CONTROL DE LAS VARIABLES DE PROCESO Y SISTEMA

Presentación del tema: "CONTROL DE LAS VARIABLES DE PROCESO Y SISTEMA"— Transcripción de la presentación:

1 CONTROL DE LAS VARIABLES DE PROCESO Y SISTEMA
DE EMERGENCIA EN EL HORNO REFORMADOR DE LA PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO. INTEGRANTES: GRUPO 1-A # 2 BETANCOURT, NIRKA. FARIÑAS, RAMÓN. GONZÁLEZ, MARLENYS. IVIMAS, JÓSE. MILLÁN, VICTOR. SANTOS, LUIS. SIERRA, VICTOR.

2 OBJETIVOS PRESENTAR UNA BREVE DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE
PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO (HPU), LLEVADA A CABO POR LOS TRENES I Y II. PRESENTAR UNA BREVE DESCRIPCIÓN DEL HORNO REFORMADOR Y SUS EQUIPOS ASOCIADOS. DESCRIBIR LOS LAZOS DE CONTROL MÁS IMPORTANTES DEL HORNO REFORMADOR: - CONTROL RELACIÓN VAPOR/CARBONO - CONTROL DE GAS COMBUSTIBLE - CONTROL DE AGUA DE ALIMENTACIÓN A CALDERA. 4. DESCRIBIR LAS EMERGENCIAS OPERATIVAS Y EL SISTEMA DE PARADA DE EMERGENCIA ( ESD ).

3 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO.
PURGA DEL PSA VAPOR DE PROCESO GAS NATURAL COMBUSTIBLE PSA REFORMADOR C A T L I Z D O R CONVERSION DE CO VENTEO HIDRÓGENO ENTRADA GAS NATURAL SEPARACIÓN ALIMENTACIÓN PSA. H2, CO2, CO RECUPERACIÓN DE CALOR RECUPERACIÓN DE CALOR / ENFRIAMIENTO ENFRIAMIENTO

4 DESCRIPCIÓN DEL HORNO REFORMADOR
ZONA RADIANTE SEIS FILAS DE CINCUENTA TUBOS CADA UNA SIETE FILAS DE QUINCE QUEMADORES CADA UNA CHIMENEAS DESAEREADOR ZONA CONVECTIVA

5 DESCRIPCIÓN OPERATIVA DEL HORNO REFORMADOR
409 Psi DESCRIPCIÓN OPERATIVA DEL HORNO REFORMADOR 494°F 640 Psi 22-H-101-E3 22-H-101-E1 22-H-101-E2 22-H-101-E4 694 °F 424 Psi 1580 °F 360 Psi ATMÓSFERA 494 °F 640 Psi 22-FA-101 494 °F 630 Psi 228°F 208 Psi 650 °F 356 Psi 22-V-101 VAPOR DE ALTA DESDE 22-H-101-E2 22-E-101 22-V-104 22-DA-001 AL R-103 240 °F 198 Psi 22-ME-101 AL R-101 700 °F 456 Psi 22-PST-001 A-B-C DEL R-103 779 °F 348 Psi 22-E-102 649 °F 344 Psi 22-E-103 22-E-104 321 °F 337 Psi DEL K-101 232 °F 460 Psi REPOSICION 273 °F 333 Psi AL 22-EA-101 AB

6 RELACIÓN VAPOR / CARBONO.
EL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO SE REALIZA MEDIANTE UNA REACCIÓN QUÍMICA ENDOTÉRMICA, ENTRE EL GAS NATURAL Y EL VAPOR DE AGUA EN PRESENCIA DE UN CATALIZADOR DE NÍQUEL. MEDIANTE LA SIGUIENTE REACCIÓN: CH 4 + H 2 O CO 3 CO + H 2 O R ( V- C ) = 3:1 RELACIÓN VAPOR/ GAS R ( V- G ) = 2.95 : 1

7 ESQUEMA DE CONTROL DE LA RELACIÓN VAPOR - CARBONO.
AJUSTE MANUAL DE LA CARGA (HIC-104) AXB MULTIPLICACIÓN (FFY-105D). CONVIERTE FLUJO DE VAPOR Y RELACIÓN VAPOR –CARBONO EN FLUJO DE VAPOR SELECTOR DE BAJA FFY-105B. SELECTOR DE ALTA FFY-105C. B A FFIC 105A B DIVISION (FY-105B). CONVIERTE FLUJO DE VAPOR Y RELACION VAPOR –CARBONO EN FLUJO DE GAS NATURAL A/B A SET-POINT FIC 105 DIVISIÓN (FFY-105A). DIVIDE EL FLUJO DE VAPOR ENTRE EL FLUJO DE GAS NATURAL Y OBTIENE LA RELACIÓN VAPOR - CARBONOLBMOL/LBMOL FIC 106 SET-POINT FT 106 FT 105 VAPOR DE ALTA PRESIÓN. GAS NATURAL A PROCESO. MEZCLA VAPOR-GAS.

8 > < LAZO DE CONTROL DE LA RELACIÒN VAPOR/CARBONO. X / I I XS XS
HIC 104 > < X FFY 105B FFY 105C FFY 105D / FFIC 105 FY 105B I I L L FFY 105A XS XS 130 131 RAMPA FS I K XS I K PI 120 FY 105C FIC 105 105C XS I K S S TI 113 10.3B 10.3B TI 113 XS I K XS I K S S SP 103A RAMPA 103A PI 120A FE 105 FT 105A FT 105D FIC 106 TI 114 FE 105A FT 106A TE 114 FE 106 FE 105A FFAL 106 FT 105B FE 105C FFSLL XS XS XS 106B 117A 117A 117A I I I FFSLL FT 106D FT 106B FT 106C XS XS XS 106 15 FI FI FI 117A 117A 117A XS FE 105A 105B 105C 105D 117A XS XS XS XS XS XS 117A 117A 117A 117A 117A 117A XS XS 117A 117A XS XS XS 117A 117A 117A

9 ESQUEMA DE CONTROL SISTEMA GAS COMBUSTIBLE.
CONTROL MAESTRO DE TEMPERATURA DE LA LÍNEA DE TRANSFERENCIA (TIC-116) SET-POINT CONTROL ESCLAVO DE TEMPERATURA DE LA ZONA CONVECTIVA (TIC-128). BALANCE CALÓRICO POR DIFERENCIA DE FLUJOS DE COMBUSTIBLE: FY-118.OP = [(TIC-118.OP) – (FIC-118.PV*10.333)]/4.833 FIC 118 SET-POINT FIC 117 FT 118 FT 117 GAS DE PURGA PROVENIENTE DEL PSA GAS NATURAL PROVENIENTE DE PDVSA

10 LAZO DE CONTROL SISTEMA GAS COMBUSTIBLE. PARTE I
X FY 118A “ FIC 118 IN LOCAL “ SEÑAL HACIA LA UNIDAD PSA S XS 112B I G FQI 118 PI 168A,B,C FIC 118 FY 118B TI 152 XS 112A I G S PT 168A,B,C TE 152 FT 118 FE 118 FV 118 GAS DE PURGA DE LA UNIDAD PSA M FC FY 117AA RAMPA SP H SP FIC 117 FY 118 TIC 128 TIC 116 TT 116 L PV TE 116 X TT 128 FY 117A EFLUENTE DEL REFORMADOR TE 128 TI 151 PI 158 FV 117 REFORMADOR CROSS-OVER TE 151 FT 117 FE 117 PT 158 GAS COMBUSTIBLE A LOS QUEMADORES

11 LAZO DE CONTROL SISTEMA GAS COMBUSTIBLE. PARTE II
F I F I C I B I B I I I H XS XS S XS XS XS XS XS XS XS S XS 117A 117B 118B 118A 115B 114A 114B XV XV 119A 119B 120B 117 114 S S I C S I H S S XS S S XS S 115A S 120A XV XV 119 120 S I D I D I A I A XV 118 XS XS XS XS GAS DE PURGA DESDE EL PSA AL CABEZAL DE GAS COMBUSTIBLE XV 116A 116B XV 113A 113B 116 113 S XV S 115 S S GAS DE PURGA DESDE EL PSA AL CABEZAL DE GAS DE PILOTOS GAS NATURAL DESDE EL SUPLIDOR (PDVSA) XV 116

12 ESQUEMA DE CONTROL DEL AGUA DE ALIMENTACIÒN A LA CALDERA.
22-H-101-E2 22-H-101-E4 PIC 132 FT 109 FI 109 PT 132 SUMADOR DE LAS SENALES DE PRODUCCION DE VAPOR Y NIVEL DEL TAMBOR DE VAPOR (AGUA DEMANDADA FY-109A) LIC 102 TAMBOR DE VAPOR 22-V-101 TT 138 DESAEREADOR 22-DA-001 A-B A B BALANCE DE FLUJOS POR DIFERENCIA: FY-109.OP = FY109A.OP – FIC-111.PV SET-POINT TIC 132 FIC 111 FIC 110 SET-POINT FT 111 PRECALENTADOR 22-E-103 FT 110

13 LAZO DE CONTROL DEL AGUA DE ALIMENTACIÒN A LA CALDERA.
REFORMADOR 22-H-101-E2 22-H-101-E4 PV 132 HS FC H PIC 132 PARA PROCESO X Σ L FT 109 FI 109 FY 109A LY 102 PT 132 FE 109 HH H LIC 102 FY 109B TAMBOR DE VAPOR 22-V-101 LT 102A L SP TE 138 TT 138 FIC 110 FT 110 FE 110 LT 301A L 22-DA-001 TIC 136 LIC 301A SP H SP FY 112 FIC 111 FV 110 PV FC 22-E-104 FIC 112 L CONDENSADO DE PROCESO 22-V-103 FT 112 L FT 111 FE 112 FV 112 FE 111 FV 111 22-E-103 DM CP FC FC

14 PARO DE EMERGENCIA ( ESD, INTERLOCK )
ESTE SISTEMA ESTA DISEÑADO CON LA FINALIDAD DE PROTEGER Y ASEGURAR LOS EQUIPOS QUE SE ENCUENTRAN EN LA PLANTA AL MOMENTO DE PRESENTARSE ALGUNAS DE LAS SIGUIENTES EMERGENCIAS OPERATIVAS: FUEGO. FALLA DE TUBO DEL REFORMADOR . FALLA DEL COMPRESOR DE GAS NATURAL. FALLA DEL VENTILADOR DE TIRO INDUCIDO (ID FAN). FALLA DE BOMBA DE AGUA DE ALIMENTACIÓN A CALDERA . FALLA EN SELLOS (BOMBAS O COMPRESOR) . FALLA DE ENERGÍA ELÉCTRICA . FALLA DE AGUA DE ENFRIAMIENTO . FALLA DE AIRE DE INSTRUMENTO. FALLA DE OIL MIST . ESCAPE DE QUÍMICO DE INYECCIÓN AL DESAEREADOR . FALLA DE GAS COMBUSTIBLE.

15 PARO DE EMERGENCIA ( ESD, INTERLOCK )
EL SISTEMA ESTA ORGANIZADO MEDIANTE UNA MATRIZ DE CAUSA – EFECTO LA CUAL A SU VEZ ESTA DIVIDIDA EN LAS SIGUIENTES LÓGICAS DE INTERLOCK. INTERLOCK I-1 HASTA EL INTERLOCK I-27. AGRUPA TODAS LAS CAUSAS DE PARADA QUE REPRESENTAN A SU VEZ UN RESUMEN DE LAS EMERGENCIAS OPERATIVAS . INTERLOCK I-A HASTA EL INTERLOCK I-V. AGRUPA TODOS LOS CONTACTOS DIGITALES QUE REPRESENTAN A SU VEZ LOS EFECTOS SOBRE LOS ELEMENTOS FINALES DE CONTROL U OTROS SISTEMAS. INTERLOCK P-A HASTA EL INTERLOCK P-W. AGRUPA TODOS LOS CONTACTOS DIGITALES QUE ASISTEN AL TÉCNICO DE PROCESOS EN LOS ARRANQUES DE PLANTA Y PUESTA EN SERVICIO DE EQUIPOS Y SISTEMAS .

16 ELEMENTOS FINALES DE CONTROL
PARO DE EMERGENCIA ( ESD, INTERLOCK ) EFECTOS SOBRE LOS ELEMENTOS FINALES DE CONTROL I A CIERRA BLOQUEO AGUAS ARRIBA GAS PILOTO CIERRA XV-113 I B CIERRA BLOQUEO AGUAS ABAJO GAS PILOTO CIERRA XV-114 I C ABRE DESPRESURIZACIÓN GAS PILOTO ENTRE XV-113 Y XV-114 A TRAVÉS DE LA XV-115 CAUSAS DE ACTIVACIÓN DEL INTERLOCK BLOQUEO AGUAS ARRIBA GAS PILOTO CIERRA XV-113 I D CIERRA GAS COMBUSTIBLE .XV-116 I E CIERRA BLOQUEO AGUAS ABAJO GAS COMBUSTIBLE XV-117 I1 HS-121A HS-121B HS-121C PARADA DE EMERGENCIA POR ACTUACIÓN DE PUSH-BUTTON I F ABRE DESPRESURIZACIÓN A TRAVÉS DE LA XV-118 I G CIERRA BLOQUEO DE LA VALVULA DE CONTROL DE GAS DE PURGA. FV-118 I 2 FALLA DE ENERGÍA ELÉCTRICA I H CIERRA VALVULA DE BLOQUEO AGUAS ABAJO FV-118 (GAS DE PURGA). XV-120 I 3 PSLL-855 MUY BAJA PRESIÓN AIRE DE INSTRUMENTO I 4 PSLL-157 MUY BAJA PRESIÓN DE GAS A LOS PILOTOS I I ABRE DESPRESURIZACIÓN A TRAVÉS DE LA XV-119. ENTRE LA FV-118 Y LA XV-120 I 5 PSHH-157 MUY ALTA PRESIÓN DE GAS A LOS PILOTOS I J CIERRA ACTIVACIÓN RAMPA DE CIERRE DE VALVULA CONTROL FLUJO FV-117 I 6 PSLL-161 MUY BAJA PRESIÓN DE GAS COMBUSTIBLE I K CIERRA BLOQUEO DE LA VALVULA DE CONTROL DE GAS NATURAL A PROCESO. FV-105 I 7 PSHH-161 MUY ALTA PRESIÓN DE GAS COMBUSTIBLE I L CIERRA BLOQUE DE LA VALVULA DE CONTROL VAPOR A PROCESO. FV-106 I O DISPARO DISPARO DE LA TURBINA DEL TK-101 POR ACTUACIÓN A TRAVÉS DE LA YC-002 I P DISPARO DISPARO DEL PSA A TRAVES DE XS-110 I T CIERRA BLOQUEO DE LA VALVULA DE CONTROL DE FLUJO DE FLASH GAS( 22-V-108).FV-114

17 PARO DE EMERGENCIA ( ESD, INTERLOCK ) EFECTOS SOBRE LOS
ELEMENTOS FINALES DE CONTROL I A BLOQUEO AGUAS ARRIBA GAS PILOTO CIERRA XV-113 CIERRA I B BLOQUEO AGUAS ABAJO GAS PILOTO CIERRA XV-114 CIERRA I C DESPRESURIZACIÓN GAS PILOTO ENTRE XV-113 Y XV-114 A TRAVES DE LA XV-115 ABRE CAUSAS DE ACTIVACIÓN DEL INTERLOCK I D BLOQUEO AGUAS ARRIBA GAS COMBUSTIBLE .XV-116 BLOQUEO AGUAS ARRIBA GAS PILOTO CIERRA XV-113 CIERRA I 8 MUY BAJA PRESIÓN DE GAS DE PURGA PSLL-168 I E BLOQUEO AGUAS ABAJO GAS COMBUSTIBLE XV-117 CIERRA I 9 MUY ALTA PRESIÓN DE GAS DE PURGA PSHH-168 I F DESPRESURIZACIÓN A TRAVÉS DE LA XV-118 ABRE I 10 MUY BAJA PRESIÓN CÁMARA COMBUSTIÓN PSLL-122 I G BLOQUEO DE LA VÁLVULA DE CONTROL DE GAS DE PURGA. FV-118 CIERRA I 11 MUY ALTA PRESIÓN CÁMARA COMBUSTIÓN PSHH-122 I H VÁLVULA DE BLOQUEO AGUAS ABAJO FV-118 (GAS DE PURGA). XV-120 CIERRA I I DESPRESURIZACIÓN A TRAVÉS DE LA XV-119. ENTRE LA FV-118 Y LA XV-120 ABRE I J ACTIVACIÓN RAMPA DE CIERRE DE VALVULA CONTROL FLUJO FV-117 CIERRA I K BLOQUEO DE LA VÁLVULA DE CONTROL DE GAS NATURAL A PROCESO. FV-105 CIERRA I L BLOQUE DE LA VÁLVULA DE CONTROL VAPOR A PROCESO. FV-106 CIERRA I O DISPARO DE LA TURBINA DEL TK-101 POR ACTUACIÓN A TRAVÉS DE LA YC-002 CIERRE I P DISPARO DEL PSA A TRAVÉS DE XS-110 DISPARO I T BLOQUEO DE LA VALVULA DE CONTROL DE FLUJO DE FLASH GAS( 22-V-108).FV-114 CIERRA I M DISPARO DE LA TURBINA DEL VENTILADOR DE TIRO INDUCIDO. XV-105 DISPARO

18 EFECTOS SOBRE LOS ELEMENTOS
FINALES DE CONTROL PARO DE EMERGENCIA ( ESD, INTERLOCK ) I A CIERRA BLOQUEO AGUAS ARRIBA GAS PILOTO CIERRA XV-113 I B CIERRA BLOQUEO AGUAS ABAJO GAS PILOTO CIERRA XV-114 CAUSAS DE ACTIVACIÓN DEL INTERLOCK I C ABRE DESPRESURIZACIÓN GAS PILOTO ENTRE XV-113 Y XV-114 A TRAVÉS DE LA XV-115 MUY ALTO NIVEL DEL TAMBOR SEPARADOR DE GAS COMBUSTIBLE. I 27 LSHH-302 BLOQUEO AGUAS ARRIBA GAS PILOTO CIERRA XV-113 I D CIERRA GAS COMBUSTIBLE .XV-116 DISPARO DEL VENTILADOR DE TIRO INDUCIDO. FA-101 I 26 XS-105 I E CIERRA BLOQUEO AGUAS ABAJO GAS COMBUSTIBLE XV-117 I F ABRE DESPRESURIZACIÓN A TRAVÉS DE LA XV-118 I 12 TSHH-123 MUY ALTA TEMPERATURA REFORMADOR EN LA ZONA CONVECTIVA I G CIERRA BLOQUEO DE LA VÁLVULA DE CONTROL DE GAS DE PURGA. FV-118 I 13 LSLL-102 MUY BAJO NIVEL DOMO SUPERIOR 22-V-101 I H CIERRA VÁLVULA DE BLOQUEO AGUAS ABAJO FV-118 (GAS DE PURGA). XV-120 I 14 FSLL-105 MUY BAJO FLUJO DE GAS DE NATURAL AL REFORMADOR 22-H-101 I I ABRE DESPRESURIZACIÓN A TRAVÉS DE LA XV-119. ENTRE LA FV-118 Y LA XV-120 I J CIERRA ACTIVACIÓN RAMPA DE CIERRE DE VÁLVULA CONTROL FLUJO FV-117 I 15 FSLL-106 MUY BAJA RELACIÓN VAPOR/CARBONO I 16 LSHH-100 MUY ALTO NIVEL DEL TAMBOR SEPARADOR DE ALIMENTACIÓN A LA UNIDAD.22-V-105 I K CIERRA BLOQUEO DE LA VÁLVULA DE CONTROL DE GAS NATURAL A PROCESO. FV-105 I L CIERRA BLOQUE DE LA VÁLVULA DE CONTROL VAPOR A PROCESO. FV-106 MUY ALTO NIVEL DEL TAMBOR SEPARADOR DE ALIMENTACIÓN AL PSA. 22-V-103 I 18 LSHH-108 I O CIERRE DISPARO DE LA TURBINA DEL 22-KST-101 POR ACTUACIÓN A TRAVÉS DE LA YC-002 XS-111 DISPARO PSA I 20 I P DISPARO DISPARO DEL PSA A TRAVÉS DE XS-110 I 23 LSHH-110 MUY ALTO NIVEL DEL TAMBOR DE FLASH GAS 22-V-108 I T CIERRA BLOQUEO DE LA VÁLVULA DE CONTROL DE FLUJO DE FLASH GAS( 22-V-108).FV-114 MUY BAJO NIVEL DEL TAMBOR SEPARADOR DE ALIMENTACIÓN AL PSA. 22-V-103 I 25 LSLL-108 I M DISPARO DISPARO DE LA TURBINA DEL VENTILADOR DE TIRO INDUCIDO. XV-105 I V CIERRA BLOQUEO DE LA VÁLVULA DE CONTROL DRENAJE DEL 22-V-103. LV-103

19 Muchas Gracias