Sistemas de Instrumentacion y Control Refinacion de Petroleo (1)

8/16/2019 Sistemas de Instrumentacion y Control Refinacion de Petroleo (1)

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UNIVERSIDAD DE CARABOBO.

FACULTAD DE INGENIERIA.

ESCUELA DE INGENIERIA MECANICA.

DEPARTAMENTO DE DISEÑO MECANICO Y AUTOMATIZACION

INSTRUMENTACIÓN INDUSTRIAL

SISTEMAS DE INSTRUMENTACIÓN

Y CONTROL EN LA REFINACIÓN

DE PETRÓLEO

González Víctor CI V- 20.082.863

Estrada Henrry CI V-19.920.442

Sección: 55

Enero de 2014


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MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROCESO

La refinación del petróleo se inicia con la separación del petróleo crudo en

diferentes fracciones de la destilación. Las fracciones se tratan más a fondo para

convertirlas en mezclas de productos con los derivados del petróleo netamente

comerciables y más útiles por diversos y diferentes métodos, tales como

craqueo, reformado, alquilación, polimerización e isomerización.

De acuerdo a lo anterior los procesos de refinación del petróleo para tratar

y poder transformar los diferentes derivados del petróleo son los siguientes:

Destilación (Fraccionamiento): Dado que el petróleo crudo es una mezcla de

hidrocarburos con diferentes temperaturas de ebullición, que pueden ser

separados por destilación en grupos de hidrocarburos que hierven entre dos

puntos determinados de ebullición.

Reforma: La reforma es un proceso que utiliza calor, presión y un catalizador(por lo general contiene platino) para provocar reacciones químicas con naftas

actualizar el alto octanaje de la gasolina y como materia prima petroquímica.

Craqueo (Agrietamiento): En el refino de petróleo los procesos de craqueo

descomponen las moléculas de hidrocarburos más pesados (alto punto de

ebullición) en productos más ligeros como la gasolina y el gasóleo.

Alquilación: Olefinas (moléculas y compuestos químicos) tales como el

propileno y el butileno son producidos por el craqueo catalítico y térmico.

Alquilación se refiere a la unión química de estas moléculas de luz con

isobutano para formar moléculas más grandes en una cadena ramificada

(isoparafinas) que se forma para producir una gasolina de alto octanaje.


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Isomerización: La Isomerización se refiere a la reorganización química de los

hidrocarburos de cadena lineal (parafinas), por lo que contienen

ramificaciones unidas a la cadena principal (isoparafinas).

Polimerización: Bajo la presión y la temperatura, más un catalizador ácido,

las moléculas de luz de hidrocarburos insaturados reaccionan y se combinan

entre sí para formar moléculas más grandes de hidrocarburos. Este proceso

con los suministros de petróleo se puede utilizar para reaccionar butenos con

iso-butano para obtener una gasolina de alto octanaje.

Figura 1. Esquema general de la Refinación de Petróleo


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F i g u r a

2 .

E s q u e m a D e t a l l a d o d e l a R e f i n a c i ó n d e P e t r ó l e o


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DIAGRAMA DE BLOQUES DEL PROCESO DE REFINACION DE

PETRÓLEO

Entrada: Petróleo Crudo.

Salida: Productos Derivados:

Gases Combustibles.

Gas de Petróleo Licuado.

Gasolina de Aviación.

Gasolina de Automoción.

Disolventes.

Combustibles para aviones de Reacción. Keroseno.

Aceites.

Diésel.

Grasas.

Ceras.

Asfalto.


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F i g u r a

3 .

D i a g r a m a d e B l o q u e s D

e t a l l a d o d e R e f i n a c i ó n d e P e t r ó l e o


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VARIABLES A CONTROLAR Y A MANIPULAR

En el proceso de refinación de petróleo en general las Variables que se

manejan son las siguientes:

Variables Manipuladas: Flujo de Petróleo crudo a la entrada de la Torre y el

Flujo de Vapores de Hidrocarburos evaporados a la salida de la torre.

Variables Controladas: Temperatura en la torre de destilación en cada nivel

de la torre tomando en cuenta que a medida que ascendemos en la misma,

la temperatura disminuye.


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ARQUITECTURA DE CONTROL


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P L A N O P

&

I D E L P R O C E S O D

E

E L A B

O R A C I O N

D E L K E R O S E N

E

F i g u r a

4 .

D i a g r a m a P & I d e u n P r o c e s o d e R e f i n a c i ó n d e P e t r ó l e o


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ESTRATEGIAS DE CONTROL EN EL PROCESO

Control en Cascada Control feed-forward

Estrategias de control- Control en cascada

Válvula controladora de

flujo

Transmisor de

temperatura

Transmisor

de flujo

+ + Proceso-

-


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SELECCIÓN DE LAZO E INSTRUMENTOS EN EL PLANO P&I

Figura 5. Lazo de Control tomado del plano P&I

TT. Trasmisor de Temperatura

TC Controlador de Temperatura

FT Trasmisor de Flujo

FC Controlador de Flujo

FCV Válvula de Control de Flujo


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SELECCIÓN Y ELABORACIÓN DE CÁLCULOS PARA LADETERMINACION DEL TAMAÑO Y CUERPO DE UNA VALVULA DE

CONTROL


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MATERIAL AUDIOVISUAL INCLUIDO EN ESTA INVESTIGACIÓN

(Revisar el CD incluido en este material)

1. Video Actual de PEMEX (Petróleos Mexicanos) “ Explicación animada del

proceso de exploración y explotación del Petróleo”

2. Explicación animada del proceso de refinación realizado por la empresa PEMEX

(Petróleos Mexicanos)

3. Video Animación en 3D “Resumen del Proceso de la Refinación del

Petróleo”

4. Explicación detallada del Proceso de Explotación y Refinación del

Petróleo.

MATERIAL DE APENDICE DE ESTA INVESTIGACIÓN

(Revisar el CD incl uido en este material)

Hojas de Especificaciones Técnicas de:

A. Transmisor de Temperatura (TT)

B. Controlador de Temperatura (TC)

C. Transmisor de Flujo (FT)

D. Controlador de Flujo (FC)

E. Válvula de Control de Flujo (FCV)

CONCLUSIONES E IMPORTANCIA DE LOS SISTEMAS DEINSTRUMENTACION Y CONTROL EN LA REFINACIÓN DEL PETRÓLEO

Mediante la instrumentación industrial se adquieren las competencias

necesarias para realizar con éxito la medición de cantidad y calidad para

crudos, productos refinados y gas en la industria petrolera.

Mejora la competencia, al unificar los criterios, el implementar controles y

buscar la eficiencia y eficacia de los sistemas de medición, dando como

resultado la confiabilidad en los sistemas, reduciendo por consiguiente las

inconsistencias en la medición y el reporte de volúmenes con baja

incertidumbre, la cual redunda automáticamente en las economías de las

empresas interesadas, puesto que se constituyen en sus cajas registradoras.

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Los principios son aplicables a la medición de hidrocarburos para

transferencia de custodia en campos productores de crudo, refinerías,

transporte por oleoductos, poliductos y gasoductos, cargue y descargue de

buque-tanques para importación y/o exportación de hidrocarburos,

distribuidores mayoristas, gaseros y empresas de servicios.

Permite realizar una medición correcta de crudo, gas, GLP y derivados del

petróleo en operaciones de transferencia de custodia, de acuerdo con las

normas.

Se Conocen los diferentes sistemas de medición en transferencia de custodia

y logran que se tenga los criterios necesarios al momento de seleccionar y

dimensionar el sistema más adecuado.

La investigación de estos sistemas motiva a revisar, evaluar y optimizar los

sistemas de medición existentes, buscando el cumplimiento de normas

nacionales e internacionales.

Se logra analizar y evaluar el impacto sobre la precisión de la medición de

hidrocarburos de factores tales como: Flujo, presión, temperatura, gravedad

específica, viscosidad, entre otros.

Se Evalúa la importancia del control de pérdidas, como mecanismo

fundamental en los procesos de auditorías de medición de calidad y cantidad,

estableciendo la relación costo-beneficio.

Se Identifica y logra Selecciona el tipo de Instrumentación asociada a la

medición de líquidos y gases en procesos petroleros así como también la

tecnología en Transferencia de Custodia.

Se logra determinar la importancia que tiene dentro del proceso de medición

la calibración de los instrumentos utilizados.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

CABRERA, Liliana y Otros. “Desarrollo del proceso de una planta de

destilación para obtener su máximo rendimiento, a partir de una alimentación

de crudo pesado del campo Merey, Estado Anzoátegui”. Universidad de los

Andes. Facultad de Química MARZO 2012.


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PUERTA, Gisella y Otros. “Balance de Materia y Energía”. Universidad del

Callao Perú. Facultad de Química. ENERO 2007

RODRIGUEZ, Miller. “Automatización Industrial”. Universidad de Pamplona

Colombia. Disponible vía web: http://www.unipamplona.edu.co/

PEMEX, Petróleos de México “ Exploración, Explotación y Refinación de

Petróleo” Disponible vía web : http://www.pemex.com/

Petróleos de Venezuela PDVSA, S.A. “Información descriptiva del proceso”.

Disponible vía web en: http://www.pdvsa.com/

Compañía Española de Petróleos CEPSA “Torre de Destilación como base de

una Refinería”. Disponible vía web en: http://www.cepsa.com/

Sitio de Material Audiovisual en Línea YOUTUBE. Disponible en:

http://www.youtube.com/

http://www.pdvsa.com/http://www.pdvsa.com/


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