Industry Newsletter Chemical & Petrochemical 26 · El mantenimiento del pH correcto es esencial La...

De uno a dieciocho mesesMejora drástica del tiempo de actividad del sensorLa medición del pH en scrubbers de gas de unidades de craqueo catalí-

tico de fluido es un aspecto clave para que funcionen de forma eficaz.

En una refinería de EE. UU., la adopción de una solución METTLER TOLEDO

ha prolongado notablemente la vida de los sensores.

El gas residual debe depurarse Una de las mayores refinerías de petróleo del sur de EE. UU. dispone de una capaci-dad de procesamiento de crudo de alrede-dor de 300 000 barriles diarios. El mante-nimiento de una elevada productividad en las instalaciones depende de la fiabilidad de las operaciones de todas las unidades. Una de las más críticas es la unidad de craqueo catalítico de fluido (FCCU, por sus siglas en inglés). En ella se descomponen los hidrocarburos de cadena larga de los gasóleos pesados en cadenas más cortas para producir gasolina y fueles.

El craqueo de los hidrocarburos de cadena larga se lleva a cabo mediante la mezcla de la materia prima vaporizada con par-tículas de catalizador a temperaturas muy elevadas. Cuando llega al reactor de la

FCCU, las partículas de catalizador se re-cubren con carbono debido a la actividad de craqueo. Estas acumulaciones reducen la eficacia del catalizador, por lo que se eliminan en un proceso denominado re-generación catalítica.

Dicho proceso reduce las grandes cantida-des de compuestos de óxido de azufre, monóxido y dióxido de carbono, y materia particulada. Para evitar que se liberen gases de escape peligrosos a la atmósfera, la refinería emplea un scrubber de gas que lava los óxidos de azufre y el polvo del flujo de gas residual.

El mantenimiento del pH correcto es esencialLa eficacia del funcionamiento del scrub-ber depende de la supervisión y el control

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THORNTON Leading Pure Water Analytics

Química yPetroquímica

Soluciones para la analítica de líquidos de proceso

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del estado del líquido de depuración. Una menor eficacia del scrubber no solo im-plica el riesgo de que se liberen sustancias contaminantes a la atmósfera, sino tam-bién la corrosión en los equipos de la fá-brica, el decapado del recipiente del scrub-ber y el atasco de los conductos por acumulación de subproductos, que impli-can inevitablemente un mantenimiento costoso.

Para supervisar el rendimiento del scrub-ber, la refinería precisa de mediciones de pH. Para garantizar su eficacia, los inge-nieros procuran mantener la solución de depuración en circulación con un pH de 5,5 a 6.

Para garantiza la fiabilidad de las seis mediciones de pH en el scrubber, un téc-nico de mantenimiento se encargaba de limpiar y calibrar semanalmente los sen-sores, pero ni siquiera así duraban más de un mes, debido a lo exigente del entorno. Los ingenieros de la refinería veían la si-tuación como algo frustrante pero inevi-table.

Resultados excelentes con una solución de medición avanzadaEn 2014, METTLER TOLEDO tuvo la opor-tunidad de mostrar su tecnología de me-dición en la refinería. Hicimos una de-mostración de nuestro sensor de pH InPro

4800 i pH y el transmisor M400, ambos con tecnología de gestión de sensor inteligente (ISM®). Pensábamos que la combinación de sensores e instrumentos de alto rendi-miento y las ventajas de ISM aliviarían notablemente la carga de trabajo que so-portaba la refinería en relación con las mediciones de pH.

Impresionados por la demostración, deci-dieron instalar dos sistemas de medición METTLER TOLEDO en el scrubber para calibrar el rendimiento del sensor sobre el terreno. Con un mantenimiento cada dos semanas, ambos sensores aguantaron más de seis meses.

Transmisor M400

Sensor de pH InPro 4800 i

Editor / ProducciónMettler-Toledo GmbH

Analítica de Procesos

Im Hackacker 15

CH-8902 Urdorf

Suiza

IllustrationsMettler-Toledo GmbH

Beehler | Dreamstime.com

ISM, iSense, InPro, y OptoCap son marcas registradas del grupo Mettler-Toledo. Todas las demás marcas comercia-les son propiedad de sus respectivos propietarios.

Sujeto a modificaciones técnicas.

© Mettler-Toledo GmbH 07 / 16. Impreso en Suiza.

METTLER TOLEDO Química y Petroquímica News 26 3

Los sensores InPro 4281 i y 4881 i se fijan con una tuerca roscada de acero inoxida-ble 316, que sustituye la tuerca de plástico utilizada en los sensores convencionales.

Además, el diseño del sensor cuenta con una membrana de vidrio plana, que es menos susceptible a los daños producidos por la abrasión en los medios de proceso con una elevada concentración de sóli-dos. Un tapón anular de PEEK protege la membrana frente a impactos direc-tos, sin que eso suponga una dismi-nución en el rendimiento de medi-ción.c www.mt.com/pro-solid- solution

Diseñados para tolerar entornos industrialesPor mucho que nos esforcemos, siempre se produce algún accidente. Si un sensor de pH de vidrio se rompe, la seguridad del personal y de la producción puede ponerse en peligro. METTLER TOLEDO presenta sus nuevos sensores resistentes, diseñados para soportar los impactos cotidianos que se producen en las operaciones industria-les. Los modelos InPro 4281 i y 4881 i son los primeros sensores de pH de 12 mm que cuentan con un eje de titanio. Los sensores no solo son robustos físicamente, sino que también son resistentes a la acción de pro-ductos químicos y a la abrasión.

Sensores de pH con eje de titanio: una solución sólida

Los ingenieros de la refinería quedaron tan satisfechos que también se adoptó la solución de METTLER TOLEDO para los cuatro puntos de medición del pH restan-tes. Además, adquirieron otros seis senso-res InPro 4800 i. Con ello, la refinería pudo beneficiarse de una de las grandes venta-jas de ISM: la precalibración.

Menos carga de trabajo gracias a la función «enchufar y medir»Gracias a nuestro software iSense para PC o portátiles corrientes, es posible calibrar y guardar los sensores de pH ISM hasta el momento en que se necesiten. Como hay

seis sensores instalados en el proceso, los otros seis se pueden calibrar, limpiar en profundidad y guardar con las puntas de los sensores en una solución de 3M KCI. De esta forma, los sensores rejuvenecen y se prolonga su tiempo de vida.

Cuando llega el momento de cambiar los sensores, como ya están calibrados, basta con retirar los sensores instalados en los puntos de medición y sustituirlos por los sensores «limpios». Antes, un técnico de mantenimiento invertía dos horas y media en el scrubber para limpiar y calibrar los sensores de pH. Ahora, gracias a la función

«enchufar y medir», puede cambiar los sensores en solo 15 minutos.

El cliente está tremendamente satisfecho con las soluciones de METTLER TOLEDO. No solo ha reducido el tiempo dedicado al mantenimiento, sino que en los últimos 18 meses no ha tenido que sustituir nin-guno de los 12 sensores y todos siguen funcionando de forma fiable.

c www.mt.com/InPro4800

NUEVO

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Sens

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agua

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a Rápido, continuo, precisoSensor óptico de OD que ayuda a reducir la corrosiónEl control cuidadoso de la química de ciclo del agua es esencial para reducir las paradas

de las plantas de cogeneración. El oxígeno disuelto (OD) es un parámetro que debe regu-

larse constantemente. El sensor óptico de OD de Thornton proporciona mediciones precisas

y continuas, y su mantenimiento es muy reducido.

La importancia de la cogenera-ción en las operaciones de la plantaEn la cogeneración (donde la energía se genera en una fase de producción prima-ria existente) se produce vapor para im-pulsar las turbinas y proporcionar calor para varias operaciones unitarias. Cual-quier parada de la producción primaria /cogeneración no solo afectará a la gene-ración de energía, sino que interrumpirá los procesos dependientes, con la consi-guiente reducción de rendimiento en la fabricación y el impacto en la rentabilidad de la planta.

Para minimizar esas interrupciones, es imprescindible supervisar la química de ciclo del agua en los equipos de cogenera-ción, a fin de reducir la corrosión y la se-dimentación, y minimizar así los requisi-tos de mantenimiento.

La necesidad de supervisar el oxígeno disueltoLa medición y el control del OD como parte de la estrategia de tratamiento de la quí-mica de ciclo es esencial para combatir la corrosión. Los desequilibrios de OD en el ciclo del agua provocan la disolución ace-lerada de la capa de óxido protectora (magnetita) de la superficie de los compo-

nentes de acero al carbono. Si no se corrige rápidamente, puede provocar distintos ti-pos de fallos relacionados con la corrosión (como la corrosión de flujo acelerada o CFA), que podrían desencadenar paradas inesperadas y accidentes a causa del des-gaste y los posibles fallos de los componen-tes.

La CFA se produce en líneas en contacto con el agua que operan con altas veloci-dades de flujo, turbulencias y condiciones específicas del agua. Estas condiciones se dan en tuberías de agua de suministro, economizadores, líneas de enfriadores y otras ubicaciones en las que el agua debe tratarse con un colector de oxígeno o un pasivante de metales como la hidracina.

La corrosión provoca el estrechamiento de grandes áreas de tuberías y conectores, lo que puede provocar fallos repentinos y, en ocasiones, catastróficos, además de enor-mes pérdidas económicas. Esos daños se pueden evitar si se supervisan y controlan los niveles de OD.

Medición en menos de 20 segun-dosEl sensor óptico de OD para agua pura de METTLER TOLEDO Thornton propor-ciona una respuesta de las mediciones muy rápida (98 % en menos de 20 segun-dos) para poder supervisar estrechamente los niveles de OD. Además, la tecnología de desactivación de la fluorescencia que emplea el sensor es muy precisa y muestra

Cogeneration News


una deriva de las mediciones muy redu-cida, lo que garantiza resultados fiables y continuos.

Gracias a su diseño y su tecnología óptica, el sensor óptico de OD para agua es resis-tente a la suciedad que provocan los con-taminantes que suelen aparecer en la co-generación, como el óxido u otras partículas corrosivas. Es también muy resistente a la materia orgánica que puede introducirse en la química de ciclo de la cogeneración desde los procesos de pro-ducción.

Mantenimiento una vez al añoEl sensor incorpora también la tecnología de gestión inteligente de sensor (ISM®) que permite un manejo más sencillo y diagnóstico avanzado. El indicador de vida útil dinámico (DLI) de la ISM predice cuándo debe sustituirse el elemento sen-sible al oxígeno del sensor, el OptoCap, dado que el material activo de este com-ponente se degrada con el tiempo. Me-diante la supervisión del DLI, puede pro-gramarse el mantenimiento del sensor para el momento adecuado, en lugar de sustituir el OptoCap demasiado tarde, con

lo que se evitan las paradas inesperadas provocadas por fallos en el sensor.

Además, como no hay electrodos, electro-litos ni membranas involucradas en el proceso, el mantenimiento del sensor óp-tico de OD para agua pura es mínimo: basta con sustituir el OptoCap aproxima-damente una vez al año.

c www.mt.com/Thornton-DO

Características y ventajas• Tecnología de baja deriva, gran

precisión y rápida respuesta• Resiste la suciedad de los con-

taminantes para proporcionar mediciones fiables y reducir las paradas

• El diagnóstico predictivo facilita la planificación del manteni-miento y evita paradas inespe-radas

• Un minuto para reemplazar el elemento sensible al oxígeno

Sensor óptico de OD para agua pura de Thornton

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Sens

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Para un alto rendimiento en la producción de clorouse sensores de pH inteligentesEn una planta estadounidense de productos cloroalcalinos, las mediciones de pH y ORP

(Redox) en condiciones adversas resultaban muy problemáticas hasta que se instalaron

las soluciones de METTLER TOLEDO. Ahora, no solo las mediciones son muy fiables, sino

que la vida útil de los sensores ha aumentado de días a meses.

Importante empresa de productos cloroalcalinosUna importante empresa norteamericana de productos cloroalcalinos dirige una gran planta en Luisiana. La planta utiliza el proceso de célula de membrana para separar los iones de sodio y cloruro de la salmuera mediante un proceso de electró-lisis para producir cloro, hidrógeno e hi-dróxido de sodio.

A diferencia del proceso de células de mer-curio utilizado en el pasado, el método de células de membrana no produce ninguna emisión de mercurio, genera productos

con una mayor pureza y requiere menos energía. No obstante, exige el uso de apli-caciones de medición de pH y ORP (Redox) problemáticas, incluyendo el control de anolitos y decloración.

Sensores inadecuados fallan rá-pidamenteLas condiciones del proceso cloroalcalino son muy duras para los sensores de pH: el cloro estropea los sistemas de referencia del sensor, la salmuera cristalizada y las impurezas precipitadas atascan los dia-fragmas y el entorno corroe los contactos. El resultado es una baja precisión de la

medición y un corto tiempo de vida del sensor.

Hay más de 35 puntos de insta-lación de pH en la planta de Luisiana, la mayoría de los cuales son vitales para optimi-zar la producción, y los inge-nieros estaban frustrados con el rendimiento de los sensores de pH que estaban utilizando. De hecho, tuvieron que enfren-tarse a retos de medición tan importantes con el control de anolitos que buscaron de forma constante alternativas, e incluso consideraron la posibi-lidad de no medir el pH en este paso crítico. No obstante, se trata de un punto de control demasiado importante, en el

que los valores de pH deben ser precisos para aumentar la vida útil de la carísima membrana de célula para electrólisis, así como para mejorar la eficiencia del propio proceso de electrólisis. La vida útil normal de los sensores que utilizaban era de apro-ximadamente 10 días, incluso con un mantenimiento regular.

Un segundo problema de la aplicación se daba en el paso de la decloración, en el que se inyecta bisulfito de sodio para eliminar el cloro libre. Aquí también se produce una medición de pH vital, donde también se debe medir el nivel de ORP (Redox) para detectar la presencia o ausencia de cloro después de la línea de mezclado. Si no hay cloro, la señal de medición de ORP (Re-dox) se utiliza para apagar la bomba de bisulfato de alta presión. Los problemas en este punto de medición eran numerosos: La vida útil de tan solo dos semanas para los sensores de pH, la presencia de varios puntos de instalación para sensores de pH y ORP (Redox), y la existencia de material cáustico caliente y peligroso que expone al personal a condiciones de trabajo peli-grosas.

La vida del sensor se amplia de 10 días a varios mesesMETTLER TOLEDO tuvo la oportunidad de mostrar que podíamos conseguir que estos puntos de medición fueran más fia-bles, más baratos y más seguros de utili-zar.

METTLER TOLEDO Química y Petroquímica News 26 7

Para el control de los anolitos, instalamos uno de nuestros sensores InPro 4850 i. El modelo InPro 4850 i es específico para procesos cloroalcalinos. Además de un membrana de vidrio sensible al pH, cuenta con una membrana sensible al sodio que utiliza la concentración de sodio del pro-ceso a modo de referencia. La referencia sensible al sodio es un sistema completa-mente cerrado: no hay diafragmas, por lo que la posibilidad de que se estropee o se atasque el sensor queda eliminada.

El grupo de mante-nimiento de la planta y los ingenieros de procesos observaron que el sensor de pH seguía funcionando correctamente des-pués de un mes de trabajo y que los traba-jos de mantenimiento habían sido elimi-nados. La vida útil del sensor pasó de una media de 10 días a varios meses, por lo que se ha decidido que otros puntos de medi-ción de pH utilicen esa misma solución.

El paso de decloración también supuso un gran éxito. Se probó un sensor InPro 4260 i SG, que proporciona medicio-nes tanto de pH como de ORP (Redox). Esto permitió al cliente pasar de dos pun-tos de medición a uno. De nuevo, el sensor de METTLER TOLEDO duró varios meses y requirió muy poco mantenimiento.

Una menor exposición a los medios del procesoProbablemente, el factor más importante que se debe mejorar en cualquier planta de productos cloroalcalinos es la seguri-dad de sus empleados. Los sensores InPro 4850 i e InPro 4260 i incluyen la tecnología digital de gestión de sensor inteligente (ISM®). Una de las principales caracterís-ticas de la ISM es la capacidad de calibrar los sensores fuera del proceso, en un en-torno más seguro y práctico. Y gracias a la función «enchufar y medir», cuando se necesita sustituir un sensor, solo hay que

retirar el sensor actual y sustituirlo por otro precalibrado.

Las funciones de precalibración y «enchu-far y medir» limitan la exposición del técnico a tuberías que transportan pro-ductos cáusticos calientes, cloros peligro-sos y ácidos fuertes. Estas mediciones también están expuestas al entorno y, dado que la señal digital de ISM no se ve afectada por la posible presencia de hume-dad, permite la reutilización de cables, mientras que los productos analógicos cuentan con cables fijos que se deben pro-teger para evitar la entrada de agua.

Colaboración en cursoLa planta sigue sustituyendo sus sistemas de medición de pH / ORP (Redox) por las soluciones de METTLER TOLEDO en todas las aplicaciones de pH / ORP (Redox), desde aguas ambientales hasta aguas re-siduales. También han instalado otros sistemas de METTLER TOLEDO para la medición de la turbidez en precipitación y filtración de salmuera, así como para la determinación del oxígeno en fase gaseosa en los pasos de secado de cloro. c www.mt.com/InPro4850ic www.mt.com/InPro4260i




Básc

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lo Algunos consejossobre básculas de sobresueloUna báscula de sobresuelo supone una inversión importante que, si

se elige cuidadosamente, debe ofrecer resultados fiables y precisos

a lo largo de toda su vida útil. Se deben tener en cuenta los requi-

sitos del fabricante y las aplicaciones en las que se usará la plata-

forma de pesaje.

El pesaje constituye un paso esencial en muchos procesos de producción de las in-dustrias química y farmacéutica. Afecta tanto a la eficacia de los procesos como a la calidad final de los productos. La selec-ción del equipo de pesaje depende de mu-chos factores, algunos de los cuales son específicos de las básculas de sobresuelo. Los expertos de METTLER TOLEDO ha-blan de los cuatro puntos clave que deben tenerse en cuenta a la hora de invertir en básculas de sobresuelo.

1. Precisión y fiabilidadPara que la báscula de sobresuelo resulte adecuada, debe ser fiable y precisa, pro-porcionar una calidad uniforme, aumen-tar el tiempo de actividad y mejorar la productividad. Para obtener los mejores resultados de pesaje, elija una báscula con la mayor exactitud y la máxima precisión, como la línea K de METTLER TOLEDO. Esta línea de básculas ofrece una precisión de hasta 6000 e / 7500 e en un único rango. También es necesario tener en cuenta la capacidad requerida y garantizar que la báscula ofrece un amplio rango de pesaje para obtener la máxima flexibilidad.

2. Accesibilidad de la básculaLa báscula de sobresuelo adecuada debe satisfacer las necesidades de accesibilidad, tanto si su aplicación requiere una insta-lación fija como si precisa una solución fácil de elevar o móvil. Las básculas de sobresuelo móviles se pueden desplazar con tan solo bajar cuatro ruedas, que no requieren orificios ni anclajes en el suelo. Se pueden ubicar en el lugar necesario y permiten limpiar toda la planta de pro-ducción. Si requiere flexibilidad en lo que respecta al acceso a la báscula en su en-torno de trabajo, existen básculas que se adaptan a ello.

3. Requisitos de limpiezaUna báscula de sobresuelo adecuada es aquella que mejora la seguridad del pro-ceso. Las básculas de sobresuelo usadas en entornos húmedos y adversos están ex-puestas a cargas pesadas, manipulación poco cuidadosa y material residual. Se sumergen periódicamente en agua du-rante los procedimientos de limpieza y deben resistir a los detergentes agresivos y la corrosión. Opte por una báscula con protección contra entrada en función de sus necesidades; desde la IP 65 (para pro-cedimientos de lavado ligero) hasta la


Recomendación de GWP®

Seleccione la báscula adecuada para su proceso. La recomendación de GWP in-tegra la metrología con sus requisitos de proceso específicos en una herramienta sencilla. Reciba una recomendación de GWP antes de adquirir su próxima bás-

cula.

c www.mt.com/ind-chem5

4. Perfil de la plataformaLa báscula de sobresuelo adecuada le fa-cilita el uso. Esta debe estar creada para mover cargas de forma segura y rápida, tanto hacia fuera como hacia dentro de la plataforma. Los perfiles ultrabajos y las rampas cortas facilitan la carga y la des-carga de mercancías.

c www.mt.com/ind-chem4

IP 69k (para limpieza con alta presión). Al seleccionar una báscula con diseño higié-nico, podrá evitar la contaminación cru-zada. En algunas aplicaciones, resulta esencial elegir una báscula diseñada para conservar la higiene en áreas de lavado. El sólido diseño y la construcción de acero inoxidable permiten que las excelentes básculas hagan frente incluso a entornos industriales polvorientos o húmedos.

Los muelles neumáticos optimizados facilitan los

procedimientos de apertura y cerrado de la báscula.

El diseño higiénico evita la contaminación y facilita la

limpieza de la báscula.

El diseño especial de patas regulables permite que la

báscula absorba las vibraciones y los movimientos.


Tran

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100

Dimensiones reducidas, grandes posibilidadesCabezal ciego

Con el M100, METTLER TOLEDO ofrece al mundo el primer transmisor

de medición analítica con un diseño compacto y montaje de cabezal.

También incluye una carcasa ignífuga y a prueba de explosión, junto

con sus componentes electrónicos intrínsecamente seguros tanto para

instalaciones en zonas peligrosas como no peligrosas.

No obstante, los sensores analíticos no han seguido esta tendencia y continúan utilizando transmisores de gran tamaño, ya que deben con-tar con teclas y pantalla debido a la alta frecuencia con la que es necesario realizar calibraciones. METTLER TOLEDO ha acabado con

este problema. Con el M100, METTLER TOLEDO ofrece al mundo el primer cabezal ciego de medición analítica con un diseño compacto.

c www.mt.com/M100

Una instalación de producción nor-mal cuenta con cientos o incluso miles de instrumentos, de los cuales la mayoría son del tipo «instalar y olvidarse». Dichos instrumentos pa-san desapercibidos debido a su dis-creto diseño y a la ausencia de in-terfaces locales para el usuario.

Ventajas

Funcionamiento «enchufar y medir» sencilloCon iSense, la herramienta clave de la gestión de sensor inteligente (ISM®), los sensores se pueden precalibrar con un ordenador o un dispositivo portátil y, a continuación, conectarlos al M100. Por lo tanto, ya no es necesario contar con una interfaz de usuario en la instala-ción.

Mantenimiento preventivoLa manipulación sencilla y el acceso in situ o en remoto por medio de HART a los diagnósticos predictivos avanzados de ISM conllevan una reducción de los cos-tes de mantenimiento y un aumento del tiempo de producción.

Gastos de instalación reducidosUna construcción resistente y un diseño compacto permiten su instalación directa cerca del proceso. El M100 ofrece una solución versátil para instalaciones tanto en zonas peligrosas como no peligrosas.


Cabezal ciego M100

www.mt.com/pro

Elija la línea de METTLER TOLEDO

Para más información

Mettler-Toledo S.A.EInstrumentación analítica en procesoC/Miguel Hernández, 69 – 7108908 L’Hospitalet de LlobregatEspaña

Tel: + 34 902 32 00 23Fax: + 34 902 32 00 24E-Mail: [email protected]

Mettler-Toledo GmbHProcess AnalyticsIm Hackacker 15CH-8902 UrdorfSuiza

Sensores que aprendenLe ofrecen el diagnóstico más fiablePara maximizar la calidad del producto y el rendimiento, necesita saber si sus sensores funcionan correctamente. Por ello, el diagnós-tico siempre ha sido el elemento central de la gestión de sensor inteligente (ISM®). Asimismo, nuestra nueva versión de ISM ofrece una primicia mundial: sensores que realmente aprenden de los procesos para proporcionar un rendimiento de diagnóstico inigua-lable.

Para saber más y obtener el folleto gratuito:

c www.mt.com/sensors-that-learn

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