REFINERÍA AMUAY_TRABAJO_EXP TERMODINAMICA

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REFINERA AMUAY

REFINERA AMUAYACERCA DE EXPLOSIN OCURRIDA EL DA 25/08/2012Acosta IsaacAazco ManuelBlanco EugenioCordero DeivyDLima DanielaDe la Hoz MarianaEloy CsarHidalgo VictorLizarraga StivalyMarcano JoseMaricuto ErilingOseche LauraRivera RaymerVaamonde Daniela

INTRODUCCIN

Mucho antes de entrar en detalles respecto a la refinera de Amuay y los sucesos que giran alrededor del siniestro ocurrido en los tanques de almacenamiento es conveniente conocer un poco acerca de lo que es una refinera y otros datos importantes. En principio puede describirse un poco lo que significa el refino del petrleo, este proceso comienza con la destilacin, o fraccionamiento, de los crudos en grupos de hidrocarburos separados; es decir, consiste en el empleo de sustancias qumicas, catalizadores, calor y presin para separar y combinar los tipos bsicos de molculas de hidrocarburos que se hallan de forma natural en el petrleo crudo, transformndolos en grupos de molculas similares. Los procesos y operaciones termodinmicas que intervienen en el refino se tratarn un poco ms detalladamente en captulos posteriores, al igual que los procedimientos de salud y seguridad involucrados como normativa para tales fines.

NDICECONCEPTOS BSICOS

Refinera Procesos de refinacin

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TRATAMIENTO PREVIO DEL PETRLEO CRUDO

Desalinizacin

Procesos de separacin del petrleo crudo Destilacin atmosfrica Destilacin al vaco Columnas de destilacin Procesos de craqueo Procesos de craqueo trmico Ruptura de la viscosidad Craqueo en fase de vapor Coquizacin Procesos de craqueo cataltico Riesgos laborales en estos procesos

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PROCESOS DE COMBINACIN

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Polimerizacin Alquilacin Procesos de rectificacin Reforma cataltica Isomerizacin Produccin de hidrgeno (reforma al vapor) Operaciones auxiliares de las refineras Tratamiento de las aguas residuales Tratamiento previo Eliminacin del agua amarga Tratamiento secundario Tratamiento terciario Torres de refrigeracin Calentadores, intercambiadores de calor y enfriadores de proceso Sistemas de descarga de presin y de llama Vlvulas de seguridad Operaciones con turbinas y compresores de gas y de aire Compresores de aire y de gas Turbinas Bombas, tuberas y vlvulas Almacenamiento en depsitos Manipulacin, expedicin y transporte

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ACTIVIDADES E INSTALACIONES DE SOPORTE DE LAS REFINERAS

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Actividades administrativas Construccin y mantenimiento Aislamiento Bloqueo/etiquetado Metalurgia Almacenes Laboratorios Seguridad e higiene ambiental e industrial Programas de seguridad Actividades administrativas Construccin y mantenimiento Aislamiento Bloqueo/etiquetado Metalurgia Almacenes Laboratorios Seguridad e higiene ambiental e industrial Programas de seguridad

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REFINERAS EN EL MUNDO

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CENTRO DE REFINACIN DE PARAGUAN, VENEZUELA

Breve historia

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AMUAY: LA REFINERA MS GRANDE DEL PARQUE REFINADOR DE VENEZUELA

Breve historia Unidades de proceso de la refinera MATERIA PRIMA DESTILACIN ATMOSFRICA DESTILACIN AL VACO HIDROTRATADORAS UNIDAD DE CRAQUEO DESASFALTACIN TORRE ANTORCHA TORRES DE ENFRIAMIENTO TUBERAS, BOMBAS, SENSORES Y MONITORES ALMACENAMIENTO OPERACIONES PORTUARIAS Y PLANTA DE VENTAS PROTECCIN PERSONAL Y ENTRENAMIENTO 43

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ACERCA DEL SINIESTRO OCURRIDO EN LA REFINERA AMUAY

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Registro de accidentes Lo que dicen las noticias Las versiones de la tragedia en Amuay

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BIBLIOGRAFA69

CONCEPTOS BSICOSREFINERABsicamente una refinera es una plataforma industrial destinada a la refinacin del petrleo, por medio de la cual, mediante un proceso adecuado, se obtienen diversos combustibles fsiles capaces de ser utilizados en motores de combustin: gasolina, gasleo, etc. Adems, y como parte natural del proceso, se obtienen diversos productos tales como aceites minerales y asfaltos.PROCESOS DE REFINACINA continuacin, un cuadro resumen de la historia del proceso de refinacin del petrleo:

El refino de hidrocarburos consiste en el empleo de sustancias qumicas, catalizadores, calor y presin para separar y combinar los tipos bsicos de molculas de hidrocarburos que se hallan de forma natural en el petrleo crudo, transformndolos en grupos de molculas similares. Es decir: se reorganizan las estructuras y los modelos de enlaces de las molculas bsicas y se convierten en molculas y compuestos de hidrocarburos con ms valor. El factor ms significativo del proceso de refino no son los compuestos qumicos que intervienen, sino el tipo de hidrocarburo (parafnico, naftnico o aromtico).El refino del petrleo comienza con la destilacin, o fraccionamiento, de los crudos en grupos de hidrocarburos separados. Los productos resultantes estn directamente relacionados con las caractersticas del petrleo crudo que se procesa. La mayora de estos productos de la destilacin se convierten a su vez en productos ms tiles cambiando sus estructuras fsicas y moleculares mediante craqueo, reforma y otros procesos de conversin. A continuacin, estos productos se someten a diversos procesos de tratamiento y separacin (extraccin, hidrotratamiento y desmercaptanizacin), para obtener productos terminados. Mientras que las refineras ms sencillas se limitan generalmente a la destilacin atmosfrica y al vaco, en las refineras integradas se hace fraccionamiento, conversin, tratamiento y mezcla con lubricante, combustibles pesados y fabricacin de asfalto, y, en ocasiones, procesado petroqumico. Los procesos y operaciones de refino de petrleo se clasifican bsicamente en: separacin, conversin, tratamiento, formulacin y mezcla, operaciones auxiliares y operaciones fuera de proceso.Separacin. El petrleo crudo se separa fsicamente, mediante fraccionamiento en torres de destilacin atmosfricas y de vaco, en grupos de molculas de hidrocarburos con diferentes intervalos de temperaturas de ebullicin, denominados fracciones.Conversin. Los procesos de conversin ms utilizados para modificar el tamao y/o la estructura de las molculas de hidrocarburos, son los siguientes: Descomposicin (divisin) mediante hidrocraqueo, craqueo trmico y cataltico, coquizacin y ruptura de la viscosidad; Unificacin (combinacin) mediante alquilacin y polimerizacin; Alteracin (rectificacin) con isomerizacin y reforma cataltica, Tratamiento.TRATAMIENTO PREVIO DEL PETRLEO CRUDODesalinizacinEl petrleo crudo suele contener agua, sales inorgnicas, slidos en suspensin y trazas metlicas solubles en agua. El primer paso del proceso de refino consiste en eliminar estos contaminantes mediante desalinizacin (deshidratacin), a fin de reducir la corrosin, el taponamiento y la formacin de incrustaciones en el equipo, y evitar el envenenamiento de los catalizadores en las unidades de proceso. Tres mtodos usuales de desalinizacin del petrleo crudo son la desalinizacin qumica, la separacin electrosttica y el filtrado. En la desalinizacin qumica se aaden al crudo agua y surfactantes qumicos (desemulsificantes), se calientan para que las sales y otras impurezas se disuelvan en el agua o se unan a ella, y despus se dejan reposar en un tanque, donde se decantan. En la desalinizacin elctrica se aplican cargas electrostticas de alto potencial para concentrar los glbulos de agua suspendidos en la parte del fondo del tanque de decantacin. Los surfactantes se aaden slo cuando el crudo contiene gran cantidad de slidos en suspensin. Un tercer proceso, menos comn, consiste en filtrar el petrleo crudo calentado utilizando tierra de diatomeas como medio filtrante.Figura 1 Proceso de desalinizacin (tratamiento previo)En la desalinizacin qumica y electrosttica, el crudo utilizado como carga se calienta a una temperatura entre 66 C y 177 C, para reducir la viscosidad y la tensin superficial con objeto de facilitar la mezcla y la separacin del agua. La temperatura est limitada por la presin de vapor del crudo que sirve de materia prima. Ambos mtodos de desalinizacin son continuos.Puede aadirse un custico o un cido para ajustar el pH del bao de agua, y amonaco para reducir la corrosin. El agua residual, junto con los contaminantes, se descarga por el fondo del tanque de decantacin a la instalacin de tratamiento de agua residual. El petrleo crudo desalinizado se extrae continuamente de la parte superior de los tanques de decantacin y se enva a una torre de destilacin atmosfrica (fraccionamiento) de crudo.Una desalinizacin inadecuada origina incrustaciones en los tubos de los calentadores y de los intercambiadores de calor de todas las unidades de proceso de la refinera, lo que restringe el flujo de producto y la transferencia trmica, y origina averas debido al aumento de presiones y temperaturas. La presurizacin excesiva de la unidad de desalinizacin provocar averas.Tambin causa averas la corrosin, que se produce debido a la presencia de cido sulfhdrico, cloruro de hidrgeno, cidos naftnicos (orgnicos) y otros contaminantes del petrleo crudo. La corrosin tiene lugar cuando las sales neutralizadas (cloruros y sulfuros de amonio) se mojan por el agua condensada. Al ser la desalinizacin un proceso cerrado, existe poco riesgo potencial de exposicin al petrleo crudo o las sustancias qumicas de proceso, a menos que se produzca una fuga o emanacin. Es posible que se origine un incendio a causa de una fuga en los calentadores, lo que permitira la liberacin de componentes del crudo con bajo punto de ebullicin.Dependiendo del crudo utilizado como carga y de los productos qumicos de tratamiento empleados, el agua residual contendr cantidades variables de cloruros, sulfuros, bicarbonatos, amonaco, hidrocarburos, fenol y slidos en suspensin. Si se utiliza tierra de diatomeas en la filtracin, debern minimizarse o controlarse las exposiciones, ya que la tierra de diatomeas puede contener slice con partculas de granulometra muy fina, por lo que presenta un riesgo respiratorio potencial.Procesos de separacin del petrleo crudoEl primer paso en el refino de petrleo es el fraccionamiento del crudo en torres de destilacin atmosfrica y al vaco. El petrleo crudo calentado se separa fsicamente en distintas fracciones de destilacin directa, diferenciadas por puntos de ebullicin especficos y clasificados, por orden decreciente de volatilidad, en gases, destilados ligeros, destilados intermedios, gasleos y residuo.El fraccionamiento funciona porque la gradacin de temperatura desde el fondo al extremo superior de la torre de destilacin hace que los componentes con punto de ebullicin ms alto se condensen primero, en tanto que las fracciones con punto de ebullicin ms bajo alcanzan mayor altura en la torre antes de condensarse. En el interior de la torre, los vapores ascendentes y los lquidos descendentes (reflujo) se mezclan a niveles en los que sus composiciones respectivas estn equilibradas entre s.En dichos niveles (o fases) estn dispuestos unos platos especiales que extraen una fraccin del lquido que se condensa en cada nivel. En una unidad ordinaria de destilacin de crudo en dos fases, la torre atmosfrica, que produce fracciones y destilado ligeros, va seguida inmediatamente de una torre de destilacin al vaco que procesa los productos residuales atmosfricos. Despus de la destilacin, slo unos pocos hidrocarburos son adecuados para utilizarlos como productos acabados sin necesidad de un proceso ulterior.Destilacin atmosfricaEn las torres de destilacin atmosfrica, el crudo desalinizado se precalienta utilizando calor recuperado del proceso. Despus pasa a un calentador de carga de crudo de caldeo directo, y desde all a la columna de destilacin vertical, justo por encima del fondo, a presiones ligeramente superiores a la atmosfrica y a temperaturas comprendidas entre 343 C y 371 C, para evitar el craqueo trmico que se producira a temperaturas superiores. Las fracciones ligeras (de bajo punto de ebullicin) se difunden en la parte superior de la torre, de donde son extradas continuamente y enviadas a otras unidades para su ulterior proceso, tratamiento, mezcla y distribucin.

Figura 2 Proceso de destilacin atmosfricaLas fracciones con los puntos de ebullicin ms bajos (el gas combustible y la nafta ligera) se extraen de la parte superior de la torre por una tubera en forma de vapores. La nafta, o gasolina de destilacin directa, se toma de la seccin superior de la torre como corriente de productos de evaporacin. Tales productos se utilizan como cargas petroqumicas y de reforma, material para mezclas de gasolina, disolventes y GPL.Las fracciones del rango de ebullicin intermedio (gasleo, nafta pesada y destilados) se extraen de la seccin intermedia de la torre como corrientes laterales y se envan a las operaciones de acabado para su empleo como queroseno, gasleo diesel, fuel, combustible para aviones de reaccin, material de craqueo cataltico y productos para mezclas. Algunas de estas fracciones lquidas se separan de sus residuos ligeros, que se devuelven a la torre como corrientes de reflujo descendentes.Las fracciones pesadas, de alto punto de ebullicin (denominadas residuos o crudo reducido), que se condensan o permanecen en el fondo de la torre, se utilizan como fuel, para fabricar betn o como carga de craqueo, o bien se conducen a un calentador y a la torre de destilacin al vaco para su ulterior fraccionamiento

Figura 3 Esquema del proceso de destilacin atmosfrica

Destilacin al vacoLas torres de destilacin al vaco proporcionan la presin reducida necesaria para evitar el craqueo trmico al destilar el residuo, o crudo reducido, que llega de la torre atmosfrica a mayores temperaturas. Los diseos internos de algunas torres de vaco se diferencian de los de las torres atmosfricas en que en lugar de platos se utiliza relleno al azar y pastillas separadoras de partculas areas. A veces se emplean tambin torres de mayor dimetro para reducir las velocidades. Una torre de vaco ordinaria de primera fase produce gasleos, material base para aceites lubricantes y residuos pesados para desasfaltacin de propano. Una torre de segunda fase, que trabaja con un nivel menor de vaco, destila el excedente de residuo de la torre atmosfrica que no se utiliza para procesado de lubricantes, y el residuo sobrante de la primera torre de vaco no utilizado para la desasfaltacin.Por lo comn, las torres de vaco se usan para separar productos de craqueo cataltico del residuo sobrante. Asimismo, los residuos de las torres de vaco pueden enviarse a un coquificador, utilizarse como material para lubricantes o asfalto, o desulfurarse y mezclarse para obtener fuel bajo en azufre.Columnas de destilacinEn las refineras hay muchas otras torres de destilacin ms pequeas, denominadas columnas, diseadas para separar productos especficos y exclusivos, todas las cuales trabajan segn los mismos principios que las torres atmosfricas. Por ejemplo, un despropanizador es una columna pequea diseada para separar el propano del isobutano y otros componentes ms pesados. Para separar el etilbenceno y el xileno se utiliza otra columna ms grande. Unas torres pequeas de burbujeo, llamadas torres rectificadoras, utilizan vapor para eliminar vestigios de productos ligeros (gasolina) de corrientes de productos ms pesados.Las temperaturas, presiones y reflujo de control deben mantenerse dentro de los parmetros operacionales para evitar que se produzca craqueo trmico dentro de las torres de destilacin. Se utilizan sistemas de descarga dado que pueden producirse desviaciones de presin, temperatura o niveles de lquidos si fallan los dispositivos de control automtico. Se vigilan las operaciones para evitar la entrada de crudo en la carga de la unidad de reforma. Los crudos utilizados como materia prima contienen a veces cantidades apreciables de agua en suspensin que se separa al principio del proceso y que, junto con el agua procedente de la purga de vapor que queda en la torre, se deposita en el fondo de sta. Es posible que esta agua se caliente hasta alcanzar el punto de ebullicin, originando una explosin por vaporizacin instantnea al entrar en contacto con el aceite de la unidad.

Figura 3 Proceso de destilacin al vacoEl intercambiador de precalentamiento, el horno de precalentamiento, el intercambiador de calor de residuos, la torre atmosfrica, el horno de vaco, la torre de vaco y la seccin superior de evaporacin sufren corrosin por efecto del cido clorhdrico (HCl), el cido sulfhdrico (H2S), el agua, los compuestos de azufre y los cidos orgnicos. Cuando se procesan crudos sulfurosos es posible que la corrosin sea intensa tanto en las torres atmosfricas como en las de vaco si la temperatura de las partes metlicas excede de 232 C, y en los tubos de los hornos. El H2S hmedo tambin produce grietas en el acero. Al procesar crudos con alto contenido de nitrgeno se forman, en los gases de combustin de los hornos, xidos de nitrgeno, que son corrosivos para el acero cuando se enfran a bajas temperaturas en presencia de agua.

Figura 3 Esquema del proceso de destilacin al vacoLa destilacin atmosfrica y al vaco son procesos cerrados, por lo que las exposiciones son mnimas. Cuando se procesan crudos agrios (con alto contenido de azufre) se produce exposicin al cido sulfhdrico en el intercambiador y el horno de precalentamiento, la zona de destilacin instantnea y el sistema de evaporacin superior de la torre, el horno y la torre de vaco, y el intercambiador de calor de residuos. Todos los crudos de petrleo y los productos de destilacin contienen compuestos aromticos de alto punto de ebullicin, como los HAP cancergenos.La exposicin de corta duracin a altas concentraciones de vapor de nafta causa cefaleas, nuseas y mareos, y la de larga duracin, prdida del conocimiento. Las naftas aromticas contienen benceno, por lo que debe limitarse la exposicin a las mismas. Es posible que los productos de evaporacin del deshexanizador contengan grandes cantidades de hexano normal que afecten al sistema nervioso. En el intercambiador de precalentamiento, en zonas superiores de la torre y en productos de evaporacin a veces hay cloruro de hidrgeno. El agua residual contiene a veces sulfuros hidrosolubles en altas concentraciones y otros compuestos hidrosolubles, como amonaco, cloruros, fenol y mercaptano, dependiendo del crudo de partida y de los productos qumicos de tratamiento.Procesos de conversin del petrleo crudoLos procesos de conversin, como el craqueo, la combinacin y la rectificacin, modifican el tamao y la estructura de las molculas de hidrocarburos para convertir las fracciones en productos de ms valor.Como resultado de la conversin se crean varias molculas de hidrocarburos que no suelen encontrarse en el petrleo crudo, aunque son importantes para el proceso de refino. Las olefinas (alquenos, olefinas dicclicas y alquinos) son molculas de hidrocarburos de cadena o anillo insaturados con un enlace doble como mnimo. Por lo comn, se forman por craqueo trmico y cataltico, y rara vez se encuentran de modo natural en el petrleo crudo sin procesar.Los alquenos son molculas de cadena recta y frmula CnHn, que contienen al menos un enlace doble (insaturado) en la cadena. La molcula de alqueno ms sencilla es el etileno de olefina monocclica, con dos tomos de carbono unidos por un doble enlace, y cuatro tomos de hidrgeno. Las olefinas dicclicas (que contienen dos dobles enlaces), como el 1,2-butadieno y el 1,3-butadieno, y los alquinos (con un triple enlace), como el acetileno, se encuentran en el C5 y las fracciones ms ligeras procedentes del craqueo.

Procesos de craqueoDespus de la destilacin se utilizan otros procesos de refino para alterar las estructuras moleculares de las fracciones con el fin de crear ms productos de valor. Uno de estos procesos, el conocido como craqueo, descompone (rompe) fracciones de petrleo pesadas, de alto punto de ebullicin, y los convierte en productos ms valiosos: hidrocarburos gaseosos, materiales para mezclas de gasolina, gasleo y fuel. Durante el proceso, algunas de las molculas se combinan (polimerizan) para formar molculas mayores.Los tipos bsicos de craqueo son el craqueo trmico, el craqueo cataltico y el hidrocraqueo.Procesos de craqueo trmicoLos procesos de craqueo trmico, desarrollados en 1913, se basan en la destilacin por calor de combustibles y aceites pesados, bajo presin, en grandes tambores, hasta que se rompen (dividen) en molculas ms pequeas con mejores cualidades antidetonantes.El primer mtodo, que produca grandes cantidades de coque slido, sin valor, ha evolucionado hasta los modernos procesos de craqueo trmico, entre los que se cuentan la ruptura de la viscosidad, el craqueo en fase de vapor y la coquizacin.Ruptura de la viscosidadLa ruptura de la viscosidad es una forma suave de craqueo trmico que rebaja el punto de goteo de los residuos parafnicos y reduce bastante la viscosidad de la carga sin afectar a su lmite de ebullicin. El residuo de la torre de destilacin atmosfrica se descompone suavemente en un calentador a la presin atmosfrica. Despus se enfra con gasleo refrigerante para controlar el exceso de craqueo y se destila por expansin instantnea en una torre de destilacin. El alquitrn residual del craqueo trmico, que se acumula en el fondo de la torre de fraccionamiento, se somete a expansin instantnea al vaco en una torre rectificadora, y el destilado se recicla.

Figura 4 Proceso de ruptura de viscosidad

Craqueo en fase de vaporEl craqueo en fase de vapor produce olefinas mediante craqueo trmico de materiales con molculas de hidrocarburos grandes, a presiones ligeramente superiores a la atmosfrica y a muy altas temperaturas. El residuo del craqueo se mezcla para obtener combustibles pesados. Normalmente, la nafta producida por este mtodo contiene benceno, que se extrae antes del hidrotratamiento.CoquizacinLa coquizacin es una forma enrgica de craqueo trmico utilizada para obtener gasolina de destilacin directa (nafta de coquificador) y diversas fracciones de destilacin intermedia, que se utilizan como materiales para craqueo cataltico. Por este proceso, el hidrgeno de la molcula de hidrocarburo se reduce de forma tan completa, que el residuo es una forma de carbono casi puro, denominado coque. Los dos procesos de coquizacin ms comunes son la retardada y la continua (por contacto o lquida), que, dependiendo del mecanismo de reaccin, el tiempo, la temperatura y el crudo de partida, producen tres tipos de coque: esponjoso, alveolar y cristalizado en agujas. Coquizacin retardada. En la coquizacin retardada, primero se carga el material en un fraccionador para separar los hidrocarburos ms ligeros y despus se combina con el petrleo pesado reciclado. El material pesado pasa al horno de coquizacin y se calienta hasta altas temperaturas a bajas presiones para evitar la coquizacin prematura en los tubos del calentador, produciendo as una vaporizacin parcial y un craqueo suave. La mezcla de lquido y vapor se bombea desde el calentador a uno o ms tambores de coque, donde el material caliente permanece aproximadamente 24 horas (retardo) a bajas presiones hasta que se descompone en productos ms ligeros. Cuando el coque alcanza un nivel predeterminado en un tambor, el flujo se desva a otro tambor para mantener la continuidad de la operacin. El vapor procedente de los tambores se devuelve al fraccionador para separar el gas, la nafta y los gasleos, y reciclar los hidrocarburos ms pesados a travs del horno. El tambor lleno se trata con vapor para eliminar los hidrocarburos no craqueados, se enfra mediante inyeccin de agua y se decoquiza mecnicamente por medio de un tornillo sin fin que asciende desde el fondo del tambor, o hidrulicamente, rompiendo el lecho de coque con agua a alta presin proyectada desde un cortador rotativo. Coquizacin continua. La coquizacin continua (por contacto o lquida) es un proceso de lecho mvil que opera a presiones menores y temperaturas ms altas que la coquizacin retardada.En la coquizacin continua se efecta un craqueo trmico utilizando calor transferido de las partculas de coque calientes recicladas a la carga situada en un mezclador radial, llamado reactor. Se toman los gases y vapores del reactor, se enfran para impedir que contine la reaccin y se fraccionan. El coque de la reaccin entra en un tambor de compensacin y se eleva hasta un alimentador y clasificador donde se separan las partculas de coque ms grandes. El coque restante cae en el precalentador del reactor para ser reciclado con la carga. El proceso es automtico, dado que hay un flujo continuo de coque y carga, y la coquizacin tiene lugar tanto en el reactor como en el tambor de compensacin.

Figura 5 Proceso de coquizacinProcesos de craqueo catalticoEl craqueo cataltico descompone los hidrocarburos complejos en molculas ms simples para aumentar la calidad y cantidad de otros productos ms ligeros y valiosos para este fin y reducir la cantidad de residuos. Los hidrocarburos pesados se exponen, a alta temperatura y baja presin, a catalizadores que favorecen las reacciones qumicas. Este proceso reorganiza la estructura molecular, convirtiendo las cargas de hidrocarburos pesados en fracciones ms ligeras, como queroseno, gasolina, GPL, gasleo para calefaccin y cargas petroqumicas. La seleccin de un catalizador depende de una combinacin de la mayor reactividad posible con la mxima resistencia al desgaste. Los catalizadores utilizados en las unidades de craqueo de las refineras son normalmente materiales slidos (zeolita, hidrosilicato de aluminio, arcilla bentontica tratada, tierra de batn, bauxita y almina-slice) en forma de polvos, cuentas, grnulos o materiales perfilados denominados pastillas extruidas.En todo proceso de craqueo cataltico hay tres funciones bsicas: Reaccin: la carga reacciona con el catalizador y se descompone en diferentes hidrocarburos. Regeneracin: el catalizador se reactiva quemando el coque. Fraccionamiento: la corriente de hidrocarburos craqueados se separa en diversos productos.

Figura 6 Proceso del craqueo cataltico

Figura 7 Esquema del proceso de craqueo catalticoCraqueo cataltico de lquidosLas unidades de craqueo cataltico de lecho fluido tienen una seccin de catlisis (elevador, reactor y regenerador) y una seccin de fraccionamiento, las cuales trabajan conjuntamente como una unidad de proceso integrada. El CCL utiliza un catalizador finamente pulverizado, suspendido en vapor o gas de petrleo, que acta como un lquido. El craqueo tiene lugar en la tubera de alimentacin (elevador), por la que la mezcla de catalizador e hidrocarburos fluye a travs del reactor.El proceso de CCL mezcla una carga de hidrocarburos precalentada con catalizador regenerado caliente al entrar aqulla en el elevador que conduce al reactor. La carga se combina con aceite reciclado dentro del elevador, se vaporiza y es calentada por el catalizador caliente hasta alcanzar la temperatura del reactor. Mientras la mezcla asciende por el reactor, la carga se craquea a baja presin. El craqueo contina hasta que los vapores de petrleo se separan del catalizador en los ciclones del reactor. La corriente de producto resultante entra en una columna donde se separa en fracciones, volviendo parte del aceite pesado al elevador como aceite reciclado.El catalizador agotado se regenera para separar el coque que se acumula en el catalizador durante el proceso. Para ello circula por la torre rectificadora de catalizador hacia el regenerador, donde se mezcla con el aire precalentado y quema la mayor parte de los depsitos de coque. Se aade catalizador fresco y se extrae catalizador agotado para optimizar el proceso de craqueo.Craqueo cataltico de lecho mvilEs similar al craqueo cataltico de lquidos, pero el catalizador est en forma de pastillas en lugar de polvo fino. Las pastillas se transfieren continuamente mediante una cinta transportadora o tubos elevadores neumticos a una tolva de almacenamiento situada en la parte superior de la unidad, y despus desciende por gravedad a travs del reactor hasta un regenerador. El regenerador y la tolva estn aislados del reactor por sellos de vapor. El producto craqueado se separa en gas reciclado, aceite, aceite clarificado, destilado, nafta y gas hmedo.Craqueo cataltico termoforEn el craqueo cataltico termofor, la carga precalentada circula por gravedad por el lecho del reactor cataltico. Los vapores se separan del catalizador y se envan a una torre de fraccionamiento.El catalizador agotado se regenera, enfra y recicla, y el gas de chimenea de la regeneracin se enva a una caldera de monxido de carbono para recuperar calor.Proceso de hidrocraqueoEl hidrocraqueo es un proceso en dos fases que combina el craqueo cataltico y la hidrogenacin, y por medio del cual las fracciones de destilado se descomponen en presencia de hidrgeno y catalizadores especiales dando lugar a productos de ms valor. En comparacin con el craqueo cataltico, el hidrocraqueo tiene la ventaja de que se procesan cargas con alto contenido de azufre sin desulfuracin previa. En el proceso, la carga de productos aromticos pesados se convierte en productos ms ligeros, a muy altas presiones y temperaturas bastante elevadas.Cuando la carga tiene un alto contenido parafnico, el hidrgeno impide la formacin de HAP, reduce la formacin de alquitrn y previene la acumulacin de coque en el catalizador. El hidrocraqueo produce cantidades relativamente grandes de isobutano para cargas de alquilacin, as como isomerizacin para control del punto de goteo y del punto de humo, dos caractersticas importantes en el combustible de alta calidad para aviones de reaccin.En la primera fase, la carga se mezcla con hidrgeno reciclado, se calienta y se enva al reactor primario, donde gran parte de ella se convierte en destilados intermedios. Los compuestos de azufre y nitrgeno se convierten en cido sulfhdrico y amonaco en el reactor de la fase primaria por medio de un catalizador. El residuo se calienta y se enva a un separador de alta presin, donde se extraen y reciclan los gases ricos en hidrgeno. Los restantes hidrocarburos se rectifican o purifican para extraer el cido sulfhdrico, el amonaco y los gases ligeros, que se recogen en un acumulador, donde la gasolina se separa del gas cido.Los hidrocarburos lquidos rectificados procedentes del reactor primario se mezclan con hidrgeno y se envan al reactor de la segunda fase, donde se descomponen en gasolina de alta calidad, combustible para aviones de reaccin y materiales de destilacin para mezclas. Tales productos pasan por una serie de separadores de alta y baja presin para extraer de ellos los gases, los cuales se reciclan. Los hidrocarburos lquidos se estabilizan, dividen y rectifican, y las naftas ligeras producidas en la unidad de hidrocraqueo se utilizan para mezclas de gasolina mientras que las naftas pesadas se reciclan o se envan a una unidad de reforma catalticaRiesgos laborales en estos procesosEn la coquizacin, la temperatura debe mantenerse controlada dentro de un estrecho margen, ya que las temperaturas altas producen un coque demasiado duro para cortarlo y extraerlo del tambor y las temperaturas demasiado bajas provocan la formacin de lodos de alto contenido asfltico. Si se descontrolasen las temperaturas de coquizacin, podra producirse una reaccin exotrmica.En el craqueo trmico, cuando se procesan crudos sulfurosos, se produce corrosin a temperaturas del metal comprendidas entre 232 C y 482 C. Al parecer, por encima de 482 C el coque forma una capa protectora sobre el metal. En cambio, cuando las temperaturas no estn debidamente controladas por encima de los 482 C se produce corrosin por cido sulfhdrico.La parte inferior de la torre, los intercambiadores de alta temperatura, el horno y los tambores de reaccin estn sujetos a corrosin. Los continuos cambios trmicos hacen que las carcasas de los tambores de coque se hinchen y agrieten. Para evitar la acumulacin de coque en los tubos de los hornos de coquizacin retardada, se inyecta agua o vapor. Debe drenarse completamente el agua del coquificador para no provocar una explosin al recargarlo con coque caliente. En caso de urgencia, se requieren medios alternativos de escape de la plataforma de trabajo situada en la parte superior de los tambores de coque.Pueden producirse quemaduras al manipular coque caliente, por vapor en caso de fuga de una tubera de vapor, o por expulsin violenta de agua, coque o lodo calientes al abrir los coquificadores.Existe riesgo potencial de exposicin a naftas aromticas que contienen benceno, cido sulfhdrico y monxido de carbono, y a trazas de HAP cancergenos asociados a las operaciones de coquizacin. El agua amarga residual puede ser altamente alcalina y contener petrleo, sulfuros, amonaco y fenol. Cuando se mueve coque en forma de lodo en espacios confinados, como los silos de almacenamiento, cabe la posibilidad de que se agote el oxgeno, puesto que es absorbido por el carbono hmedo.Deben realizarse tomas de muestras y verificaciones peridicas de la carga y de las corrientes de producto y de reciclaje para asegurarse de que el proceso de craqueo funciona como estaba previsto y de que no han entrado contaminantes en la corriente de proceso. Si hay sustancias corrosivas o depsitos en la carga, pueden ensuciar los compresores de gas. Cuando se procesa crudo sulfuroso, es de prever que se produzca corrosin a temperaturas inferiores a 482 C. La corrosin se produce donde hay fases lquidas y de vapor, y en las zonas sometidas a refrigeracin local, como por ejemplo, toberas y soportes de plataformas.Cuando se procesan cargas con alto contenido de nitrgeno, la exposicin a amonaco y cianuro somete el equipo de acero al carbono del sistema superior de CCL a corrosin, agrietamiento o vesiculacin por hidrgeno, efectos que se reducen al mnimo mediante lavado con agua o el empleo de inhibidores de la corrosin.Se utiliza lavado con agua para proteger los condensadores superiores de la columna principal sujetos a contaminacin por bisulfuro amnico.Deber inspeccionarse el equipo crtico: bombas, compresores, hornos e intercambiadores de calor. Entre las inspecciones deber incluirse la comprobacin de fugas por erosin u otras anomalas de funcionamiento: acumulacin de catalizador en los expansores, coquizacin de las tuberas de alimentacin superiores por residuos de la carga y otras condiciones de funcionamiento inusuales.La presencia de hidrocarburos lquidos en el catalizador o su entrada en la corriente de aire de combustin calentado provocan reacciones exotrmicas. En algunos procesos deben adoptarse precauciones para asegurarse de que no hay concentraciones explosivas de catalizador en polvo durante la recarga o eliminacin. Al descargar catalizador coquizado, existe riesgo de incendio por sulfuro de hierro. El sulfuro de hierro se inflama espontneamente al ser expuesto al aire, por lo que es necesario humedecerlo con agua para evitar que se convierta en una fuente de ignicin de vapores. El catalizador coquizado se enfra hasta una temperatura inferior a 49 C antes de descargarlo del reactor, o bien se vaca en recipientes purgados con nitrgeno inerte y despus se enfra antes de someterlo a ulterior manipulacin.Al tomar muestras durante el proceso, as como en caso de fugas o emanaciones, existe riesgo de exposicin a lquidos o vapores de hidrocarburos extremadamente calientes. Igualmente, durante un escape de producto o vapor hay exposicin a HPA cancergenos, nafta aromtica que contenga benceno, gas cido (gas combustible derivado de procesos como craqueo cataltico e hidrotratamiento, que contiene cido sulfhdrico y dixido de carbono), cido sulfhdrico y/o monxido de carbono. Es posible tambin que en procesos de craqueo en los que se utilizan catalizadores de nquel, se produzca, de forma inadvertida, nquel carbonilo, compuesto altamente txico, con el consiguiente riesgo de exposiciones peligrosas.La regeneracin del catalizador implica absorcin por vapor y descoquizacin, con el consiguiente riesgo de exposicin a corrientes de residuos lquidos con cantidades variables de agua amarga, hidrocarburo, fenol, amonaco, cido sulfhdrico, mercaptano y otros materiales, dependiendo de las cargas, crudos y procesos. Al manipular catalizador agotado o recargar catalizador, y en caso de fugas o emanaciones, es preciso adoptar prcticas de trabajo seguras y utilizar equipos de proteccin personal adecuados.La inspeccin y verificacin de los dispositivos de seguridad son importantes debido a las muy altas presiones que se producen en este proceso. Es necesario un control adecuado del mismo como proteccin contra el taponamiento de los lechos del reactor.Debido a las temperaturas de la operacin y a la presencia de hidrgeno, hay que reducir estrictamente al mnimo el contenido de cido sulfhdrico de la carga para reducir el riesgo de que se produzca una corrosin intensa. Tambin deber tenerse en cuenta la posibilidad de corrosin por dixido de carbono hmedo en las zonas de condensacin. Cuando se procesan cargas con alto contenido de nitrgeno, el amonaco y el cido sulfhdrico forman bisulfuro amnico, que provoca fuerte corrosin a temperaturas inferiores al punto de roco del agua. El bisulfuro amnico tambin se encuentra en la eliminacin del agua amarga. Como la unidad de hidrocraqueo trabaja a presiones y temperaturas muy elevadas, es importante el control de fugas de hidrocarburos y de emanaciones de hidrgeno para evitar incendios.

Figura 8 Proceso de hidrocraqueoPROCESOS DE COMBINACINSe utilizan dos procesos de combinacin, la polimerizacin y la alquilacin, para unir entre s pequeas molculas deficitarias en hidrgeno, denominadas olefinas, recuperadas del craqueo trmico y cataltico, con el fin crear materiales de mezcla de gasolinas de ms valor.PolimerizacinLa polimerizacin es el proceso que consiste en combinar dos o ms molculas orgnicas insaturadas (olefinas) para formar un sola, ms pesada, con los mismos elementos y en la misma proporcin que en la molcula original. Convierte las olefinas gaseosas, como el etileno, el propileno y el butileno convertidos por unidades de craqueo trmico y de lquidos, en molculas ms pesadas y complejas, de mayor ndice de octano, como la nafta y las cargas petroqumicas. La carga de olefinas se trata previamente para eliminar los compuestos de azufre y otros constituyentes sin valor, y despus se hace pasar sobre un catalizador fosforoso, generalmente un catalizador slido o cido fosfrico lquido, donde tiene lugar una reaccin polimrica exotrmica.Para ello se requiere el empleo de agua refrigerante y la inyeccin de una carga fra en el reactor con el fin de controlar las temperaturas a distintas presiones. Se elimina el cido de los lquidos mediante un lavado custico, se fraccionan los lquidos y se recicla el catalizador cido. El vapor se fracciona para extraer los butanos y se neutraliza para eliminar trazas de cido.Si entra agua en contacto con el cido fosfrico, por ejemplo durante el lavado con agua en las paradas, se producir una intensa corrosin que acarrear la avera del equipo. La corrosin alcanza tambin a las tubuladuras, rehervidores, intercambiadores de calor y otros puntos donde pueda depositarse cido.Existe riesgo de exposicin a solucin de lavado custico (hidrxido sdico), al cido fosfrico utilizado en el proceso o eliminado mediante lavado durante las revisiones generales, y al catalizador en polvo. Es posible que se produzca asimismo una reaccin exotrmica incontrolada en caso de prdida de agua refrigerante.

Figura 9 Proceso de polimerizacinAlquilacinLa alquilacin combina las molculas de las olefinas producidas en el craqueo cataltico con las de isoparafinas para aumentar el volumen y octanaje de las mezclas de gasolina. Las olefinas reaccionan con las isoparafinas en presencia de un catalizador muy activo, por lo general cido sulfrico o cido fluorhdrico (o cloruro de aluminio) para crear una molcula parafnica de cadena ramificada larga, denominada alquilato (isooctano), con excepcionales cualidades antidetonantes. A continuacin, el alquilato se separa y se fracciona. Las temperaturas de reaccin, relativamente bajas, de 10 C a 16 C para el cido sulfrico, 27 C a 0 C para el cido fluorhdrico y 0 C para el cloruro de aluminio, se controlan y mantienen mediante refrigeracin.Alquilacin del cido sulfrico. En las unidades de alquilacin de cido sulfrico en cascada, , penetran en el reactor cargas de propileno, butileno, amileno e isobutano fresco, entre otras, y all entran en contacto con el catalizador de cido sulfrico. El reactor est dividido en zonas; las olefinas se introducen en cada zona mediante distribuidores, y el cido sulfrico y los isobutanos circulan sobre deflectores de una zona a otra. El calor de la reaccin se elimina por evaporacin del isobutano. El isobutano gaseoso se extrae de la parte superior del reactor, se enfra y se recicla, envindose una parte del mismo a la torre despropanizadora.El residuo del reactor se decanta y el cido sulfrico se extrae del fondo del recipiente y se recicla. Se utilizan lavadores custicos o de agua para eliminar pequeas cantidades de cido de la corriente de proceso, que a continuacin pasa a una torre desisobutanizadora. El isobutano obtenido en la seccin superior del desbutanizador se recicla, y los restantes hidrocarburos se separan en una torre de redestilacin y/o se envan a la operacin de mezcla.Alquilacin del cido fluorhdrico. Hay dos tipos de procesos de alquilacin del cido fluorhdrico: Phillips y UOP. En el proceso Phillips, la carga de olefina e isobutano se seca y pasa a una unidad combinada de reaccin y decantacin. El hidrocarburo procedente de la zona de decantacin se carga en el fraccionador principal. El producto de evaporacin de la seccin superior del fraccionador principal pasa a un despropanizador. El propano, que contiene trazas de cido fluorhdrico (HF), pasa a una torre rectificadora de HF, y despus se desfluora catalticamente, se trata y se almacena. El isobutano se extrae del fraccionador principal y se recicla en el reactor/decantador, y el alquilato del fondo del fraccionador principal se enva a un divisor.El proceso UOP utiliza dos reactores con divisores separados. La mitad del material seco se carga en el primer reactor, junto con isobutano reciclado y de relleno, y despus en su decantador, donde se recicla el cido y se carga el hidrocarburo en el segundo reactor. La otra mitad del material va al segundo reactor; el cido del decantador se recicla y los hidrocarburos se cargan en el fraccionador principal. El proceso subsiguiente es similar al Phillips en que el producto de la seccin superior del fraccionador principal pasa a un despropanizador, se recicla el isobutano y se enva el alquilato

Figura 10 Proceso de alquilacinProcesos de rectificacinLa reforma cataltica y la isomerizacin son procesos que reorganizan las molculas de hidrocarburos para obtener productos con diferentes caractersticas. Despus del craqueo algunas corrientes de gasolina, aunque tienen el tamao molecular correcto, requieren un proceso ulterior para mejorar su rendimiento, por ser deficitarias en algunas cualidades, como el ndice de octano o el contenido de azufre. La reforma de hidrgeno (al vapor) produce hidrgeno adicional para utilizarlo en el proceso de hidrogenacin.Reforma catalticaLos procesos de reforma cataltica convierten las naftas pesadas de bajo octanaje en hidrocarburos aromticos para cargas petroqumicas y componentes de gasolina de alto ndice de octano, que reciben el nombre de reformados, mediante reorganizacin molecular o deshidrogenacin. Dependiendo de la carga y de los catalizadores, se producen reformados con concentraciones muy altas de tolueno, benceno, xileno y otros aromticos tiles para la mezcla de gasolinas y el procesado petroqumico. El hidrgeno, un subproducto importante, se separa del reformado para reciclarlo y utilizarlo en otros procesos. El producto resultante depende de la temperatura y presin del reactor, el catalizador utilizado y la velocidad de reciclaje del hidrgeno. Algunas unidades de reforma cataltica trabajan a baja presin y otras a alta presin. Algunos sistemas de reforma cataltica regeneran continuamente el catalizador; algunas instalaciones regeneran todos los reactores durante las revisiones generales, y otras sacan los reactores de la corriente por turno, de uno en uno, para la regeneracin del catalizador.En la reforma cataltica, la carga de nafta se trata previamente con hidrgeno para eliminar contaminantes tales como los compuestos de cloro, azufre y nitrgeno, que podran envenenar el catalizador. El producto se somete a vaporizacin instantnea y se fracciona en unas torres, donde se eliminan el resto de gases y contaminantes. La carga de nafta desulfurada se enva a la unidad de reforma cataltica, donde se calienta hasta la evaporacin y se hace pasar por un reactor con un lecho estacionario de catalizador bimetlico o metlico que contiene una pequea cantidad de platino, molibdeno, renio u otros metales nobles. Las dos reacciones primarias que tienen lugar son la produccin de aromticos de alto ndice de octano mediante extraccin del hidrgeno de las molculas de la carga de partida, y la conversin de las parafinas normales en parafinas de cadena ramificada o en isoparafinas.

Figura 11 Proceso de reforma catalticaIsomerizacinLa isomerizacin convierte el n-butano, n-pentano y n-hexano en sus respectivas isoparafinas. Algunos de los componentes parafnicos normales de cadena recta de la nafta ligera de destilacin directa tienen un bajo ndice de octano. Tales componentes se convierten en ismeros de cadena ramificada y alto octanaje reorganizando los enlaces entre tomos, sin cambiar el nmero o la clase de tomos. La isomerizacin se asemeja a la reforma cataltica en que reorganiza las molculas de hidrocarburo, pero slo convierte parafinas normales en isoparafinas. La isomerizacin utiliza un catalizador distinto al de la reforma cataltica.Los dos procesos de isomerizacin claramente diferenciados son el de butano (C4) y el de pentano/hexano. (C5/C6). La isomerizacin de butano (C4) produce materia prima para la alquilacin. Un proceso de baja temperatura utiliza un catalizador muy activo de cloruro de aluminio o cloruro de hidrgeno sin calentadores caldeados para isomerizar n-butano. La carga tratada y precalentada se aade a la corriente de reciclaje, se mezcla con HCl y se hace pasar por el reactor.La isomerizacin de pentano/hexano se utiliza para elevar el ndice de octano convirtiendo n-pentano y n-hexano. En un proceso normal de isomerizacin de pentano/hexano, la carga desecada y desulfurada se mezcla con una pequea cantidad de cloruro orgnico e hidrgeno reciclado, y se calienta a la temperatura del reactor. A continuacin se hace pasar sobre un catalizador metlico soportado (de contacto) en el primer reactor, donde se hidrogenan el benceno y las olefinas. Seguidamente, el material pasa al reactor de isomerizacin, donde las parafinas se isomerizan catalticamente en isoparafinas, se enfran y pasan a un separador. El gas y el hidrgeno del separador, con hidrgeno de reposicin, se reciclan. El lquido se neutraliza con materiales alcalinos y se enva a una columna rectificadora, donde el cloruro de hidrgeno se recupera y recicla.Si la carga no est completamente seca y desulfurada, existe riesgo de formacin de cido, con el consiguiente envenenamiento del catalizador y corrosin del metal. No se debe permitir que entre agua o vapor en zonas donde haya cloruro de hidrgeno. Es preciso adoptar precauciones para evitar que penetre HCl en las alcantarillas y drenajes. Cuando se utiliza catalizador slido hay riesgo de exposicin a isopentano y nafta aliftica en fase de vapor y lquida, as como a gas de proceso rico en hidrgeno, cido clorhdrico y cloruro de hidrgeno, y tambin a polvo.

Figura 12 Esquema del proceso de Isomerizacin de C4Produccin de hidrgeno (reforma al vapor)Para los procesos de hidrodesulfuracin, hidrogenacin e hidrocraqueo, y para los procesos petroqumicos, se necesita hidrgeno de alta pureza (95 a 99 %). Si no se produce suficiente hidrgeno como subproducto de los procesos de la refinera para satisfacer totalmente la demanda de sta, ser necesario fabricar hidrgeno adicional.En la reforma de hidrgeno al vapor, los gases desulfurados se mezclan con vapor sobrecalentado y se reforman en tubos que contienen un catalizador de base nquel. El gas reformado, compuesto de vapor, hidrgeno, monxido de carbono y dixido de carbono, se enfra y se hace pasar por convertidores en los que el monxido de carbono reacciona con el vapor y forma hidrgeno y dixido de carbono. El dixido de carbono se lava con disoluciones de aminas y se ventila a la atmsfera cuando las soluciones se reactivan mediante calentamiento. Cualquier resto de monxido de carbono que quede en la corriente de producto se convierte en metano.Han de realizarse inspecciones y comprobaciones si existe la posibilidad de que se averen las vlvulas debido a la presencia de contaminantes en el hidrgeno. Deben controlarse los arrastres desde los lavadores custicos para prevenir la corrosin en los precalentadores e impedirse que entren en los tubos de la unidad de reforma cloruros procedentes de la carga o del sistema de vapor y contaminen el catalizador. A veces se producen exposiciones por contaminacin del condensado con materiales de proceso (custico y compuesto de aminas), as como por exceso de hidrgeno, monxido de carbono y dixido de carbono. Existe riesgo de quemaduras por gases calientes y vapor sobrecalentado en caso de fuga.

Figura 13 Proceso de reforma al vaporOperaciones auxiliares de las refinerasEntre las operaciones auxiliares que sirven de soporte a los procesos de la refinera, estn las que proporcionan calor y refrigeracin de proceso, el alivio de presiones, el control de emisiones a la atmsfera, la recogida y tratamiento de las aguas residuales, el suministro de servicios bsicos (energa, vapor, aire y gases para la planta), y el bombeo, almacenamiento, tratamiento y refrigeracin del agua de proceso.Tratamiento de las aguas residualesLas aguas residuales de las refineras comprenden el vapor condensado, el agua de separacin, disoluciones custicas agotadas, descarga procedente de la purga de torres de refrigeracin y calderas, agua de lavado, agua de neutralizacin de residuos cidos y alcalinos, y otras aguas relacionadas con los procesos. Normalmente, las aguas residuales contienen hidrocarburos, materiales disueltos, slidos en suspensin, fenoles, amonaco, sulfuros y otros compuestos. El tratamiento de aguas residuales se aplica al agua de proceso, al agua de derrames y a las aguas cloacales antes de su descarga. En ocasiones, estos tratamientos requieren la obtencin de permisos o exigen un reciclaje.Existe riesgo de incendio si vapores procedentes de aguas residuales que contienen hidrocarburos entran en contacto con una fuente de ignicin durante el proceso de tratamiento. Existe riesgo de exposicin a los diversos productos qumicos y residuales durante las operaciones de toma de muestras de proceso, inspeccin, mantenimiento y revisiones generales.

Tratamiento previoEl tratamiento previo consiste en la separacin inicial de los hidrocarburos y slidos contenidos en las aguas residuales. Se utilizan separadores API, placas interceptoras y estanques de decantacin para eliminar los hidrocarburos, lodos oleosos y slidos en suspensin mediante separacin por gravedad, despumacin y filtracin. El agua residual cida se neutraliza con amonaco, cal o ceniza de sosa. El agua residual alcalina se trata con cido sulfrico, cido clorhdrico, gas de chimenea rico en dixido de carbono o con azufre. Algunas emulsiones de aceite en agua se calientan primero para facilitar la separacin del aceite del agua. La separacin por gravedad se basa en la diferencia entre la densidad del agua y la de los glbulos de aceite inmiscibles, que permite eliminar el aceite libre despumndolo de la superficie del agua residual.Eliminacin del agua amargaEn los procesos de craqueo cataltico e hidrotratamiento, y siempre que se condensa vapor en presencia de gases que contienen cido sulfhdrico, se produce agua que contiene sulfuros, conocida como agua amarga.Tratamiento secundarioDespus del tratamiento previo se eliminan los slidos en suspensin por decantacin o mediante flotacin del aire disuelto.El agua residual con bajos niveles de slidos se tamiza o se filtra, pudiendo aadirse floculantes para facilitar la separacin. Se utilizan materiales de altas propiedades de adsorcin en filtros de lecho fijo o se aaden al agua residual para formar un lodo que se elimina por decantacin o filtracin. Los procesos de tratamiento secundario degradan y oxidan biolgicamente la materia orgnica soluble utilizando lodo activado, estanques no aireados o aireados, mtodos de percolacin o tratamientos anaerobios.Se utilizan otros mtodos de tratamiento adicionales para eliminar aceites y productos qumicos del agua residual. Tratamiento terciarioLos tratamientos terciarios eliminan contaminantes especficos a fin de cumplir los requisitos de descarga exigidos por la normativa.Entre ellos estn la cloracin, la ozonizacin, el intercambio inico, la smosis inversa, la adsorcin por carbono activado y otros. Se puede difundir oxgeno comprimido en las corrientes de agua residual para oxidar ciertas sustancias qumicas o satisfacer requisitos reglamentarios sobre contenido de oxgeno.

Torres de refrigeracinLas torres de refrigeracin extraen calor del agua de proceso por evaporacin y transferencia de calor latente entre el agua caliente y el aire. Hay dos tipos de torres, de contraflujo y de flujo cruzado. En la refrigeracin por contraflujo, el agua de proceso caliente se bombea a la cmara situada en la parte ms alta y se permite que caiga por la torre. A todo lo largo de sta hay numerosos listones, o boquillas rociadoras, para dispersar el flujo de agua y facilitar la refrigeracin. Simultneamente, entra aire por la parte inferior de la torre, crendose as un flujo de aire concurrente en sentido contrario al del agua. Las torres de tiro inducido tienen los ventiladores en la salida de aire. Las torres de tiro forzado tienen los ventiladores o soplantes en la entrada de aire. Las torres de flujo cruzado introducen el flujo de aire en sentido perpendicular al flujo de agua por toda la estructura. El agua refrigerante recirculada debe tratarse para eliminar las impurezas y cualquier hidrocarburo disuelto. Las impurezas del agua refrigerante corroen y se incrustan en las tuberas y en los intercambiadores de calor; las sales disueltas se incrustan en las tuberas, y las torres de refrigeracin de madera resultan daadas por microorganismos.El agua de las torres de refrigeracin pueden contaminarla los materiales y subproductos de proceso, como el dixido de azufre, el cido sulfhdrico y el dixido de carbono, con las consiguientes exposiciones. Existe riesgo de exposicin a productos qumicos de tratamiento del agua o a cido sulfhdrico cuando se tratan aguas residuales y se utilizan conjuntamente torres de refrigeracin. Al estar el agua saturada de oxgeno por haber sido refrigerada con aire, las posibilidades de corrosin son mayores. Un medio de prevenir la corrosin es aadir al agua refrigerante un material que forme una pelcula protectora sobre las tuberas y otras superficies metlicas.Cuando el agua refrigerante est contaminada con hidrocarburos, se desprenden vapores inflamables y se mezclan con el aire de descarga. Si hay una fuente de ignicin o se produce una chispa elctrica, existe la posibilidad de que se declare un incendio. Tambin se corre este riesgo cuando hay zonas relativamente secas en torres de refrigeracin de tiro inducido de estructura combustible. La interrupcin de la alimentacin elctrica a los ventiladores de las torres de refrigeracin o a las bombas de agua puede tener graves consecuencias en las operaciones de proceso.Calentadores, intercambiadores de calor y enfriadores de procesoLos calentadores e intercambiadores de calor de proceso precalientan las cargas de las torres de destilacin y de los procesos de la refinera hasta las temperaturas de reaccin. La mayor parte del calor suministrado a las unidades de proceso proviene de los calentadores caldeados situados en los precalentadores de crudo y de unidades de reforma, calentadores de coquificador y rehervidores de columna grande, alimentados con gas de refinera o gas natural, destilado y aceites residuales. Los calentadores suelen estar diseados para operaciones de proceso especficas, y la mayora son cilndricos y verticales o en forma de cajn. Los intercambiadores utilizan como fuente de calor vapor o hidrocarburo caliente, transferido desde alguna otra seccin del proceso.Tambin se extrae calor de algunos procesos por medio de intercambiadores de aire y agua, haces de tubos con aletas refrigerados por ventilador, enfriadores de gas y de lquido y condensadores superiores, o transfiriendo el calor a otros sistemas.El sistema bsico de refrigeracin por compresin mecnica de vapor est diseado para dar servicio a una o ms unidades de proceso, y comprende evaporador, compresor, condensador, elementos de control y tuberas. Los refrigerantes normalmente utilizados son el agua, una mezcla de alcohol y agua o diversas disoluciones de glicol.Para reducir el riesgo de explosiones al encender hornos calentadores se requiere un medio que permita un tiro o una purga de vapor adecuados. Cada tipo de unidad requiere unos procedimientos especficos de arranque y de emergencia. Si el fuego llega a los haces de tubos con aletas refrigerados por ventiladores, puede producirse una avera por exceso de calor. Si se produce un escape de producto inflamable de un intercambiador de calor o de un enfriador a causa de una fuga, hay peligro de incendio.Antes de desmontar un cabezal o de colocar tapones hay que asegurarse de que la presin de los tubos del calentador se ha anulado por completo. Debe considerarse la provisin de un dispositivo de descarga de presin en los sistemas de tuberas de los intercambiadores de calor por si se bloqueasen estando llenos de lquido. Si fallan los elementos de control, pueden producirse variaciones de presin y temperatura en uno u otro lado del intercambiador. Si fallan los tubos de ste y la presin de proceso es mayor que la del calentador, es posible que entre producto en el calentador con las lgicas consecuencias corriente abajo. Si la presin es menor, la corriente del calentador podra entrar en la de fluido de proceso. Si se produce una prdida de circulacin en enfriadores de lquido o de gas, el aumento de temperatura del producto podra afectar a las operaciones corriente abajo y sera necesaria una descarga de presin.Dependiendo del combustible, de la operacin del proceso y del diseo de la unidad, existe riesgo de exposicin a cido sulfhdrico, monxido de carbono, hidrocarburos, lodos de agua de caldera de vapor y productos qumicos de tratamiento del agua. Debe evitarse el contacto de la piel con la descarga de la caldera, que puede contener compuestos fenlicos. Existe riesgo de exposicin a calor radiante, vapor sobrecalentado e hidrocarburos calientes.Sistemas de descarga de presin y de llamaEntre los controles tcnicos incorporados a los procesos estn la reduccin de las concentraciones de vapores inflamables mediante ventilacin, dilucin e inertizacin. Se recurre a la presurizacin para mantener las salas de control a una presin superior a la atmosfrica, a fin de reducir la posibilidad de entrada de vapores. Se utilizan sistemas de descarga de presin para controlar los vapores y lquidos liberados por dispositivos limitadores de presin y por las purgas. La descarga de presin es una operacin automtica y prevista, que se produce cuando la presin de la operacin alcanza un nivel predeterminado. Por purga se entiende la descarga intencionada de material; es el caso de las purgas de arranque de unidades de proceso, purgas de hornos paradas y emergencias. La despresurizacin de vapores es la extraccin rpida de los vapores de recipientes de presin en caso de emergencia. Para ello se utiliza un disco de ruptura, cuya presin suele ser ms alta que la de la vlvula de descarga.Vlvulas de seguridadLas vlvulas de seguridad, utilizadas para controlar presiones de aire, vapor, gas e hidrocarburos en fase de vapor y en fase lquida, abren en funcin del aumento proporcional de presin por encima de la presin normal de trabajo. Diseadas principalmente para liberar grandes volmenes de vapor, suelen abrir instantneamente a su mxima capacidad. La sobrepresin necesaria para abrir las vlvulas de descarga de lquido, en la que no se requiere la descarga de grandes volmenes, aumenta a medida que la vlvula abre debido a la creciente resistencia del muelle.Cuando se requiere mayor estanqueidad y descargas de mayor volumen, se utilizan vlvulas de seguridad pilotadas, con una capacidad hasta seis veces mayor que la de las vlvulas de seguridad normales. Generalmente, los lquidos no voltiles se bombean a sistemas de separacin y recuperacin de aceite y agua, y los voltiles se envan a unidades que trabajan a menor presin.Operaciones con turbinas y compresores de gas y de aire Compresores de aire y de gasLos sistemas de extraccin, ventilacin y abastecimiento de aire de las refineras estn diseados para capturar o diluir los gases, humos, polvos y vapores que contaminan los espacios de trabajo o la atmsfera exterior. Los contaminantes capturados se recuperan, si es posible, o se conducen a sistemas de evacuacin despus de limpiarlos o incinerarlos. Entre los sistemas de abastecimiento de aire se incluyen: compresores, enfriadores, calderines, deshumidificadores, elementos de control y tuberas de distribucin.Tambin se emplean soplantes para suministrar aire a determinados procesos. Se utiliza aire comprimido de la planta para el funcionamiento de herramientas neumticas, regeneracin de catalizadores, calentadores de proceso, descoquizacin con vapor y aire, oxidacin de agua amarga, desmercaptanizacin de gasolinas, soplado de asfalto y otras aplicaciones.Tambin se provee aire comprimido de instrumentacin para utilizarlo en instrumentos y controles neumticos, motores neumticos y conexiones de purga, y gas de planta (por ejemplo, nitrgeno) para la inertizacin de recipientes y otros usos. Para la produccin de gas y aire comprimidos se utilizan compresores alternativos y centrfugos.Los compresores de aire deben ubicarse de manera que la aspiracin no absorba vapores inflamables o gases corrosivos.Existe riesgo de incendio si se produce una fuga en los compresores de gas. Se necesitan colectores de separacin para evitar que penetren oleadas de lquido en estos compresores. Si los gases estn contaminados con materiales slidos, debern utilizarse tamices. La avera de los controles de los compresores automticos afecta a los procesos. Si existe la posibilidad de que la presin mxima supere la presin de diseo de un compresor o equipo de proceso, debern montarse dispositivos de descarga de presin. Es necesario cubrir con protecciones adecuadas las piezas mviles expuestas de los compresores. Los edificios donde estn instalados los compresores debern tener la correspondiente clasificacin elctrica, y medios para su adecuada ventilacin.Cuando se utilice aire de planta como complemento del aire de instrumentacin, las interconexiones debern estar antes del sistema de deshumidificacin del aire de instrumentacin para prevenir la contaminacin de los instrumentos con humedad.Tal vez sean necesarias fuentes alternativas para el aire de instrumentacin (por ejemplo, nitrgeno), por si se producen cortes de energa o averas de compresores. Se adoptarn medidas de seguridad que garanticen que el gas, el aire de planta y el aire de instrumentacin no puedan utilizarse como fuente de aire para respiracin o para la presurizacin de sistemas de agua potable.TurbinasGeneralmente, las turbinas son impulsadas por gas o vapor y se utilizan para accionar bombas, compresores, soplantes y otros equipos de proceso de las refineras. El vapor entra en las turbinas a altas temperaturas y presiones, se expande y es guiado por labes fijos para impulsar los labes giratorios.Las turbinas de vapor utilizadas en sistemas de escape que trabajan al vaco necesitan una vlvula de seguridad en el lado de descarga con fines de proteccin y para mantener el vapor en caso de fallo del vaco. Si existe la posibilidad de que la presin mxima en funcionamiento supere la presin de diseo, las turbinas de vapor necesitan dispositivos de descarga de presin.Debe considerarse el empleo de reguladores de velocidad y moderadores de sobrevelocidad en las turbinas. Bombas, tuberas y vlvulasPara impulsar los hidrocarburos, el agua de proceso, el agua para extincin de incendios y las aguas residuales a travs de la refinera, se utilizan bombas centrfugas y volumtricas (de movimiento alternativo). Las bombas son accionadas por motores elctricos, turbinas de vapor o motores de combustin interna.Los hidrocarburos, el vapor, el agua y otros productos se distribuyen por las instalaciones a travs de sistemas de tuberas de fluidos bsicos y de proceso. Los sistemas estn dimensionados y construidos con materiales que dependen del tipo de servicio, presin, temperatura y naturaleza de los productos. Las tuberas tienen conexiones de purga, drenaje y toma de muestras, as como dispositivos de corte y obturacin. En funcin de su cometido se utilizan diferentes tipos de vlvulas: de compuerta, de bypass, esfricas y de bola, obturadoras, de bloqueo y de purga, y de retencin, y pueden accionarse manual o automticamente.Las vlvulas y la instrumentacin que requieren mantenimiento u otras intervenciones, han de ser accesibles desde el suelo o desde una plataforma de trabajo. Pueden utilizarse vlvulas telecontroladas, vlvulas contra incendios y vlvulas de incomunicacin para limitar la prdida de producto en las tuberas de aspiracin de las bombas en caso de fuga o incendio.Como proteccin contra escapes las conexiones activas de purga y drenaje se dotan de una doble vlvula de bloqueo o de una vlvula de bloqueo y un tapn o una brida ciega. Dependiendo del producto y el tipo de servicio, se necesitan medidas para evitar el reflujo desde el conducto de descarga. Es posible adoptar medidas preventivas para evitar la rotura de las tuberas por dilatacin, movimiento y cambios de temperatura. Si las bombas funcionan con flujo reducido o sin flujo pueden calentarse en exceso y romperse. La avera de los controles automticos de las bombas puede provocar desviaciones de la presin y la temperatura de proceso. Si las bombas quedan expuestas a presiones excesivas deben preverse dispositivos de alivio de presin en las tuberas de descarga.Almacenamiento en depsitosEn toda la refinera se utilizan depsitos atmosfricos y a presin para el almacenamiento de crudos, hidrocarburos intermedios (los que se utilizan para proceso) y productos terminados, tanto en fase lquida como gaseosa. Tambin hay depsitos para agua contra incendios, agua de proceso y de tratamiento, cidos, aire e hidrgeno, aditivos y otros productos qumicos. El tipo, estructura, capacidad y ubicacin de los depsitos depende de su uso y de la naturaleza, presin de vapor, punto de inflamacin y punto de goteo de los materiales almacenados. En las refineras se utilizan muchos tipos de depsitos, siendo los ms sencillos los depsitos de superficie al exterior, de techo cnico, para el almacenamiento de lquidos combustibles (no voltiles), como gasleo diesel, fuel y aceite lubricante. Los depsitos abiertos por arriba y los depsitos cubiertos (interiores), de techo flotante, en los que se almacenan lquidos inflamables (voltiles) como gasolina y petrleo crudo, restringen el espacio disponible entre la superficie superior del producto y el techo del depsito, con el fin de mantener una atmsfera rica en vapor que excluya la ignicin. Existe riesgo de incendio si los depsitos de almacenamiento de hidrocarburos se llenan en exceso o presentan fugas de lquido y vapores que permiten que estos entren en contacto con fuentes de ignicin. En las refineras se deben establecer procedimientos de aforo y recepcin de productos para controlar los llenados excesivos, o prever sistemas automticos de control y sealizacin de reboses en los depsitos. Estos ltimos se dotan de sistemas fijos o semifijos de proteccin contra incendios por medio de espuma y agua.Pueden montarse en los depsitos vlvulas telecontroladas, vlvulas de incomunicacin y vlvulas contra incendios, para cierre o bombeo al exterior en caso de incendio en el interior del depsito o en el dique o zona de almacenamiento del mismo. Se utilizan programas de ventilacin, limpieza y entrada en espacios confinados para controlar el trabajo en el interior de los depsitos, y sistemas de autorizacin de trabajos con empleo de calor para controlar las fuentes de ignicin en los depsitos de almacenamiento y a su alrededor.Manipulacin, expedicin y transporteLas operaciones finales de la refinera consisten en la canalizacin de gases e hidrocarburos lquidos en oleoductos y gasoductos, y su carga en vagones y camiones cisterna, y barcos y barcazas para su transporte a las terminales y consumidores. Las caractersticas de los productos, necesidades de distribucin, requisitos de embarque y prevencin de incendios, criterios de proteccin medioambiental y procedimientos operativos, son importantes al disear muelles martimos, llenaderas y conectores mltiples de oleoductos. Deben establecerse y convenirse procedimientos operativos entre remitente y destinatario, y mantenerse las comunicaciones durante la transferencia del producto. Los camiones y vagones cisterna se cargan por la parte superior o inferior. La carga y descarga de gas licuado de petrleo (GLP) requiere consideraciones especiales adems de las necesarias para los hidrocarburos lquidos. Cuando proceda, debern preverse sistemas de recuperacin de vapores en las llenaderas y en los muelles martimos.Unas prcticas seguras de trabajo y unos equipos de proteccin personal adecuados son necesarios durante la carga y la descarga, limpieza de derrames por fugas, o al realizar tareas de aforo, inspeccin, toma de muestras o mantenimiento en instalaciones de carga o sistemas de recuperacin de vapores. En caso de emergencia como, por ejemplo, el rebose del compartimiento de un camin o vagn cisterna, deber detenerse o desviarse la carga.

ACTIVIDADES E INSTALACIONES DE SOPORTE DE LAS REFINERASComo soporte de los procesos de las refineras se requieren diversas instalaciones, actividades y programas diferentes, cada uno con sus propios requisitos especficos en cuanto a salud y seguridad, dependiendo de la ubicacin de la refinera y de los recursos disponibles en la misma.Actividades administrativasSegn la filosofa de la empresa de refino y la disponibilidad de servicios comunitarios, son necesarias una gran variedad de actividades administrativas de soporte para asegurar la continuidad de las operaciones de la refinera. La funcin que regula los movimientos de entrada y salida (as como internos) del petrleo de la refinera es exclusiva de estas instalaciones. Las funciones administrativas pueden desglosarse como sigue. El funcionamiento diario de las unidades de proceso corresponde a la funcin de operaciones. Otra funcin es la de las gestiones necesarias para asegurar la continuidad del abastecimiento de petrleo crudo.Entre otras actividades funcionales se incluyen los servicios mdicos (tanto de urgencia como de asistencia sanitaria continuada), comidas, servicios tcnicos, servicios de conserjera y las funciones generales de administracin y direccin comunes a la mayora de las industrias: contabilidad, compras, relaciones humanas, etc. La funcin de formacin de la refinera se ocupa de la cualificacin de supervisores y empleados, y de la formacin profesional del personal, en la que se incluyen la formacin inicial, la de repaso y la de correccin, as como de la orientacin y formacin de empleados y contratistas en procedimientos para situaciones de emergencia y en prcticas y procedimientos de trabajo seguros.Construccin y mantenimientoLa continuidad y seguridad de las operaciones de las refineras depende del establecimiento y puesta en prctica de programas y procedimientos de mantenimiento peridico y preventivo, y de la posibilidad de efectuar sustituciones en caso necesario. Las revisiones generales, en las que se para la totalidad de la refinera o unidades de proceso completas para la revisin general y sustitucin de todo el equipo a la vez, es un tipo de programa de mantenimiento preventivo exclusivo de las industrias de transformacin.Las actividades de integridad mecnica (revisin, reparacin, prueba y certificacin de vlvulas y dispositivos de descarga), que forman parte del programa de gestin de la seguridad de proceso, son importantes para la continuidad y seguridad de las operaciones de una refinera, al igual que lo son las rdenes de trabajo de mantenimiento para asegurar la eficacia continuada del programa de gestin de cambios de la refinera.Los programas de permisos para trabajar controlan los trabajos trmicos y las medidas de seguridad de trabajo, tales como el aislamiento y bloqueo, y la entrada en espacios confinados. Los talleres de mantenimiento e instrumentacin tienen, entre otros, los siguientes cometidos: Trabajos delicados y de precisin para la comprobacin, mantenimiento y calibracin de controles, instrumentos y ordenadores de la refinera; Soldadura; Reparacin y revisin de equipos; Mantenimiento de vehculos, Carpintera, etc.AislamientoLa seguridad en el mantenimiento, reparacin y sustitucin de equipos en unidades de proceso, exige con frecuencia aislar los depsitos, recipientes y conductos para excluir la posibilidad de entrada de lquidos o vapores inflamables en una zona donde se estn realizando trabajos trmicos. Generalmente, el aislamiento se consigue desconectando y cerrando todas las tuberas que desembocan o parten del recipiente; taponando u obturando la tubera en una conexin prxima al depsito o recipiente; o cerrando un doble juego de vlvulas de bloqueo en la tubera, si lo hay, y abriendo una vlvula de purga entre dos vlvulas cerradas.Bloqueo/etiquetadoLos programas de bloqueo y etiquetado evitan la activacin inadvertida de equipos elctricos, mecnicos, hidrulicos o neumticos durante su reparacin o mantenimiento. Antes de empezar a trabajar en cualquier equipo de funcionamiento elctrico, se deber bloquear o etiquetar el interruptor automtico o el interruptor general del mismo y se deber comprobar que no es posible accionarlo. Los equipos mecnicos, hidrulicos y neumticos debern desactivarse y su fuente de alimentacin bloquearse o etiquetarse antes de empezar a trabajar en ellos. Tambin debern bloquearse o etiquetarse las vlvulas que cierren conductos en los que se est trabajando, para evitar su apertura no autorizada.MetalurgiaLa metalurgia se utiliza para asegurarse de la resistencia e integridad continuadas de los conductos, recipientes, depsitos y reactores sujetos a corrosin por los cidos, las sustancias corrosivas, el agua amarga, los gases y otros productos qumicos creados y utilizados en el procesado de petrleo crudo. En toda la refinera se utilizan mtodos de ensayo no destructivos para detectar corrosiones y desgastes excesivos antes de que se produzca el fallo. Es necesario adoptar precauciones de seguridad especiales para evitar exposiciones excesivas a los trabajadores que manipulan o estn expuestos a equipos de ensayo, colorantes y productos qumicos radiactivos.

AlmacenesEn los almacenes se guardan no slo las piezas, materiales y equipo necesarios para la continuidad de las operaciones de la refinera, sino tambin productos qumicos y aditivos envasados que se utilizan en el mantenimiento, procesado y mezcla. En los almacenes se guardan asimismo suministros de las ropas y equipos de proteccin personal necesarios, como cascos, guantes, delantales, proteccin ocular y facial, proteccin respiratoria, calzado de seguridad e impermeable, ropas ignfugas y ropas protectoras contra los cidos. Es necesario un correcto almacenamiento y separacin de los lquidos inflamables y combustibles y de los productos qumicos peligrosos, para evitar derrames, incendios y la mezcla de productos incompatibles.LaboratoriosLos laboratorios se encargan de determinar el valor y consistencia de los crudos de petrleo antes del procesado, as como de realizar las pruebas necesarias para el control de calidad de los productos acabados. El personal de laboratorio debe tener la formacin necesaria para detectar los riesgos inherentes a la manipulacin y mezcla de productos qumicos txicos y lquidos inflamables, y protegerse a s mismos y a los dems.Seguridad e higiene ambiental e industrialOtras actividades importantes de soporte de las refineras son la seguridad, prevencin y proteccin contra incendios, proteccin del medio ambiente e higiene industrial. Pueden realizarse como funciones independientes o integradas en las operaciones de la refinera. Con frecuencia, las actividades de seguridad, medidas especiales de precaucin y reaccin para situaciones de emergencia y prevencin y proteccin contra incendios suelen formar parte de la misma funcin dentro de una refinera. La funcin de seguridad est integrada en programas de gestin de la seguridad de procesos como parte de los equipos de revisin de diseo, revisin antes y durante la construccin, y revisin previa a la puesta en marcha. La funcin de seguridad suele ser de ayuda en el proceso de calificacin de contratistas, en el de revisin de las actividades de stos y el de investigacin de incidentes en los que intervienen empleados y contratistas. El personal de seguridad puede encargarse de supervisar actividades que requieren permisos, como la entrada en espacios confinados y los trabajos con empleo de calor, y de comprobar la disponibilidad y operatividad de los extintores de incendios porttiles, instalaciones de descontaminacin, duchas de seguridad, puestos de lavados oculares, dispositivos de deteccin y alarmas fijos, y aparatos respiradores autnomos de emergencia colocados en lugares estratgicos para utilizarlos en caso de un escape de gas txico.Programas de seguridad. La funcin de seguridad de la refinera suele incluir la elaboracin y administracin de diversos programas de seguridad y prevencin de incidentes, entre ellos los siguientes: Revisiones de diseo, construccin y antes de la puesta en marcha; Investigacin e informes de accidentes, incidentes y cuasierrores; Planes de precaucin y programas de reaccin para situaciones de emergencia; Programa de seguridad de contratistas; Prcticas y procedimientos seguros de trabajo; Bloqueo/etiquetado; Entrada en espacios confinados e inertes; Andamiajes; Programa de seguridad elctrica, puesta a tierra de equipos y proteccin frente a averas; Colocacin de cubiertas de proteccin en mquinas; Seales y rtulos de seguridad, Sistemas de permisos para trabajos trmicos, trabajo seguro y entrada.Brigadas de bomberos. Las brigadas de bomberos y el personal especializado en emergencias de las refineras estn formados por equipos a tiempo completo; empleados de la refinera designados al efecto (operarios y personal de mantenimiento con formacin y designados para responder ante emergencias, adems de sus quehaceres normales) o una combinacin de ambas cosas. Adems de incendios, tradicionalmente estos equipos responden a otros incidentes en la refineras, como escapes de cidos o gases, salvamentos en recipientes o depsitos, derrames, etc. La funcin de proteccin contra incendios puede encargarse de la inspeccin y comprobacin de detectores y seales de incendio, as como de los sistemas y equipos de proteccin contra incendios fijos y porttiles (autobombas, bombas de incendios, tuberas de agua de extincin, hidrantes, mangueras y lanzas).La lucha contra incendios en las refineras se diferencia de la normal en que suele ser preferible permitir que ciertos incendios continen en lugar de extinguirlos. Adems, cada tipo de lquido, gas o vapor de hidrocarburo tiene unas caractersticas nicas en cuanto a la qumica de los incendios, que es preciso conocer a la perfeccin para controlar ptimamente los incendios respectivos. Por ejemplo, la extincin de un incendio de vapores de hidrocarburo sin detener primero la emisin de los vapores, lo nico que hara sera crear continuamente una nube de gases, con probable reignicin y explosin. Los incendios en depsitos que contienen petrleo crudo y residuos pesados deben combatirse con mtodos especficos de lucha contra incendios para evitar la posibilidad de una explosin o de la ebullicin del contenido del depsito.Normalmente, los incendios de hidrocarburos se extinguen deteniendo el flujo de producto y permitiendo que el fuego contine mientras se lanza agua refrigerante para proteger los equipos, depsitos y recipientes cercanos de la exposicin al calor. Muchos sistemas fijos de proteccin contra incendios estn diseados con este fin especfico. La lucha contra incendios en unidades de proceso a presin requiere una consideracin y formacin especiales, sobre todo cuando intervienen catalizadores como el cido fluorhdrico. Para extinguir incendios de hidrocarburos y controlar emisiones de vapor se utilizan ciertos productos qumicos antifuego especiales: polvo seco y disoluciones de espuma y agua.Anlisis de gases y vaporesEn las refineras se realizan actividades de vigilancia, toma de muestras y anlisis de gases, partculas y vapores para asegurarse de que es posible trabajar con seguridad y de que es posible llevar a cabo los procesos sin exposiciones txicas o peligrosas, explosiones o incendios. Se realizan pruebas atmosfricas utilizando diversos mtodos e instrumentos para medir el contenido de oxgeno y los vapores y gases de hidrocarburos, y determinar si existen niveles de exposicin txicos y peligrosos. Antes de utilizarlos, los instrumentos deben ser correctamente calibrados y ajustados por personas cualificadas, para garantizar la fiabilidad y exactitud de las mediciones. Dependiendo de la ubicacin del lugar de trabajo, el potencial de riesgo y el tipo de trabajo que se realiza, las pruebas, tomas de muestras y controles de vigilancia pueden llevarse a cabo antes del inicio del trabajo, a intervalos predeterminados durante el trabajo o continuamente mientras se realiza ste.Al establecer procedimientos de toma de muestras y anlisis de atmsferas inflamables, inertes y txicas en las refineras, debe considerarse el empleo de equipo de proteccin personal, incluida la proteccin respiratoria adecuada. Hay que sealar que los respiradores de cartucho son inadecuados para atmsferas deficitarias en oxgeno. Los requisitos de comprobacin y anlisis debern depender del grado de riesgo que existira en caso de avera de los instrumentos.Las siguientes sustancias se analizan utilizando equipo porttil o instrumentacin fija:Oxgeno. Los medidores de gases combustibles trabajan quemando una pequea muestra de la atmsfera que se analiza. Para obtener una lectura precisa de gas combustible, es necesario que haya entre un mnimo del 10 % y un mximo del 25 % de oxgeno en la atmsfera. La cantidad de oxgeno en la atmsfera se determina utilizando un medidor de oxgeno antes de usar el medidor de gas combustible o simultneamente con ste. La medicin de oxgeno es esencial cuando se trabaja en espacios confinados o cerrados, ya que para la entrada sin proteccin respiratoria (siempre que no haya exposiciones txicas) se requieren concentraciones normales de oxgeno en el aire respirable del 21 % aproximadamente. Tambin se utilizan medidores de oxgeno para medir la cantidad de oxgeno presente en espacios inertizados, a fin de garantizar que no hay suficiente oxgeno para permitir la combustin durante los trabajos trmicos u otras operaciones.Vapores y gases de hidrocarburos. Se denomina trabajo trmico al que genera una fuente de ignicin (por ejemplo, la soldadura, el corte, el esmerilado, la limpieza con chorro abrasivo, el uso de un motor de combustin interna, etc.), en una zona con potencial de riesgo de exposicin a vapores y gases inflamables. Para que el trabajo trmico pueda realizarse con seguridad, se comprueba si la atmsfera contiene vapores de hidrocarburos utilizando unos instrumentos denominados medidores de gases combustibles. Los vapores o gases de hidrocarburos slo arden cuando se mezclan con aire (oxgeno) en determinadas proporciones y son inflamados por una fuente de ignicin. Si no hay suficiente vapor en el aire, se dice que la mezcla es demasiado pobre para arder, y si hay demasiado (demasiado poco oxgeno), que la mezcla es demasiado rica para arder. Las proporciones lmite se denominan lmite superior e inferior de inflamabilidad y se expresan como porcentaje de volumen de vapor en el aire. Cada molcula o mezcla de hidrocarburo tiene diferentes lmites de inflamabilidad, por lo general del 1 al 10 % de vapor en aire aproximadamente. El vapor de gasolina, por ejemplo, tiene un lmite inferior de inflamabilidad del 1,4 % y un lmite superior del 7,6 %.Atmsferas txicas. Se utilizan instrumentos especiales para medir los niveles de gases, vapores y partculas txicas y peligrosas que haya en la atmsfera donde trabaja el personal. Son medidas utilizadas para determinar el nivel y el tipo de proteccin necesario, que vara desde la ventilacin y renovacin completa de la atmsfera hasta el uso de equipo de proteccin respiratoria y personal por quienes trabajan en la zona. Entre los ejemplos de exposiciones txicas y peligrosas que se pueden existir en las refineras estn el amianto, benceno, cido sulfhdrico, cloro, dixido de carbono, cido sulfrico y fluorhdrico, aminas, fenol y otros.Programas de salud y seguridadLa base de la higiene industrial en las refineras es un programa de controles tcnicos y administrativos que contemple la exposicin a productos qumicos txicos y peligrosos en las instalaciones, higiene y seguridad en los laboratorios, ergonoma y vigilancia mdica.Los organismos y entidades reguladores establecen lmites de exposicin a diversos productos qumicos txicos y peligrosos. De la funcin de higiene industrial forman parte los controles y la toma de muestras para medir la exposicin de los empleados a sustancias y productos qumicos txicos y peligrosos. Los higienistas industriales elaboran o recomiendan controles tcnicos, prcticas preventivas de trabajo, sustitucin de productos, ropa y equipo de proteccin personal o medidas de proteccin alternativas para reducir la exposicin.Programas mdicos. Normalmente, las refineras exigen exploraciones mdicas previas y peridicas para determinar la aptitud del empleado para realizar el trabajo tanto al principio como posteriormente, y asegurarse de que las continuas exigencias y exposiciones del trabajo no pondrn en peligro su salud o su seguridad.Proteccin personal. Los programas de proteccin personal deben contemplar las exposiciones habituales en las refineras: por ejemplo, al ruido, al amianto, al aislamiento, a los residuos peligrosos, al cido sulfhdrico, al benceno y a productos qumicos de proceso, como custicos, fluoruro de hidrgeno, cido sulfrico, etc. Higiene industrial puede designar el equipo de proteccin personal adecuado que deber utilizarse para las diversas exposiciones, incluidos los respiradores de presin negativa y con admisin de aire puro, as como las protecciones auditiva, ocular y cutnea. Seguridad de los productos. El conocimiento de la seguridad de los productos implica conocer los riesgos de los productos qumicos y materiales a los que existe riesgo de exposicin en el lugar de trabajo, y las medidas a adoptar en caso de exposicin por ingestin, inhalacin o contacto con la piel. Se llevan a cabo estudios toxicolgicos del petrleo crudo, corrientes de las refineras, productos qumicos de proceso, productos acabados y nuevos productos propuestos, a fin de determinar los posibles efectos de la exposicin tanto para los empleados como para los consumidores.Los datos se utilizan para elaborar informacin sobre la salud en relacin con los lmites de exposicin permisibles o las cantidades de materiales peligrosos en los productos. Normalmente, esta informacin se distribuye mediante fichas tcnicas de seguridad (FTS) u otros documentos similares, y se forma o educa a los empleados en relacin con los riesgos de los materiales en el lugar de trabajo.Proteccin del medio ambienteLa proteccin del medio ambiente es una consideracin importante en las operaciones de las refineras debido a los requisitos de obligado cumplimiento y a la necesidad de conservacin a medida que aumentan los precios y los costes. Las refineras de petrleo producen una gran variedad de emisiones areas y acuosas peligrosas para el medio ambiente; algunos de estos contaminantes se hallaban en el crudo original, mientras que otros son resultado de los procesos y operaciones que se llevan a cabo en las refineras.Entre las emisiones areas estn el cido sulfhdrico, dixido de azufre, xidos de nitrgeno y monxido de carbono. Las aguas residuales contienen normalmente hidrocarburos, materiales disueltos, slidos en suspensin, fenoles, amonaco, sulfuros, cidos, lcalis y otros contaminantes.Tambin existe riesgo de derrames y fugas accidentales de una gran variedad de productos qumicos txicos y/o inflamables. Entre los controles establecidos para contener las emisiones de lquidos y vapores y reducir los costes de explotacin, estn los siguientes: Conservacin de la energa. Los controles incluyen programas de control de fugas de vapor y recuperacin de condensado para conservar la energa y aumentar la eficiencia. Contaminacin del agua. Los controles incluyen el tratamiento de las aguas residuales en separadores API e instalaciones de tratamiento subsiguientes, recogida de aguas pluviales, programas de retencin y tratamiento, y de prevencin, contencin y control de derrames. Contaminacin atmosfrica. Dado que las refineras operan continuamente, es importante la detecci