capitulo 1

5/16/2018 Capitulo 1 - slidepdf.com

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C APITULO 1

D IAGRAMAS PARA ENTENDER LOS PROCESOS QUÍMICOS

La industria de procesos químicos (IPC) está involucrado en la producción de una amplia

variedad de productos que mejoran la calidad de nuestras vidas y generar ingresos paralas empresas y sus accionistas. En general, los procesos químicos son complejos, y losingenieros químicos en la industria encontrar una variedad de diagramas de flujo deproceso químico. Estos procesos implican a menudo sustancias de alta reactividadquímica, alta toxicidad y corrosividad de funcionamiento de alta a altas presiones ytemperaturas. Estas características pueden dar lugar a una variedad de consecuenciaspotencialmente graves, incluyendo explosiones, daños ambientales y amenazas para lasalud de las personas. Es esencial que los errores u omisiones resultantes de lacomunicación se perdió entre las personas o grupos involucrados en el diseño y laoperación no se producen cuando se trata de procesos químicos. La información visual esla manera más clara de presentar el material y es menos probable que se malinterprete.

Por estas razones, es esencial que los ingenieros químicos poder formular diagramas deproceso apropiadas y ser experto en el análisis y la interpretación de diagramaspreparados por otros.

La forma más eficaz de comunicar información acerca de un proceso es mediante el uso de diagramas de flujo.

En este capítulo se presenta y discute los diagramas de flujo más comunes encontradasen la industria de procesos químicos. Estos diagramas de evolucionar desde el momentoen que se concibe un proceso en el laboratorio a través del diseño, la construcción y losmuchos años de operación de la planta. El más importante de estos diagramas se

describen y analizan en este capítulo.

1.1 DIAGRAMAS DE BLOQUES DE FLUJO (BFDS)

Los diagramas de bloques de flujo se presentó temprano en el plan de estudios deingeniería química. En el primer curso de los balances de materia y energía, a menudo unprimer paso fue convertir un problema de palabras en un diagrama de bloques simple.Este diagrama consistía en una serie de bloques que representan diferentes equipos o lasoperaciones unitarias que estaban conectados por flujos de entrada y de salida.Información importante, como las temperaturas de funcionamiento, las presiones, lasconversiones, y el rendimiento fue incluido en el diagrama junto con el caudal de agua y

algunas composiciones químicas. Sin embargo, el diagrama no incluye ningún detalle delos equipos dentro de cualquiera de los bloques.

El diagrama de flujo del bloque puede tomar una de dos formas. En primer lugar, undiagrama de flujo de bloque puede ser elaborado por un solo proceso. Alternativamente,un diagrama de flujo de bloque puede ser elaborado por un complejo químico completoimplica muchos procesos químicos diferentes. Se diferencia entre estos dos tipos de



diagrama de llamando a la primera de un flujo de diagrama de bloques del proceso y lasegunda un diagrama de flujo de bloques de la planta.

1.1.1 Flujo de bloque de proceso Diagrama

Un ejemplo de un diagrama de bloques de flujo del proceso se muestra en la Figura 1.1, y

el proceso ilustrado se describe a continuación.

El tolueno y el hidrógeno se convierten en un reactor para producir benceno y metano. La

reacción no se va a terminar, y el exceso de tolueno se requiere. Los gases no

condensables se separan y se descargó. El producto benceno y el tolueno sin reaccionar

se separan por destilación. El tolueno se recicla de nuevo al reactor y el benceno

eliminado en la corriente de producto.

Tabla 1.1 Convenios y Recomendaciones de formato para el Diagrama de flujo deproceso1. Operaciones mostrado por bloques.2. Las principales líneas de flujo se muestra con flechas dando dirección del flujo.3. Flujo va de izquierda a derecha Siempre que sea posible.4. Flujo de los livianos (los gases) hacia la parte superior y con la corriente pesada

(líquidos y sólidos) hacia el fondo.5. La información crítica única para procesar suministrado.6. Si las líneas se cruzan, el de la línea es horizontal y vertical de la línea continua se

rompe.

7. Materiales simplificado saldo previsto.

1.1.2 Diagrama de flujo Bloquear Planta

Un ejemplo de un diagrama de bloques de flujo para una planta compleja químicacompleta se ilustra en la Figura 1,2. Este flujo de diagrama de bloques es de una plantade carbón a alcohol superior planta combustibles. Claramente, este es un proceso



complicado en el que hay un número de productos producidos a partir de alcoholcombustible un material de alimentación de carbón. Cada bloque en el diagramarepresenta un proceso químico completo (compresores y turbinas también se muestracomo trapecios), y podríamos, si quisiéramos, dibuje un diagrama de flujo de proceso debloque para cada bloque en la figura 1.2. La ventaja de un diagrama como la figura 1.2 es

que nos permite obtener una imagen completa de lo que esta planta hace y cómo todoslos procesos que interactúan entre sí. Por otro lado, con el fin de mantener el diagramarelativamente ordenada, sólo dispone de información limitada sobre cada unidad deproceso. Las convenciones para la elaboración de bloques diagramas de flujo de la plantason similares a la tabla 1.1.

Ambos tipos de diagramas de flujo de bloques son útiles para explicar el funcionamientogeneral de las plantas químicas. Por ejemplo, considere la posibilidad de que acaban deunirse a una compañía de fabricación de sustancias químicas de gran tamaño queproduce una amplia gama de productos químicos en el sitio al que se le ha asignado. Esmuy probable que se da un flujo de diagrama de bloques de plantas para orientar a los

productos y las áreas importantes de funcionamiento. Una vez asignado a una de estasáreas, que probablemente volverá a contar con un diagrama de bloques el proceso deflujo que describe las operaciones en su particular área.

Además de la función de la orientación descrita anteriormente, diagramas de bloques deflujo se utilizan para esbozar y alternativas de pantalla potenciales del proceso. Por lotanto, se utilizan para transmitir información necesaria para hacer comparacionesprimeros y eliminar alternativas que compiten sin tener que hacer comparacionesdetalladas y costoso

1.2 PROCESO DE diagrama de flujo (PFD)

El diagrama de flujo del proceso (DFP) representa un paso cuántico desde el BFD entérminos de la cantidad de información que contiene. El PFD contiene la mayor parte delos datos de ingeniería química necesarios para el diseño de un proceso químico. Paratodos los esquemas analizados en este capítulo, no existen normas universalmenteaceptadas. El PFD de una empresa, probablemente contendrá información ligeramentediferente que el PFD para el mismo proceso de otra compañía. Después de haber hechoeste punto, es justo decir que la mayoría de los chalecos salvavidas transmitir informaciónmuy similar.

Un PFD comercial típico contendrá la siguiente información.1. Todas las piezas principales del equipo en el proceso será representado en el

diagrama junto con una descripción del equipo. Cada pieza de equipo se haasignado un número único equipo y un nombre descriptivo.

2. Todas las corrientes de flujo del proceso se muestra y se identifican por el número.Se describen de las condiciones del procedimiento y la composición química decada corriente, serán incluidos. Estos datos se visualizan ya sea directamente enel PDF o incluirse en el cuadro resumen que acompaña el flujo.



3. Todas las corrientes de servicios públicos suministrados a los principales equiposque provee un proceso función se muestran.

4. Lazos básicos de control, que ilustra la estrategia de control utilizada para operardurante los procesos de operaciones normales

Es evidente que el PFD es un diagrama complejo que requiere un esfuerzo considerable

para preparar. Es esencial que debe permanecer ordenado y ser fáciles de seguir, paraevitar errores en la presentación e interpretación. A menudo, los PFD se dibujan en hojasgrandes de papel (por ejemplo, tamaño D: 24 "x 36"), y varias hojas conectadas puedenser necesarios para un proceso complejo. Debido a las limitaciones de tamaño de páginarelacionadas con este texto, PFD completos no se puede presentar aquí. Enconsecuencia, ciertas libertades han sido tomadas en la presentación de los chalecossalvavidas en este texto. En concreto, cierta información se presentan en las tablasadjuntas, y sólo la información indispensable proceso será incluido en el PFD. Los PFDresultantes mantener la claridad de la presentación, pero el lector debe consultar elsumario del flujo y las tablas de resumen de equipos con el fin de extraer toda lainformación necesaria sobre el proceso.

Antes de discutir los diversos aspectos de la PFP, cabe señalar que el PFD y el procesoque describimos en este capítulo se utilizará en todo el libro. El proceso es elhidrodesalquilación de tolueno para producir benceno. Se trata de un proceso comercialbien estudiada y bien entendida todavía se utiliza hoy en día. El PFD se presentan en estecapítulo para este proceso es técnicamente posible, pero no es en modo optimizado. Dehecho, hay muchas mejoras en la tecnología de proceso y los resultados económicos quese puede hacer. Muchas de estas mejoras se harán evidentes cuando el materialapropiado se presenta. Esto permite que las técnicas previstas a lo largo de este textopara ser aplicado tanto para identificar los problemas técnicos y económicos en el procesoy para hacer las mejoras en los procesos necesarios. Por lo tanto, a medida queavanzamos a través del texto, vamos a identificar los puntos débiles en el diseño, mejorary avanzar hacia un diagrama de flujo optimizado.

La información básica proporcionada por un PFD se pueden clasificar en uno de lossiguientes:1. Proceso de topología2. Flujo de información3. Equipo de la información

Vamos a ver cada aspecto de la PFD por separado. Después de que se han ocupado decada uno de los tres temas, vamos a traer toda la información que reúnen y presentan elPFD para el proceso de benceno.

1.2.1 Proceso de Topología

La figura 1.3 es un proceso esqueleto diagrama de flujo para la producción de benceno(véase también el flujo de diagrama de bloques proceso en la Figura 1.1). Este diagramailustra esqueleto de la ubicación de las piezas principales del equipo y las conexiones quelas corrientes de proceso hacen entre los equipos. La localización y la interacción entre elequipo y las corrientes de proceso se conoce como proceso de la topología.

El equipo está representado simbólicamente por "Iconos" que identifican a las



operaciones específicas de la unidad. A pesar de la Sociedad Americana de IngenierosMecánicos (ASME) [2] publica un conjunto de símbolos que se utilizan en la preparaciónde diagramas de flujo, no es raro que las empresas utilizan símbolos internos. Un amplioconjunto de símbolos también se da por Austin [3]. Cualquiera que sea conjunto desímbolos se utiliza, no es rara vez un problema en la identificación de la operación querepresenta cada icono. Figura 1.4 contiene una lista de los símbolos utilizados en los

diagramas de los procesos presentados en este texto. Esta lista cubre más de 90% de losque se necesitan en el fluido (gas o líquido) procesos.

La Figura 1.3 muestra que cada pieza importante del equipo de proceso se identifica porun número en el diagrama. Una lista de los números de equipo junto con un nombredescriptivo breve para el equipo se imprime a lo largo de la parte superior del diagrama.La ubicación de estos números y nombres de equipos corresponde aproximadamente a laubicación Hori horizontal de la pieza correspondiente del equipo. La convención para darformato y la identificación de los equipos de proceso se da en la Tabla 1.2.

Tabla 1.2 proporciona la información necesaria para la identificación de los iconos delequipo de proceso se muestra en un PFD. Como un ejemplo de cómo utilizar esta

información, considerar el funcionamiento de la unidad P-101A / B y lo que cada número oletra medios.

P-101A / B identifica el equipo como una bombaP-101A / B indica que la bomba está situado en la zona 100 de la plantaP-101A / B indica que esta bomba específica es el número 01 en la unidad 100.P-101A / B indica que una bomba de respaldo está instalado. Así, hay dos bombasidénticas P-101A y 101B-P. Una bomba estará funcionando mientras que el otro estáinactivo.

La designación de área 100 se utiliza para el proceso de benceno a través de este texto.Otros procesos que se presentan en el texto llevará a otras denominaciones de la zona. A

lo largo de la parte superior del PFD, cada pieza de equipo de proceso se le asigna unnombre descriptivo. De la Figura 1,3 se puede observar que la bomba P 101 se llama la"bomba de alimentación tolueno." Este nombre se utiliza comúnmente en las discusionessobre el proceso y es sinónimo con P-101. Durante la vida de la planta, muchasmodificaciones se hicieron con el proceso, a menudo será necesario sustituir o eliminarlos equipos de proceso. Cuando una pieza de equipo se desgasta y se sustituye por unanueva unidad que proporciona esencialmente la función mismo proceso que la unidad deedad, entonces no es infrecuente que la nueva pieza de equipo para heredar el nombredel equipo viejo y el número (a menudo una letra adicional sufijo se utiliza, por ejemplo, H-101 podría convertirse en H-101A). Por otro lado, si una modificación importante procesose lleva a cabo, entonces, es habitual utilizar nuevos números y nombres de equipos.Ejemplo 1.1, tomada de la figura 1.3, ilustra este concepto.

Tabla 1.2 Convenciones utilizadas para la identificación de Equipo de Proceso Formato general YZZ XX-A/B XX son las letras de identificación para la clasificación del equipo

C - compresor o la turbinaE - Intercambiador de CalorH - Los calentadoresP - Bomba

R - ReactorT - TorreTK - Tanque de AlmacenamientoV - Buque



Y designa un área dentro de la plantaZZ es el número de designación para cada elemento de una categoría de equipoA / B Identifica las unidades paralelas o unidades de copia de seguridad que no aparecenen el PFDescripción de la Información Complementaria Adicional de equipo dada en la partesuperior del PFD

Ejemplo 1,1Operadores de informar sobre los problemas frecuentes con E-102, que seráninvestigados. El PFD para área de 100 de la planta se revisa, y E-102 es identificadocomo el "refrigerador de efluente del reactor." La corriente del proceso de entrar en elrefrigerador es una mezcla de gases condensables y no condensables en 654 ° C que secondensa parcialmente para formar dos -fase mezcla. El líquido refrigerante es agua a 30° C. Estas condiciones caracterizar un problema complejo de transferencia de calor.Además, los operadores se han dado cuenta de que la caída de presión a través de E-102fluctúa peligrosamente en ciertos momentos, por lo que el control del proceso difícil.Debido a los problemas frecuentes con este intercambiador, se recomienda que E-102 sesustituye por dos intercambiadores de calor separadas. El primer intercambiador enfría elgas efluente y genera vapor necesario en la planta. El intercambiador de segunda utilizaagua de refrigeración para alcanzar la temperatura de salida deseada de 38 ° C. Estosintercambiadores se des-designadas de como E-107 (caldera efluente del reactor) y E-108 (condensador efluente del reactor).

La E-102 de designación se retiró y no reasignados a los nuevos equipos. No puedehaber un error que E-107 y E 108 son unidades nuevas en este proceso y que E-102 noexite.



1.2.2 Flujo de información

Refiriéndonos de nuevo a la Figura 1.3, se puede ver que cada una de las corrientes deproceso es identificado por un número en un cuadro de diamante situado en la secuencia.La dirección de la corriente se identifica por una o más puntas de flecha. Los números deflujo de proceso se utilizan para identificar las corrientes en el PFD, y el tipo deinformación que se da normalmente para cada corriente se discute en la secciónsiguiente.

También se identifican en la Figura 1.3 son las corrientes de servicios públicos. Utilidadesson necesarios los servicios que están disponibles en la planta. Las plantas químicas seproporcionan con una gama de utilidades centrales que incluyen electricidad, airecomprimido, agua de refrigeración, agua refrigerada, vapor, de retorno de condensado,gas inerte para cubriendo, alcantarillado químico, tratamiento de aguas residuales, ybengalas. Una lista de los servicios comunes se dan en la Tabla 1,3, que tambiénproporciona una guía para la identificación de corrientes de proceso



Tabla 1.3 Conventions for Identifying Process and Utility Streams

Corrientes de Procesos

Todos los convenios se muestran en la Tabla 1.1 se aplican.Símbolo diamante situado en líneas de flujo.El número de identificación (única para que la corriente) que se inserta en el diamante.La dirección del flujo se muestra por las flechas en líneas de flujo.

Flujos de utilidad

lps: Vapor de baja presión: 3.5 bar (sat)mps: Medio de presión de vapor: 10.15 barg (sat)hps: Vapor de alta presión: 40-50 barg (sat)htm: Transferencia de Calor de Medios (Orgánica): hasta 400 ° Ccw: Refrigeración por agua: Desde la torre de refrigeración devuelto a 30°C menos

de 45°Cwr : Agua del Río: Desde Río devuelto a 25 ° C menos de 35 ° Crw: El agua refrigerada: En devuelto a 5 ° C a 15 ° C menos derb: Salmuera refrigerada: En a -45 ° C devuelto a 0 ° C menos decs: Químico de aguas residuales con alta DQOss: Aguas residuales sanitarias con DBO alta, y así sucesivamente.el: Calefacción eléctrica (Especifique 220, 440, 660 V de servicio)ng: Gas Naturalfg: Gas Combustiblefo: Fuel Oilfw: Fire Wate

Cada utilidad es identificado por las iniciales proporcionados en la Tabla 1.3. Comoejemplo, vamos a buscar E-102 en la Figura 1.3. La notación, CW, asociado con lacorriente que fluye en nonprocess E-102 indica que el agua de refrigeración se utilizacomo un refrigerante.

La electricidad utilizada para alimentar motores y generadores es una utilidad adicionalque no se identifica directamente en el PFD o en el cuadro 1.3, pero se trata porseparado. La mayor parte de las utilidades muestra están relacionadas con el equipo queañade o quita de calor dentro del proceso con el fin de controlar la temperatura. Esto escomún para la mayoría de los procesos químicos.

Desde el PFD en la figura 1.3, la identificación de las corrientes de proceso es claro.Para los diagramas pequeños que contienen sólo unas pocas operaciones, lascaracterísticas de las corrientes, tales como temperaturas, presiones, composiciones ycaudales puede demostrarse directamente en la figura, adyacente a la corriente. Esto noes práctico para un diagrama más complejo. En este caso, sólo el número de corriente seproporciona en el diagrama. Esto índices la corriente a la información sobre un resumende flujo o corriente de mesa, que se proporciona a menudo por debajo del diagrama de



flujo del proceso. En este texto, la tabla de resumen de flujo se proporciona como unaccesorio por separado para el PFD.

La información del flujo que se da normalmente en un cuadro resumen de flujo sepresenta en la Tabla 1.4. Se divide en dos grupos de información requerida y lainformación opcional que puede ser importante para los procesos específicos. La tabla deresumen de flujo, Figura 1.3, se presentan en la Tabla 1.5 y contiene toda la informaciónrequerida en la Tabla 1.4.

Con información de la PFD (Figura 1.3) y la tabla de resumen de flujo (Tabla 1.5), losproblemas relativos a los balances de materiales y otros problemas son fáciles deanalizar. Ejemplo 1.2 y el ejemplo 1.3 se proporcionan para ofrecer una experiencia en eltrabajo con la información de la PFP.

Tabla 1.4 Información proporcionada en un resumen de flujoInformación requerida

Corriente Número

Temperatura (° C)Presión (bar)Fracción de vaporFlujo de masa total (kg / h)Caudal de agua de Mole total (kmol / h)Caudales único componente (kmol / h)

Información opcional Las fracciones de componentes MoleLas fracciones de componentes de comunicaciónCaudales único componente (kg / h)Caudales volumétrico (m3 /h)Propiedades físicas importantes

DensidadViscosidadOtro

Los datos termodinámicosCapacidad caloríficaEntalpias de CorrientesLos valores KNombre de las corrientes



Ejemplo 1,2

Revise el balance de materiales en general para el proceso de benceno se muestra en laFigura 1.3. De la figura, se identifican los flujos de entrada como una corriente dealimentación (tolueno) y Stream 3 (de alimentación de hidrógeno) y los flujos de salidacomo Stream 15 (benceno, producto) y Stream 16 (gas combustible). De la tabla deresumen de flujo, estos flujos se enumeran como (unidades están en (103 kg) / h):

1.2.3 Equipo de Información

El último elemento de la PFP es el resumen del equipo. Este resumen proporciona lainformación necesaria para estimar los costos de equipos y proporcionar la base para eldiseño detallado de los equipos. Tabla 1.6 proporciona la información necesaria para elresumen de equipos para la mayoría de los aparatos que se encuentran en los procesos

de fluidos.

La información presentada en la Tabla 1.6 se utiliza en la preparación de la porciónresumen equipo de la DFP para el proceso de benceno. El resumen de equipos para elproceso de benceno se presentan en la Tabla 1.7, y los detalles de cómo calcular y elegirlos parámetros de varios equipos se discuten en el capítulo 11.



1.2.4 Topología combinación, flujo de datos, y la estrategia de control para dar un PFD

Hasta este punto, hemos mantenido la cantidad de información del proceso se muestra enel PFD a un mínimo. Un ejemplo más representativo de un PFD para el proceso debenceno se muestra en la Figura 1.5. Este diagrama incluye todos los elementos que seencuentran en la Figura 1.3, algunos de la información contenida en la Tabla 1,5, ademásde información adicional en el control principal bucles utilizados en el proceso.

Table 1.6 Equipment Descriptions for PFD and PIDsTorres

Tamaño (altura y diámetro), Presión, TemperaturaNúmero y tipo de bandejasAltura y el tipo de embalajeLos materiales de construcción

Intercambiadores de Calor Tipo: Gas-Gas, gas-líquido, líquido-líquido, condensador, vaporizadorProceso: El deber, área, temperatura y presión tanto para las corrientes

Shell and Tube Número de pasesMateriales de construcción: Tubos y ShellTanques y recipientes

Altura, diámetro, Orientación, Presión, Temperatura, Materiales de ConstrucciónBombas

De flujo, presión de descarga, temperatura, ΔP, tipo de controlador, potencia aleje, Materiales de Construcción

Compresores Caudal de entrada real, temperatura, presión, tipo de controlador, potencia al eje,Los materiales de construcción

Calentadores (despedido) Tipo, presión en el tubo, la temperatura del tubo, de servicio, combustible, materialde construcción

Otro Proporcionar información crítica

La información del flujo se añade al diagrama uniendo "las banderas de la información."La forma de las banderas indica que la información específica sobre la bandera. Figura1.6 ilustra todas las banderas utilizadas en este texto. Estos indicadores de informacióndesempeñan un doble papel. Ellos proporcionan la información necesaria en el diseño dela planta que conduce a la construcción de plantas y en el análisis de los problemas defuncionamiento durante la vida de la planta. Las banderas se monta en un personalconectado a la corriente de proceso adecuado. Más de una bandera puede ser montadoen una personal. Ejemplo 1.4 ilustra la diferente información que aparece en el PFD.

Ejemplo 1,4Localizamos Corriente 1 en la Figura 1.5 y tenga en cuenta que inmediatamente despuésde la identificación de flujo de diamantes con una plantilla se fija. Este equipo se encarguede tres banderas que contienen los datos de la secuencia siguiente:1. Temperatura de 25 ° C2. La presión de 1,9 bar3. Masa velocidad de flujo de 10,0 x 103 kg / h



Las unidades para cada variable del proceso se indican en la clave proporcionada en ellado izquierdo de la Figura 1,5.

Resumen en las banderas

Con la adición de los bucles de control del proceso y las banderas de información, la DFPempieza a ser desordenada. Por lo tanto, con el fin de preservar la claridad, es necesariolimitar los datos que se presentan con estas banderas de información. Afortunadamente,las banderas en un PFD son fáciles de agregar, quitar y, a cambio, e incluso banderastemporales se pueden proporcionar de vez en cuando.

La información proporcionada en las banderas también se incluye en la tabla de resumende flujo. Sin embargo, a menudo es mucho más conveniente cuando se analiza el PFDtener ciertos datos directamente en el diagrama.

No toda la información el proceso es de igual importancia. Directrices generales para losdatos que deben incluirse en las banderas de la información en el PFD son difíciles dedefinir. Sin embargo, como mínimo, la información crítica para la seguridad y elfuncionamiento de la planta se debe dar. Esto incluye las temperaturas y presionesasociadas con el reactor, los caudales de alimentación y corrientes de producto, y laspresiones de flujo y las temperaturas que son sustancialmente más alto que el resto delproceso. Necesidades adicionales de proceso específico. Ejemplos 1.5-1.7 ilustran dóndey por qué información debe incluirse directamente en el PFD.

De importancia secundaria es el hecho de que las banderas son útiles para reducir eltamaño de la tabla de resumen de flujo. Para bombas, compresores, e intercambiadoresde calor, los flujos de masa son los mismos para la entrada y los flujos de salida, y

entradas completas en la tabla corriente no son necesarios. Si la entrada (o salida)corriente se incluye en la tabla corriente, y una bandera se añade para proporcionar latemperatura (en el caso de un intercambiador de calor) o la presión (en el caso de unabomba) para la otra corriente, entonces no hay necesidad de presentar esta corriente enla tabla de resumen de flujo. Ejemplo 1.8 ilustra este punto.

Más información podría incluirse en la Figura 1,5 tenía espacio para el diagrama no hasido limitado por el formato de texto. Lo más importante es que el PFD permanecerádespejado y fácil de seguir para evitar errores y malentendidos.



Adición de material adicional a la Figura 1.5 los riesgos de sacrificar la claridad. El cuadrode los flujos presentan en la Tabla 1.5, el resumen de equipo presentado en la Tabla 1.7 yFigura 1.5 en su conjunto constituyen toda la información contenida en un PFDproducidos comercialmente. Capítulo 1 Diagramas de Procesos Químicos Descripción 25

El PFD es el primer diagrama completo elaborado para cualquier nueva planta o proceso.

Se proporciona toda la información necesaria para entender el proceso químico. Además,se da suficiente información sobre el equipo, la energía, y balances de materia paraestablecer el protocolo de control de procesos y para preparar estimaciones de costospara determinar la viabilidad económica del proceso.

Muchos dibujos adicionales son necesarios para construir la planta. Toda la informaciónrequerida proceso puede ser extraída de este DFP. Como se describe en la narración alcomienzo de este capítulo, el desarrollo de la PFD es más a menudo llevadas a cabo porla empresa operadora. Actividades posteriores en el diseño de la planta son a menudocontratados.

El valor de la DFP no termina con la construcción de la planta. Sigue siendo el documento

que describe mejor el proceso, y se utiliza en la formación de los operadores e ingenierosnuevos. Se consultó con regularidad para diagnosticar los problemas operativos quesurgen y para predecir los efectos de los cambios en el proceso.

1.3 DE TUBERÍAS E INSTRUMENTACIÓN DE DIAGRAMAS (P & ID)

El diagrama de tuberías e instrumentación (P & ID), también conocido como diagrama deflujo mecánico (MFD), proporciona la información necesaria por los ingenieros paracomenzar la planificación para la construcción de la planta. El P & ID incluye todos losaspectos mecánicos de la planta, excepto la información dada en la Tabla 1.8. Losconvenios generales utilizados en la elaboración de P & ID se dan en la Tabla 1.9.

Cada PFD requerirá muchos P & ID para proporcionar los datos necesarios. Figura 1.7 esun representante de P & ID de la sección de destilación del proceso de benceno semuestra en la Figura 1.5. El P & ID presentado en la Figura 1,7 proporciona informaciónsobre la tubería, y esto está incluido como parte del diagrama. Como alternativa, cadatubo puede ser contado, y los específicos de cada línea se puede proporcionar en unatabla separada que acompaña a este diagrama. Cuando sea posible, el tamaño físico delas operaciones unitarias de mayor tamaño se refleja por el tamaño del símbolo en eldiagrama.

Conexiones de servicios públicos se identifican mediante una caja numerada en el P & ID.El número dentro del cuadro identifica la utilidad específica. La clave de identificación delas conexiones de servicios públicos se muestra en una tabla en el P & ID.

Toda la información proceso que se puede medir en la planta se muestra en el P & ID porbanderas circulares. Esto incluye la información a ser registrada y se utiliza en los buclesde control del proceso. Las banderas circulares en el diagrama indican donde lainformación se obtiene en el proceso e identificar las mediciones tomadas y cómo la



información se trata. La Tabla 1.10 resume las convenciones utilizadas para identificar lainformación relacionada con la instrumentación y control. Ejemplo 1,9 ilustra lainterpretación de la instrumentación y los símbolos de control.

Ejemplo 1,9

Considere la posibilidad de la línea de productos de benceno dejando el lado derecho dela P & ID en la Figura 1.7. El caudal de esta corriente es controlada por una válvula decontrol que recibe una señal procedente de un elemento de medición de nivel colocadosen V-104. La secuencia de instrumentación es como sigue:Un elemento sensor de nivel (LE) está situado en el tambor de reflujo V-104. Untransmisor de nivel (LT) también se encuentra en V-104 envía una señal eléctrica(designado por una línea discontinua) a un indicador de nivel y el controlador (LIC). EsteLIC se encuentra en la sala de control en el panel de control o consola (como se indicapor la línea horizontal bajo CHH) y puede ser observado por los operadores. Desde laLIC, una señal eléctrica es enviada a un instrumento (LY) que calcula la posición de la

válvula correcta y, a su vez envía una señal neumática (designado por una línea sólidacon la eclosión cruz) para activar la válvula de control (LCV). Con el fin de advertir a losoperadores de los problemas potenciales, dos alarmas se colocan en la sala de control.Estos son una alarma de nivel alto (LAH) y una alarma de bajo nivel (LAL), y reciben lamisma señal desde el transmisor de nivel como lo hace el controlador.

Este lazo de control también está indicado en el PFD de la Figura 1.5. Sin embargo, losdetalles de todos los instrumentos se condensan en un solo símbolo (LIC), que describeadecuadamente la función de control de procesos esenciales que se realiza. La acción decontrol que se lleva a cabo no se describe de forma explícita, ya sea en dibujo. Sinembargo, es un asunto sencillo para inferir que si hay un aumento en el nivel de líquido enV-104, la válvula de control se abre ligeramente y el flujo de producto benceno aumentará,tendiendo a disminuir el nivel de V-104. Para una disminución en el nivel de líquido, laválvula se cerrará ligeramente.

Los detalles de los bucles de control otras de las figuras 1.5 y 1.7 se dejan a problemas alfinal de este capítulo. Vale la pena mencionar que en casi todos los casos de control deprocesos en los procesos químicos, el elemento final de control es una válvula. Así, todala lógica de control se basa en el efecto que un cambio en un caudal dado tiene en unavariable dada. La clave para entender la lógica de control es identificar qué caudal estásiendo manipulada para controlar las variables. Una vez que se ha hecho esto, es una

cuestión relativamente sencilla para ver en qué dirección debe cambiar la válvula con elfin de realizar el cambio deseado en la variable de control. El tiempo de respuesta delsistema y el tipo de acción de control utilizado, por ejemplo, proporcional, integral,diferencial o-se deja a los ingenieros de instrumentos y no están cubiertos en este texto.

El elemento final de control en casi todos los bucles de control de procesos químicos esuna válvula.



El P & ID es la última etapa del diseño del proceso y sirve como una guía para los queserá responsable del diseño final y la construcción. Basado en este diagrama.

1. Los ingenieros mecánicos y los ingenieros civiles a diseñar e instalar piezas deequipo.

2. Los ingenieros de instrumentos que especificar, instalar y verificar los sistemas decontrol.

3. Los ingenieros de tuberías de distribución de la planta se desarrollará y los dibujosde elevación.

4. Los ingenieros del proyecto se desarrollar horarios de las plantas y laconstrucción.

Antes de la recepción definitiva, el P & ID de servir como una lista de control contra el cualse analiza cada elemento de la planta.

El P & ID también se utiliza para entrenar a los operadores. Una vez que la planta estáconstruida y está en funcionamiento, hay límites a lo que los operadores pueden hacer.Casi todo lo que se puede hacer para corregir o alterar el rendimiento de la planta es paraabrir, cerrar o cambiar la posición de una válvula. Parte de la formación se planteansituaciones y exigir a los operadores para poder describir lo que la válvula específica debeser cambiado, la forma en que se debe cambiar, y lo que debe observar para monitorearlos efectos del cambio. Simuladores de plantas (similar a los simuladores de vuelo) aveces involucrado en el entrenamiento del operador. Estos programas son sofisticados entiempo real, simulación de procesos que muestran un operador aprendiz de la rapidez concambios en las variables controladas se propagan a través el proceso. También esposible que este tipo de programas para visualizar los escenarios del proceso de malestarpara que los operadores puedan recibir capacitación para reconocer y corregir esas

situaciones. Estos tipos de programas son muy útiles y rentables en la capacitación deloperador inicial. Sin embargo, el uso de P & ID es todavía muy importante en estesentido.

El P & ID es particularmente importante para el desarrollo de la puesta en marchaprocedi-mientos que la planta no está bajo la influencia de los sistemas de control deprocesos instalados. Un ejemplo de un procedimiento de puesta en marcha se da en elEjemplo 1,10.

Ejemplo 1,10

Considerar la puesta en marcha de la columna de destilación se muestra en la Figura 1.7.¿Qué secuencia le seguiría? El procedimiento es más allá del alcance de este texto, perose desarrolló a partir de una serie de preguntas tales como

a. Lo que la válvula se debe abrir por primera vez?b. ¿Qué debe hacerse cuando la temperatura de ... llega ...?c. ¿Hasta qué valor debe establecerse el controlador?d. Cuando el sistema puede ser puesto en el control automático?



Estas tres últimas secciones han seguido el desarrollo de un proceso de un BFD sencillaa través de la PFP y, finalmente, a la P & ID. Cada paso mostró adicional de información.Esto puede verse siguiendo el progreso de la unidad de destilación mientras se mueve a

través de los tres diagramas descritos.1. Diagrama de bloques de flujo (BFD) (véase la Figura 1,1): La columna se muestra

como una parte de uno de los tres bloques de proceso.2. Proceso Diagrama de Flujo (PFD) (ver figura 1.5): La columna se muestra como el

siguiente conjunto de equipos individuales: una torre, un condensador, tambor dereflujo, caldera, bombas de reflujo, y los controles asociados a los procesos.

3. Diagrama de tuberías e instrumentación (P & ID) (ver figura 1.7): La columna semuestra como un diagrama completo que incluye detalles adicionales, tales comotamaños de tuberías de servicios públicos, arroyos, grifos de la muestra,numerosos indicadores, y así sucesivamente. Es la operación única unidad en el

diagrama.

El valor de estos diagramas no termina con la puesta en marcha de la planta. Los valoresde diseño en el diagrama se cambian para representar el valor real determinada bajocondiciones normales de funcionamiento. Estas condiciones forman un "caso básico" y seutilizan para comparar las operaciones a lo largo de la vida de la planta.

1.4 Diagramas adicionales

Durante las fases de planificación y construcción de un nuevo proyecto, muchosdiagramas adicionales son necesarios. A pesar de estos diagramas no poseen lainformación de proceso adicional, que son esenciales para la finalización con éxito delproyecto. Las computadoras se están utilizando cada vez más a hacer el tedioso trabajoasociado con todos estos detalles del dibujo. El trabajo creativo viene en el desarrollo delos conceptos previstos en el BFD y el desarrollo del proceso requerido para producir elPFD. La computadora puede ayudar con los dibujos, pero no puede crear un nuevoproceso. Las computadoras son valiosos en muchos aspectos del proceso de diseño,donde el tamaño de los equipos para realizar una tarea específica que se determine. Lascomputadoras también se puede utilizar cuando se consideran los problemas derendimiento que tienen que ver con el funcionamiento de los equipos existentes. Sinembargo, están severamente limitadas en el tratamiento de problemas de diagnóstico quese requieren durante toda la vida de la planta.

Los diagramas que se presentan aquí se encuentran tanto en ingeniería americana y lasunidades del SI. La excepción más notable es en el tamaño de la tubería, donde lastuberías se especifican en pulgadas y el calendario de la tubería. Esta sigue siendo laforma en que se producen y compran en los Estados Unidos. Un ingeniero de proceso dehoy debe ser cómodo con SI, convencional métrica, y de América (antes British, queahora utilizan exclusivamente SI) de unidades de ingeniería.



Se discuten estos diagramas adicionales brevemente a continuación.Un diagrama de flujo de servicios públicos puede establecerse que muestra las cabecerasde los servicios públicos entradas y salidas disponibles junto con las conexionesnecesarias para el proceso. Proporciona información sobre los flujos y las característicasde los servicios públicos utilizados por la planta.

Croquis del barco, diagramas de lógica de escalera, diagramas de cableado, planos,diagramas estructurales del sitio de apoyo, y muchos otros dibujos se utilizanhabitualmente, pero añaden poco a nuestra comprensión de los procesos químicosbásicos que tienen lugar.

Dibujos adicionales son necesarias para localizar todo el equipo en la planta. Planes yesquemas de trazado de elevación están siempre y cuando busque la ubicación yelevación de todas las piezas principales del equipo tales como torres, recipientes,bombas, intercambiadores de calor, y así sucesivamente. Al construir estos dibujos, esnecesario considerar y para proporcionar el acceso para reparar el equipo, la eliminación

de haces de tubos de intercambiadores de calor, la sustitución de las unidades, y asísucesivamente. Lo que queda por demostrar es la adición del soporte estructural y detuberías.

Isométricos de tuberías se extraen por cada pieza de la tubería se requiere en la planta.Estos dibujos son en 3-D los bosquejos del recorrido de la tubería, lo que indica laselevaciones y la orientación de cada sección de la tubería. En el pasado, también eracomún para las plantas completas para construir un modelo a escala para que el sistemapodría ser vista en tres dimensiones y modificada para eliminar los posibles problemas.En los últimos veinte años, modelos a escala han sido sustituidas por equipothredimensional diseño automatizado (cad) programas que son capaces de representar a

la planta-construida en tres 32 Sección 1 Conceptualización y Análisis de ProcesosQuímicos dimensiones. Ofrecen la oportunidad de ver la topología de equipo local desdecualquier ángulo en cualquier lugar dentro de la planta. Uno puede "recorrer" la planta y lavista previa lo que se verá cuando la planta se construye. La capacidad de "ver" la plantaantes de la construcción se hace aún más realista con la ayuda de software de realidadvirtual. Con esta nueva herramienta, es posible no sólo para caminar a través de la planta,sino también a "tocar" el equipo, apague las válvulas, subir a la parte superior de lascolumnas de destilación, y así sucesivamente. En la siguiente sección, la informaciónnecesaria para completar un diseño de planta de diseño preliminar se revisa, y la lógicautilizada para localizar las unidades de proceso en la planta y cómo las elevaciones de los

diferentes equipos se determinan se explican brevemente.1,5 REPRESENTACIÓN TRIDIMENSIONAL DE UN PROCESO

Como se mencionó anteriormente, los productos de diseño más importantes de trabajo,tanto químicos como mecánicos, se registran en diagramas bidimensionales (PFD, P &ID, etc.) Sin embargo, cuando se trata de la construcción de la planta, hay muchosproblemas que requieren una representación tridimensional del proceso. Por ejemplo, laubicación de los intercambiadores de carcasa y tubos debe permitir la extracción del tubo



paquete para su limpieza y reparación. La ubicación de las bombas debe permitir elacceso para el mantenimiento y reemplazo. Para los compresores, este acceso tambiénse puede exigir que una grúa capaz de retirar y reemplazar una unidad dañada. Lasválvulas de control deben estar ubicados a una altura que permiten el acceso deloperador. Puertos de muestreo y la instrumentación también debe ser convenientemente

ubicado. Para cualquiera que haya visitado una instalación química de moderada agrande, la complejidad de las tuberías y el diseño del equipo es inmediatamente evidente.Incluso para los ingenieros experimentados, la revisión de los equipos y la topología delas tuberías es mucho más fácil de lograr en 3-D de 2-D. Debido al rápido aumento en lapotencia de los ordenadores y el software de avanzada, estas representaciones se haceahora habitualmente con el ordenador. Con el fin de "construir" una representaciónelectrónica de la planta en 3-D, toda la información en los esquemas mencionadosanteriormente se debe acceder y sintetizada. Esto en sí mismo es una tarea de enormesproporciones, y una contabilidad completa de este proceso es mucho más allá del alcancede este texto. Sin embargo, con el fin de dar al lector una idea de lo que ahora se puedelograr utilizando este tipo de software, un breve repaso de los principios de diseño dedistribución de planta se le dará. Una cola de más en cuenta la participación de un tourvirtual de la planta de dimetil éter (DME) de la planta (Anexo B.1) se da en el CD queacompaña a este libro.

Para un análisis completo y detallado de la distribución de la planta, todos los tamaños deequipos, tuberías, tamaños PFD, P & ID, y todo otro tipo de información debe serconocida. Sin embargo, para esta descripción, un diseño de la planta preliminar basadoen la información dada en el PFD de la figura B.1.1 se considera. Utilizando esta cifra ylas tablas de la corriente de acompañamiento y de mesa equipos resumen (tablas B.1.1 yB.1.3), los siguientes pasos se siguen.

1. El PFD está dividido en subsistemas lógicos. Para el proceso de DME, haytres subsecciones lógicas, a saber, la sección de alimentación y el reactor,el DME sección de purificación, y la separación de metanol y la sección dereciclaje. Estas secciones se muestran como líneas punteadas en la Figura1.8.

2. Para cada subsistema, un proyecto del plano preliminar se crea. Latopología del plan de trama depende de muchos factores, el másimportante de las cuales se discuten a continuación.

En general, la disposición del plano del terreno puede tomar una de dos

configuraciones básicas: el nivel de grado, horizontal, en la línea dedisposición y la disposición structuremounted vertical [5]. El nivel de grado,horizontal, en línea disposición será utilizado para la instalación DME. Enesta disposición, las unidades de equipo de proceso están alineados aambos lados de un bastidor tubo que atraviesa el centro de la unidad deproceso. El propósito de la cremallera tubo es llevar a la tubería para lasutilidades, el producto, y se alimentan hacia y desde la unidad de proceso.El equipo está situado a cada lado del bastidor tubo, que permite un fácil



acceso. Además, el montaje vertical de equipo está generalmente limitadoa un solo nivel. Esta disposición requiere generalmente una mayor "huella"y, por tanto, más tierra que hace la disposición montada en la estructuravertical. La disposición general para estos tipos de diseño se muestra en laFigura 1.9.

La separación mínima entre los equipos se debe establecer desde elprincipio en el diseño. Estas distancias se establecen por razones deseguridad y se debe establecer con los códigos locales y nacionales enmente. Una lista completa de las distancias mínimas recomendadas entrelos equipos de proceso está dada por Bausbacher y Hunt [5]. Los valoresde algunos equipos de proceso básico se enumeran en la Tabla 1,11.

El dimensionamiento de los equipos de proceso debe ser completado y sedeterminó la ubicación aproximada en el plano del terreno. Acuerdo a laTabla B.1.3 de las especificaciones del equipo da una idea de los tamañosde equipo esencial. Por ejemplo, los datos dada por los tambores de reflujoV-202 y V-203, reactor R-201, y torres T-201 y T-202 son suficientes paraesbozar estas unidades en el plano del terreno. Sin embargo, el tamaño dela bomba se debe obtener de los proveedores o los trabajos anteriores, ylos cálculos adicionales para intercambiadores de calor se debe hacer paracalcular su huella necesaria en el plano del terreno. Los cálculos parailustrar la estimación de huellas equipos se dan en el Ejemplo 1,11.

Ejemplo 1,11

Estimar la huella de E-202 en el proceso de DME. Desde B.1.3 Tabla tenemos lasiguiente información:

Cabeza Flotante de caja y el diseño del tubo

Área = 171 m2

Hot Side-Temperaturas: en menos 364 º C y saliendo a 281 º C

Cold Side-Temperaturas: en a 154 º C y a 250 º C}

Elija un pase de dos conchas y cuatro tubos del intercambiador de pasoÁrea por shell = 171/2 = 85,5 m2

Uso de 12 pies, 1 pulgada de diámetro exterior tubos, 293 tubos por shell son necesarios

Suponiendo que los tubos se colocan en un campo cuadrado 11/4-inch, una cáscara deID de 27 pulgadas es necesario.



Supongamos que las cabezas delanteros y traseros (donde el fluido se vuelve tubo en elextremo del intercambiador) son 30 pulgadas de diámetro y requieren 2 metros cada uno(incluyendo las bridas), y que las dos conchas se apilan uno encima de otro. La huella delintercambiador se da en la figura E1.11.

A continuación, el tamaño de las líneas principales del proceso debe ser determinado.Con el fin de estimar estos tamaños de tubo, es necesario hacer uso de algunosheurísticos. Una heurística es un algoritmo simple o indicio que permita una respuestaaproximada a ser calculado. El diseño preliminar de un equipo que bien podría usarmuchos heurística, y algunos de ellos podrían entrar en conflicto unos con otros. Al igualque cualquier procedimiento de simplificación, el resultado de una heurística debe ser re-mirado con atención. Para los propósitos preliminares, la heurística de Capítulo 11 puedeser utilizada para estimar el tamaño aproximado de tubería. Ejemplo 1.12 ilustra laheurística para calcular el tamaño de la tubería.

Ejemplo 1,12

Considere la posibilidad de la línea de aspiración a la P-202 A / B, lo que debe ser eldiámetro de la tubería? De la Tabla 11,8, 1 (b) para succión de la bomba de líquido, lavelocidad del líquido recomendada y diámetro de la tubería están relacionados por u =(1,3 + D (pulgadas) / 6) m / s. De la Tabla B.1.1, el caudal másico de la corriente que entraen P-202, m ˙ = 16 + Stream Stream 10 = 2170 + 5970 = 8140 kg / hy la densidad se

encuentra en 800 kg/m3.

El caudal volumétrico es 8140/800 = 10,2 m3 / h = 0,00283 m3 / s = 0,0998 m3 / s.El procedimiento consiste en calcular la velocidad en la línea de succión y compararlo o laheurística. Con este enfoque, la siguiente tabla se construye.

Por lo tanto, el diámetro del tubo que satisfaga tanto a la heurística y la ecuación decontinuidad se encuentra entre 3 y 4 pulgadas. Tomando una estimación conservadora,una línea de succión de 4 pulgadas es elegido para el P-202

El paso siguiente a considerar es la ubicación de los equipos dentro del plano del terreno.Esta colocación se debe hacer considerando el acceso requerido para el mantenimientodel equipo y también la instalación inicial. Aunque este paso puede parecer elemental,hay muchos casos [5], donde la colocación incorrecta de los equipos dieron lugarposteriormente a los excesos de costes considerables y problemas importantes, tantodurante la construcción de la planta y durante las operaciones de mantenimiento.Consideremos el ejemplo mostrado en la Figura 1,10 (a), cuando dos embarcaciones, unatorre, y un intercambiador de calor se muestran en el plano del terreno. Claramente, V-1bloquea el acceso al haz de tubos del intercambiador, que a menudo requiere laeliminación de cambiar los tubos de filtración o para eliminar las escamas en el exterior de



los tubos. Con esta disposición, el intercambiador tendría que ser levantado verticalmentey colocado en algún lugar donde no había espacio suficiente para que el haz de tubospodría ser eliminado. Sin embargo, el segundo recipiente, V-2, y la torre T-1 se sitúa demodo que el acceso de la grúa está severamente limitada y una muy alta (y caro) grúasería necesaria. El traslado de estas mismas piezas de equipo, tal como se muestra en la

Figura 1,10 (b), alivia estos dos problemas. Hay demasiadas consideraciones de este tipopara cubrir en detalle en este texto, y se remite al lector a Bausbacher y Hunt [5] para unamayor cobertura en profundidad de estos tipos de problemas. Teniendo en cuenta lainstalación DME, una posible disposición para la alimentación y la subsección reactor semuestra en la Figura 1,11.

3. La elevación de todo el equipo principal se ha establecido. En general, losequipos ubicados en el grado (de tierra) el nivel es más fácil de acceder ymantener, y es más barato de instalar. Sin embargo, hay circunstanciasque dictan que el equipo se eleva con el fin de proporcionar unfuncionamiento aceptable. Por ejemplo, el producto de fondos de una

columna de destilación es un líquido en su punto de burbuja. Si este líquidose alimenta a una bomba, entonces, como la presión cae en la línea deaspiración debido a la fricción, el líquido hierve y hace que las bombas decavitación. Para aliviar este problema, es necesario para elevar la parteinferior de la columna relativa a la entrada de la bomba, con el fin deaumentar la carga de aspiración neta positiva disponible (para más detallesacerca de NPSHA véase el capítulo 18). Esto puede hacerse por laexcavación de un pozo por debajo del nivel de la bomba o mediante laelevación de la torre. Tanques de bombeo tienen una tendencia a acumularmás denso que el aire los gases, y el mantenimiento de los equipos en los

pozos son peligrosas debido a la posibilidad de asfixia e intoxicación (si elgas es venenoso). Por esta razón, las torres son generalmente elevadosentre 3 y 5 m (10 y 15 pies) por encima del nivel del suelo mediante el usode una "falda". Esto se ilustra en la Figura 1,12. Otra razón para elevar unacolumna de destilación se ilustra también en la Figura 1,12. A menudo, uncalderín de termosifón se utiliza. Estos calderines utilizar la diferencia dedensidad entre el líquido alimentado a la caldera y la mezcla de dos fases(líquido-vapor saturado) que sale de la caldera a "conducir" la circulaciónde líquido a través del fondo del calderín. Con el fin de obtener una fuerzamotriz aceptable para esta circulación, la cabeza estática del líquido debeser sustancial, y un diferencial 3-5 m de altura entre el nivel de líquido en la

columna y la entrada de líquido a la caldera es típicamente suficiente. Losejemplos que muestran cuando se requiere equipo de elevación se dan enla Tabla 1,12.

4. Proceso de mayor utilidad y la tubería se esbozan in El paso final en estediseño de la planta preliminar es dibujar en donde el proceso principal (yutilidad) de las tuberías (lineas) hasta llegar. Una vez más, no hay reglasestablecidas para hacer esto. Sin embargo, la ruta más directa entre el



equipo que evite los enfrentamientos con otros equipos y tuberías suele serdeseable. Cabe señalar que las líneas de servicios se originan y por logeneral terminan en las cabeceras situadas en la rejilla del tubo. Cuandolas tuberías de proceso se debe ejecutar desde un lado al proceso a otro,puede ser conveniente para ejecutar la tubería en la rejilla del tubo. Todas

las válvulas de control, puertos de muestreo, y la instrumentación principaldebe ser convenientemente ubicado para los operadores. Esto por logeneral significa que deben estar ubicados cerca de grado o un acceso deacero plata-forma. Esto también es cierto para las válvulas de aislamientodel equipo.

1.6 EL 3-D PLANTA MODELO

La mejor manera de ver cómo todos estos elementos se fusionan es para ver el TourVirtual de Instalaciones archivo AVI en el CD que acompaña a este texto. La calidad y elnivel de detalle que el 3-D de software es capaz de dar dependerá del sistema utilizado y

el nivel de ingeniería de detalle que se utiliza para producir el modelo. Las figuras 1.131.15 fueron generados por la instalación DME utilizando el paquete de software PDMS deCADCentre, Inc. (Estas cifras y el archivo de Virtual_Plant_Tour.AVI se presentan aquícon el permiso de CADCentre, Inc.) en la figura 1.13, una vista isométrica de la instalaciónDME se muestra. Todos los equipos de proceso principal, tubería de proceso y granutilidad, y las estructuras básicas de acero se muestran. El bastidor de tubo se muestraque atraviesa el centro del proceso, y las plataformas de acero se muestran donde elapoyo de los equipos de proceso elevado se requiere. Las secciones de destilación semuestran en la parte trasera de la figura en el lado opuesto de la rejilla del tubo. El reactory la sección de alimentación se muestra en el lado cercano de la rejilla del tubo. Laelevación de los equipos de proceso se ilustra mejor en la Figura 1,14, donde se han la

tubería y el acero estructural eliminado. El único equipo elevada evidentes a partir de estacifra son los condensadores fijos y los tambores de reflujo de las columnas de destilación.Los condensadores fijos están situados verticalmente por encima de sus respectivostambores de reflujo para permitir el flujo por gravedad de condensado de losintercambiadores a los tambores. Figura 1.15 muestra la disposición de equipos deproceso y tuberías para las secciones de alimentación y el reactor. La disposición de losequipos corresponde a la mostrada en la Figura 1,11. Cabe señalar que la válvula decontrol sobre la descarga de las bombas de alimentación de metanol está situado cercade nivel de grado para un fácil acceso.

capitulo 1

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