REFORMADO

0. SUMARIO

El sistema de enfriamiento de los compresores K-302 A/B/C/D de la unidad de reformación catalítica comprende de una línea de alimentación de agua de enfriamiento común a los cuatro compresores. Este arreglo constituye un factor de riesgo en donde de presentarse una falla en el mismo ocasionaría paradas de los equipos trayendo como consecuencia pérdidas de oportunidades y producción por parada total de la unidad.

En busca de la solución a este problema, se realizó una evaluación global del sistema de enfriamiento de los compresores K-302 A/B/C/D que contempla tanto el enfriamiento de los cilindros con agua, como el sistema de enfriamiento del aceite lubricante con agua de mar. La evaluación se realizó analizando los resultados obtenidos en Hojas de Cálculo Excel y simulaciones con el paquete PRO/II con provisión versión 7.0 y mediante una recopilación de toda la data de diseño de los compresores y sus equipos asociados. A partir de estas simulaciones y el estudio de las condiciones actuales de operación evidenciadas en las lecturas de las variables de proceso en medidores campo, fue posible la obtención de resultados de operatividad de los intercambiadores 41-E-329 A/B y 41-E-330 A/B/C/D.

Mediante el monitoreo de las condiciones de operación actuales se evidenció que el sistema de enfriamiento de agua a las chaquetas de los cilindros de compresión no está siendo funcional ya que la temperatura de entrada a las chaquetas se encuentra por encima de la norma, mientras que en el caso del aceite de lubricación el mismo si es enfriado a una temperatura aproximada a los requerimientos de diseño del compresor, por lo que se concluye que el sistema de enfriamiento de lubricación es eficiente. De igual manera de la inspección y reconocimiento del diseño del sistema en campo se confirmó la necesidad de mantenimiento e independización de las líneas de agua de mar por lo que se plantearon dos propuestas las cuales contemplan la instalación de un tren alterno de tuberías como respaldo al existente y la independización mediante un circuito cerrado de agua constituido básicamente por un tanque de almacenamiento, un enfriador tipo fin fan cooler un arreglo en paralelo de bombas centrifugas y arreglo de tuberías de agua de enfriamiento independientes para los compresores.

1. INTRODUCCIÓN

La reformación catalítica es un proceso químico utilizado en la refinación del petróleo específicamente en la producción de gasolina. Su objetivo es aumentar el número de octano de la nafta pesada obtenida en la destilación atmosférica del crudo. Esto se consigue mediante la transformación de hidrocarburos parafínicos y nafténicos en isoparafínicos y aromáticos. Este proceso es de gran importancia ya que mediante a este es posible suministrar en forma consistente productos refinados con un mayor valor comercial, satisfaciendo los requerimientos de los clientes en calidad, volumen y tiempo, con una alta productividad. Sus principales productos son Reformado de alto octano (Ron >100) e hidrogeno (>90% mol H2).

La alimentación de la planta de reformación catalítica es suplida desde el fondo de la torre separadora de la Unidad Hidrotratadora de Nafta. Esto es una condición de tratamiento previo imprescindible debido a que la nafta pesada producto del proceso de destilación posee niveles de azufre y nitrógeno los cuales son venenos para el catalizador utilizados en los procesos de reformación catalítica.

El proceso de Reformación Catalítica comprende las siguientes secciones: sección de reacción compuesta principalmente por cuatro reactores y cuatro hornos en serie, sección de separación y recontacto la cual consta de cuatro compresores de dos etapas en donde se comprime hidrogeno a 9.4 bar y 23.7 bar respectivamente, la sección debutanizadora/depentanizadora en donde la torre debutanizadora separa los productos livianos y trazas de H2S del reformado. La unidad de reformado también consta del deetanizador y la separadora de propano/butano.

El propósito de la sección de separación y recontacto es recuperar hidrocarburos livianos (GLP) presentes en la corriente de gas neto. Esto da como resultado una mayor pureza de la corriente del gas neto rico en hidrógeno y en un incremento en el rendimiento de la nafta reformada y del GLP. Para que esto sea posible el hidrogeno generado debe ser comprimido en dos etapas por los compresores k-302 A/B/C/D los cuales son de tipo reciprocante.

El objetivo general de éste trabajo de pasantía es evaluar el sistema de enfriamiento de aceite de los compresores k-302 A/B/C/D de la sección de separación y recontacto de la unidad de reformación catalítica.

2. ANTECEDENTES

 En enero de 1997 se presentan disparos del compresor k-302 por alta temperatura de descarga en los cilindros de la 1era y 2da etapa. La razón de los disparos fue preliminarmente establecida como efecto de las vibraciones de los switches así como el procedimiento de calibración de los mismos, sin embargo se evaluaron los efectos ambientales, la eficiencia del sistema de enfriamiento de los gases de entrada y el comportamiento del sistema de enfriamiento de los cilindros de los compresores, llegando a las conclusiones siguientes: la temperatura de salida de los compresores al sistema de enfriamiento es de 51/53 grados Celsius versus la temperatura de entrada de diseño de 52 grados Celsius.

 En enero de 1998 se presentaron fallas en el sistema de enfriamiento de lubricación de los compresores K-302, motivo por el cual se realizo una minuta en donde se determinaron que las posibles causas de las fallas causas eran: materiales internos de los intercambiadores inadecuados, falla en el intercambiador y la alta velocidad del agua salada por graduación inadecuada de las válvulas y las acciones tomadas al respecto fueron la instalación de nuevos intercambiadores spare al sistema de enfriamiento de lubricación y se aumentaron los valores de temperatura en los cilindros a 150°C y 160°C.

 Durante el año 2002 se realizaron 25 intervenciones a los compresores K-302, distribuyéndose los modos de fallas de la siguiente manera: 21% correspondiente a pistones rotos, 21% a falla de los lubricadores y un 48% a fallas de las válvulas, con unos costos de cada evento de aproximadamente, 50MMBs en repotenciar las válvulas y 200MMBs en caso de remplazo y 25 MMBs por cada pistón roto sin incluir el impacto que tiene sobre el cumplimiento del mantenimiento preventivo.

 En marzo de 2002 se aprueba la instalación de una válvula termostática para el sistema de enfriamiento durante la parada de octubre de 2002, con esto se evita manejo de liquido durante la operación normal

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