DIAGRAMAS PARA EL ENTENDIMIENTO DE PROCESOS QUÍMICOS

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1 DIAGRAMAS PARA EL ENTENDIMIENTO DE PROCESOS QUÍMICOS

2 TIPOS DE DIAGRAMAS DE PROCESO Diagramas de Flujo en Bloque Diagramas de Flujo de Proceso en bloque Diagramas de Flujo de Panta en bloque Diagramas de Flujo de Proceso Diagramas de Tuberías e Instrumentos

3 DIAGRAMA DE FLUJO DE BLOQUE PARA LA PRODUCCIÓN DE BENCENO Mezcla de Gases Tolueno (2610 Kg/h) (1000 Kg/h) Hidrógeno (820 Kg/h) REACTOR Conversión 75% Tolueno SEPARADOR DE GAS Mezcla de Líquidos Benceno (8210 Kg/h) Tolueno C 7 H 8 + H 2 C 6 H 6 + CH 4

4 CONVENCIONES Y FORMATO RECOMENDADO 1. Las operaciones se muestran mediante bloques 2. La mayoría de las líneas de flujo se representan con flechas que van en dirección del flujo 3. La dirección del flujo es de izquierda a derecha mientras sea posible 4. Las corrientes ligeras (gases) van por el tope mientras que las corrientes pesadas (líquidos y sólidos) van por el fondo 5. Se suministra únicamente información crítica del proceso 6. Si las líneas se cruzan, la línea horizontal es continua y la vertical se corta

5 INFORMACIÓN DENTRO DE UN PFD Un PFD de tipo comercial contiene las siguiente información: 1. Todos los equipos principales en el proceso se presentarán en el diagrama con una descripción de este. Cada equipo tendrá asignado un número único y un nombre descriptivo 2. Las corrientes de flujo de proceso están representadas por un número. Se incluye una descripción de las condiciones de proceso y la composición química de cada corriente. Estos datos se presentan directamente en el PFD o se incluyen en una tabla adicional 3. Se muestran todas las corrientes de servicios que se suministran a los equipos principales o que brindan una función en el proceso 4. Lazos de control básicos, que ilustren la estrategia de control usada para que el proceso opere dentro de condiciones normales

6 SÍMBOLOS MÁS UTILIZADOS EN UN PFD Intercambiadores de Calor Torres Reactores Bombas, Turbinas y Compresores Vasijas Tanques de almacenamiento Quemadores Entrada del Proceso Salida del Proceso Número de Corriente Bandera de Instrumento Válvula Válvula de Control Válvula de Globo

7 CONVENCIONES UTILIZADAS PARA LOS EQUIPOS XX - Letras de identificación para cada equipo XX - YZZ C - Compresor o Turbina E - Intercambiador de Calor H - Quemador P - Bomba R - Reactor T - Torres TK - Tanque de Almacenamiento V - Vasija Nombre Área Número Y- Hace referencia a un área dentro de la planta ZZ - Número asignado para cada ítem dentro de una clase de equipo A/B - Simboliza unidades que trabajan en paralelo o de repuesto que no se muestran en el PFD Compresor C Área de la Planta Información Adicional Descripciones adicionales de cada equipo ubicadas en la parte superior del PFD Número de equipo en la sección

8 CONVENCIONES PARA IDENTIFICAR PROCESOS Y CORRIENTES DE SERVICIO Corrientes de Proceso - Los diamantes se ubican en las líneas de flujo - Los números de identificación (únicos para cada corriente) están dentro de los diamantes - La dirección del flujo se muestra con flechas en las líneas de flujo Corrientes de Servicios lps - Vapor de Baja Presión (3-5 barg)* mps - Vapor de Mediana Presión (10-15 barg)* hps - Vapor de Alta Presión (40-50 barg)* htm - Medio de Transferencia de Calor (orgánico) a 400ºC cw - Agua de Enfriamiento: de una torre de enframiento a 30ºC regresa <45ºC rw - Agua Refrigerada a 5ºC regresa <15ºC wr - Agua de Río: del río a 25ºC regresa <35ºC rb - Agua de Mar Refrigerada a -45ºC regresa <0ºC cs - Agua Residual con Químicos con alto COD ss - Agua Residual Sanitaria con alto BOD el - Calor Eléctrico (220,440,660V) ng - Gas Natural fg - Gas Combustible fo - Aceite Combustible fw - Agua Contra Incendios * Las presiones son fijas durante las etapas preliminares de diseño y los valores típicos pueden variar dentro de los rangos mostrados

9 DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO PARA LA PRODUCCIÓN DE BENCENO V-101 Tambor almacenador de Tolueno P-101A/B Bomba para alimentación de Tolueno E-101 Precalentador de la alimentación H-101 Calentador de la alimentación R-101 Reactor C-101A/B Compresor del Gas de Reciclo E-102 Enfriador del efluente del Reactor V-102 Separador de fase de Alta Presión Gas Combustible Tolueno Productos de combustión Hidrógeno Aire Gas Benceno V-103 Separador de fase de Baja Presión E-103 Calentador de la alimentación a la Torre E-106 Rehervidor de Benceno T-101 Torre de Benceno E-104 Condensador de Benceno V-104 Tanque de Reflujo P-102A/B Bomba del Reflujo E-105 Enfriador del Producto

10 INFORMACIÓN SUMINISTRADA EN UN RESUMEN DE FLUJO INFORMACIÓN ESCENCIAL - Número de Corriente - Temperatura (ºC) - Presión (bar) - Fracción de Vapor - Flujo Másico Total (Kg/h) - Flujo Molar Total (Kmol/h) - Flujo Individual de cada componente (Kmol/h) INFORMACIÓN OPCIONAL - Fracción Molar del Componente - Fracción Másica del Componente - Flujo Volumétrico (m 3 /h) - Propiedades Físicas Densidad Viscosidad - Datos Termodinámicos Capacidades Calóricas Entalpía de la Corriente - Nombre de la Corriente

11 INFORMACIÓN SUMINISTRADA EN UN RESUMEN DE FLUJO

12 DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS PARA PDF Y PIDs TORRES INTERCAMBIADORES DE CALOR VASIJAS BOMBAS Tamaño (altura y diámetro), presión y temperatura, número y tipo de platos, altura y tipo de empaques, Material de construcción Tipo: Gas-Gas, Gas-Líq, Líq-Líq, condensador, vaporizador Proceso, área, temperatura y presión de ambas corrientes,no de Coraza y paso en los tubos, material de construcción (Tubo y Coraza) Altura, diámetro, orientación, presión, temperatura y material de construcción Flujo, presión de descarga, temperatura, Material de construcción COMPRESORES Flujo en la entrada, temperatura, presión, material de construcción CALENTADORES (QUEMADORES) Tipo, presión y temperatura de los tubos, combustible y material de construcción

13 RESUMEN DE EQUIPOS PARA LA HIDRODEALQUILACIÓN DEL TOLUENO

14 RESUMEN DE EQUIPOS PARA LA HIDRODEALQUILACIÓN DEL TOLUENO

15 QUÉ SE EXCLUYE DE UN DIAGRAMA DE TUBERÍAS E INSTRUMENTOS? 1. Condiciones de operación - Temperatura - Presión 2. Flujo de las corrientes 3. Ubicación de los equipos 4. Ruta de las tuberías - Longitud de la tubería - Tuberías apropiadas 5. Soportes, estructuras y cimientos de un PID

16 CONVENCIONES EN LA CONSTRUCCIÓN DE UN P&ID

17 P&ID PARA LA DESTILACIÓN DE BENCENO EN LA HIDRODEALQUILACIÓN DEL TOLUENO Cas Combustible Benceno Tolueno

18 CONVENCIONES UTILIZADAS PARA IDENTIFICAR LOS INSTRUMENTOS EN UN P&ID

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