Producción de Acetona apartir de la Deshidrogenación del Alcohol Isopropílico Segunda Entrega [Diseño de Procesos – ICQ341] Profesor: Andrés Vargas Ayudante: Sebastián Franco Alumnos: Alejandra Catalán 2851008-K Luciano Cortés 2884018-7 Diego Garrido 2951029-6 Francisco Mancilla 2951012-1 Gisella Pulgar 2984029-6 Mauro Saavedra 2951024-5 Carrera: Ingeniería Civil Química Fecha: 28 de Julio, 2014 Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico Resumen Ejecutivo La acetona es un compuesto orgánico, reconocido por industrias de distintas índoles como un excelente solvente. La producción de este producto en la industria se basa en dos procesos: la peroxidación de cumeno y la deshidrogenación de alcohol isopropílico (IPA); este último compuesto se degrada produciendo acetona de alta pureza, sin trazas de compuestos tóxicos e hidrógeno molecular como subproducto. En este informe se realizó el control de la planta de producción de acetona a partir de IPA diseñada en el trabajo anterior, teniendo en cuenta como prioridades: La estabilidad de la temperatura del reactor para una reacción óptima. La protección de equipos críticos ya sea por su importancia en la planta o por su costo, como el compresor de hidrógeno, las torres de destilación, el horno y el reactor. Control y monitoreo remotos, para identificar rápidamente problemas en cualquier zona de la planta. Adicionalmente, se diseñaron planes de partida de la planta y de detención programada; así como indicaciones para diferentes situaciones de emergencia. 2 Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico Índice Resumen Ejecutivo ................................................................................................................. 2 Índice ...................................................................................................................................... 3 Índice de Tablas ...................................................................................................................... 7 Índice de Figuras .................................................................................................................... 7 1. Control de Procesos ........................................................................................................ 8 1.1. Etapa de Precalentamiento ....................................................................................... 8 1.1.1. Tanque de Alimentación ...................................................................................... 8 1.1.2. Intercambiadores de Precalentamiento................................................................. 8 1.2. Etapa de Reacción .................................................................................................... 8 1.2.1. Reactor ................................................................................................................. 8 1.2.2. Horno .................................................................................................................... 8 1.3. Etapa de Condensación y Recuperación de Hidrógeno ........................................... 9 1.3.1. Enfriamiento ......................................................................................................... 9 1.3.2. Separador Flash.................................................................................................... 9 1.3.3. Torre de absorción ................................................................................................ 9 1.3.4. Compresor ............................................................................................................ 9 1.4. Etapa de Destilación ................................................................................................ 9 1.4.1. Torre de Destilación de Acetona. ......................................................................... 9 1.4.1.1. Zona Superior ................................................................................................. 10 1.4.1.2. Zona Inferior ................................................................................................... 10 1.4.2. 2. 1.4.2.1. Zona Superior ................................................................................................. 10 1.4.2.2. Zona Inferior ................................................................................................... 11 Tabla de Controladores y Medidores ........................................................................... 12 2.1. 3. Torre de Recuperación de IPA. .......................................................................... 10 Diagrama de Flujo de Proceso (PFD) y sistema de control ................................... 16 Plan de Partida .............................................................................................................. 18 3.1. Tareas previas a la puesta en marcha ..................................................................... 18 3.1.1. Mantenimiento ................................................................................................... 18 3.1.2. Inspecciones ....................................................................................................... 18 3.1.3. Test de presión, limpieza, secado y purga .......................................................... 18 3 ......2... Soplado de hornos............................................ 19 3............................................................6................................................5...3...... Sales fundidas ....................................................................3............7.6.1.....................2....... Preparación de operación .............. Seguridad ....... Sistemas de vapor .............1.2.................. Encendido del horno................................2.............3............ 23 3.......... Puesta en Marcha: Enfriador I-3 y Condensador I-4............................................4... 25 4............. 26 Emergencias......... 24 Plan de Detención Programada.......................................................... 19 3............... Equipamiento ........................... ..........1...... 27 5...........................8. Causas.................................................................................................................. Puesta en Marcha: Torre de destilación T-3 ..6............. Puesta en Marcha: Separador Flash V-2............................. 5................................................................................................ 20 3... Puesta en Marcha: Compresor C-1 ............ 27 5...............2...............................................................Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico 3..................... 20 3... 27 5........... ........... 27 Causas.......................... Protocolo de detención programada de la planta....................... 27 4 ..........5..................................................................................1...................... 20 3....................................... ........................ 20 3............. Aire de instrumentación .2............................................ 27 5.. Puesta en Marcha: Torre de destilación T-2 .....4........................7.............1.. Puesta en marcha de servicios .. 21 3................... 25 4.......2... 5............. Falta de vapor....................1.............. 20 3.... 19 3....2....9.................................4.................. ....... Activación sistemas contra incendios ................................................................................................2........................ 27 5..... Protección contra el fuego ......................2............... Consecuencias .... 19 3..... 23 3.2.....1............... 22 3.... Puesta en Marcha: Columna de Absorción T-1.................................................... Sistema de refrigeración ............................................. 20 3................ ..........7.... 19 3...................................1.1................... Caída de la energía eléctrica .................................................................2.............................. 22 3....................... Puesta en Marcha: Zona de precalentamiento y Reacción.....1... Activación sistema eléctrico.1.. 23 3.................................2................................................. 4................. Horno (H-1)........ 21 3.......... Medidas a tomar ..........................................................................................1......................................1.............. Evacuación sales de servicio..................................................................5.............. ..........2............2.................................................................................................2...7..........................................................7.............. 19 3........................... ........................................................................................... 21 3......... ..................3...................................................................... 28 5.................................................................. Consecuencias ....1.. Fallas de control .....................................1... 29 5........... Falta de agua de servicio ........ 31 5 ........... 30 5............ 29 5........4...............................9............................................................................................. Causas......................................... Aumento de carga al reactor. 29 5.....................9...................... 29 5......... 30 5................. 30 5................................... Medidas a tomar ........... 29 5..................................3................. 28 5..........................................Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico 5............... 29 5............................................. 29 5...........................................................................................2.................... Causas......... Cavitación de bombas ........................................ 30 5........................................................5.......1...................... Causas.......................................... Falta de agua de proceso ..................................... Medidas a tomar ........... 30 5...............................7.......................... Consecuencias ... Consecuencias ...... ............................ Falla en intercambiadores de calor.... 28 5....................6..............................................5......................................................................... 30 5..7...........................................2..............2..........7......................9......3................6.................................................... Pérdida de carga al reactor....6.. Medidas a tomar ................................... condensadores.................3.4........................................... Consecuencias ............. 27 5... Surge en compresor ....2........ Consecuencias ....................................................................... 31 5..................................................5.......3.......2....................................5................ Consecuencias ...........................................3. 30 5.................................3............................................................................................................. Medidas a tomar ........................................8...........................6.....3...3..........2................................9.......................1..............2................................ 31 5.4............... Medidas a tomar .......1.................. 29 5............................. 28 5.......... rehervidores .............. 30 5......... 30 5............................................................8.....................................3............................................. 28 5........................................................... Consecuencias .......................................................................................... Medidas a tomar .............................................10............ Causas.....................................................8..... 28 5.... Causas..................1.3............7.......................... 28 5......................... Consecuencias ............................... 27 5............3..2.......2.....................................1...............................8................................. Medidas a tomar ......................................................................... 30 5..................... Causas....................... Medidas a tomar .......................... Causas...................2.................................................... 28 5......4.............................. ............... Medidas a tomar .................. Rotura de tubos en el horno..................................................17........... Medidas a tomar .. Consecuencias ....................................................... Consecuencias .......3.... 31 5..... 33 5.......... Causas ................3............ Consecuencias . material refractario.................... 34 5............................................1.............................................. 34 5....16. 33 5...............1.................... 33 5....................... Causas ...........................14...............................1....................15............................................................. 33 5.....................................................................2... 32 5.................12.....................................................................................................................2......................................................14....1....................11...............12.... 34 5..............................................15.........................3........................... Medidas a tomar ......................................................... Medidas a tomar ................................................... 34 5............................ 32 5..................11..... Causas ...............10....14....... 31 5.............17...............1....................... Causas .....2...........16............3........................................... 32 5........ Medidas a tomar .......13........................................................................................... 31 5................................................... 32 5............................15.................. Causas ............... 32 5.. 31 5.............. Absorción inadecuada de gases ................................ Consecuencias ..3..................13...........................16........................................................2.....................17............... Causas ............................11.2.................. Medidas a tomar ..... Caída de carga a la primera torre de destilación ........... Causas ...............2..............10..........................................................1........... 34 5.................................................. 31 5........... 33 5..............14.......................13...............12............................12.............................................................................................................. 32 5......Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico 5............ Medidas a tomar ................................... Medidas a tomar ..............................................2...... . Causas .............................. Consecuencias ....................................................................3.... Consecuencias ............ Consecuencias ......................................................................... 33 5................................................................................................................13................1................15................................................................................. Disminución de temperatura del reactor ........ Consecuencias .........................................................3...16.......................1.................................... Desactivación del catalizador ...10... Daño recubrimiento del horno................... 33 5........................ 34 5............................................ 32 5.................................. 34 6 ...................2......... 33 5...........17................. Pérdida de gas natural ..3......11....... 34 5..................... 31 5...... 32 5. 32 5............................ ........... 35 Referencias . P&ID de Planta de Acetona............18............. Consecuencias .. ............19....... Causas .............................................................. 35 5..... P&ID de Planta de Acetona....... 35 5...2..................19...18..............................2...........................19..................... 5.............. Medidas a tomar .........1.............................................................................................. 17 7 ......................................................... Medidas a tomar ... 6.............. 16 Figura 2........................................18............... Consecuencias .................................................... primera parte ........... .............................................................. 35 5........................ Aumento de temperatura en torres................................................. 37 Índice de Tablas Tabla 1: Descripción de lazos de control y medidores...................................19..... 35 Aumento de presión en torres........................................ segunda parte .......Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico 5.........................1.......... 35 5.... 35 5.. Causas ............. 12 Índice de Figuras Figura 1.............................................................................................3........................................................... 35 5................................3..............................18.......................... 1.Etapa de Reacción 1.2. TI-3 y TI-4. que controla la entrada de sales fundidas al reactor.2. Intercambiadores de Precalentamiento La cantidad de IPA que ingresa a los intercambiadores de precalentamiento y. Para asegurar que la temperatura a la entrada del reactor sea la correcta. de la misma forma las sales a la entrada del horno son monitoreadas por TI-5. Tanque de Alimentación El nivel del tanque de almacenamiento de IPA V-1 es controlado mediante una válvula en la alimentación de materia prima fresca (LIC-1). se controla la variable a la salida del intercambiador I-2 a través de TIC-1. el fluido dentro del reactor se debe mantener a una temperatura adecuada.1. un analizador de composición de los gases de combustión que emanan del horno (AIC-1) controla la cantidad de aire que ingresa a los quemadores en la corriente 40. La temperatura de salida de las sales del horno debe ser constante. 1. cuyo flujo se puede medir a través del medidor FI-3. por tanto. PI-3 y FI-2 respectivamente. se mide la temperatura de salida del reactor mediante el TIC-2.1. La temperatura de las sales fundidas que ingresan a I-1 es medida por el medidor TI-10. Las temperaturas a las entradas y salidas de ambos intercambiadores son medibles gracias a TI2. 8 .1.Etapa de Precalentamiento 1. 1. Reactor Un medidor de caída de presión en el reactor (DPI-1) se utiliza para avisar en la sala de control de posibles ensuciamientos en el lecho catalizador.1. modificando la cantidad de sales fundidas que ingresan a los precalefactores sin antes pasar por el reactor (TICV-1). Las presiones de las bombas de descarga y la temperatura de la corriente de salida del tanque son medidas por medio de PI-1 y TI-1 respectivamente. para esto. Debido a que la reacción es endotérmica. Control de Procesos 1. Horno Para asegurar la cantidad de oxígeno en exceso óptima en la combustión. 1. los parámetros de temperatura. al reactor. PI-2 y FI-1.2.2. presión y flujo del combustible son medidos por TI-6.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico 1. es controlada a la salida de la bomba B-1 a través del controlador FIC-1. por lo que es medida por TIC-3 y controlada por la cantidad de gas natural que se utiliza en los quemadores.2. 3. que regula la cantidad de líquido que sale del estanque por medio de las bombas B-3. Torre de absorción Ya que la cantidad de agua que ingresa a la torre de absorción depende de la cantidad que gas que ingrese. La cantidad de mezcla que llega a alimentar la torre de destilación T-2 se registra a través del medidor de flujo FI-5.4. se controla la línea de retorno del compresor mediante un medidor de presión en la descarga (PIC-2).Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico 1.3.3. 9 . Al medir el nivel en el fondo de la torre (LIC-3) se decide cuánto líquido se expulsa para unirse a la corriente de salida líquida del separador para así evitar la inundación de la torre. la temperatura.1. con un controlador de razón de flujo (FrIC-1). se modifica la apertura de la válvula de entrada de agua. 1. Torre de Destilación de Acetona. gracias al control efectuado por TIC-4 y TIC-5 respectivamente. 1.3. TI-12 para el intercambiador I-3 y TI-13 y TI-14 para el condensador I4.4.1. se miden los flujos de ambas corrientes (FIC-2 para el gas y FIC-3 para el agua de proceso) y. Las temperaturas tanto de salida como de entradas de los servicios están indicados por los indicadores TI-11. son controladas por los flujos de servicio que pasan por estos mismos intercambiadores ya mencionados. Un medidor de presión a la salida de la bomba que impulsa el líquido hacia las torres de destilación (PI-8) sirve como referencia al estado de funcionamiento de las bombas. Compresor Para evitar el surge.Etapa de Condensación y Recuperación de Hidrógeno 1. 1.3. la cantidad de líquido en el separador V-2 se controla mediante el medidor de nivel LIC-2. Etapa de Destilación 1.4. Separador Flash Para asegurar una correcta separación de fases. PI-4 y FI-4.2. 1. La presión dentro de la torre es medida en PIC-1 y controlada mediante la válvula de entrada de hidrógeno al horno. la presión y el flujo de hidrógeno que entran a H-1 son medidos por TI-7. Enfriamiento Las temperaturas de salidas de los flujos de producto de los intercambiadores I-3 e I-4. Un medidor de presión en el separador (PI-7) ayuda a monitorear el estado del gas en el interior.3. 2.4.1. El flujo y la temperatura de la acetona producto son medidos por FI-6 y TI-23.1. Debido a que el condensador de la torre T-2 debe condensar toda la salida de gas. se controla la temperatura de salida del producto de tope con el controlador TIC-10 modificando el flujo del servicio de refrigeración a I-7.1. Zona Superior La temperatura de tope de la torre de destilación de acetona es medida por TIC-9 y controlada por la cantidad de reflujo de producto a la torre. el controlador de nivel del tanque LIC-4 (que modifica la cantidad de acetona producto que se saca del sistema) tiene un set point definido por la presión en la torre obtenido por PIC-3. 1.4. El condensador I-7 y el tanque acumulador de condensado V-4 se encuentran a la misma altura. el controlador de nivel LIC-5 controla la cantidad de líquido que sale del fondo y es enviado a la siguiente torre (línea 19). se debe evitar la inundación de los platos de destilación. 1.4.1. por lo que. por lo que. Zona Inferior Debido a que en la parte inferior de la torre se tiene líquido. por ley de Bernoulli. 1. La cantidad de mezcla que llega a alimentar la torre de destilación T-3 se registra a través del medidor de flujo FI-6. la presión de la torre se transmite hacia ambos 10 . se controla la temperatura a la salida del producto del condensador I-5 con el controlador TIC-7 que modifica la entrada de fluido de refrigeración a I-5. Las bombas B-4 poseen indicadores de presión para monitorear su funcionamiento (PI-9). Torre de Recuperación de IPA. La temperatura de fondo de T-2 es controlada por TIC-8 que regula la cantidad de líquido que entra al rehervidor I-6. la presión de la torre se transmite hacia ambos equipos.2. y su salida por TI-19. Por lo mismo. la temperatura de entrada del producto al mismo es dada por el medidor TI-18. para esto. por ley de Bernoulli. Zona Superior La temperatura de tope de la torre de destilación de acetona es medida por TIC-6 y controlada por la cantidad de reflujo de producto a la torre.2. El condensador I-5 y el tanque acumulador de condensado V-3 se encuentran a la misma altura.4.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico 1. la temperatura de entrada del producto al mismo es dada por el medidor TI-14 y su salida por TI-15. Las bombas B-5 poseen indicadores de presión para monitorear su funcionamiento (PI-10). Debido a que el condensador de la torre T-3 debe condensar todo. 4. La temperatura de fondo de T-3 es controlada por TIC-11 que regula la cantidad de líquido que entra al rehervidor I-8. Las bombas B-6 poseen indicadores de presión para monitorear su funcionamiento (PI-12). el controlador de nivel LIC-7 controla la cantidad de líquido que sale del fondo y es enviado a tratamiento de aguas residuales (línea 23). 1. Las bombas B-7 poseen indicadores de presión para monitorear su funcionamiento (PI-13). esta línea tiene medidores de temperatura y flujo TI-24 y FI-7. 11 . Por lo mismo.2. se debe evitar la inundación de los platos de destilación.2. Zona Inferior Debido a que en la parte inferior de la torre se tiene líquido. dado por PIC-4.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico equipos. el controlador de nivel del tanque LIC-6 (que modifica la cantidad de IPA que se recicla al tanque de alimentación V-1) tiene un set point definido por la presión en la torre. para esto. El flujo y la temperatura del IPA reciclado son registrados por FI-8 y TI-25. y envía señal a válvula FICV-1 Válvula que regula el flujo de entrada al intercambiador I-1 Mide temperatura de entrada a I-1 Mide temperatura de salida de I-1 y entrada a I2 Mide temperatura de salida de reactor R-1 Mide temperatura de entrada de sales a I-1 Mide temperatura de salida de I-2 Mide la temperatura de la corriente de IPA a la entrada del reactor.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico 2. y envía señal a válvula TICV-3 Controla la cantidad de gas natural que ingresa a los quemadores del horno H-1 Mide la cantidad de oxígeno en los gases de combustión provenientes del horno H-1 Controla la cantidad de aire que ingresa al horno H-1 Mide temperatura de entrada de sales en C34 Mide presión de entrada de sales en C34 Mide flujo de entrada de sales en C34 Mide temperatura de entrada de gas natural en C41 Mide presión de entrada de gas natural en C41 Mide flujo de entrada de gas natural en C41 12 . Tabla de Controladores y Medidores Tabla 1: Descripción de lazos de control y medidores. Objetivos TAG Recurso Controlado Mantener constante el nivel de V-1 LIC-1 LICV-1 LICV-1 Corriente 1 TI-1 PI-1 - FIC-1 FICV-1 FICV-1 Corriente 2 TI-2 - TI-3 - TI-9 TI-10 TI-4 - TIC-1 TICV-1 TICV-1 Corriente de bypass de C30 a C31 TIC-2 TICV-2 TICV-2 Corriente 30 DPI-1 - TIC-3 TICV-3 TICV-3 Corriente 41 AIC-1 AICV-1 AICV-1 Corriente 40 TI-5 PI-2 FI-1 - TI-6 - PI-3 FI-2 - Regular el correcto funcionamiento del reactor R-1 Regular el correcto funcionamiento del Horno H-1 Descripción Controla el nivel en V-1 y envía señal a válvula LICV-1 Válvula que regula la entrada de IPA fresco a V-1 Mide temperatura de salida de V-1 Mide presión de descarga de B-1 Mide el flujo a la salida de las bombas B-1 A/B de descarga de tanque de almacenamiento de IPA. Mide la temperatura a la salida del reactor R-1. enviando señal a llave de bypass TICV-1 Regula la cantidad de sal fundida que pasa por los intercambiadores I-1 e I-2. y envía señal a válvula de control TICV-2 Controla la entrada de sales fundidas calefactoras al reactor R-1 Mide la caída de presión en el lecho de catalizador en el reactor R-1 Mide la temperatura de salida de las sales fundidas. Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico Proteger el compresor C-1 Velar por el correcta condensación de producto en intercambiadores I-3 e I-4 Asegurar una correcta separación de fases en V-2 Separar correctamente hidrógeno en absorbedor T-1 FI-3 - TI-7 - PI-4 FI-4 PI-4 TI-8 - PIC-2 PICV-2 PI-6 Retorno Corriente 29 - TIC-4 TICV-4 TICV-4 Corriente 51 TI-11 - TI-12 - TIC-5 TICV-5 TICV-5 Corriente 52 TI-13 - TI-14 - PI-7 - LIC-2 LICV-2 PICV-2 PI-8 C8 en descarga de bomba B-3 - FIC-2 FrIC-1 FIC-3 FrIC-1 FrIC-1 FrICV-1 FrICV-1 Corriente 28 PIC-1 PICV-1 PICV-1 C29 en descarga de compresor C-1 LICV-2 13 Mide flujo de entrada de aire en C40 Mide temperatura de entrada de hidrógeno en C29 Mide presión de entrada de hidrógeno en C29 Mide flujo de entrada de hidrógeno en C29 Mide presión dentro de horno H-1 Mide temperatura dentro de horno H-1 Mide presión a la descarga de C-1 y envía señal a válvula PICV-2 Válvula que regula la cantidad de hidrógeno en C29 que retorna a la succión de compresor C-1 Mide presión a la descarga de bomba B-8 Mide temperatura de descarga de intercambiador I-3 y envía señal a válvula TICV-4 Válvula que regula entrada de agua de refrigeración a I-3 Mide temperatura de entrada de agua a intercambiador I-3 Mide temperatura de salida de agua a intercambiador I-3 Mide temperatura de descarga de intercambiador I-4 y envía señal a válvula TICV-5 Válvula que regula entrada de agua de refrigeración a I-4 Mide temperatura de entrada de agua a condensador I-4 Mide temperatura de salida de agua a condensador I-4 Mide la presión dentro de V-2 Mide el nivel de líquido en el separador flash V2 y envía señal a LICV-2 Válvula que regula la cantidad de líquido que sale del separador V-2 Mide presión de descarga de bomba B-3 Mide flujo de gases que ingresan al absorbedor T-1 y envía señal a FrIC-1 Mide flujo de agua de proceso que ingresa a absorbedor T-1 y envía señal a FrIC-1 Mantiene constante la razón entre de gases desde V-2 y agua de proceso enviando señal a FrICV-1 Regula la cantidad de agua de proceso que llega a absorbedor T-1 Mide la presión dentro del absorbedor T-1 y envía señal a PICV-1 Controla la cantidad de hidrógeno que se envía a horno H-1 . usando el set point dado por PIC-3.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico Asegurar una correcta destilación de acetona en torre T-2 Medir condiciones de acetona producto Recuperar IPA para su reciclo a tanque de alimentación V-1 y agua de proceso para su tratamiento LIC-3 LICV-3 LICV-3 Corriente 10 FI-5 - TIC-6 TICV-6 TICV-6 Corriente 14 TIC-7 TICV-7 TICV-7 Corriente 55 TI-14 - TI-15 - PIC-3 LIC-4 LIC-4 LICV-4 LICV-4 Corriente 15 PI-9 - LIC-5 LICV-5 LICV-5 Corriente 19 PI-10 - TIC-8 TICV-8 TICV-8 Corriente 17 TI-16 - PI-11 - TI-17 - FI-7 - Mide el nivel de líquido en torre de absorción T-1 y envía señal a válvula LICV-3 Regula la cantidad de líquido que sale de absorbedor T-1 Mide el flujo de líquido que ingresa a torre de destilación T-2 Mide temperatura de tope de torre de destilación T-2 Válvula que regula la cantidad de reflujo líquido a la torre T-2 Mide la temperatura de salida del condensador I-5 y envía señal a válvula TICV-7 Válvula que regula la cantidad de agua de refrigeración que entra a I-5 Mide temperatura de entrada de agua de refrigeración a I-5 Mide temperatura de salida de agua de refrigeración de I-5 Mide la presión de tope de torre de destilación T-2 y envía set point a LIC-4 Mide nivel de líquido en V-3 y. envía señal a LICV-3 Válvula que regula la cantidad de acetona producto que sale del sistema Mide la presión de descarga de la bomba B-4 Mide nivel de líquido en el fondo de la torre T-2 y envía señal a LICV-5 Válvula que controla la entrada de mezcla IPA/agua a torre T-3 Mide la presión de descarga de bomba B-5 Mide la temperatura de fondo de la torre T-2 y envía señal a válvula TICV-8 Regula la cantidad de mezcla que entra a rehervidor I-6 Mide la temperatura de entrada de vapor al rehervidor I-6 Mide la presión de entrada de vapor al rehervidor I-6 Mide la temperatura de salida de agua al rehervidor I-6 Mide el flujo de acetona producto TI-23 - Mide la temperatura de acetona producto FI-6 - TIC-9 TICV-9 TICV-9 Corriente 26 TIC-10 TICV-10 Mide el flujo de líquido que ingresa a torre de destilación T-3 Mide temperatura de tope de torre de destilación T-3 Válvula que regula la cantidad de reflujo líquido a la torre T-3 Mide la temperatura de salida del condensador 14 . usando el set point dado por PIC-4.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico Monitorear el IPA de reciclo TICV-10 Corriente 54 TI-18 - TI-19 - PIC-4 LIC-6 LIC-6 LICV-6 LICV-6 Corriente 27 PI-12 - LIC-7 LICV-7 LICV-7 Corriente 23 PI-13 - TIC-11 TICV-11 TICV-11 Corriente 21 TI-21 - PI-14 - TI-22 - FI-9 TI-25 - I-7 y envía señal a válvula TICV-10 Válvula que regula la cantidad de agua de refrigeración que entra a I-7 Mide temperatura de entrada de agua de refrigeración a I-7 Mide temperatura de salida de agua de refrigeración de I-7 Mide la presión de tope de torre de destilación T-3 y envía set point a LIC-6 Mide nivel de líquido en V-4 y. envía señal a LICV6 Válvula que regula la cantidad de IPA de reciclo que se envía a V-1 Mide la presión de descarga de bomba B-6 Mide nivel de líquido en el fondo de la torre T-3 y envía señal a LICV-7 Válvula que controla la salida de agua residual a planta de tratamiento Mide la presión de descarga de bomba B-7 Mide la temperatura de fondo de la torre T-3 y envía señal a válvula TICV-11 Regula la cantidad de mezcla que entra a rehervidor I-6 Mide la temperatura de entrada de vapor al rehervidor I-7 Mide la presión de entrada de vapor al rehervidor I-7 Mide la temperatura de salida de agua al rehervidor I-7 Mide el flujo de IPA reciclo a V-1 Mide la temperatura de IPA reciclo a V-1 15 . Diagrama de Flujo de Proceso (PFD) y sistema de control A continuación se presenta el PFD de la planta de producción de acetona y su correspondiente sistema de control.1.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico 2. primera parte 16 . Figura 1. P&ID de Planta de Acetona. P&ID de Planta de Acetona. segunda parte 17 .Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico Figura 2. 3. con el fin de no tener pérdidas en las líneas. considerar el análisis de elementos que mantienen estables a las tuberías y equipos. Limpieza de tuberías y equipos de forma exhaustiva. Pruebas de presión en todos los equipos de la planta. Red de tuberías e instrumentación de acuerdo con los diagramas de ingeniería. Además. Inspecciones - Realizar inspección al interior de estanques.2. Plan de Partida 3. para los equipos que operan a presión menor a la atmosférica (ej Horno H-1).1. con el fin de propiciar una adecuada reacción. Test de presión. que cada uno tenga labores asignadas y que no existan dudas respecto a la tarea a cumplir.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico 3. secado y purga - - Debe ser realizado a las tuberías y válvulas.1. analizar que exista un volumen adecuado de sales que se utilizarán para el servicio de energía para el reactor R-1 e intercambiadores I-1 e I-2. Deben existir materiales y equipos de reposición disponibles en el almacén. Realizar test de continuidad con aire. 3. Soplador de las líneas de instrumentación. Revisar que el catalizador esté en condiciones óptimas de operación. Mantenimiento - - Organizar el personal. 18 . Mantener siempre vigentes herramientas especiales que se deban utilizar y procedimientos. Es necesario comprobar el libre movimiento en tuberías y equipos.1.1. Se debe además. limpieza.Tareas previas a la puesta en marcha 3. para no tener un desgaste en otros elementos que impidan el movimiento de los mismos debido a la gran cantidad de flujos que pasen por ellos. Disponer de todos los equipos listos para ser operados. Test de vacío. Establecer los procedimientos de inspección para cada uno de los equipos involucrados en la planta.1. Con ello. se tomarán en cuenta los elementos de primera importancia y que sin estos el desarrollo del proceso no se llevaría a cabo de forma adecuada o simplemente no podría hacerse efectivo. considerando que éstos no se desnivelen de su eje principal y afecte al proceso en sí. 3. con el fin de mantener entrenados a los operarios. en caso de que ocurriese algún imprevisto. 2. con el fin de proporcionar la energía requerida en todos los sectores de la misma.5. Rotación. 19 .Puesta en marcha de servicios 3.1.1. Equipamiento - Motores eléctricos. zonas seguras cercanas a ubicación y zonas con material médico y emergencia. Preparación de operación - Revisar disponibilidad de herramientas y escaleras de acceso. Compresores centrífugos. Analizar bombas y calibrado.1. Acciones de emergencia.1. 3.6. Disponibilidad de extintores y elementos contra incendios en punto estratégicos y conocidos. Protección contra el fuego - Procedimiento de extinción de incendios disponible. Permitir la afluencia operarios de forma expedita. Realizar test de funcionamiento. 3. Materia prima de producto disponible y listo para el inicio de operación. 3.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico 3. deberán ser conocidos por cada persona que esté en la planta. Activación sistema eléctrico - Se debe activar el sistema eléctrico de la planta. Procedimiento de actuación frente a incendios.2.7.4. procedimientos de evacuación. Operaciones preliminares de lubricación.1. Seguridad - Corroborar que los medios de primeros auxilios y asistencia médica se encuentren disponibles y operando. zonas de escape. Test sin carga. fugas o explosiones preparado. minimizando riesgos. Comprobar instrumentación y controles. 3. Antes de presionar la matriz de vapor dar aviso a área de suministro y revisar trampas de vapor. Abrir matriz de vapor y calentar gradualmente dejando que se presurice. 3. Sistema de refrigeración - Se debe llenar los estanques de agua de refrigeración.2.3.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico 3. Aire de instrumentación - Las válvulas de control de la planta son neumáticas.2. que posean la temperatura ideal para que hagan ingreso a las líneas de servicio de la zona de reacción. con el fin de tener disponible el servicio en la puesta en marcha. Sales fundidas - Calentar las sales a temperatura de fundición en forma periódica. Asegurar que no haya circuitos alimentados con vapor por ambos extremos. Sistemas de vapor - - Comprobar que las calderas que proveen de vapor al sistema dispongan de agua suficiente para el comienzo de la operación y que exista en ellas toda la instrumentación necesaria para su correcto funcionamiento.6. 20 . Verificar que en condensadores y enfriadores el agua este cortada antes de vaporizar. Posteriormente se verifica que en el estanque de almacenamiento de sales fundidas exista el nivel óptimo de sales.2. Revisar presiones de válvulas de seguridad para que no sean accionadas indebidamente.4. por lo que es necesario tener aire comprimido listo para su utilización. Drenar matrices de vapor.2.2. Activación sistemas contra incendios - Comprobar que los fluidos que se utilizarán contra incendios estén en condiciones óptimas de operación ante eventuales fallas e incidentes. a modo de evitar el estancamiento de sales en el estanque de almacenamiento. además.5. 3. Drenar puntos bajos. Horno (H-1). 3. 3. 3.2.2.7. Empezar en este momento a ocupar todos los pilotos del horno. 3.Evitar el ingreso de corrientes con temperaturas muy elevadas a los equipos que no tengan un fluido de “enfriamiento”. El objetivo del soplado del horno es eliminar la mayor cantidad de agua contenida. Este procedimiento se realiza con el piloto y los quemadores de los hornos apagados. Verificar que las válvulas de los combustibles de los quemadores estén cerradas.2. - - La puesta en marcha se realizará con tiro natural. . Soplar con vapor cada quemador para asegurar que las boquillas estén limpias.7. . Avisar a las unidades correspondientes que se empezarán a ocupar los gases.Puesta en Marcha: Zona de precalentamiento y Reacción Para poder llevar a cabo la puesta en marcha se debe tener presente algunas situaciones en específico: . Alcanzar estado estacionario y ajustes finales como exceso de aire. inyección de hidrogeno obtenido en torre de absorción para utilizarlo como combustible. Comprobar funcionamiento del dámper del horno y de los sistemas de seguridad.2.Evitar la solidificación en las líneas o en los equipos de las sales utilizadas como servicio.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico 3. Verificar que el dámper de la chimenea este totalmente abierto. por lo que se deberá verificar que el dámper de la guillotina este cerrado. para así asegurar una correcta distribución de temperatura al interior del equipo.7. para evitar el daño de los mismos. Preparar antorcha de encendido. Abrir a un 50% dámper individual de los quemadores. Aumento de temperatura de 50 ºC/h. Soplado de hornos. Encendido del horno. agrietamientos o daños graves a las líneas producto de la gran diferencia de temperatura. Normalizar las conexiones a los quemadores de H2 y de gas natural. 3. Encendido de quemadores de forma diametralmente opuesta.3. lo que puede provocar que rupturas. Esto se realiza para asegurar que no haya evaporación de agua con un potencial aumento de volumen y daños al equipo. Frente a estas situaciones la propuesta de puesta en marcha es la siguiente: 21 .1. Autorizar la entrada de gas natural. u otros compuestos.Evitar el shock térmico en las líneas del proceso y en los coils del horno.2. en los coils de los hornos. Las válvulas de cada quemador deben estar cerradas. Teniéndose en cuenta que existirá una recirculación de la corriente 8 hacia la corriente 27 con el objetivo de mantener los equipos con flujos antes de ingresar calor al sistema.5. para asegurar que los tubos del horno tengan un fluido “frío” y no exista el shock térmico antes mencionado. cerrando a su vez la válvula paulatinamente de ingreso al estanque V-5. Alcanzar presión y nivel superior para llenar líneas o equipos posteriores. Hasta que el horno llegue a 300[°C]. a partir de esto se cierra completamente el reflujo de 8 a 27 y se activa entonces la fase de separación. un flujo mínimo de IPA de alimentación para asegurar la no cavitación de las Bombas B-1 A/B y B-3 A/B. 22 . Se estabilizará el horno con vapor de servicio.Puesta en Marcha: Separador Flash V-2. instrumentación y agua de servicio. 3. Como la activación de los controladores TIC-1 y TIC-2. arrastrando así el vapor que pueda quedar en las líneas. De esta forma se genera un circuito cerrado entre el horno y el estanque.Puesta en Marcha: Enfriador I-3 y Condensador I-4. 3.4. comenzará a existir la reacción química deseada sin embargo fuera de las especificaciones requeridas. Se abren las válvulas de entrada al reactor R-1 e intercambiador I-2.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico - - - - - - Se enciende el Horno H-1. y a su vez se activan los controladores TIC-1 y TIC-2 que regularan el flujo de sales hacia el reactor e intercambiadores. se evita el choque térmico en las líneas de sales fundidas que van a los intercambiadores y reactor. Manteniendo cerrada válvulas de entradas de la sales al reactor R-1 e intercambiador I-2. Se activan los flujos de servicio de enfriamiento de los intercambiadores I-3 e I-4. Llenar completamente la carcasa con el producto gaseoso del reactor. Inyectar agua de servicio por los tubos. así como también la funcionalidad de la zona de reacción. calentándolo paulatinamente como se señalizó previamente (50[°C/h]). Se comienza a ingresar sales fundidas a 200[°C] en un estanque previo en su flujo mínimo asegurando la no cavitación de la bomba involucrada. Como se tiene que el flujo de sales es bajo y el de alimentación también. Se aumenta entonces el flujo de la corriente 2 seteada por FIC-1. Cuando el horno haya alcanzado el 80% de la temperatura ideal. se abre el flujo de alimentación de la planta al mínimo indicado en el punto siguiente. - Verificar que la instalación del equipo e instrumentación sea la correcta. aumentará la temperatura del flujo de proceso. - Verificar operatividad de los equipos. Monitorear continuamente temperaturas. Se regula a partir del controlador FIC-1. Puesta en Marcha: Compresor C-1 - Verificar que la instalación del equipo e instrumentación sea la adecuada. la cual corresponde al producto de fondo de la columna de IPA T-3. Mantener un muestreo constante en el flujo líquido que abandona la columna de absorción T-1 con el fin de conocer en qué momento la columna se encuentra operando en estado estacionario. 3. Verificar que no hay carga de partida. Se debe supervisar la razón de flujos entre la corriente gaseosa proveniente del separador flash y el agua de lavado. Abrir succión y descarga del compresor.Puesta en Marcha: Torre de destilación T-2 - Inspeccionar instrumentación y la operatividad de los diferentes equipos en conexión directa. Realizar prueba de presión (presurizar torre y comprobar que no pierda presión mediante posibles fugas). Accionar la bomba (B-3) que alimenta la torre de destilación (T-2).Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico - - Alimentar el separador flash con la corriente de reacción condensada parcialmente hasta alcanzar el nivel y la presión superior a la requerida con el fin de llenar líneas y equipos posteriores. instrumentación y servicios asociados sea la correcta. 3.8. Hacer prueba de giro del compresor. verificando así que el proceso de absorción se esté llevando a cabo. 23 . Formar presión de descarga en forma gradual hasta que se estabilice. El agua de lavado utilizada proviene de la purificación del agua residual.Puesta en Marcha: Columna de Absorción T-1. Ingresar la corriente gaseosa con los productos de la reacción. Accionar compresor con la corriente de H2 proveniente de la columna de absorción T-1.6.7. Adicionalmente se debe tener un monitoreo constante del flujo gaseoso que abandona la columna AB-1 con el fin de alcanzar la presión de trabajo deseada. - - - Verificar que la instalación del equipo. sin embargo durante la primera puesta en marcha de la planta el agua de lavado proviene de la red de agua. 3. Comprobar funcionamiento del piping instalado para prevenir la zona surge. Monitorean continuamente las presiones y vibraciones. Monitorear continuamente la presión y el nivel del equipo. Ingresar agua de lavado a la columna de absorción T-1. hasta que se alcance una temperatura estable en el tope de la torre. 24 . Regular el flujo de la corriente de reflujo (Corriente 26). una vez que se alcance la altura mínima para el correcto control de nivel en la torre (LIC-5). Encender la bomba de tope de la torre (B-4). Accionar el agua de refrigeración del tope de la torre (Corriente 54). 3. Alimentar la corriente de entrada que proviene desde el fondo del separador flash (corriente 11). hasta que se alcance una temperatura estable en el tope de la torre. Accionar la corriente de vapor de fondo (I-6).Puesta en Marcha: Torre de destilación T-3 - Mismo procedimiento previo que para la torre T-2. Accionar el agua de refrigeración del tope de la torre (Corriente 55).9. Accionar la corriente de vapor de fondo (I-8). una vez que se alcance la altura mínima para el correcto control de nivel en la torre (LIC-7). una vez que se alcance la altura mínima para el correcto control de nivel del acumulador de tope (LIC-4). Encender la bomba de fondo de la torre (B-5). Regular el flujo de la corriente de reflujo (Corriente 14). una vez que se alcance la altura mínima para el correcto control de nivel del acumulador de tope (LIC-6). Alimentar la corriente de entrada que proviene desde la primera torre de destilación (corriente 19). Encender la bomba de fondo de la torre (B-7). Lavar sistemas de reciclo (corrientes 21 y 26).Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico - Lavar sistemas de reciclo (corrientes 17 y 14). Encender la bomba de tope de la torre (B-6). evitando así una caída de presión rápida en la operación del reactor. accesorios. monitoreando la composición de la corriente que abandona el tanque de condensados en el área de destilación hasta verificar que se eliminó todo residuo de reactivo o producto. enviando a mantención aquellos equipos que se encuentren dañados.Mantenimiento y revisión de equipos. Rescatar el producto final que siga bajo especificación y almacenarlo para su posterior comercialización. aislantes e instrumentación en mal estado.Limpieza de equipos y planta. tuberías. 25 .Protocolo de detención programada de la planta. una vez que el horno haya alcanzado una temperatura de 500[°C]. 11. . Plan de Detención Programada La detención programada de la planta tiene como finalidad realizar las tareas pertinentes a: . Operar sólo con agua de servicio. 12. 9. Evacuar las sales de servicio paulatinamente hacia estanque de almacenamiento V5*. Disminuir el flujo de alimentación paulatinamente.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico 4. además de los departamentos de prevención de riesgos y servicios de emergencia. 6. Disminuir la temperatura del horno a razón de 100[°C/h]. 7. el que será dispuesto en un tanque de almacenamiento para su posterior reproceso. 5.1. 8. torres de destilación y circuitos auxiliares. Lavado con agua de la columna de absorción. . 4. Dar aviso de la detención de la planta al personal de las demás unidades. Garantizar la eliminación de todo el aire y agua de servicio. 4.Instalación de equipos debidos a posibles ampliaciones de la planta. tales como gerentes de producción. 1. hasta dejar encendidos solamente los pilotos. 3. válvulas. jefe y personal de turno.Sustitución de equipos. 10. Apagar los quemadores del horno (en forma opuesta). . Apagar el compresor y las bombas del proceso. 2. Realizar inspección a todos los equipos en búsqueda de fallas o filtraciones en las líneas de proceso. obteniendo un producto fuera de especificación. purgando todas las líneas. de tal forma de no sobrecargar alguna zona específica del horno. Detener reflujos intermedios. Se debe cortar la alimentación de combustibles al horno. hasta llegar al flujo mínimo de sales para que la bomba de sal no cavite.Evacuación sales de servicio Para evacuar las sales de servicio. 26 .2. para así tener un sobre-stock que cubra la demanda del producto durante el periodo que la plana se encuentre detenida.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico Cabe destacar que previo a la detención programada de la planta se debe maximizar la producción. cerrando paulatinamente las válvulas de entrada al reactor R-1 e intercambiador I-2. 4. se hace necesario abrir la válvula hacia el estanque V-5. una vez alcanzado este punto se apaga la bomba y se procede a limpiar las líneas arrastrando las sales restantes con un flujo de vapor hacia el estanque de almacenamiento V-5. afectando presiones y perfiles de temperaturas de torres de destilación.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico 5. Detener la planta.1.Caída de la energía eléctrica 5. Problemas en etapas de puesta en marcha y detención.3.1. Causas Falla en el suministro eléctrico. Afecta a todos los equipos.2. llevar equipos a temperatura de procesos. Consecuencias Emergencia inmediata en la planta. Ruptura de matriz. Consecuencias Problemas de reflujo de fondo de torres de destilación. por lavados de equipos. Causas Falta de suministro. entre otros.1. Pérdida de productos de tope de torres: Menos producción de acetona e IPA (estos compuestos se van por corrientes de fondo de las torres). 5. 5. Emergencias 5. 5.1. incluyendo sistema de control.2. 27 .3. 5. Detener la planta. 5. Medidas a tomar Bajar las cargas de operación y adaptar la planta a las nuevas condiciones de operación.1.2.2. Falla de equipos que usan energía eléctrica como en bombas y compresor.1. en caso de persistir problema. provocando ruptura de ejes. Medidas a tomar Suministrar energía eléctrica con generadores autónomos. en caso de persistir problema.Falta de vapor 5.2. cavitación o zona de surge.2. afecta a todos los equipos. Pérdida de las condiciones del proceso. para evitar una posible detención completa de la unidad.1. Daño a los rodetes. Cavitación en tiempo prolongado puede provocar daños permanentes en el equipo.Cavitación de bombas 5.1. eléctrica o filtros sucios. Problemas de alineamiento por mala instalación del montaje. 5. Disminuir cargas de proceso en caso de ser necesario. deformación del eje. Falla instrumental.3. ajustándolo a las nuevas condiciones. Pérdida de inyección de hidrógeno al horno. Problema de balanceo por descompensación del peso. Problemas con circulación de fondo de torres de destilación.4. Medidas a tomar Revisar funcionamiento de bombas. 5.3.Surge en compresor 5. Recomendable reemplazar esa parte periódicamente.4.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico 5. Falla instrumental. eléctrica o filtros sucios.2. 5. 28 .2. Causas Falla mecánica. Consecuencias Daño al equipo. aumentando flujo de gas natural requerido. 5. Equipo costoso y caro. Reemplazar equipos o partes de equipo dañado. poniendo en funcionamiento bomba spare en caso de ser necesario. Desgaste del rodete de la bomba.3. cavitaciones y ruidos a las bombas.4.4. Disminución de flujos que pasan por las bombas.3. Causas Disminución de la presión de succión. Consecuencias Daño al equipo.3. Falla mecánica.3. Medidas a tomar Revisar funcionamiento de compresor y control. 5. Aumentar presión de succión mediante recirculación. 5. Causas Falta de suministro. generando una pérdida de recuperación de la acetona en el enfriador.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico En caso de seguir con el problema. 5. Problema de ruptura de matriz. Reemplazar equipos o partes de equipo dañado. Baja nivel de la torre de absorción. Consecuencias Problemas de absorción de gases. Problema de ruptura de matriz.2.Falta de agua de servicio 5.3.2. 5. 5.5.1. 5. Problemas de reflujo de tope de torres de destilación. Causas Falta de suministro.5. Aumento de la acetona a la salida del reactor.6.5.Falta de agua de proceso 5.6. 29 . Detener la planta.5.6. Medidas a tomar Bajar las cargas de operación y adaptar la planta a las nuevas condiciones de operación.3. afectando presiones y perfiles de temperaturas de torres de destilación. aumentando la carga de agua de proceso en el absorbedor. Medidas a tomar Bajar las cargas de operación y adaptar la planta a las nuevas condiciones de operación. en caso de persistir problema. 5. ventear gases a antorcha.1.6. Consecuencias Problemas de condensación e intercambio de calor en el circuito de enfriamiento a la salida del reactor. Consecuencias Pérdida de fluidos de proceso y de servicios. aumento de servicios requeridos. Medidas a tomar Operar control en forma manual.2. Medidas a tomar Verificar visualmente los equipos. 30 . Control no recibe información adecuada del proceso.9.3.7. evacuar al personal cercano.9. detener equipo. Problema en transductores I/P. 5.1. en caso de persistir problema.Pérdida de carga al reactor. 5.8. Problemas pueden afectar a lazos posteriores o anteriores de la planta.7.1. no cumpliendo con los requerimientos del proceso.Fallas de control 5.8. Pérdida de intercambio de calor. Bajo nivel de tanques de almacenamiento de materia prima. 5. Verificar correcta operación de transductores. Detener la planta. rehervidores 5.7. filtraciones. Control debe ser supervisado y recalibrado.7. Causas Falla eléctrica bombas B-1 A/B.8. 5.8. Causas Contaminación de corrientes de proceso. condensadores. En caso de ruptura. Causas Corrosión y rupturas de tubos. Verificar presión de los equipos. Ensuciamiento y corrosión de tubos y corazas. detener equipos.2. 5. Descalibración de sensores.Falla en intercambiadores de calor. 5. desajuste de rango de operación por instrumento fuera de especificación.1. 5.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico 5. En caso de filtraciones. Consecuencias Proceso opera sin control.3. Bajo nivel en el tanque de alimentación V-1. Aumento de carga al reactor. alteración de separación en separador flash y torres de destilación. Pérdida de H2 alimentado al horno. Medidas a tomar Verificar funcionamiento de bombas. Falla de instrumentación o sistema de control. Pérdidas de condiciones operativas del proceso. aumento recirculación IPA. en caso de persistir problema. 5. 31 . Posible detención de la planta 5. Consecuencias Sobrecalentamiento de productos y reactantes. aumentando presión en la línea.2.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico 5. menor producción acetona. 5. Consecuencias Disminuye temperatura en el reactor y rendimiento de la reacción.10.10. Adaptar la planta a las nuevas condiciones operativas.2. 5. Inundación de separador flash.1. Alteración de condiciones operativas del proceso. Detener la planta. Causas Consecuencias Reacciones no se llevan a cabo con normalidad. 5.9. en caso de persistir problema.2. disminuyen gases a absorber.11.3. Accionar válvula de alivio en el reactor.1. Detener la planta.9. 5.10.11.10. Alteración operación torre de absorción. con encargados de este. poner en servicio bomba spare en caso de ser necesario. pérdida de acetona.3. Causas Caducidad o envenenamiento del catalizador. Medidas a tomar Verificar funcionamiento de control.11. Desactivación del catalizador 5. 5. Alteración condiciones de proceso. Confirmar nivel de tanque de alimentación. Riesgo de propagación de incendio. afectando a otros tubos del horno. 5. lo que produce calentamientos localizados. sustitución del catalizador. Consecuencias Combustión incontrolada en el hogar del horno. lo que podrían romperse también. Disminución de temperatura del reactor 5. Detener la planta. Detener la planta.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico 5. Rotura de tubos en el horno 5. Causas Falla de instrumentación.12. En caso de ser necesario. Recalentamiento en una zona de la cámara de combustión. 5. o desde la pantalla. Detención de emergencia de la unidad.3. Disminución de transferencia de calor entre sales y materia primas de reacción.13.13. Consecuencias Disminuye producción de acetona e hidrógeno. Reactivación del catalizador con hidrógeno. 5.1.11. en caso de persistir problema.13.13. 32 . 5. poniendo en peligro su estructura. en caso de persistir problema.3.12. Disminuir flujo de alimentación. Verificar que no haya ruptura de piping en sales.12. Disminución de servicios de sales.3.12. lo que produce ampollas y posterior rupturas de tubos. Medidas a tomar Medidas a tomar Apagar inmediatamente el horno mediante shut down en el horno. 5. Causas Fatiga o corrosión del material. Salida de sales a altas temperaturas hacia la cámara del horno.2.2. 5.1. Medidas a tomar Verificar funcionamiento de la instrumentación. 14. Consecuencias Calentamiento de la carcasa sobre puntos calientes.15.3. 5. Consecuencias Posible alteración operativa del proceso. Daño recubrimiento del horno. 5. Falla de control o instrumental. reacción de producción de acetona no se lleva a cabo como corresponde. Causas Corte de suministro de gas natural.1. Fatiga o corrosión del material.15. en caso de persistir problema.15.3. 5. 5. material refractario.14. Continuar con la detención del resto de la unidad. en caso de persistir problema. 5. Pérdida de gas natural 5. Causas Medidas a tomar Verificar funcionamiento del control. Inyección de vapor de enfriamiento Cambio en condiciones de operación. producto de gases calientes o contacto con la llama de manera directa. Medidas a tomar Monitorear temperatura cámara de combustión.15. 5. 5. Detener la planta. Dar vapor de emergencia a la cámara y asegurarse que las temperaturas se mantengan dentro de un valor razonable.1. Ajustar la planta a las nuevas condiciones del funcionamiento.2. Por excesiva temperatura.14. 33 .14. Detener la planta.2. Disminución de la producción Afecta directamente temperatura del reactor.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico Retirar sales a tanque de almacenamiento de estas y desplazar coils con vapor de emergencia. Posible rompimiento o formación de ampollas al recubrimiento. Medidas a tomar Verificar razón de flujos de agua de proceso y gas de ingreso al condensador. 5. Verificar correcto funcionamiento de válvulas y control. Falla instrumental. Alteración en la presión de operación. eléctrica o filtros sucios de bomba B-3 A/B.16. Causas Falla mecánica. Verificar la presión de operación. Posible detención de la planta. Causas Medidas a tomar Verificar funcionamiento de control asociado.3. Cambio de nivel de líquido en la torre de absorción. provocando más volatilización. Detención de la planta para verificar funcionamiento de equipos y/o reparación del control afectado. 5. Consecuencias Pérdida del perfil térmico de la torres. Alteración en el flujo de la alimentación a la primera torre de destilación. Verificar la temperatura de operación.1.16.1. Disminuye composición de acetona en el tope.3. 5. Verificar funcionamiento de las bombas B-3 A/B. 34 .17.16. Caída de carga a la primera torre de destilación 5. 5. 5. Pérdida de acetona o IPA de recirculación. Absorción inadecuada de gases 5. Bajo nivel en separador flash o torre de absorción.2. Rebalse de la torre de absorción. Consecuencias Se está quemando en el horno más gases de proceso si la absorción disminuye.17.17.16. Alteración de la temperatura de operación de los equipos.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico 5. Disminuir carga del rehervidor de fondo. Aumento o disminución de flujo de agua del proceso.17. Aumento de reflujo en el tope. dejando en funcionamiento bomba spare en caso de ser necesario.2. en caso de persistir problema. 5.18. 35 . en caso de persistir problema.3. Causas Medidas a tomar Verificar funcionamiento de instrumentación.18.19.19. Acetona pierde especificaciones por aumento de vaporización (T-2). Disminución del agua de servicio del condensador. Falla en la instrumentación. Aumenta la temperatura de ebullición de los compuestos. Consecuencias Afecta volatilización de productos. Aumento recirculación hacia el tanque inicial del proceso (T-3). Aumento de temperatura en torres.2. Medidas a tomar Verificar funcionamiento de instrumentación. 5. Disminuir el vapor de servicio del rehervidor. 5. Apertura válvula en el tope de la torre. Falla instrumental. Disminuir carga de rehervidor de fondo. En torre de destilación aumentar servicio de reflujo de tope para disminuir temperatura de la torre. Aumenta la carga del rehervidor. Aumentar agua de servicio en el codensador de tope. Disminución en el reflujo de tope. Aumenta la temperatura de la torre.18.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico Detener la planta.19. Detener la planta. Causas Incorrecta operación del separador flash. Falla en el condensador de tope.2.1. Consecuencias Empeora separación en torres. 5. 5.1. 5. Disminución del nivel de líquidos en las torres.18. 5. 5.3. Aumento de presión en torres.19. 36 . en caso de persistir problema.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico Detener la planta. Konushandbook. 37 . “Acetone production from IPA”. Seader. planta de producción de acetona por medio de alcohol isopropílico”.Vol 1. 1977. Alemania. Castro. “Separation Process Principles”. “Diseño conceptual. Referencias - Álvarez. Henley.EGE University. Chemical Engineering Department. Roper. 2012. 2009. “Heattransfertecnicwithorganic media”. 3rd Edition. Ferhan.Producción de Acetona a partir de la Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico 6.
Report "Producción de Acetona a Partir de Deshidrogenación de Alcohol Isopropílico"