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DISEÑO DE UN SISTEMA DE INYECCIÓN DE CATALIZADOR MEROX PARA EL TRATAMIENTO DE NAFTA LIVIANA Y PESADA EN LA PLANTA DE CRUDO DE LA REFINERÍA DE CARTAGENA S.A. (RCSA). AMILKAR CANABAL MARRUGO ALFONSO VASQUEZ CASTELLANOS UNIVERSIDAD SAN BUENAVENTURA CARTAGENA FACULTAD DE INGENIERIA, ARQUITECTURA, ARTES Y DISEÑO INGENIERIA QUIMICA 2014

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DISEÑO DE UN SISTEMA DE INYECCIÓN DE CATALIZADOR MEROX PARA EL TRATAMIENTO DE NAFTA LIVIANA Y PESADA EN LA PLANTA DE

CRUDO DE LA REFINERÍA DE CARTAGENA S.A. (RCSA).

AMILKAR CANABAL MARRUGO ALFONSO VASQUEZ CASTELLANOS

UNIVERSIDAD SAN BUENAVENTURA CARTAGENA

FACULTAD DE INGENIERIA, ARQUITECTURA, ARTES Y DISEÑO INGENIERIA QUIMICA

2014

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DISEÑO DE UN SISTEMA DE INYECCIÓN DE CATALIZADOR MEROX PARA EL TRATAMIENTO DE NAFTA LIVIANA Y PESADA EN LA PLANTA DE

CRUDO DE LA REFINERÍA DE CARTAGENA S.A. (RCSA).

AMILKAR CANABAL MARRUGO ALFONSO VASQUEZ CASTELLANOS

Trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de Ingeniero Químico

TUTOR Ing. MARIO HERNANDEZ FLOREZ

UNIVERSIDAD SAN BUENAVENTURA CARTAGENA FACULTAD DE INGENIERIA, ARQUITECTURA, ARTES Y DISEÑO

INGENIERIA QUIMICA 2014

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Nota de aceptación

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--------------------------------------- Presidente del jurado

--------------------------------------- Jurado

--------------------------------------- Jurado

Cartagena de Indias D.T. Y C.

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Dedico este triunfo primero a DIOS que fue el que dirigió mi carrera durante estos cinco años y el cual fue el motor que me impulsaba a seguir adelante pese a todas las adversidades que se presentaban

durante el transcurrir de los semestres.

También dedico este triunfo a mis padres que por medio de su aporte hicieron posible que mi carrera diera frutos. A mi madre que con

esfuerzo y dedicación logro hacer de su hijo una persona establecida en la vida cultivándola con toda la educación y valores que en mis

años de vida pudo inculcarme. A mi padre que durante el transcurso de la carrera estuvo al pie de mis metas y logros, impulsándome a

seguir adelante. A mis dos hermanos que en el transcurso de la carrera me apoyaron

cada uno de los pasos que daba.

Dedico de igual forma este triunfo a dos seres queridos (Tío Robe, Prima Mile) que aunque en el transcurso de la carrera no estuvieron

físicamente presente sé que espiritualmente estuvieron apoyándome con cada día. A mi tío Orla, mi tía Ñeñe, mi tío Roque, mi tío Dago, y

también a Mary que siempre estuvieron a mi lado en todos los momentos de mi vida.

Alfonso Vasquez Castellanos.

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DEDICATORIA. DEDICO ESTE TRIUNFO A DIOS POR PROTEGERME Y ACOMPAÑARME DURANTE TODA LA VIDA Y EN ESPECIAL EN LOS MOMENTOS DIFICILES. A TODA MI FAMILIA POR BRINDARME SU APOYO, EN ESPECIAL A MIS PADRES POR SU COMPRENSION INCONDICIONAL Y LA OPORTUNIDAD DE PREPARARME PROFESIONALMENTE. A TODOS MIS COMPAÑEROS Y AMIGOS QUE HASTA LA FECHA SIEMPRE HAN ESTADO A MI LADO EN LAS BUENAS Y MALAS. A TODOS LOS PROFESORES QUE HAN APORTADO UN GRANITO DE SUS CONOCIMIENTOS PARA PREPARME PROFESIONALMENTE Y HACER DE MI UNA MEJOR PERSONA.

Amilkar Canabal Marrugo

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AGRADECIMIENTOS

Agradecemos a DIOS por brindarnos los conocimientos necesarios para culminar este proyecto, a nuestros familiares por el apoyo incondicional y nuestros amigos que estuvieron acompañándonos en esta etapa profesional. Además en especial a docentes como el ingeniero Adalberto Matute quien con sus conocimientos nos guio e hizo aportes para mejorar nuestro proyecto, Vicente Vargas por la paciencia y su gran apoyo que nos permitió finalizar el proyecto y a nuestro tutor el ingeniero Mario Hernández que de forma incondicional nos motivó, guio y ayudo a mejorar el enfoque del proyecto. Otro agradecimiento especial a nuestro compañero Danilo Pacheco Zúñiga, quien con sus aportes y ayuda nos permitió el ingreso a las instalaciones de la refinería de Cartagena donde se ha desarrollado nuestro proyecto. Agradecemos de igual forma a los docentes Julio Castro, Lacides Guzmán, Rodrigo Ricardo y Sonia Liliana Gómez, que contribuyeron a nuestra formación como persona y profesional.

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CONTENIDO

1. PROBLEMA DE INVESTIGACION……………………………………………. 13 1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA……………………………………….. 13 1.2 FORMULACION DEL PROBLEMA………………………………………….. 14 1.3 JUSTIFICACIÓN……………………………………………………………..... 14 1.4 OBJETIVOS……………………………………………………………………. 15 1.4.1 Objetivo General…………………………………………………………....... 15 1.4.2 Objetivos específicos………………………………………………………… 15 2. MARCO DE REFERENCIA…………………………………………………….. 16 2.1 ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS………………………………………. 16 2.2 MARCO TEORICO…………………………………………………………….. 17 2.2.1 Propiedades de los Fluidos ………………………………………………… 17 2.2.1.1 Mecánica de fluidos………. ………………………………………………. 17 2.2.1.2 Densidad……………………………………………………………………. 17 2.2.1.3 Viscosidad………………………………………………………………….. 18 2.2.1.4 Gravedad Específica………………………………………………………. 18 2.2.1.5 Presión de Vapor……………………………………………………..….... 18 2.2.2 Bombas……………………………………………………………………….. 18 2.2.2.1 Bombas de desplazamiento positivo……………………………………. 19 2.2.2 Salud Laboral………………………………………………………………… 21 2.2.2.1 Materiales Peligrosos…………………………………………………….... 21 2.2.2.2 Higiene Industrial………………………………………………………….. 22 2.2.2.3 Riesgo……….…………………………………………………………........ 22 2.2.2.4 Seguridad Industrial…………………………………….…………………. 23 2.2.3 Manipulación de Sustancias Químicas…………………………………… 23 2.2.3.1 Manipulación de Sustancias Químicas en Actividades de Trasvase… 24 2.2.3.2 Hojas de Seguridad MSDS……………………………………………….. 24 2.2.3.3 Toxicología de las Sustancias……………………………………………. 25 2.2.3.4 Límites de Exposición……………………………………………………... 25 2.2.4 Sustancias Químicas del Endulzamiento de Nafta………………………. 25 2.2.4.1 Soda Caustica (NaOH)……………………………………………………. 25 2.2.4.2 Catalizador Merox…………………………………………………………. 26 2.2.5 Tratamiento Caustico Simple de Nafta……………………………………. 27 2.2.5.1 Variables Operacionales………………………………………………….. 27 2.2.5.2 Teoría del Merox…………………………………………………………… 29 2.2.6 Otros procesos de desulfuración de gasolinas……………………………. 30 2.3 MARCO LEGAL………………………………………………………………... 32 2.4 MARCO CONCEPTUAL………………………………………………………. 34 3. DISEÑO METODOLÓGICO……………………………………………………. 37 3.1 TIPO DE INVESTIGACION…………………………………………………… 37 3.2 TIPO DE DISEÑO ADOPTADO……....……………………………………… 37

Pág.

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3.3 ENFOQUE ADOPTADO………………………………………………………. 38 3.4 TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE LA INFORMACIÓN…………………. 38 3.4.1 Fuentes primarias……………………………………………………………. 38 3.4.2 Fuentes secundarias………………………………………………………… 38 3.5 VARIABLES…………………………………………………………………….. 38 3.5.1 Variables independientes…………………………………………………… 38 3.5.2 Variables dependientes……………………………………………………... 39 3.6 OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES……………………………. 39 3.7 PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN………………………………... 39 4. DISEÑO DEL SISTEMA DE INYECCCIÓN DE CATALIZADOR MEROX… 41 4.1 Análisis de resultado de encuestas…………………………………………… 41 4.2 Análisis HAZOP…..……………………………………………………………. 43 4.3 Calculo del caudal de MEROX………………………………………………… 46 4.4 Calculo de la bomba neumática de inyección de químicos………………… 47 4.5 Selección del tipo de pistón……………………..…………………………….. 52 4.6 Selección de materiales de la cámara de sellado…………………………… 52 4.7 Dimensiones físicas y especificaciones……………………………………… 54 4.8 Criterios de instalación del sistema de bombeo……………………………. 55 4.8.1 Ubicación de la bomba……………………………………………………… 55 4.8.2 Cimentaciones y pernos de anclaje……………………………………….. 57 4.8.3 Tuberías de succión y descarga…………………………………………… 57 5. ANALISIS DE COSTOS Y BENEFICIOS……………………………………… 58 6. Esquema del diseño del sistema de inyección de catalizador Merox………. 62 6.1 Esquema del diseño adoptado………………………………………………… 63 7. CONCLUSIONES………………..…………………….………………………… 64 8. RECOMENDACIONES…………………………………………………………. 64 REFERENCIAS…………………………………………………………………….. 65 ANEXOS…………………………………………………………………………….. 67

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LISTA DE TABLAS

Pág. Tabla 1. MODELOS DE BOMBA DE INYECCIÓN DE QUIMICOS V DUAL SEAL PLUNGLER………………………………………………………..

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Tabla 2. SELECCIÓN DEL MATERIAL DEL PISTÓN………………………. 52 Tabla 3. MATERIALES DE LA CAMARA DE SELLADO……………………. 53 Tabla 4. ESPECIFICACIONES FISICAS DE LA BOMBA………………… 54 Tabla 5. ESPECIFICACIONES FISICAS DEL ESQUEMA DE LA BOMBA. 55 Tabla 6. COSTO DE EQUIPOS Y DISPOSITIVOS (SISTEMA DE RECEPCIÓN)……………………………………………………………………..

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Tabla 7. BENEFICIOS DEL PROYECTO…………………………………..… 59 Tabla 8. ANALISIS DE COSTO BENEFICIO………………………………… 60

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LISTA DE GRAFICAS Pág. Grafica 1. TENDENCIA VALORATIVA DE LA ENCUESTA……………… 41 Grafica 2. DIAGRAMA DE TENDECIA PORCENTUAL DE LA ENCUESTA..........................................................................................…….

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LISTA DE FIGURAS

Pág. Figura 1.PROCESO LÍQUIDO-LÍQUIDO EXTRACCIÓN MEROX………… 31 Figura 2. CURVA DE OPERACIÓN DE LA BOMBA V DUAL SEAL PLUNGLE MODELO CP125V125……………………….…………………….

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Figura 3. DIMENSIONES Y ESPECIFICACIONES DE LA BOMBA V SEAL PLUNGEL………………………………………………………………....

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Figura 4. INSTALACIÓN DEL PERNO DE ANCLAJE….…………………… 57 Figura 5. FORMA DE INSTALAR EL REDUCTOR EXCÉNTRICO……… 58

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LISTA ANEXOS

Pág. Anexo A. PRESUPUESTO…………………………………………..………… 67 Anexo B. TABLA PARA LA SELECCIÓN DE BOMBAS…..………………. 68

Anexo C. IMÁGENES DE LA PLANTA…………………………………….... 69 Anexo D. TABLA DE NFPA DE IMPLEMENTOS DE PROTECCIÓN Y MANEJO DEL CATALIZADOR MEROX EN LA REFINERIA DE CARTAGENA…………………………………………….….……………………

71 Anexo E. GRAFICAS DE SELECCIÓN DE BOMBAS……………………… 72 Anexo F. ENCUESTA………………………………………………………….. 74

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DISEÑO DE UN SISTEMA DE INYECCIÓN DE CATALIZADOR MEROX PARA EL TRATAMIENTO DE NAFTA LIVIANA Y PESADA EN LA PLANTA DE

CRUDO DE LA REFINERÍA DE CARTAGENA S.A. (RCSA).

1. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN 1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Los mercaptanos son las impurezas más nocivas que se encuentran en los productos derivados del petróleo. Causan deterioro de metales, de aditivos en los productos terminados y destrucción del medio ambiente. En los motores, cuando combustionan produce compuestos de azufre (SOx, H2S) que se emiten a la atmosfera provocando la lluvia acida1. Existen varios métodos patentados como Technology Selected to Sweetening Merox Process Nafta de Universal Oil Products para remover mercaptanos, que en la actualidad es el principal método de oxidación catalítica en presencia de una solución cáustica y aire. Ftalocianina de metales como hierro, cobalto, molibdeno y vanadio catalizan la oxidación de los mercaptanos a bisulfuros en medios alcalinos2. A nivel industrial existen distintas unidades para la remoción de mercaptanos. La más utilizada es la unidad MEROX (de las siglas Oxidación de Mercaptanos en inglés) 2. Proceso en el cual se utilizan dos sustancias para la remoción de mercaptanos como la soda caustica y el catalizador Merox, las cuales presentan riesgos para la salud, en el caso del hidróxido de sodio genera irritación severa en ojos y piel, dificultad en la respiración y ceguera, el catalizador Merox genera irritación en los ojos, manchas en la piel, produce deficiencia de oxigeno que conlleva a una pérdida de conocimiento, y un alto potencial mutagénico y cancerígeno cuando hay un contacto directo con la sustancia3. Estos riesgos son permanentes en proceso Merox que se desarrolla en la unidad de endulzamiento de nafta de la refinería de Ecopetrol de Cartagena. Donde el operador por cada turno toma un bidón de 1 galón de Merox, y añade directamente sin medidas ni equipos de seguridad, ¼ de galón a la corriente de soda caustica, exponiéndose a todos los riesgos mencionados. De igual manera, debido a que el operador sea por temor a la sustancia o por alguna otra eventualidad no adiciona la cantidad correspondiente de Merox al tratamiento de regeneración de soda, ocasionando problemas de calidad en el producto final y afectando el medio ambiente durante el uso de la nafta.

1 CALDERON GARCIA, Carlos Alberto. Análisis Descriptivo Del Proceso Merox Para La Obtención de Gasolinas Desulfuradas En la Refinería Estatal de Esmeraldas. Quito Ecuador, 2010, 105p. Disponible en:http://repositorio.ute.edu.ec/bitstream/123456789/5842/1/42751_1.pdf Consultado el 7 de julio de 2013.

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Con base en las situaciones anteriormente descritas, en el presente proyecto se diseñó un sistema de inyección de catalizador Merox para el tratamiento de nafta liviana y pesada en la planta de crudo de la Refinería de Cartagena S.A, con el fin minimizar el contacto del operario con el catalizador Merox, cumpliendo con las condiciones del proceso y logrando un proceso seguro. 1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ¿Qué parámetros técnicos, económicos y de seguridad se necesitan para diseñar un sistema de inyección de Catalizador Merox en la unidad de tratamiento de nafta liviana y pesada de la Refinería de Cartagena? 1.3 JUSTIFICACION En la actualidad, la implementación de procesos junto con su correspondiente gestión de seguridad industrial y salud ocupacional constituyen en toda empresa un pilar importante para la prevención de problemas y accidentes, de igual forma para el desarrollo de la vida laboral, la maximización de la productividad y las mejoras de la calidad en los productos de oferta al mercado. La prevención de problemas y accidentes en cualquier proceso industrial, permite mitigar el riesgo de una persona a sufrir quebrantos de salud y alguna eventualidad que afecte con su integridad física. Uno de los riesgos más comunes presentados a nivel de seguridad en la industria química se encuentra en la manipulación de compuestos químicos, lo cual representa un peligro que afecta directamente con la salud de los trabajadores y operarios, que puede materializarse en accidentes importantes, como por ejemplo perdida de la visión, quemaduras química, asfixias, etc., si no se toman las medidas de precaución y prevención adecuadas, Además las pérdidas económicas que causa el derramamiento de la sustancia química por parte del operario. En el tratamiento de naftas de la planta de crudo de la Refinería de Cartagena S.A (RCSA) el operador mantiene un contacto con el catalizador Merox constantemente debido al desarrollo del proceso, por lo que es necesario instalar un sistema alimentación que permita la inyección de catalizador Merox a la nafta liviana y pesada sin que se tenga el mayor riesgo de sufrir un accidente, lo que beneficiaría al proceso en ahorro de materias primas, además que evitaría que el operador esté constantemente en presencia de dicha sustancia y tenga un contacto directo con ellas, de igual forma proporcionaría un beneficio ambiental debido a la cantidad de residuos generados por los recipientes vacíos que contenían el catalizador Merox. El presente proyecto pertenece a la línea de ingeniería de procesos e está acorde a los objetivos del programa de ingeniería química en la aplicación de conocimientos, de igual manera acorde con los objetivos de la Universidad de San

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Buenaventura y su compromiso social, considerando indispensable la búsqueda de proyectos que propongan una solución práctica a la problemática socio ambiental42. De tal forma que se propone la ejecución de este proyecto sobre el diseño de un sistema de inyección de Catalizador Merox. 1.4 OBJETIVOS 1.4.1 Objetivo General Diseñar un sistema de inyección de Catalizador Merox en el tratamiento de nafta liviana y pesada de la planta de crudo de la Refinería de Cartagena S.A. (RCSA) para el manejo seguro bajo los criterios establecidos internacionalmente por la Universal Oil Products. 1.4.2 Objetivos específicos Diagnosticar el sistema actual de adición de Merox en la unidad de tratamiento nafta liviana y pesada. Proponer una alternativa de diseño que cumpla con las especificaciones del manejo seguro de sustancias químicas del manual de seguridad de la refinería de Cartagena. Seleccionar los equipos y materiales necesarios para la operación segura y eficiente del sistema de inyección de Catalizador Merox. Determinar el costo del sistema diseñado y compararlo con los beneficios económicos y ambientales de su uso.

4 UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA. Proyecto Educativo Bonaventuriano, Bogotá D.C., Colombia, 2007, p. 43

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2. MARCO DE REFERENCIA

2.1 ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS La gran mayoría de las unidades Merox existentes y las investigaciones relacionadas, son para unidades con catalizadores Merox soportados en un lecho fijo. Para un sistema de bombeo de catalizador Merox, en cambio, no se encuentra la información adecuada para la apropiación de esta investigación, en este caso pocas son las investigaciones que involucran la alimentación de este tipo de sustancia, pero a nivel de bombeo de sustancias químicas de propiedades similares y de alto grado de peligrosidad se han desarrollado innovaciones como:

HASKEL INTERNATIONAL, es una empresa encargada en innovaciones de diseño y fabricación de una de las más amplias gamas de bombas para líquidos propulsados por aire, bombas de inyección química, impulsores de gas, amplificadores de presión de aire, accesorios y sistemas disponibles en el mercado actual. Su contribución en investigación de productos en el mercado actual es el IRCD (Dispositivo de Control de Tasa de Inyección), con un producto como Palpro que es un sistema para la inyección multi-punto de sustancias químicas en los sistemas de producción de petróleo y gas, permitiendo la alimentación de sustancias químicas a una línea de petróleo y gas manejando altas, medias y bajas presiones3. 8 de Noviembre de 2010, CALDERÓN GARCÍACARLOS ALBERTO, desarrolló el análisis descriptivo del proceso Merox para la obtención de gasolinas desulfuradas en la refinería estatal de esmeraldas, haciendo énfasis en los componentes de esta unidad, como naftas, NaOH, etc., de esta manera concluir que la Unidad Merox Gasolina no reduce el 100% del contenido total de azufre que tiene la carga, esta unidad solo remueve a los mercaptanos y los inertiza. Sin embargo lograron encontrar que el proceso logra disminuir el contenido de azufre total hasta un 27% aproximadamente, según se verifica en los reportes de análisis de rutina de la carga. Adicional a esto se realizó una investigación de campo, donde se obtuvo datos oficiales de laboratorio, de la carga (gasolina) como caudal, temperatura, densidad relativa, RON (Research Octane Number), curva de destilación, contenido de azufre, también datos de condiciones de operación y mantenimientos realizados a la Unidad Merox gasolina.

3 HASKEL COMPANY INTERNATIONAL, gama haskel de dispositivos de control de tasa de inyección (IRCD), Burbank, California, E.U.A. Disponible en: http://www.haskel.fr/Files/Haskel-UK/Global/US-en/026_IRCD_Catalog_ES.pdf

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En este estudio se pudo concluir que el principal factor que justifica el buen proceso de la carga (gasolina) es la variable de temperatura, 38°C promedio, tomando en consideración que la temperatura máxima permitida es de 50°C4. 22 de Marzo de 2011, MUÑOS PRIOR MARCO ANTONIO, desarrolló un sistema de bombeo para fluidos de alta viscosidad. En consecuencia, se evaluaron diferentes tecnologías que permiten el transporte de fluidos de alta viscosidad, determinándose la conveniencia de utilizar sistemas de bombeo que permitan transportar dichos fluidos, sin tener que aplicar a este, tratamientos químicos para disminuir la viscosidad. De modo que para tener una comparación, evaluó mediante los simuladores OLGA y STONER si el equipo de bombeo y el sistema de tuberías tendrán la capacidad de manejar los requerimientos de flujo para la nueva viscosidad5. 2.2 MARCO TEÓRICO 2.2.1 Propiedades de los Fluidos 2.2.1.1 Mecánica de fluidos. La mecánica de fluidos y la hidráulica constituye la rama de la mecánica aplicada que estudia el comportamiento de los fluidos ya sea en reposo o en movimiento y el análisis de cualquier problema de flujo de fluidos por ello se requiere de un conocimiento previo de sus propiedades: 2.2.1.2 Densidad. La densidad es una de las propiedades más habituales y útiles en el estudio de los fluidos, es la relación de masa de una porción de fluido y el volumen que ocupa: (Ec.1) La densidad depende de la temperatura y la presión de los fluidos. Para una presión dada, si la temperatura aumenta la densidad disminuye, mientras que si disminuye, es la densidad la que aumenta. En cambio, Para una temperatura dada, si la presión aumenta, la densidad también lo hace, disminuyendo cuando lo hace6.

4 CALDERÓN GARCÍA, Carlos Alberto, Análisis Descriptivo del Proceso Merox para la Obtención de Gasolinas Desulfuradas en la Refinería Estatal de Esmeraldas, Quito, Noviembre 2010. Disponible en:http://repositorio.ute.edu.ec/bitstream/123456789/5842/1/42751_1.pdf 5 MUÑOS PRIOR, Marco Antonio, Innovación Tecnológica en Sistemas de Bombeo para Fluidos de Alta Viscosidad, México D.F, Marzo 2011. Disponible en: http://www.biblio-sepi.esimez.ipn.mx/mecanica/2011/Innovacion%20tecnologica%20en%20sistemas%20de %20bombeo.pdf 6 Ibíd.p1

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2.2.1.3 Viscosidad. La viscosidad es una propiedad física que sirve como parámetro para medir la resistencia que ofrece un fluido al movimiento. Al coeficiente viscosidad absoluta del fluido o dinámica relacionada por la siguiente ecuación (Ec.2)

Donde τ es el esfuerzo cortante y 𝑑𝑉𝑑𝑌⁄ gradiente de velocidad, esta

propiedad permite calcular los esfuerzos que el fluido producirá sobre la frontera que lo confina7. 2.2.1.4 Gravedad Específica. La gravedad específica es una medida relativa de la densidad, también llamada peso específico. Como la presión tiene un efecto insignificante sobre la densidad de los líquidos, la temperatura es la única variable que debe ser tomada en cuenta al sentar las bases la gravedad específica. La densidad relativa de un líquido es la relación de su densidad a cierta temperatura con respecto a la densidad del agua a una temperatura normalizada. A menudo, estas temperaturas son las mismas y suele utilizar 15,6 ºC (60 ºF)8.

(Ec.3)

Cabe indicar que la gravedad específica es un valor adimensional. 2.2.1.5 Presión de vapor. La presión de vapor de un líquido a una determinada temperatura es la presión a la que el líquido se halla en equilibrio con su vapor en un depósito cerrado. A presiones por debajo de esta presión de vapor, a una temperatura dada, el líquido empezara a vaporizarse a causa de la reducción de presión de superficie9. 2.2.2 Definición de bomba La bomba es una máquina que absorbe energía mecánica que puede provenir de un motor eléctrico, térmico, etc. Y la transforma de energía que transfiere a un fluido

7 Ibíd.p2 8Ibíd.p3 9Ibíd.p4

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como energía hidráulica la cual permite que el fluido pueda ser transportado de un lugar a otro, a un mismo nivel y/o a diferentes niveles, y/o a diferentes velocidades.

ESQUEMA DE CLASIFICACIÓN DE BOMBAS

2.2.2.1 Bombas de desplazamiento positivo Una bomba de desplazamiento positivo es aquella que recibe un volumen fijo de líquido en condiciones casi de succión, lo comprime a presión de descarga y lo expulsa. Las bombas de desplazamiento positivo se dividen en dos grupos principales, el de las bombas reciprocantes para manejo de líquidos y gases, operadas por vapor y mecánicamente; y el de bombas rotatorias (Engranajes,

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aspas, levas, tornillos etc.) que constituyen un grupo cada vez más numeroso y variado, ya que no hay industria que no tenga un tipo de ellas. En el caso de la bomba reciprocante esta no es cinética como la centrífuga y no requiere velocidad para producir presión, pues se pueden obtener presiones altas a bajas velocidades. Esta es una de las ventajas de la bomba reciprocante en particular para manejar pastas aguadas abrasivas y líquidos muy viscosos. Razones para utilizar bombas reciprocantes. La justificación para seleccionar una bomba reciprocante, en vez de una centrífuga o una rotatoria debe ser el costo; no sólo el costo inicial sino el costo total, incluso los costos de energía y mantenimiento. Algunas aplicaciones se prestan mejor para bombas reciprocantes. Los servicios típicos incluyen limpieza con agua a alta presión (20 gpm a 10 000 psig), inyección de glicoles (5 gpm a 1 000 psig), carga con amoniaco (40 gpm a 4 000 psig). Otra aplicación en donde es casi obligatoria la bomba reciprocante es para pastas aguadas abrasivas o materiales muy viscosos a más de unas 500 psig. Los ejemplos son desde pasta aguada de carbón hasta mantequilla de cacahuate (maní). Otra característica de la bomba reciprocante es que la capacidad está en función de la velocidad y es más o menos independiente de la presión de descarga. Por ello, potencia de velocidad constante que mueve psig podrá manejar cerca de 100 gpm a 300 psig. La bomba de acción directa tiene algunas ventajas más que la bomba de potencia. Se usa para aplicaciones con alta presión y bajo flujo. Las presiones de descarga suelen ser ente 300 y 5000 psig, pero pueden exceder 10000 psig. La capacidad es proporcional a la velocidad entre el punto “al freno” y la máxima, sin que importe la presión de ahogo. La velocidad se controla con la estrangulación del fluido-motor. Suelen ser autocebantes, en particular el tipo de bajo volumen del espacio de funcionamiento. Aplicaciones Las aplicaciones típicas de las bombas reciprocantes son:

Dosificación. Se utilizan diversas configuraciones de bombas de potencia y de acción directa para dosificar líquidos desde bombas grandes para tuberías con propulsión de velocidad variable y también las hay pequeñas, de volumen controlado para inyectar cantidades precisas de productos químicos en la corriente de proceso.

Carga deglicoles. El etilenglicol o el trietilenglicol se bombea a un absorbedor a

unas 1 000 psig para eliminar la humedad del gas natural. El glicol absorbe el agua, se lo estrangula a presión atmosférica y se lo calienta para eliminar el

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agua. Después, se enfría y se devuelve con la bomba al absorbedor. Para este servicio se utilizan bombas de potencia con motor y reciprocantes de acción directa.

Inyección de agua salada. Un método que se utiliza mucho para la recuperación

secundaria de petróleo y gas en los campos casi agotados, es inundar los yacimientos con agua, por lo general, agua salada en pozos periféricos para obligar a los hidrocarburos a moverse hacia el pozo central. En los campos pequeños se utilizan bombas de potencia.

Sistemas de oleoductos y gasoductos. Se utilizan bombas de potencia para

inyectar amoniaco o hidrocarburos ligeros en estas tuberías. Se envían diversas pastas aguadas y petróleo crudo en las tuberías con bombas de potencia de pistón y émbolo.

2.2.3 Salud Ocupacional En el ámbito mundial, actualmente la salud ocupacional se divide en tres grandes ramas: Medicina del Trabajo, Higiene Industrial y Seguridad Industrial. A través de la salud ocupacional se pretende mejorar y mantener la calidad de vida y salud de los trabajadores y servir como instrumento para mejorar la calidad, productividad y eficiencia de las empresas. Aplicando la definición acordada por la OMS al campo del trabajo, la salud ocupacional o laboral se preocupa de la búsqueda del máximo bienestar posible en el trabajo, tanto en la realización del trabajo como en las consecuencias de éste, en todos los planos, físico, mental y social. 2.2.3.1 Materiales peligrosos. Podemos considerar que un material peligroso, es toda sustancia (líquida, sólida o gaseosa) capaz de producir un daño a la salud de las personas, la seguridad pública o para el medio ambiente. Los "materiales peligrosos" son actualmente un tema de fundamental y urgente interés para todos los que están interesados en la seguridad de vidas y bienes. a diferencia de lo que ocurría hasta hace algún tiempo, estos materiales son producidos, utilizados, transportados, almacenados y expendidos no sólo en las grandes industrias especializadas, sino también en pequeñas empresas, en el comercio e incluso en el ámbito doméstico10.

10GALVIS PINZON DIANA PATRICIA. Elaboracion de una guía para el manejo Seguro De Sustancias Quimicas en las áreas Industriales. Disponible en: www.tangara.uis.edu.co Consultado el 8 de Octubre de 2013.

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2.2.3.2 Higiene Industrial Es conmiserada la ciencia y el arte dedicada al reconocimiento, evaluación y control de aquellos factores ambientales originados en o por el lugar de trabajo, que puedan ocasionar enfermedades, menoscabos de salud y bienestar o importante malestar en ineficiencia entre los trabajadores o entre los ciudadanos de una comunidad. En el artículo 9° del Decreto 614 de 1984 - Colombia se define como: “Comprende el conjunto de actividades destinadas a la identificación, evaluación y al control de riesgos en el ambiente de trabajo que pueden afectar la salud de los trabajadores”. 2.2.3.3 Riesgo. Se denomina riesgo a la probabilidad de ocurrencia de un accidente ya se por un objeto material, sustancia ó fenómeno que pueda potencializar o desencadenar perturbaciones en la salud o integridad física Tipos de Riesgo. Las sustancias peligrosas generan distintos tipos de riesgos que actuaran sobre las personas y los materiales que tomen contacto con ellos, por sus características, se los agrupan en:

Riesgo químico: Este tipo de riesgo se encuentra dado por características propias de la sustancia.

Riesgos físicos: El riesgo es la probabilidad de que se produzcan victimas mortales, heridos o daños a la salud o a bienes como consecuencias de un peligro. El riesgo ocupacional son los factores o agentes agresivos que inciden negativamente sobre la salud del trabajador y que se encuentra presente en el ambiente de trabajo.

Riesgos ergonométricos: Son aquellos derivados de la fatiga, lo monotonía, y la sobre carga física y mental, debido a la inadecuada adaptación de los sistemas o los medios de trabajo al trabajador o viceversa y, por consecuencia estos riesgos son capaces de originar una disminución en el rendimiento laboral11.

Técnicas para el análisis y evaluación de riesgos El análisis de riesgo, también conocido como evaluación de riesgo o PHA por sus siglas en inglés Process Hazards Analysis, es el estudio de las causas de las posibles amenazas y probables eventos no deseados y los daños y consecuencias que éstas puedan producir. Este tipo de análisis es ampliamente utilizado como herramienta de gestión de seguridad para identificar riesgos (métodos cualitativos) y otras para evaluar riesgos (generalmente de naturaleza cuantitativa).

11MANUAL BASICO DE SEGURIDAD PARA LA PYME. Tipos de Riesgos. Disponible en: http://www.cleaedu.com/pdf/diplomados/aulas/salud/mdt/prezi/mdt008-6-tipos-de-riesgo.pdf

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Entre los cualitativos, o los de identificar se tienen: ¿Qué pasa si?, Lista de comprobación, Modos de fallos y los operativos como AFO y HAZOP. Entre los cuantitativos o evaluación se tienen: árbol de fallos, árbol de sucesos y causas y consecuencias. El primer paso del análisis es identificar los activos a proteger o evaluar. La evaluación de riesgos involucra comparar el nivel de riesgo detectado durante el proceso de análisis con criterios de riesgo establecidos previamente. 2.2.3.4 Seguridad Industrial Significa hacer las cosas de manera que ningún trabajador se lesione, ni puedan sufrir daño los equipos o el producto elaborado. Área de la ingeniería que selecciona y promueve el uso de elementos de protección y las medidas de control específicas para el personal que trabaja, de acuerdo con su ocupación y ambiente de trabajo. En el artículo 9 del Decreto 614 de 1984 lo define: “Comprende el conjunto de actividades destinadas a la identificación y prevención de los accidentes de trabajo” 2.2.4 Manipulación de sustancias químicas. Antes de iniciar la manipulación de un compuesto químico se debe realizar el análisis de riesgo correspondiste, teniendo en cuenta los peligros e impactos asociados, para ello es necesario las siguientes recomendaciones:

Utilizar los elementos de protección personal de acuerdo a lo establecido

en la hoja de datos de seguridad de la sustancia a manipular No manipular envases o contenedores de sustancias químicas que

desconozca su contenido o que no se encuentre debidamente identificada y rotulada.

Evitar la manipulación de envases o contenedores de sustancias químicas que se encuentren en mal estado (rotos, derramados, etc.)

No generar puntos de ignición mientras manipule productos químicos No ingerir alimentos ni tomar agua dentro de los lugares en donde se

manipula productos químicos Mantener buenas prácticas de orden y aseo Evitar golpear los tambores en actividades de carga En caso de tener contacto con una sustancia química , aplique las

recomendaciones de la hoja de datos de seguridad del producto Si hay dudas acerca de la utilización de un producto químico , solicite el

soporte técnico , para no arriesgar la integridad física

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Disponer los residuos en los lugares autorizados, de acuerdo normas de estipuladas en el manual de seguridad de la empresa.12

2.2.4.1 Manipulación de sustancias químicas en actividades de trasvase. Las actividades de trasvase deben realizarse según lo dispuesto en el instructivo de trabajado seguro de cada empresa que permita llevar acabo las actividades de forma segura, es por ello que se tienen en cuenta los siguientes puntos:

Para esta actividad es requerido tener disponibles las medidas de control en el caso que se produzca una pérdida de contención y el área para realizar la operación debe estar adecuada con regaderas de emergencia para el cuerpo entero, estación de lava ojos, equipo de extinción y la hoja de datos de seguridad de la sustancia química manipulada.

Los recipientes de trasvase deben colocarse sobre una estiba en una base firme y segura

La persona encargada del trasvase debe utilizar los equipos de protección personal indicados en la hoja de seguridad correspondiente.

Los elementos u equipos para realizar el trasvase (bombas o mangueras) no deben estar impregnados de otras sustancias químicas y menos con productos incompatibles que puedan causar incidentes. Por esta razón, cada sustancia química debe tener sus aditamentos propios: Mangueras, acoples, etc.

2.2.4.2 Hojas de seguridad MSDS. En la legislación de Colombia la norma técnica colombiana-NTC 4435, reglamenta que toda empresa elabore, manipule, almacene o transporte sustancias químicas debe disponer de las 16 secciones que indica la hoja de seguridad (MSDS) de la sustancia química. Una hoja de seguridad o MSDS es un reporte estrictamente técnico sobre las características de los materiales utilizados a nivel industrial; contiene información básica para trabajar de forma segura con una sustancia química; además de las características fisicoquímicas del material, se incluyen los resultados obtenidos en estudios sobre su comportamiento bajo ciertas condiciones, efectos sobre la salud, el medio ambiente, su eliminación, etc. Toda esta información permitirá conocer los riesgos a los cuales está expuesto el personal que manipule la sustancia, seleccionar los elementos de protección , saber cómo actuar en caso de una intoxicación , planear acciones seguras en caso de derrame , incendio o explosión y planear todas las operaciones diarias de manejo y almacenamiento en la forma segura.13

12 Departamento de gestión integral de riesgo operacional, Manual de Procedimiento para el manejo seguro de sustancias químicas en refinería de Cartagena, p.13 13GALVIS pinzón diana patricia, Elaboración de una guía para el manejo seguro de sustancias químicas en las áreas industriales, disponible: www.uis.com.co. Consultado 20 de septiembre de 2013 , p.20

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2.2.4.3 Toxicología de las sustancias. La MSDS de una sustancia química brinda la información necesaria para clasificar su peligrosidad generalmente basándose en los resultados de toxicología a fin de encontrar los límites de exposición permisibles para el trabajador en la industria. El propósito de la toxicología es evaluar los efectos adversos más comunes producidos por las sustancias químicas como dolores de cabeza, náuseas, vómitos, irritación, cáncer, y alteraciones del sistema reproductivo, hasta la muerte.14 2.2.4.4 Límites de exposición. Un límite de exposición ocupacional es la concentración de un producto químico en el ambiente, al que muchas personas pueden estar expuestas sin experimentar efectos nocivos. Estos límites tienen diferentes nombres y significados dependiendo de quién los haya desarrollado. A pesar de la importancia que estos límites no han sido determinados para muchas sustancias, bien sea porque no existe suficiente información disponible, o porque no se ha realizado la caracterización correspondiente.15 2.2.5 Sustancias químicas de endulzamiento de naftas. Las sustancias químicas que se emplean para llevar acabo la desulfuración de las naftas (livianas y pesadas) son las siguientes: 2.2.5.1 Soda cáustica. Efectos para la salud/primeros auxilios

Inhalación: Irritación severa al tracto respiratorio superior, severa neumonitis, y edema pulmonar. Traslade al aire fresco. Si no respira administre respiración artificial. Si respira con dificultad suministre oxígeno. Mantenga la víctima abrigada y en reposo.

Ingestión: Fuerte dolor abdominal. Causa irritación gastrointestinal o

ulceración y severas quemaduras de la boca, labios, lengua y garganta que pueden resultar en vómito con grandes cantidades de mucosa y sangre. Lave la boca con agua. Si está consciente, suministre abundante agua o agua avinagrada, bebidas cítricas para neutralizar la solución cáustica. No induzca el vómito.

Piel: Causa quemaduras de piel severa. Retire la ropa y calzado

contaminados. Lave la zona afectada con abundante agua y jabón, mínimo durante 15 minutos16.

14GESTION RACIONAL Y SOSTENIBLES DE SUSTANCIAS QUIMICAS. Un manual para los trabajadores y los sindicatos. Copyright 2008, programa de naciones unidas para el Medio ambiente 15Ibíd.p53 16REFINERIA DE CARTAGENA S.A. Manual de Operaciones Para las Unidades de Tratamiento de Naftas de la Unidad de Ruptura Catalítica. p. 30. Consultado el 3 de junio de 2013.

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Ojos: Puede causar irritación severa con lesiones en la córnea o

desintegración de la conjuntiva y resultar en ceguera. El contacto repetido o prolongado de los ojos con pequeñas concentraciones causa conjuntivitis. Lave con abundante agua, mínimo durante 15 minutos. Levante y separe los párpados para asegurar la remoción del químico. Si la irritación persiste repita el lavado17. TLV: 2 mg/m3

Equipo De Protección Personal: Gafas de seguridad con protector lateral, careto, casco con visor, guantes y botas de caucho, overol y respirador con filtro para vapores orgánicos.

2.2.5.2 Catalizador Merox. EFECTOS PARA LA SALUD/PRIMEROS AUXILIOS. Inhalación: Dolor de cabeza, irritación de los ojos, nariz, garganta y pulmones, fatiga, náuseas, vómito. Traslade al aire fresco. Si no respira administre respiración artificial. Si respira con dificultad suministre oxígeno. Mantenga la víctima abrigada y en reposo. Ingestión: Irritación gastrointestinal, fatiga, pérdida de la conciencia, Lave la boca con agua. Si está consciente, suministre abundante agua, leche, si la persona esta inconsciente no Induzca el vómito, si representa vomito incline a la persona hacia el frente para reducir el riesgo de bronco aspiración, suministre más agua y leche.

Piel: Deja manchas en la piel por sus fuerte pigmentación, produciendo resequedad. El contacto repetido o prolongado puede causar alteraciones en la piel u otros tejidos. Retire la ropa y calzado contaminados. Lave la zona afectada con abundante agua y jabón, mínimo durante 15 minutos.

Ojos: Irritación e inflamación, El contacto repetido o prolongado puede causar alteraciones en los tejidos oculares. Lave con abundante agua, mínimo durante 15 minutos. Levante y separe los párpados para asegurar la remoción del químico

TLV: 0.5mg/m3 (partícula de cobalto, polvo y humo).18 En combustión: Cuando el catalizador es sometido a la quema, genera gas cianhídrico, óxidos de azufre y monóxido de carbono, muy tóxicos.

17 Ibíd.p.31 18 Ibíd.p.32

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EQUIPO DE PROTECCION PERSONAL:

El catalizador Merox es un compuesto de quelatos del grupo del Hierro, de color azul, su manejo requiere del uso de guantes y delantal de PVC, gafas de seguridad con protección lateral, carreta para protección completa del rostro y respirador con filtro para vapores orgánicos 2.2.6 Tratamiento caustico simple de la nafta. El tratamiento cáustico simple es un proceso de extracción (desulfuración), donde compuestos de azufre y fenoles son retirados de la nafta y se quedan en la soda cáustica, disminuyendo su concentración, siendo posteriormente necesario su cambio. El tratamiento cáustico simple es basado en la reacción de una base alcalina con ácidos débiles como gas sulfhídrico (H2S), si existe, mercaptanos (RSH) como los tiofenoles y alquil mercaptanos, además de fenoles. Los tiofenoles son mercaptanos que presentan radicales aromáticos y, cuando en la presencia de fenoles y olefinas, generan goma, desarrollando una reacción en cadena. Además de esto, los tiofenoles impiden la acción de inhibidores de goma. Una nafta estable debe contener lo máximo de 10 ppm de peso de tiofenol, que corresponde a 3 ppm en peso de azufre. La soda cáustica es gradualmente saturada con sulfuro de sodio (Na2S), mercaptidos de sodio (NaSR), carboxilato de sodio y fenolato de sodio. Las reacciones en las condiciones del proceso son irreversibles y cuando la soda es consumida es necesario cambiarla19.

d) +NaOH +H2O 2.2.6.1 Variables operacionales. Las variables operacionales del tratamiento cáustico simple de nafta son:

a. Concentración de soda caustica b. Caudal de la circulación de soda caustica c. Contacto nafta/ soda caustica

19 Ibíd.p.11

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Otras variables, como la temperatura de la nafta y la presión en el tratamiento, aunque tengan influencia en el tratamiento, dependen de otros factores. La temperatura de la nafta es función de la eficiencia de los enfriadores de nafta estabilizada y cuanto más baja, mejor es la extracción. La presión es compatible con el envío de nafta para almacenamiento y evitar el arrastre de la soda en la cual se debe mantener un delta de presión que este entre 7 y 14 Psi con el fin de que se logre una buena extracción de mercaptanos mediante el contacto soda/nafta, cabe resaltar que luego que se logre el contacto ingresa a un tanque de sedimentación y luego la soda se separa de la nafta por decantación para después ser recirculada.

Concentración de soda caustica. La concentración de la soda cáustica es alrededor de 12% peso. Concentración alta puede acarrear cristalización de la soda, provocando obstrucción en válvulas y líneas de pequeño diámetro.

Cuando la concentración de soda alcanza 1% peso, debido a encontrarse saturada con sulfuro de sodio (Na2S), mercaptidos de sodio (NaSR), fenolatos de sodio, carboxilatos de sodio, es necesario cambiarla para mantener el tratamiento.

Un aumento en la concentración mejora la extracción, desde que no sea influenciada por:

Baja relación soda caustica / nafta bajo diferencial de presión en las válvulas mezcladoras, afectando el

contacto soda cáustica/nafta.

Pruebas de campo deben ser hechas para comprobar la concentración.

Caudal de la circulación de soda caustica. El caudal de la circulación establece la relación soda cáustica/nafta. Cuanto mayor el caudal de soda cáustica, mejores la extracción del gas sulfhídrico (H2S) y mercaptanos (RSH), desde que no sea influenciado por los siguientes factores:

Baja concentración de soda caustica Bajo diferencial de presión en las válvulas mezcladoras afectando el

contacto soda caustica / nafta

Contacto nafta / soda caustica. El diferencial de presión en válvulas mezcladoras o mezcladores estáticos establece el contacto nafta/soda cáustica. Bajo diferencial empeora el contacto entre nafta/soda cáustica y consecuentemente, la extracción de los compuestos de azufre (H2S, RSH) y otros ácidos débiles .Por otro lado, diferencial de presión alto, aunque mejore el contacto entre nafta/soda cáustica, deja la emulsión más estable, pudiendo

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causar arrastre de soda debido a la mayor dificultad para decantación de la misma20. Un diferencial de presión en el rango de 7/14.2 PSIG (0.70/1.00 Kgf/cm2), en función del caudal de nafta, establece un buen contacto.

2.2.6.2 Teoría del Merox. El proceso de Merox fue introducido inicialmente en la industria de la refinación hace más de 40 años. En los años transcurridos desde entonces, el proceso en curso y el catalizador han experimentado innovaciones que han mejorado el proceso de Merox para convertirse en uno de los más utilizado a nivel mundial. El licenciatario es Universal Oil Products (UOP) quien ha implementado más de 1.700 unidades con licencia desde su descubrimiento. Incluso como objetivos de procesamiento cambió para cumplir las regulaciones de contenido de azufre; el proceso Merox ha sido una de las claves de refinación de tecnologías con más a 300 unidades de Merox con licencia desde 1990. Todas las versiones del proceso de Merox se caracterizan por la oxidación catalítica de mercaptanos (RSH) a bisulfuros (RSSR) en un medio alcalino (básico). En la actualidad, UOP tiene activamente licencias de más de 50 variaciones del proceso y suministra más de 90 catalizadores diferentes y adsorbentes a la industria de refino1. El proceso Merox es eficiente y económico, trata fracciones de petróleo para eliminar el azufre mercaptano (extracción Merox) o para convertir mercaptano azufre a menos objetable bisulfuros (purificación Merox). Este proceso se puede utilizar para tratar los líquidos como los gases licuados de petróleo (GLP), líquidos de gas natural (NGL), naftas, gasolinas, querosenos, combustible de jet, y los combustibles para calefacción. También puede ser utilizado para tratar los gases como el gas natural, gas de refinería, gas de síntesis y en relación con los sistemas convencionales de tratamiento previo y los procesos de post-tratamiento. Al combinar la tecnología de extracción con Merox para la desulfuración de la gasolina, la refinería puede disfrutar de una mayor flexibilidad y rentabilidad. Este enfoque combinado permite el procesamiento de la gasolina de FCC para satisfacer las necesidades de reducción de azufre en la forma más económica. Es un tratamiento químico catalítico para destilados del petróleo, que sirve para la remoción de los mercaptanos o para convertirlos en disulfuros. Cuando es aplicado adecuadamente, en sus varios aspectos de diseño, este proceso versátil es aplicable para el tratamiento de cargas, con puntos finales de ebullición ASTM, tan altos como 345°C21.

20 Ibid.p56 21 CALDERÓN GARCÍA, Carlos Alberto, Análisis Descriptivo del Proceso Merox para la Obtención de Gasolinas Desulfuradas en la Refinería Estatal de Esmeraldas, Quito, Noviembre 2010. Disponible en:

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El proceso está basado en la habilidad de un catalizador o catalizadores compuestos de quelatos metálicos del grupo del hierro, para promover la oxidación de mercaptanos a disulfuros, usando aire como fuente de oxígeno. La reacción total se da a continuación:

La oxidación se lleva a cabo en presencia de una solución acuosa alcalina, tal como el hidróxido de sodio o potasio. La reacción se hace económica, a temperatura normal delos corrientes efluentes de la refinería. 2.2.7 Otros procesos de desulfuración de gasolinas. Para que las gasolinas cumplan con las especificaciones dadas en la normas técnicas deben pasar por procesos de desulfuración, es decir reducir el contenido de azufre y contaminantes en las gasolinas. Extracción líquido-líquido Merox. Las corrientes de gasolina de FCC son

procesadas a través de una unidad de proceso Merox UOP convencional de endulzamiento de lecho fijo. El proceso químicamente convierte los compuestos mercaptanos a disulfuros en un lecho fijo constituido de carbón.

Esta reacción tiene lugar en un ambiente alcalino en presencia de un catalizador Merox y aire el catalizador Merox es depositado sobre la superficie selecta del carbón vegetal. El carbón vegetal proporciona una gran área de superficie donde los mercaptanos, catalizador, solución cáustica y oxígeno entran en contacto para completar la reacción de endulzamiento. El ambiente alcalino es provisto por la saturación del carbón vegetal con solución cáustica. El lecho fijo del catalizador Merox no se dispersa en la solución cáustica y por lo tanto no sería removido desde la superficie del carbón vegetal para el período de circulación de la solución cáustica. El proceso requiere disoluciones de una cantidad medida de oxígeno Justo en la corriente del hidrocarburo antes de entrar al reactor22.

Esta corriente de alimentación amarga y disuelta en el aire fluye abajo sobre el lecho catalítico. Lentamente la alcalinidad irá decreciendo por efecto del lavado del hidrocarburo, por lo que sería necesario inundar el lecho de carbón vegetal

http://repositorio.ute.edu.ec/bitstream/123456789/5842/1/42751_1.pdf 22 Ibíd.p20

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periódicamente, con un volumen relativamente grande de solución cáustica de concentración. (10 a 20 °Be).

Cuando esto es necesario, la solución cáustica es circulada en la corriente de hidrocarburo del reactor en la entrada del mismo. La mezcla pasa a través del reactor al sedimentador cáustico, en donde la solución cáustica es separada por gravedad23.

FIGURA 1. Proceso Líquido-Líquido Extracción Merox

Hidrotratamiento de nafta pesada (HDT). El hidrotratamiento de nafta

está diseñado para tratar dos tipos de nafta atmosférica de las dos unidades de destilación de crudo, una carga parafínica y otra nafténica.

Es de conocimiento general que el hidrotratamiento comprende diversas aplicaciones enlas cuales la calidad de los hidrocarburos líquidos mejora sometiéndolos a condiciones suaves o severas de presión de hidrógeno en presencia de un catalizador. Así, el hidrotratamiento puede considerarse un tipo bastante especializado de hidrogenación.

El objetivo principal del hidrotratamiento es convertir selectivamente una sustancia en otra deseable o eliminar del sistema una o más sustancias no deseadas incluidas en la materia prima. El empleo del hidrotratamiento es extenso, pues interviene en el procesamiento de más del 30% del crudo refinado en Estados Unidos24.

23 Ibíd.p21 24 Ibíd.p25

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Aunque los catalizadores y la técnica ya se conocían, la disponibilidad de una dotación disponible de hidrógeno como subproducto de la reforma catalítica aceleró el empleo de hidrotratamiento a principios de la década de 1950.

Las aplicaciones del hidrotratamiento son numerosas, y las materias primas utilizadas varían de fracciones ligeras de gasolina a residuos pesados, como lo denotan los objetivos del hidrotratamiento. Entre ellos se incluyen los siguientes procesos: 1) pre-tratamiento de nafta para unidades de reforma catalítica; 2) desulfuración de combustibles destilados; 3) mejoramiento de la calidad de quemado de los combustibles para aviones a reacción, queroseno y combustibles Diésel; 4) mejoramiento de color, olor y estabilidad en almacenamiento de diversos combustibles y productos de petróleo;5) pre tratamiento de materia prima para desintegración catalítica y aceites de ciclo por eliminación de metales, azufre y nitrógeno, y reducción de compuestos aromáticos policíclicos; 6) mejoramiento de la calidad de los aceites lubricantes; 7) purificación de subproductos aromáticos ligeros de las operaciones de pirolisis, y 8) reducción del contenido de azufre de combustóleos residuales25. 2.3 MARCO LEGAL La perspectiva que se ha dado a la legislación que se aplica para el manejo seguro de sustancias peligrosas en Colombia ha sido principalmente el de la seguridad industrial, higiene, y salud ocupacional. Ley 9, Titulo III de 1979, Congreso de la Republica, establece las normas para preservar, conservar y mejorar la salud de los individuos en sus ocupaciones. Ley nº 1333 27 de abril de 1992 del medio ambiente, en la cual se establecen dos artículos para el manejo adecuado de sustancias peligrosas, el artículo 1º trata de las Actividades con Sustancias Peligrosas (ASP), en el marco del desarrollo sostenible, estableciendo procedimientos de manejo, control y reducción de riesgos. El artículo 2º Para efectos de este Reglamento, son consideradas sustancias peligrosas aquellas que presenten o conlleven, entre otras, las siguientes características intrínsecas: corrosividad, explosividad, inflamabilidad, patogenicidad o bioinfecciosidad, radioactividad, reactividad y toxicidad, de acuerdo a pruebas estándar26. El artículo 42 de la Ley de Prevención de Riesgos Laborales señala que el incumplimiento por parte del empresario de sus obligaciones en materia de prevención de riesgos laborales podrá originar responsabilidades administrativas,

25 Ibíd.p26 26 ANONIMO. Reglamentación de la ley nº 1333 del medio ambiente. Disponible en: http://biblioteca.unmsm.edu.pe/redlieds/Recursos/archivos/Legislacion/Bolivia/reglamento_residuos.pdf consultado el 3 de octubre de 2013.

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así como penales y civiles por los daños y perjuicios que puedan derivarse de dicho incumplimiento27. El artículo 48 de la Ley de Prevención de Riesgos Laborales califica como infracciones muy graves los incumplimientos empresariales más evidentes y significativos del deber de protección de los trabajadores frente a los riesgos derivados del trabajo. El artículo 49 de la Ley de Prevención de Riesgos Laborales señala cuáles son los criterios para la graduación de la sanción:

La peligrosidad de las actividades desarrolladas en la empresa o centro de trabajo.

El carácter permanente o transitorio de los riesgos inherentes a dichas actividades.

La gravedad de los daños producidos o que hubieran podido producirse por la ausencia o deficiencia de las medidas preventivas necesarias.

El número de trabajadores afectados.

Las medidas de protección individual o colectiva adoptadas por el empresario y las instrucciones impartidas por éste en orden a la prevención de los riesgos.

El incumplimiento de advertencias o requerimientos previos de la Inspección de Trabajo y seguridad Social.

La inobservancia de las propuestas realizadas por los Servicios de Prevención, los Delegados de Prevención o el Comité de Seguridad y Salud de la empresa para la corrección de las deficiencias legales existentes.

La conducta general seguida por el empresario en orden a la estricta observancia de las normas en materia de prevención de riesgos laborales28.

De igual forma la norma NFPA 704 que es el código que explica el diamante del fuego, utilizado para comunicar los peligros de los materiales peligrosos. Es importante tener en cuenta que el uso responsable de este diamante o rombo en la

27 ANONIMO. Ley N° 1562 11 de julio 2012.Disponible en: http://wsp.presidencia.gov.co/Normativa/Leyes/Documents/ley156211072012.pdf consultado el 3 de octubre de 2013. 28 Ibíd. p. 1

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industria implica que todo el personal conozca tanto los criterios de clasificación como el significado de cada número sobre cada color29. 2.4 MARCO CONCEPTUAL ACIDO SULFHÍDRICO: Es un ácido inorgánico de fórmula H2S. Este gas, más pesado que el aire, es inflamable, incoloro, tóxico y su olor es el de la materia orgánica en descomposición, como los huevos podridos. A pesar de ello, desempeña en el organismo del ser humano funciones esenciales30. ACCIDENTE: Acontecimiento no deseado que da por resultado un daño Físico a una Persona, a la Propiedad, al Proceso o al Ambiente. Las lesiones y las enfermedades son el resultado de los accidentes31. ALCALINIDAD: Es la capacidad acido neutralizante de una sustancia química en solución acuosa. Esta alcalinidad de una sustancia se expresa en equivalentes de base por litro o en su equivalente de carbonato cálcico. ASTM: American Society for Testing Materials, es un organismo de normalización de los Estados Unidos de América. AZUFRE: Es un elemento químico de número atómico 16 y símbolo S (del latín sulphur). Es un no metal abundante con un olor característico. El azufre se encuentra en forma nativa en regiones volcánicas y en sus formas reducidas formando sulfuros y sulfosales o bien en sus formas oxidadas como sulfatos. BISULFURO: Es un anión ácido derivado del ácido sulfhídrico. CATALIZADOR: En un proceso llamado catálisis, modifica la velocidad de una reacción química. Existen 2 tipos de catalizadores los que aumentan la velocidad de una reacción son llamados catalizadores positivos y los que disminuyen la

29ANONIMO. NFPA (National Fire Protection Association). Disponible en:

http://www.nfpa.org/codes-and-standards/document-information-pages?mode=code&code=704. Consultado el 4 de octubre de 2013. 30CURSO RIESGOS ÁCIDO SULFHÍDRICO. Manual Para el Alumno Características del ácido sulfhídrico. p.4. Disponible en : http://ww3.achs.cl/ws/wps/wcm/connect/9799620049658ae68787973a810f6028/Manual+Alumno+-+Riesgos+%C3%A1cido+sulfh%C3%ADdrico.pdf?MOD=AJPERES&CACHEID=9799620049658ae68787973a810f6028 consultado el 3 de octubre de 2013 31 Norma Técnica Colombiana NTC-OHSAS18001. Directrices para los requisitos sobre los sistemas de seguridad y salud ocupacional. Consultado el 20 de julio de 2014.

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velocidad son conocidos como catalizadores negativos o inhibidores que se pueden juntar DESULFURACIÓN: Es un proceso destinado a eliminar el azufre (que es una impureza contaminante) que se encuentra en las fracciones del petróleo, luego de diversos procesos, tales como destilación fraccionada, destilación por presión reducida, reformado, o desintegración catalítica. ENDULZAMIENTO: Es la reacción de convertir los mercaptanos a disulfuros.. HAZOP: Es una técnica de identificación de riesgos, la cual está basada en la premisa de que los riesgos, los accidentes o los problemas de operatibilidad, se dan o se producen debido a una desviación de las variables de proceso. INCIDENTE: Evento (s) relacionado(s) con el trabajo, en el que ocurrió o pudo haber ocurrido lesión o enfermedad o víctima morta32l. NAFTA: Producto (liquido), liviano del petróleo. NFPA: Es una institución privada que produce normas de prevención y control de incendios y explosiones. MERCAPTANOS: En química orgánica, un tiol es un compuesto que contiene el grupo funcional formado por un átomo de azufre y un átomo de hidrógeno (-SH). Siendo el azufre análogo de un grupo alcohol (-OH), este grupo funcional es llamado grupo tiol o grupo sulfhidrilo. Tradicionalmente los tioles son denominados mercaptanos33. MEROX: Son las siglas para mercaptan oxidación. Es un propietario catalítico el proceso químico de Productos de aceite universales (UOP) y utilizado adentro refinerías de petróleo y proceso del gas natural plantas para remover los mercaptanos de LPG, propano, butanos, luz naftas, keroseno y combustible de jet convirtiéndolos al líquido hidrocarburo desulfurados34. OSHAS (Occupational Health and Safety Assessment Series): Es una norma que especifica los requisitos para un sistema de gestión de en seguridad y salud ocupacional.

32 Norma Técnica Colombiana NTC-OHSAS18001. Directrices para los requisitos sobre los sistemas de seguridad y salud ocupacional. Consultado el 20 de julio de 2014. 33 REFINERIA DE CARTAGENA S.A. Manual de Operaciones Para las Unidades de Tratamiento de Naftas de la Unidad de Ruptura Catalítica. p. 30. Consultado el 3 de junio de 2013. 34 Ibíd. p 57.

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OXIDACIÓN: La oxidación es una reacción química muy poderosa donde un compuesto cede electrones, y por lo tanto aumenta su estado de oxidación. PRODUCTOS QUÍMICOS O SUSTANCIAS QUÍMICAS: Son todos elementos y compuestos químicos, y sus mezclas, ya sean naturales o sintéticas PELIGRO: Fuente, situación o acto con potencial de daño en términos de enfermedad o lesión a las personas, o una combinación de estos35. RIESGO: Es la probabilidad de ocurrencia de un evento que atente contra la integridad física, mental o social de la sujeto expuesto que pueda causar accidente o enfermedad. SALUD OCUPACIONAL: Es la disciplina que se encarga de fomentar la salud , prevenir, minimizar , evitar los riesgos en el ambiente laboral e ir por un ambiente agradable dentro del campo laboral. SEGURIDAD INDUSTRIAL: Es la disciplina que se encarga de la conservación de la salud en la empresa (Industria). SOSA CAUSTICA: Es un hidróxido cáustico usado en la industria (principalmente como una base química) en la fabricación de papel, tejidos, y detergentes. Además es usado en la Industria Petrolera en la elaboración de Lodos de Perforación base Agua. STROKE: Significa carrera o desplazamiento, es decir, es el desplazamiento que realiza un pistón dentro de un cilindro en una sola dirección. TIOALCOHOLES: Tiol o mercaptanos son derivados monoalquilados de sulfuro de hidrogeno, o H2S y su fórmula general, R-SH36. UOP: Universal Oil Products.

35 Norma Técnica Colombiana NTC-OHSAS18001. Directrices para los requisitos sobre los sistemas de seguridad y salud ocupacional. Consultado el 20 de julio de 2014 36Análisis Descriptivo del Proceso Merox para la Obtención de Gasolinas Desulfuradas en la Refinería Estatal de Esmeraldas, Quito, Noviembre 2010. Disponible en: http://repositorio.ute.edu.ec/bitstream/123456789/5842/1/42751_1.pdf

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3. DISEÑO METODOLOGICO

3.1 TIPOS DE INVESTIGACION Este estudio está enmarcado en el tipo de investigación proyectiva, debido a que está orientado a la solución de un problema o una necesidad de tipo practico, que involucra creación, diseño, elaboración de planes o de proyectos, además este proyecto está fundamentado en un proceso sistemático de búsqueda e indagación de información que implica explorar, describir y proponer alternativas de cambio, para mejor las condiciones presentes y eliminar problemáticas futuras. El tipo de investigación proyectiva intenta proponer soluciones a una situación determinada. En esta categoría entran los proyectos factibles y todas las que conllevan el diseño o creación de algo. El término proyectivo está referido a proyecto en cuanto a propuesta; dentro de sus métodos esta perspectiva implica ir en la planificación de la propuesta desde el presente hacia el futuro; por el contrario la prospectiva implica ubicarse en el futuro, diseñarlo y desde allí venir hasta el presente determinando los pasos para lograr el futuro concebido. La planificación holística por su parte integra la retrointrospección, es decir, abarca pasado presente y futuro37. 3.2 TIPO DE DISEÑO ADOPTADO El diseño de esta investigación es de tipo no experimental, porque en el desarrollo del proyecto no se manipularan las variables que condicionan al proceso, es decir, el proyecto se adaptará a las condiciones establecidas de operación de la regeneración de soda caustica del tratamiento de nafta de la refinería de Cartagena. Lo que se hace en una investigación no experimental es observar fenómenos tal y como se dan en su contexto natural, para después analizarlos. De hecho no hay condiciones o estímulos a los cuales se expongan los sujetos del estudio. Los sujetos son observados en su ambiente natural, en su realidad. En un estudio no experimental los sujetos ya pertenecen a un grupo o nivel indeterminado de la variable independiente por autoselección38.

37 ANONIMO. Marco Metodológico, Tipos de Investigación. Disponible en: http://www.une.edu.ve/~iramirez/disenotesis/scan/Capitulo%20III.PDF 38INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE CALKINÍ EN EL ESTADO DE CAMPECHE (ITESCAM). Diseños no experimentales de la investigación. Disponible en: http://www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r82478.PDF

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38

3.3 ENFOQUE ADOPTADO El enfoque cuantitativo utiliza la recolección y el análisis de datos para contestar preguntas de investigación y probar hipótesis establecidas previamente y confía en la medición numérica, el conteo y frecuentemente en el uso de la estadística para establecer con exactitud patrones de comportamiento de una población39. Por tal razón el tipo de enfoque a utilizar es cuantitativo, porque permite utilizar la recolección de información de las condiciones de manipulación del catalizador Merox y el análisis de los datos de operación del proceso de tratamiento de nafta para contestar preguntas de investigación y probar hipótesis establecidas previamente. 3.4 TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE LA INFORMACIÓN 3.4.1 Fuentes primarias La información preliminar para llevar a cabo la realización del proyecto será recolectada por medio de encuestas y entrevistas que nos permitan conocer la variabilidad del proceso de regeneración de la soda caustica así como el impacto que tiene la manipulación del catalizador Merox en la persona y en el desarrollo del proceso. De igual forma se necesitaran los Inventarios que correspondan a las especificaciones de materiales para la elaboración del sistema de bombeo. 3.4.2 Fuentes secundarias Debido a la poca información en textos, se recurrió a fuentes de internet, tesis y además revistas especializadas suministradas por la biblioteca de la universidad san buenaventura Cartagena y se consultó el manual de operaciones de la unidad de proceso afecta por el manejo inadecuado de la sustancia Merox. 3.5 VARIABLES 3.5.1 Variables independientes

Concentración del catalizador Merox en la solución caustica

Caudal de soda cautica

Presión del sistema

39 MURILLO BARRAGAN ZARAHI, CASTRO CASTRO MARIA ALEJANDRA, SOLIS MATA BRENDA, ANAHI RONQUILLO SOSA, TANIA ESTRELLA. Enfoques Cuantitativo y Cualitativo de la Investigación en Ciencias Sociales. Disponible en: http://www.tlalpan.uvmnet.edu/oiid/download/Enfoques%20cualitativo%20cuantitativo_04_CSO_PSIC_PICS_E.pdf Consultado el 19 de noviembre de 2013.

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39

3.5.2 Variables dependientes

Concentración de mercaptanos

Caudal de catalizador Merox

Nivel de catalizador Merox 3.5.3 Variables Intervinientes

Temperatura de la nafta Presión de la nafta

3.6 OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES

TIPO VARIABLES DIMENSION SIMBOLO

Independientes

Concentración del catalizador Merox en la solución caustica

Concentración % peso/peso

Caudal de soda cautica

Caudal GPM

Presión del sistema

Presión Psi

Dependientes

Concentración de RSH

Concentración ppm

Caudal de catalizador Merox

Caudal GPM

Nivel de catalizador Merox

Longitud cm

Intervinientes

Temperatura de la nafta

Temperatura K

Presión de la nafta

Presión Psi

3.7 PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN Como parte del análisis y evaluación de los riesgos, se realizó una encuesta en la unidad de tratamiento de nafta de la refinería de Cartagena para evaluar el nivel de conocimiento que tiene el operario sobre impacto negativo generado sobre la salud debido a la manipulación del catalizador Merox.

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40

Se identificaron las características físicas-químicas del catalizador Merox, mediante la documentación de la empresa (Honeywell company UOP) que crea la patente de esta sustancia, para identificar el tipo de bomba que inyectará la sustancia al proceso, al igual tuberías, accesorios, sistema de dosificación que resistan tanto la carga de la sustancia como el nivel de corrosividad que esta posea. Se estableció con información de la cantidad que posee un porta feed de catalizador Merox, el tiempo en el cual este se gastará al ser utilizado por los operarios cada turno, y cuanta es la durabilidad total de ese porta feed. Teniendo el tiempo de durabilidad de catalizador Merox inyectado al proceso se procedió a evaluar la automatización de este diseño, el cual se adaptaría un temporizador que actúe cuando el nivel del porta feed de Merox disminuya un cuarto de galón para apagar la bomba, así como también adaptar un sensor que indique cuando el nivel del tanque llega a la succión de la bomba. Con la información establecida en el Manual de Operaciones Para las Unidades de Tratamiento de Naftas de la Unidad De Ruptura Catalítica (URC), se calcularan los caudales necesarios de catalizador Merox en el proceso, concentración del catalizador Merox en la solución cáustica, Caudal de la solución cáustica Merox en el proceso de regeneración de NaOH, con el fin de calcular los parámetros de diseño.

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41

4. DISEÑO DEL SISTEMA DE INYECCIÓN 4.1 ANALISIS DE RESULTADO DE ENCUESTAS. La encuesta (anexo F), para lograr una mayor sinceridad y no comprometer al personal encargado de la sección, se hizo anónima. Consta de 10 preguntas, con respuesta de SI y NO. Con ella se observó el conocimiento del operador del proceso y los materiales así como las oportunidades de mejoras tras un posterior análisis. Población: 10 personas.

Grafica 1. TENDENCIA VALORATIVA DE LA ENCUESTA

El eje de las abscisas representa el número de la pregunta, y el eje ordenado la sumatoria de las respuestas. En donde se evidencia el total acuerdo de los 10 encuestados en las preguntas 1, 3, 5, 7, 8, 10. Pregunta 1: ¿La empresa le suministra los implementos de seguridad para la manipulación del catalizador Merox? – Los diez encuestados dieron como respuesta: NO

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

SUM

ATO

RIA

DE

RES

PU

ESTA

S

NUMERO DE LA PREGUNTA

TENDENCIA VALORATIVA DE LA ENCUESTA

Resp Posit

Resp Neg

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42

Pregunta 3: ¿Considera que las condiciones de manipulación de estas sustancias son las adecuadas? - Los diez han dado como respuesta: NO Pregunta 5: ¿Considera usted que se debe implementar un sistema que adicione la cantidad adecuada de catalizador Merox? - Los diez encuestados han dado como respuesta: SI Pregunta 7: ¿Teniendo en cuenta el riesgo que puede generar la manipulación de catalizador Merox, ha sentido temor de agregar la sustancia? – Las diez personas respondieron en esta pregunta: SI Pregunta 8: ¿Los recipientes del catalizador son adecuados para su manejo? – Los diez encuestados respondieron: NO Pregunta 10: ¿Cada recipientes en que esta envasado el Merox es inactivado antes de salir del departamento? – Los diez encuestados respondieron: NO

Grafica 2. DIAGRAMA DE TENDECIA PORCENTUAL DE LA ENCUESTA

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0%

80%

0%

40%

100%

50%

100%

0%

30%

0%

100%

20%

100%

60%

0%

50%

0%

100%

70%

100%

SUM

ATO

RIA

DE

RES

PU

ESTA

S

NUMERO DE LA PREGUNTAResp Posit Resp Neg

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43

En el diagrama de barras se encuentra los puntos prioritarios que cada operador considera necesario dentro del proceso de regeneración de la soda, en el cual se evidencia que el 100% de los encuestados consideran que se debe implementar un sistema de inyección del catalizador Merox, y además todos los operadores consideran que las condiciones de manipulación de esta sustancia no es la adecuada para que diariamente se esté llevando a cabo dentro del proceso de tratamiento de nafta liviana y pesada de la refinería. 4.2 ANALISIS FUNCIONAL DE OPERATIBILIDAD (HAZOP) Para la realización del diseño se tuvo en cuenta un analisis funcional de operatibilidad (HAZOP) el cual permitió identificar los riesgos y la problemática en el punto en el cual se requería el diseño con el fin de analizar sistemáticamente las causas y las consecuencias de unas desviaciones de las variables de proceso.

ANALISIS HAZOP AREA: Tratamiento de Naftas

UNIDAD: Unidad de Ruptura Catalítica (URC)

INTENCION DE DISEÑO:

Proponer una alternativa de diseño que cumpla con las especificaciones del manejo seguro de sustancias químicas del manual de seguridad de la refinería de Cartagena.

Establecer un plan de mejora para el manejo seguro del catalizador Merox.

No. Palabra

Guía Desviación Causa Consecuencias Salvaguarda Acción Recomendació

n

1 Menos Cantidad de MEROX

Falla en la adición de MEROX por parte del operario.

No regeneración del NaOH. Reducción en la cantidad de mercaptanos retirados. Aumento de la soda gastada.

Instalar un sistema de toma de muestras en la tubería de circulación de soda y la nafta.

Realizar periódicamente un análisis a la nafta que sale del proceso y un análisis a la

Instalar un sistema de inyección de Merox que adicione la cantidad correcta del

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44

soda de recirculación.

catalizador al proceso.

2 Mas Cantidad de MEROX

Falla en la adición de MEROX por parte del operario.

Aumento de los costos por desperdicio de material. Daños en la tubería por acumulación de residuos de MEROX.

Instalar un sistema dosificador.

Realizar periódicamente un análisis a la nafta que sale del proceso y un análisis a la soda de recirculación. Verificar y comparar las cantidades gastadas de MEROX con respecto a periodos anteriores.

Instalar un sistema de inyección de Merox que adicione la cantidad correcta del catalizador al proceso.

3

NO Adición de MEROX.

Falla en la adición de MEROX por parte del operario.

No regeneración del NaOH. Reducción en la cantidad de mercaptanos retirados de la nafta. Aumento de la soda gastada.

Instalar un sistema de toma de muestras en la tubería de circulación de soda y la nafta.

Realizar periódicamente un análisis a la nafta que sale del proceso y un análisis a la soda de recirculación. Verificar y comparar en materias primas la cantidad de MEROX.

Instalar un sistema de inyección de Merox que adicione la cantidad correcta del catalizador al proceso.

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45

4 NO Uso de equipo de protección para adicionar el MEROX.

No hay un seguimiento del manual de seguridad de la empresa. No existe conocimiento por parte del operador de los equipos de protección.

INHALACION: Dolor de cabeza, irritación de los ojos, nariz, garganta y pulmones, fatiga, náuseas, vómito. INGESTION: Irritación gastrointestinal, fatiga, pérdida de la conciencia. CONTACTO CON LA PIEL: Deja manchas en la piel por sus fuerte pigmentación, produciendo resequedad.

INHALACION: Traslade al aire fresco. Si no respira administre respiración artificial. Si respira con dificultad suministre oxígeno. Mantenga la víctima abrigada y en reposo. INGESTION: Suministre abundante agua o leche. CONTACTO CON LA PIEL: Retire la ropa y calzado contaminados. Lave la zona afectada con abundante agua y jabón, mínimo durante 15 minutos.

Instalar señalizaciones sobre la ubicación de los equipos de seguridad. Realizar capacitaciones sobre el uso y el manejo de equipos de seguridad.

Instalar señalizaciones sobre la ubicación de los equipos de seguridad. Realizar capacitaciones sobre el uso y el manejo de equipos de seguridad. Instalar un sistema de inyección del catalizador MEROX con el fin de evitar el contacto del operador con el catalizador.

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46

4.3 CALCULO DEL CAUDAL DE MEROX Según los datos experimentales de la UOP (Universal Oil Product), en el proceso

de regeneración de NaOH, la concentración de catalizador en la solución cáustica debe ser de 100ppm, lo que equivale a la adición de 1 lb. (0.432Kg) para cada 23.43 barriles (3,78m3) o (1009,4 galones).

Requerimientos para la nafta liviana de Cracking Los datos en el manual de operaciones para las unidades de tratamiento de

naftas de la unidad de ruptura catalítica (URC) de Ecopetrol, muestran que los requerimientos en barriles-día de NaOH para la nafta liviana son de 50 b/d lo que equivalen a 2154,1 gal/día.

Por lo tanto en un día se deben adicionar 2 libras de catalizador (específicamente

a la nafta liviana)

Datos obtenidos de la UOP, Merox ws Reagent40.

El catalizador Merox se suministra en galones plásticos de 4 kg. c/u y se inyecta a las naftas liviana y pesada de URC, en una concentración inicial de 1.0 lb. Merox por rada 1000 galones de soda cáustica circulante. Por lo tanto 1lb de MEROX equivale a 0.125 gal. Como se debe adicionar 2 lb se debe adicionar 0.25 gal/día.

Requerimientos para la nafta pesada de cracking Los datos en el manual de operaciones para las unidades de tratamiento de

naftas de la unidad de ruptura catalítica (URC) de Ecopetrol, muestran que los requerimientos en barriles-día de NaOH para la Nafta pesada son de 35 B/D lo que equivalen a 1508 gal/día.

Por lo tanto en un día se deben adicionar 1.5 libras de catalizador.

Por lo tanto si 1lb de MEROX equivale a 0.125 gal. Como se debe adicionar 1.5 lb se debe adicionar 0.1875 gal/día.

40Honeywell's UOP Technology Selected to Sweetening Merox Process Nafta. Disponible en: http://www.uop.com/?document=uop-the-role-of-the-merox-process-in-ultra-low-sulfur-transport-fuels-production-tech-paper&download=1 consultado 10 de junio de 2014.

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47

4.4 CALCULO DE LA BOMBA NEUMATICA DE INYECCION DE QUIMICOS Especificación (Chemical Injection Pumps) Williams Milton Roy Company, compañía especializada en la fabricación de bombas de inyección de químicos.

Requerimientos para la nafta liviana de cracking

Aplicación: 0.25 𝑔𝑎𝑙

𝑑𝑖𝑎 *

1 𝑑𝑖𝑎

24 ℎ= 0.0104 gal/h

Dentro de las especificaciones en el manual de operaciones para las unidades de tratamiento de naftas de la unidad de ruptura catalítica, se requiere mantener un delta de presión en el rango de 2.85/14 PSIG. Y conociendo la presión de soda (NaOH) que es de 77PSIG41. Entonces la presión que debe ejercer el MEROX estará dada por la siguiente ecuación: ΔP= P2 – P1 (Ec. 4) P2= Presión del Merox P1= Presión del NaOH ΔP=Diferencial de Presión del sistema. P2= ΔP + P1

P2= 14 PSIG + 77 PSIG P2= 91 PSIG Cabe resaltar que por cuestiones de diseño tomaremos la presión más alta del diferencial de presión 14 PSIG debido a que el sistema maneja un rango de 2,87 a 14 Psi. En la selección de la bomba escogimos a la empresa Williams Milton Roy Company por economía y por la gran gama de dispositivos de inyección de químicos que ofrecen al mercado, de igual forma para escoger el dispositivo se ofrece como iniciativa antes del cálculo, teniendo el caudal y la presión seleccionar la bomba, de acuerdo a la siguiente tabla:

41REFINERIA DE CARTAGENA S.A. Manual de Operaciones Para las Unidades de Tratamiento de Naftas de la Unidad de Ruptura Catalítica. p. 30.

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48

TABLA 1

Modelos de Bomba de Inyección de Quimicos V DUAL SEAL PLUNGLER.

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49

El tipo de bomba por especificaciones es CP125V125 según la presión y el caudal que se requiere. En la curva de operación de la bomba se marca la presión de 91 PSIG y se traza una línea perpendicular al punto de la presión hasta interceptar la curva de operación, luego se traza una línea paralela a la cuva hasta hallar el caudal requerido por la bomba: FIGURA 2.Curva de operación de la bomba V DUAL SEAL PLUNGLE Modelo CP125V125.

EL VALOR DEL FLUJO ES O.O65 GPH.

0.065 𝑔𝑎𝑙

ℎ * 3785

𝑐𝑐

𝑔𝑎𝑙 *

1 ℎ

60 𝑚𝑖𝑛*

1 𝑚𝑖𝑛

45 𝑠𝑡𝑟𝑜𝑘𝑒=0,09

𝑐𝑐

𝑠𝑡𝑟𝑜𝑘𝑒

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50

CONVERTIMOS EL FLUJO ACTUAL EN cc/min

0.25 𝑔𝑎𝑙

𝑑𝑖𝑎 * 3785

𝑐𝑐

𝑔𝑎𝑙 *

1 𝑑𝑖𝑎

24 ℎ*

1 ℎ

60 𝑚𝑖𝑛= 0.66

𝑐𝑐

𝑚𝑖𝑛

SE DIVIDE 0,66 cc/min ENTRE EL FLUJO OBTENIDO EN LA CURVA PARA

OBTENER LOS STROKE/min.

0.66𝑐𝑐

𝑚𝑖𝑛*

1 𝑠𝑡𝑟𝑜𝑘𝑒

0.09 𝑐𝑐=7.3

𝑠𝑡𝑟𝑜𝑘𝑒

𝑚𝑖𝑛

Este valor está dentro del rango que requiere la bomba. 1-45 como lo muestra la tabla 1. Para el cálculo de la presión de aire se utiliza la figura 2 en la cual la curva roja define la relación entre el suministro de presión aire / gas y la presión de descarga. Para cada presión de descarga hay un suministro de aire / gas mínimo requerido. Siempre se debe agregar 200 PSIa la presión de descarga con el fin de asegurar una inyección positiva para encontrar la presión de descarga en el eje horizontal y seguirlo hasta la curva roja. En ese punto se leelos requisitos de presión de aire / gas en el eje de la derecha en PSIG. La presión de alimentación mínima del aire / gas será para presiones de descarga que se encuentran a la izquierda de la línea límite de 35 PSIG como es nuestro caso. REQUERIMIENTOS PARA LA NAFTA PESADA DE CRAKING.

Aplicación: 0.1875 𝑔𝑎𝑙

𝑑𝑖𝑎 *

1 𝑑𝑖𝑎

24 ℎ= 0.00781 gal/h

Dentro de las especificaciones en el manual de operaciones para las unidades de tratamiento de naftas de la unidad de ruptura catalítica, se requiere mantener un delta de presión en el rango de 2.85/14 PSIG. Y conociendo la presión de soda (NaOH) para la nafta pesada es de 70.5PSIG. Entonces la presión que debe ejercer el MEROX estará dada por la siguiente ecuación: ΔP= P2 – P1 P2= Presión del Merox P1= Presión del NaOH ΔP=Diferencial de Presión del sistema.

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P2= ΔP + P1

P2= 14 PSIG + 70.5 PSIG P2= 85 PSIG Cabe resaltar que por cuestiones de diseño tomaremos la presión más alta del diferencial de presión 14 PSIG debido a que el sistema maneja un rango de 2,87 a 14 Psi. Teniendo el caudal y la presión seleccionar la bomba, de acuerdo a la tabla 1: El tipo de bomba por especificaciones es CP125V125 según la presión y el caudal que se requiere. En la curva de operación de la bomba se marca la presión de 85 PSIG y se traza una línea perpendicular al punto de la presión hasta interceptar la curva de operación, luego se traza una línea paralela a la curva hasta hallar el caudal requerido por la bomba: EL VALOR DEL FLUJO ES O.O65 GPH.

0.068 𝑔𝑎𝑙

ℎ * 3785

𝑐𝑐

𝑔𝑎𝑙 *

1 ℎ

60 𝑚𝑖𝑛*

1 𝑚𝑖𝑛

45 𝑠𝑡𝑟𝑜𝑘𝑒= 0,095

𝑐𝑐

𝑠𝑡𝑟𝑜𝑘𝑒

CONVERTIMOS EL FLUJO ACTUAL EN cc/min

0.1875 𝑔𝑎𝑙

𝑑𝑖𝑎 * 3785

𝑐𝑐

𝑔𝑎𝑙 *

1 𝑑𝑖𝑎

24 ℎ*

1 ℎ

60 𝑚𝑖𝑛= 0.49

𝑐𝑐

𝑚𝑖𝑛

Se divide 0.49 cc/min entre el flujo obtenido en la curva para obtener los STROKE/min.

0.49𝑐𝑐

𝑚𝑖𝑛*

1 𝑠𝑡𝑟𝑜𝑘𝑒

0.095 𝑐𝑐=5.2

𝑠𝑡𝑟𝑜𝑘𝑒

𝑚𝑖𝑛

Este valor está dentro del rango que requiere la bomba. 1-45 como lo muestra la tabla 1. Para el cálculo de la presión de aire se utiliza la figura 2 en la cual la curva roja define la relación entre el suministro de presión aire / gas y la presión de descarga.

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Para cada presión de descarga hay un suministro de aire / gas mínimo requerido. Siempre se debe agregar 200 PSIa la presión de descarga con el fin de asegurar una inyección positiva para encontrar la presión de descarga en el eje horizontal y seguirlo hasta la curva roja. En ese punto se leen los requisitos de presión de aire / gas en el eje de la derecha en PSIG. La presión de alimentación mínima del aire / gas será para presiones de descarga que se encuentran a la izquierda de la línea límite de 35 PSIG como es nuestro caso. 4.5 SELECCIÓN DEL TIPO DE MATERIAL DEL PISTÓN Los materiales disponibles varían en dureza y la compatibilidad química. La dureza es una propiedad clave al seleccionar el material del pistón adecuado, los materiales más duros del émbolo no sólo proporcionan una vida más larga del pistón, sino que también proporcionan una mayor vida útil del sello. Un émbolo duro es una necesidad cuando el bombeo de una sustancia química es propenso a la cristalización o si el producto químico está contaminado. A continuación se muestra una tabla que compara la compatibilidad y la dureza propiedades químicas de cada material.

TABLA 2. SELECCIÓN DEL MATERIAL DEL PISTÓN

De la cual escogimos el uso de cerámica debido a su extrema dureza y una excelente inercia química. 4.6 SELECCIÓN DEL MATERIAL DE LA CAMARA DE SELLADO El material del sello debe se eligió con el fin de satisfacer tanto la resistencia química y a las presiones / temperaturas a las que se está operando. A continuación se muestra tabla general para la selección de material de sellado.

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TABLA 3. MATERIALES DE LA CAMARA DE SELLADO

La selección del material de sellado adecuado para su aplicación es importante ya que va a permitir un mejor desplazamiento del pistón dentro de la recamara al igual que permite escoger el rango de presiones con la que se va a trabajar. Escogimos los materiales de plástico duro (PE, TC o TG) ya que proporcionan una excelente vida útil en comparación de los elastómeros (V, BR, K o EPR) que ofrecen una mayor sellado a baja presión, pero no proporcionan la misma dureza o resistencia al desgaste.

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54

4.7 DIMENSIONES FÍSICAS Y ESPECIFICACIONES FIGURA 3. Dimensiones y especificaciones de la bomba V seal plungel.

Figura y diseño especificado de la compañía William Milton Roy. 15 Julio de 2014.

TABLA 4.

ESPECIFICACIONES FISICAS DE LA BOMBA

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TABLA 5. ESPECIFICACIONES FISICAS DEL ESQUEMA DE LA BOMBA

4.8 CRITERIOS DE INSTALACIÓN DE SISTEMAS DE BOMBEO 4.8.1. Ubicación de la bomba Se debe verificar el espacio de trabajo a fin de asegurar una accesibilidad adecuada para labores de mantenimiento. Las bombas deben estar lo más cerca posible de la fuente del líquido y siempre que sea posible la línea de centros de la bomba se

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encuentre localizada por debajo del nivel de líquido a bombear en el depósito de succión42. Instalación de la bomba

Previo a la instalación de la bomba, revise cuidadosamente que no presente ningún daño que haya podido ser causado durante su transportación. En caso de que la bomba presente alguno, contacte a su distribuidor autorizado Williams Milton Roys o contacte al departamento de Servicio a Clientes en el número (800) 235-3421 o en el (215) 293-0415 para confirmar el estado del daño ocasionado. Si se determina que éste fue causado durante la transportación, deberá presentar una queja ante la compañía de transporte. Asegúrese de que todos los componentes necesarios se encuentran en el sistema de inyección y que funcionan correctamente:

Wetted Parts: 316 SS

Check Valves:

Body/Retainer/Ball: 316 SS

Spring: Elgiloy

Seat: TFE

Plunger: As specified

Bleeder: 316 SS

Seals: As specified

Pneumatic Section:

Motor Cylinder Face Plate: 316 SS (V Model)

Piston: Anodized Aluminum

Piston Seal: Buna N

Return Spring: 17-7ph

Controller - MK XII A: 316 SS (V Model)

Anodized Aluminum (X Model) Se recomienda que el montaje de la bomba se lleve a cabo de manera vertical en todos los modelos de la serie Cp125v125. En el sistema se conecta la bomba con sus respectivos accesorios a la succión y al tanque de Merox. Se atornilla fijamente el distribuidor regulador de aire a la bomba para ajustar el Stroke. Luego se fija el otro tramo de la descarga a la línea de inyección.

42Oyarvide Bruno Reynaldo Manuel, Udeos Zabala Edwin Javier, Diseño de un Sistema de Bombeo para una Planta de Recolección y Procesamiento de Aceite Usado para Reciclaje o Reutilización. p 127. Consultado 27 de julio 2014.

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4.8.2. Cimentaciones y pernos de anclaje Las cimentaciones pueden consistir en cualquier estructura suficientemente resistente que ofrezca un soporte rígido y permanente a toda el área de la placa de base para absorber cualquier esfuerzo y choques normales. Las cimentaciones de concreto construidas sobre un suelo firme suelen ser las más adecuadas. Con respecto al perno de anclaje se recomienda rodearlo con mangas o camisas tubulares de tres o cuatro diámetros mayores que el diámetro del perno. Después de colar el concreto de los cimientos, se sujeta el tubo con firmeza en su lugar, pero el perno se puede mover al agujero correspondiente de la placa base43.

FIGURA 4. INSTALACIÓN DEL PERNO DE ANCLAJE.

Cuando las operaciones de alineamiento de bandas y poleas hayan finalizado y los pernos de anclaje hayan sido ajustados manualmente, se debe rellenar el espacio (entre la base del equipo y el cimiento) con una lechada de cemento (mortero) constituido por la mezcla de una parte de cemento puro y dos partes de arena para agregado y suficiente agua para ocasionar que la mezcla fluya con libertad debajo de la base (consistencia cremosa espesa). 4.8.3. Tuberías de succión y descarga La tubería de succión debe ser tan corta y directa como sea posible. Si se requiere instalar una tubería larga, se debe aumentar el diámetro del tubo, a fin de reducir las pérdidas por fricción. Si el diámetro de la tubería de succión es mayor que el de la boquilla de succión se debe utilizar reductores excéntricos para evitar que se

43 Ibid. p 127.

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formen bolsas de aire. Como en este caso la fuente de suministro está sobre el nivel del eje de la bomba (succión positiva), el lado recto del reductor debe estar en la parte inferior.

FIGURA 5. FORMA DE INSTALAR EL REDUCTOR EXCÉNTRICO

Los codos y otros accesorios junto a la succión de la bomba deben colocarse con cuidado para evitar la alteración del flujo uniforme hacia el impulsor de la bomba. Los codos de radio largo son los más adecuados para las tuberías de succión porque generan menor fricción y producen una distribución más uniforme del caudal que los codos estándar. Al estar diseñados los sistemas de bombeo con succión positiva, se debe instalar una válvula de compuerta en la tubería de succión para efectos de mantenimiento. En el caso de la tubería de descarga deben instalarse a la salida de la bomba, una válvula de retención y una válvula de compuerta, en ese orden. La válvula de retención sirve para evitar el retorno del líquido cuando se detenga la bomba, así como también ayuda a proteger contra el incremento súbito de presión en el sistema (golpe de ariete)44

5. ANALISIS DE COSTOS Y BENEFICIOS Luego de haberse definido el diseño de un sistema de inyección de catalizador Merox para el tratamiento de nafta liviana y pesada de la planta de crudo de Ecopetrol S.A y haber determinado o escogido las instalaciones, el equipo de bombeo y los accesorios para el sistema de bombeo, es muy importante cuantificar el presupuesto total para llevar a cabo la ejecución del proyecto y determinar si este proyecto es viable o no lo es. Para el presente proyecto el presupuesto se elaboró en base a precios unitarios de cotizaciones en el mercado Colombiano. Cabe resaltar que los datos de los valores indicados son precios manejados hasta la fecha de haber culminado el plan de diseño por lo tanto no se deben establecer como valores definidos en su totalidad.

44 Ibid. p 129.

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TABLA 6. COSTO DE EQUIPOS Y DISPOSITIVOS (SISTEMA DE RECEPCIÓN)

TABLA 7.

BENEFICIOS DEL PROYECTO

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TABLA 8.

ANALISIS DE COSTO BENEFICIO

Interpretación de los resultados: • La fila 2 muestra los gastos actuales de la empresa. • La fila 9 muestra el factor de descuento el cual se adecua de acuerdo al periodo de adaptación del proyecto y que varía conforme lo adjudique la empresa proveedora. • Las filas 11 y 12 muestran los costos y beneficios descontados, que han sido descontados en COP del año base (año en que se inicia el proyecto). • La fila 13 muestra el valor neto descontado, que es la suma de las filas 11 y 12. • La fila 14 muestra el valor neto acumulado para todos los años. Es positivo porque se ha completado el período de recuperación de la inversión (Payback period). • La fila 16 muestra el VAN o valor presente del proyecto; esto significa que el proyecto entero es económicamente equivalente a esa cantidad de dinero ahora • La relación B - C muestra, en este caso, que el proyecto es beneficioso.

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Según datos recogidos procedentes de materia primas mensualmente Ecopetrol

invierte en Merox 4.350.000 lo que equivale a 15 galones de Merox mensuales. Datos recogidos en las encuestas y en las entrevistas realizadas a los operadores arrojan que diariamente están adicionando ½ galón que equivale en el proceso realizado ¼ de galón de Merox por turno, turnos de 2:00 am a 10:00 am y 10:00 am a 6:00 pm. Este proceso de adición de Merox por parte del operador es totalmente erróneo ya que en los datos experimentales de la UOP (Universal Oil Product), en el proceso de regeneración de NaOH, la concentración de catalizador en la solución cáustica debe ser de 100ppm, lo que equivale a la adición de 1 lb. (0.432Kg) para cada 23.43 barriles (3,78m3) o (1009,4 galones), es decir, que en vez de adicionar 1/8 de galón de Merox adicionan ¼ lo que amerita gasto del material.

COSTO DEL MEROX EN EL PROCESO ACTUAL

MEROX (galones)- mes Costo (COP)- mes

15 4.350.000

Anualmente Ecopetrol gasta 52.200.000 COP

Otro beneficio importante sería que el proceso si estaría especificando con la

cantidad correcta de Merox la regeneración de la soda, además, que aunque en el proceso se garantiza la regeneración debido a la mayor cantidad de catalizador adicionado, implementado el proyecto se estaría obteniendo los mismos resultados pero con menor cantidad de materia prima utilizada.

Es importante resaltar que al implementar este sistema se estaría estableciendo un proceso más seguro y viable para la salud del operador ya que actualmente el operador toma el recipiente de Merox con sus manos sin usar ningún implemento de seguridad lo que ocasionaría serios daños a su integridad física ya que este catalizador tiende a ser mutagenico, cancerígeno, y se propaga en inhalaciones tanto liquidas como vapor, siendo un agente químico de alta peligrosidad. Este proyecto respaldaría de igual forma el área de HSEQ de la empresa ya que este departamento no tiene conocimiento sobre la problemática presentada en la planta de tratamiento de naftas.

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6. DISEÑO DEL SISTEMA DE INYECCION DE CATALIZADOR MEROX.

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6.1 ESQUEMA ADAPTADO AL PROCESO.

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7. CONCLUSIONES Como primera instancia, a partir del análisis de costos, se concluye que con la implementación de este sistema se logra un ahorro aproximado de un 50 % del catalizador. Se está ahorrando 7.5 galones de Merox al mes. También se garantizara la cantidad adecuada de catalizador Merox que se debe adicionar a la soda caustica evitando sobrecostos por consumo del catalizador. Al implementar este sistema se estaría estableciendo un proceso más seguro y viable para la salud del operador. Así el operador ya no tendrá que tomar el recipiente de Merox con sus manos, lo que le venía ocasionando serios daños a su integridad física ya que este catalizador tiende a ser mutagenico, cancerígeno, y se propaga en inhalaciones tanto líquidas como vapor, siendo un agente químico de alto riesgo. Este proyecto respaldaría de igual forma el área de HSEQ de la Refinería de Cartagena, ya que este departamento no tiene conocimiento sobre la problemática presentada en la planta de tratamiento de naftas.

8. RECOMENDACIONES Se recomienda por cada turno ajustar la presión de aire para efectuar un buen caudal que permita adicionar la cantidad adecuada al sistema.

Es indispensable verificar en la línea de nivel del PORTA FEED de Merox que la cantidad de catalizador que se está dosificando es la adecuada. En dado caso que no se esté presentando disminución del nivel modificar la presión del aire.

Cada vez que el PORTA FEED presente un nivel de 2 a 2.5 litros ser reportado al departamento de materias primas para que posteriormente sea llenado con la sustancia, ya que si se deja bajar más de este nivel la bomba no succionaría el líquido y presentaría problemas ocasionando un deterioro prematuro del equipo. Cabe recomendar, que se aumenten las charlas y actividades preventivas, simbolizar áreas de trabajo así como el uso correcto y adecuado del equipo de protección personal.

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REFERENCIAS ANONIMO. Ley N° 1562 11 de julio 2012. (En línea). Disponible en: http://wsp.presidencia.gov.co/Normativa/Leyes/Documents/ley156211072012.pdf Consultado el 3 de octubre de 2013. ANONIMO. NFPA (National Fire Protection Association). Disponible en: http://www .nfpa.org/codes-and-standards/document-information-pages?mode=code& code =704. Consultado el 4 de octubre de 2013. ANONIMO. Reglamentación de la ley nº 1333 del medio ambiente. (En línea). Disponible en: http://biblioteca.unmsm.edu.pe/redlieds/Recursos/archivos/Legis lacion/Bolivia/reglamento_residuos.pdf. Consultado el 3 de octubre de 2013. CALDERON GARCIA, Carlos Alberto. Análisis Descriptivo Del Proceso Merox Para La Obtención de Gasolinas Desulfuradas En la Refinería Estatal de Esmeraldas. Quito Ecuador, 2010, 105p. (En línea). Disponible en:http://repositorio.ute.edu.ec/bitstream/123456789/5842/1/42751_1.pdf CURSO RIESGOS ÁCIDO SULFHÍDRICO. Manual Para el Alumno Características del ácido sulfhídrico. p.4. (En línea). Disponible en: http://ww3.achs.cl/ws/wps/wcm/connect/9799620049658ae68787973a810f6028 /Manual+Alumno+-+Riesgos+%C3%A1cido+sulfh%C3%ADdrico.pdf?MOD= AJPERES&CACHEID=9799620049658ae68787973a810f6028 DEPARTAMENTO DE GESTIÓN INTEGRAL DE RIESGO OPERACIONAL. Manual de Procedimiento para el manejo seguro de sustancias químicas en refinería de Cartagena, p.13 GALVIS PINZON DIANA PATRICIA. Elaboración de una guía para el manejo Seguro De Sustancias Químicas en las áreas Industriales. (En línea).Disponible en:www.tangara.uis.edu.co GESTION RACIONAL Y SOSTENIBLES DE SUSTANCIAS QUIMICAS. Un manual para los trabajadores y los sindicatos. Copyright 2008, programa de naciones unidas para el Medio ambiente. HASKEL COMPANY INTERNATIONAL, gama haskel de dispositivos de control de tasa de inyección (IRCD), Burbank, California, E.U.A. (En línea).Disponible en: http://www.haskel.fr/Files/Haskel-UK/Global/US-en/026_IRCD_Catalog_ES.pdf Honeywell's UOP Technology Selected to Sweetening Merox Process Nafta. Disponible en:http://www.uop.com/?document=uop-the-role-of-the-merox-process-in-ultra-low-sulfur-transport-fuels-production-tech-paper&download=1

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INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE CALKINÍ EN EL ESTADO DE CAMPECHE (ITESCAM). Diseños no experimentales de la investigación. (En línea).Disponible en:http://www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r8 2478.pdf. MANUAL BASICO DE SEGURIDAD PARA LA PYME. Tipos de Riesgos. (En línea).Disponible en:http://www.cleaedu.com/pdf/diplomados/aulas/salud/mdt/prezi /mdt008-6-tipos-de-riesgo.pdf MUÑOS PRIOR, Marco Antonio, Innovación Tecnológica en Sistemas de Bombeo para Fluidos de Alta Viscosidad, México D.F, Marzo 2011. (En línea).Disponibleen:http://www.bibliosepi.esimez.ipn.mx/mecanica/2011/Innovacion%20tecnologica%20en%20sistemas%20de %20bombeo.pdf MURILLO BARRAGAN ZARAHI, CASTRO CASTRO MARIA ALEJANDRA, SOLIS MATA BRENDA, ANAHI RONQUILLO SOSA, TANIA ESTRELLA. Enfoques Cuantitativo y Cualitativo de la Investigación en Ciencias Sociales. Disponible en: http://www.tlalpan.uvmnet.edu/oiid/download/Enfoques%20cualitativo%20cuantitativo_04_CSO_PSIC_PICS_E.pdf REFINERIA DE CARTAGENA S.A. Manual de Operaciones Para las Unidades de Tratamiento de Naftas de la Unidad de Ruptura Catalítica. p. 30. OYARVIDE BRUNO REYNALDO MANUEL, UDEOS ZABALA EDWIN JAVIER, Diseño de un Sistema de Bombeo para una Planta de Recolección y Procesamiento de Aceite Usado para Reciclaje o Reutilización. p 127. Consultado 27 de julio 2014. UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA. Proyecto Educativo Bonaventuriano, Bogotá D.C., Colombia, 2007, p. 43. Ehsani, Mohammad; Safadoost, Ali Reza;. “Kinetic Study of Ethyl Mercaptan Oxidation in Presence of Merox Catalyst”. Vol. 32, No. 2, 2013. Iran.J.Chem.Eng. http://manuelriesgo.com/docstecnicas/seguridad/FS_PI419_0050.pdf

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ANEXOS Anexo A. Presupuesto.

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Anexo B Tabla para la selección de bombas.

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Anexo C. Imágenes de la planta. RECIRCULACION DE SODA

SISTEMA ACTUAL DE ADICION DE MEROX

GALON DE MEROX PORTA FEED DE MEROX

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SISTEMA DE LLENADO DEL PORTA FEED

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Anexo D TABLA NFPA DE INPLEMENTOS DE PROTECCIÓN Y MANEJO DEL CATALIZADOR MEROX EN LA REFINERIA.

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Anexo E GRAFICAS DE SELECCIÓN DE BOMBAS

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Anexo F Encuesta

Encuesta de inspección referente al manejo del catalizador MEROX

Estudiantes de Ingeniería Química: Alfonso Vasquez Castellanos Amilkar Canabal Marrugo

Objetivo:Identificar el grado de

conocimiento que tiene el operador sobre la peligrosidad que presenta la manipulación del catalizador Merox.

Fecha:

NOMBRE DEL ENCUESTADO:

Cargo:

No. Preguntas S N NP Obs.

1. ¿La empresa le suministra los implementos de seguridad para la manipulación del catalizador Merox?

2. ¿Conoce usted de las hojas de seguridad, señalización y condiciones de manipulación del catalizador Merox?

3. ¿Considera que las condiciones de manipulación de estas sustancias son las adecuadas?

4. ¿Ha presentado problemas en la manipulación del catalizador Merox? Cual.

5. ¿Considera usted que se debe implementar un sistema que adicione la cantidad adecuada de catalizador Merox?

6. ¿Tiene conocimiento de lo que puede ocurrir si no adiciona la cantidad establecida de catalizador Merox en la regeneración de NaOH? Cual.

7. ¿Teniendo en cuenta el riesgo que puede generar la manipulación de catalizador Merox, ha sentido temor de agregar la sustancia?

8. ¿Los recipientes del catalizador son adecuados para su manejo?

9. ¿Se ha visto afectado por la adición o por la manipulación del catalizador Merox?

10. ¿Cada recipientes en que esta envasado el Merox es inactivado antes de salir del departamento?