dispositivos montados en la columna de destilación y sus tuberías envían un flujo continuo de datos de medición al sistema de control de la planta. El sistema de control gestiona el funcionamiento de los equipos para que las condiciones de funcionamiento se mantengan cerca de los valores objetivo preestablecidos. Por ejemplo, si los datos de medición muestran una desviación del valor objetivo debido a un cambio repentino de la temperatura exterior, lo que afecta al punto de ebullición, el sistema de control modifica los ajustes de las válvulas y altera el caudal, con lo que la columna de destilación vuelve a su estado normal.
Control del flujo de materias primas a la entrada de la columna de destilación
La nafta se descompone térmicamente y entran en la columna de destilación materias primas líquidas que contienen diversos componentes. Las fluctuaciones en el flujo de estos componentes son un factor externo (perturbación) que afecta al control de la columna de destilación. Para mantener las condiciones de la columna en un estado óptimo, los caudalímetros miden el caudal en las tuberías y se abren o cierran las válvulas.
Control de la presión del gas evaporado en la parte superior de la columna de destilación
El etileno producido en la columna de destilación se descarga en forma de gas por la parte superior de la columna. Para evitar que las fluctuaciones en la presión del gas afecten a los componentes del etileno, la presión del gas se mide con un transmisor de presión y la presión y el nivel del líquido se ajustan en el tambor de reflujo (un dispositivo para refluir líquidos). Parte del etileno que se ha enfriado y ha vuelto al estado líquido se envía de nuevo a la columna de destilación para su posterior purificación.
Control de los componentes de los líquidos extraídos de la columna de destilación
Para extraer etileno con el nivel de pureza deseado, una cierta cantidad de etileno que ha vuelto al estado líquido en el tambor de reflujo se vaporiza en un cromatógrafo de gases para separar y analizar sus componentes. En función de los resultados, se controla el caudal del líquido que se bombea de nuevo a la columna de destilación. La mezcla líquida extraída del fondo de la columna de destilación también se envía a un cromatógrafo de gases para analizar sus componentes y, en función de los resultados, se controla el funcionamiento del calentador (rehervidor) para mantener la calidad del producto y ahorrar energía.
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Yokogawa cuenta con una amplia experiencia en todos los ámbitos del negocio del petróleo y el gas, desde instalaciones en alta mar y en tierra hasta oleoductos, terminales y operaciones en aguas profundas. Ofrecemos soluciones que mejoran la seguridad, garantizan un funcionamiento preciso y fiable y aumentan la eficiencia de las plantas.
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