18 replies to this topic

[angelicaacostas]

Buenos Dias

Saludos cordiales

Necesito calcular la cantidad de vapor de isobutano que se produce en un tanque de doble pared techo de domo y en otro de pared simple (fon glass como aislante) el cual estan unido por una linea de igualacion en la parte superior para el manejo de los vapores. Ambos tanques está diseñado para una presión de 2.1 psig. El tanque de pared doble y dispone de un techo flotante cubierto con perlita. El fondo descansa sobre un aislamiento de espuma de vidrio de 4 pulgadas de espesor y sus paredes están aisladas con 21 pulgadas de perlita libre y 3 pulgadas de fibra de vidrio. (El espacio anular entre la parte interna y externa ( relleno de perlita) es mantenido a una presión de 0.25” H2O, utilizando para ello una corriente de gas natural a un flujo en el orden de 20 a 60 SCFH (pies cúbicos estándar/hora)) las medidas son las siguientes Diametro interno 119 pies y altura 26,52 la capacidad operacional es de 152 MBbl y de diseño es de 160 MBbl. El tanque de pared simple tiene un diametro interno de 114 pies altura 72 pies capacidad de operacion es de 85 MBbl y de diseño 120 MBbb, la temperatura de almacenamiento de ambos tanque es de (10°F) y se asume una variacion de temperatura interna hasta (15,5°F). La maxima presion de operacion en el tanque debida a los vapores es de 1,5 psig y la minima es de 0,1 psig. El sistema de refrigeración del tanque de almacenamiento ha sido diseñado para trabajar en conjunto con una subida de presión del mismo para licuar vapores que pueden ser generados en éste debido a fugas de calor ya sea en el tanque, en la línea, vapor desplazado por la carga de llenado y energía de las bombas de llenado. Por lo antes expuesto necesito calcular la cantidad de vapor de isobutano generado en cada tanque de tal forma de verificar si el compresor actual es suficiente para manejar dicho vapores, que ecuaciones se aplica para el caso ?. Anexo diagrama el cual fue una respuesta anterior y hago la salvedad de que el manometro no esta dañado si no que les di la presion de diseño mas no la de operacion por eso la divergencia

Gracias.

[Art Montemayor]

Angelica:

Aqui te adjunto una copia de mi workbook con mis comentarios a tu pregunta.

Tomo la libertad de borrar la copia de mi workbook en tu nota, ya que yo la redacte y tu no le has agregado algo. Espero respuesta a mis preguntas para poder siguir prestando ayuda - si es que es necesario.

Toma nota que esta aplicacion no tiene nada de "blanketing" y, por lo tanto, el titulo que le has prestado al workbook no tiene sentido. Parece que tu aplicacion tiene mas que ver con la transmision de calor y un poco de la termodinamica.



 Blanketing_Rev1.xls   247KB   344 downloads

[angelicaacostas]

Buenos Dias

De antemano muchas gracias por los comentarios

Si ciertamente el correo esta un poco confuso y con errores debido a la premura con que fue enviado por lo que le pido dsiculpa y aclaro mejor la idea en este.


Inicialmente no tenia login y mi nombre envio las primeras dudas con respecto a algunos puntos del proyecto, ahora en adelante es angelica.

La duda con respecto al blanketing ya fue aclarada, por un correo anterior.

Las siguientes dudas surge de un problema de un Proyecto, el cual consiste en colocar un Nuevo tanque y remplazo de 2 compresores uno en funcionamiento y otro en espera (por obsolecencia de los mismos), adicional a esto un sistema de enfriamiento Chiller (propano como fluido refrigerante) para enfriar los vapores que quedan atrapados en la linea de llenado del tanque actual y vapores generados por el producto que llega de los buques (cada 8 dias aproximadamente) lo cual no traen el isobutano a la temperatura deseada.

Mi duda es con respecto al calculo de los vapores generados en un tanque de doble pared y uno de pared simple de tal forma de verificar si debo o no pedir unos compresores de igual capacidad al actual o mayor.
Capacidad actual del compresor= 4050 lb/h

Tanque 160x1 (actual)

Doble Pared

Techo fijo, el fondo descansa sobre un aiaslamiento de espuma de vidrio de 4 pulgadas de espesor y sus paredes están aisladas con 21 pulgadas de perlita libre y 3 pulgadas de fibra de vidrio. El espacio anulra entre la pared interna y externa (relleno de perlita) es mantenido a una presión de 0,25 " H2O, utilizando para ello una corriente de gas natural a un flujo de 20 a 60 SCFH.
Medidas
Diametro interno = 119 pies Diametro externo 123 pies
Altura= 87 pies
Capacidad operacional= 152 MBbl Diseño= 160 MBbl


Tanque Pared simple (a instalar)

Foamglass como aislante

Medidas
Diametro interno =114 pies diametro externo 118 pies
Altura 62 pies
Capacidad operacional 87 MBbl y de diseño 120 MBbl

Presion de diseño de ambos tanques 2,1 psig temperatura de almacenamiento de ambos tanques 10°F a 7 °F

Ambos tanques seran unidos por una linea de igualacion en la parte superior para el manejo de los vapores
Estos vapores de isobutano son calentados en el precalentador E-2 de 30°F hasta 85 °F luego comprimidos desde 15,5 psia hasta 102 psia, posteriormente condensados con agua de enfriamiento y enfriados desde 200 °F hasta 100 °F, luego acumulados en un tanque de compensacion (presion 100psig), parte de este liquido es enviado al precalentador E-2 para ser enfriados con el vapor proveniente del tanque hasta 61°F, luego expandidos a travez de una valvula de expansion el cual dsiminuye su presion a 16,5 psia y su temperatura a 13,4°F y estos liquidos son reinyectados al tanque.

Asumiendo calor por radiacion de un recinto se tiene los siguientes calculos en el archivo anexo.

Se asume la radiacion solamente por el domo, ¿ debo sumar a este la radiacion por el area del cilindro (sin tapas) o tambien debo tomar otros calores en cuenta)?

¿la diferencia de vapores generados en un tanque de doble pared y pared simple se debe a la diferencia de la emitancia del material con el que esta cubierto el tanque ?

Attached Files

•  Flujo_de_Vapor__TK_160x1.xls   23.5KB   233 downloads

[Art Montemayor]

Angelica:

Muchas gracias por darnos los datos de diseño en forma detallada. Sin embargo, parece que seguimos con un problema de que los datos no cuadran con lo que se supone. Te adjunto revisión 2 de Isobutano (he cambiado el nombre del Workbook porque, como tu misma has comprobado, no se trata de un proyecto de “blanketing”). Te recomiendo que se mantenga este Workbook como base de comunicación en caso que sigamos comunicando, simplemente haciendo nota de las revisiones y sus fechas. No existe mejor forma de hacer cálculos y comunicar en forma detallada que el empleo de Workbooks. Todo ingeniero profesional debería comunicar sus proyectos en esta forma ya que el uso de “spreadsheets” es no solo lo ultimo en método de cálculos, pero también no tiene igual el en poder comunicar en forma exacta y eficientemente. Es una herramienta que todo ingeniero debe explotar a su máximo.

Te ofrezco mis últimos comentarios sobre el tipo de proceso que yo recomiendo y sus razones. Además, quiero anotar que tus cifras de capacidad aun no se explican en el sentido que el porcentaje de llenado no parece ser el que se practica comúnmente en la industria. Se acostumbra emplear el 90% del volumen total como el volumen máximo disponible para dedicar al líquido almacenado. Esto se considera como una norma de seguridad al fijar el nivel máximo de líquido y además prestarle una cantidad de espacio en la parte superior del tanque para asegurar que no va ver arrastre de líquido hacia el compresor. Esto es un punto importantísimo y se emplean instrumentos y diseño de tubería para asegurar este efecto. Por esa razón, notaras que yo identifico el volumen máximo de operación igual a 90% del volumen máximo del tanque (volumen de diseño).

Toma nota que el momento que expansionas un liquido saturado vas a crear una mezcla de liquido y vapor a un temperatura baja. El vapor representa un problema si es que no lo manejas como tal y lo recomprimes en el compresor tan pronto como se forma. Si introduces vapor o un flujo mixto al líquido dentro los tanques vas a crear una agitación del inventario líquido – cosa que quieres evitar. Por esa razón te recomiendo el sistema de recomprensión directa y sin uso de un intercambiador de calor.

La capacidad de tu recompresor debe de tomar en cuenta las cantidades de vapor creado como indico en mis comentarios:

1. La cantidad de vapor generado por la transmisión de calor en el tanque. Esta transmisión de calor es el resultado de los efectos de conducción, convección, y radiación.
2. La cantidad de vapor generado al expansionarse el líquido que produce el condensador.
3. Las perdidas de frió acumuladas en las tuberías y otros equipos.

La forma de identificar la transmisión de calor que ocurre en los tanques se puede estudiar en un articulo excelente que te recomiendo para esta aplicación:

“Predict Storage-tank heat transfer precisely”
Jimmy D. Kumana and Samir P. Kothari
Chemical Engineering Magazine; March 22, 1982; pages 127 to 132

La cantidad de vapor generado por una expansión adiabática se calcula empleando un balance de masa y de energía sobre la válvula de expansión. Esto es un cálculo termodinámico y común y corriente. Se pueden emplear las propiedades termodinámicas que te he demostrado en el Workbook y las cuales se obtienen en el website de la NIST. Es precisamente por esa razón que te prepare las tablas en el Workbook, para demostrarte como conseguir y utilizar esta valiosa información.

Ojalá estos comentarios y sugerencias te ayuden en perfeccionar tu proyecto.

Saludos  IsoButano_Rev2.xls   291KB   245 downloads

[angelicaacostas]

Buenos Dias

Muchas gracias por su valiosa informacion, si habian muchos errores en los documentos que me entregaron de de la Ing. Basica del proyecto el cual ahora estoy corrigiendo gracias a todos los analisis planteados por usted, por lo que le aclaro el proceso.

El actual tanque el 160x1 sus medidas son 87 pies de largo pero el tanque tiene un techo fijo en forma de domo, debajo de este domo hay una plataforma suspendida cubierta con perlitas (aislante de calor) el cual tiene un grosor determinado, revisando los planos la altura maxima desde la parte inferior hasta la plataforma es 81 pies.

Las medidas del tanque de pared simple son Diametro interno 140,6 pies y altura 78,7 pies. Hay errores en la descripcion del proceso, asi como usted mencionaba, el nivel maximo de operacion debe ser igual al 90% del volumen del tanque por lo que los volumenes de operacion maximo son respectivamente 144 MBbl y 108 MBbl,

Descripcion del Proceso corregida
Precalentador E-2
El precalentador E-2 es tipo TEMA con 431 pie2 (40,04m) de superficie. Por el lado de los tubos pasa el vapor que se genera en el tanque, el cual es calentado de 30°F (-1.11 °C) a 85°F (29.44 °C). Por la carcaza pasa Isobutano líquido que retorna al tanque, el cual es enfriado de 100°F (37,78 °C) a 61°F (16,11 °C).

Compresor de Isobutano C-1 Y C-2
El modelo es PC 20s-048-125HP, enfriado internamente. Son compresores de tornillo rotatorio con control automático con una válvula deslizante y operan en paralelo. Motor de 125 HP, 460 voltios, 3 fases, 60 hertz, 350 r.p.m. El vapor proveniente del tanque 160x1 que es precalentado en E-2 entra a los compresores calentándose de 85 °F 29,44 °C a 200 °F (93,33 °C) con un aumento de presión de 15,5 psi (10.897 Kgfm2) a 102 psi (71.910 Kgf/m2).

Durante la operación de llenado del tanque 160x1 desde los barcos, después del enfriamiento de la tubería de llenado, el compresor C-1 entra en servicio automáticamente si la presión en el tanque alcanza 15,5 psi (10.897 Kgfm2), mientras que el compresor C-2 entra en funcionamiento cuando esta presión es superior a 15,9 psi (11.178 Kgf/m2)

Condensador E-1
Es de 20 pulg x 240 (0,51 m x 6,10 m) pulg tipo TEMA, con una superficie de 1060 pie2 (98.47 m2). Este intercambiador de tubo-coraza usa agua por el lado de los tubos para condensar el Isobutano del lado de la carcaza, el cual proviene de los compresores C-1 y C-2 y es enfriado de 200 °F (93,33 °C) a 100 °F (37,78 °C).

Tanque de compensación V-1
En este tanque se acumula el Isobutano condensado en el intercambiador E-1, a una presión de 100 psi (80642 kgf/m2) y una temperatura de 10 °F (-12.22 °C) a 200 °F (93,33 °C), con un diámetro de 30 pulg (0,76 m) y una longitud de 8 pie (2,44 m). Parte de este líquido es enviado al precalentador E-2 para ser enfriado al intercambiador de calor con el vapor proveniente del tanque 160X1.


El líquido proveniente del precalentador E-2 es inyectado al tanque controlando el flujo con la válvula de control dependiendo del nivel de V-1. Al ser inyectado este liquido al tanque sufre una expansión disminuyendo su presión a 16,5 psi (111632.50 kgf/m2) y su temperatura a 13,4 °F (-10,33 °C).

No se tiene valvula de expansion, la expansion ocurre cuando el liquido de la tuberia entra al tanque.

El proceso se visualiza mucho mejor con el domo termodinamico del ciclo de refrigeracion del sistema de enfriamiento de isobutano de la Refineria (GPSA) Bajo las condiciones de diseño.

Tanque 120X1
El tanque de almacenamiento de Isobutano 120X1 se mantiene enfriado previamente antes que el barco arribe al muelle, mediante el arranque del sistema de refrigeración existente en el área del sistema de almacenamiento de Isobutano en la refinería.

Para mantener el Isobutano en estado líquido dentro del tanque, el sistema dispone de la sección de refrigeración actual del tanque de almacenamiento de Isobutano 160X1 para el cual será integrado el nuevo tanque 120X1 a través de una línea de igualación.

En cuanto a los vapores generados en el tanque logre conseguir el valor en uno de los diagramas de flujo original de la empresa CBI la cual construyo el tanque y el sistema de enfriamiento, y reporta un valor de 1160 lb/H, asumiendo este valor tambien para el tanque 120x1 como un estimado preliminar me da un total de 2320 lb/h y el compresor maneja un flujo total de 4050 lb/h cada uno (CBI considero el manejo de los gases atrapados en la linea de llenado de los tanques por lo que da un total de 8100 LB/h que puede manejar el sistema pero aun asi no es suficientes ya que los buques no traen el producto con la temperatura estipulada, pero con la incorporacion de un chiller en la linea de llenado ya no se va a producir este exceso de vapor) por lo que los compresores seran reemplazados por unos de igual capacidad.

Quedaria como analisis solventar la situación de que como usted menciono uno de los tanques me va a generar mas vapores que el otro y el flujo de liquido a inyectar es igual para ambos tanques, por lo que uno se va a llenar mas que otro.

Anexo mis comentarios en el WorkbooKs

[angelicaacostas]

adjunto mis comentarios

adjunto domo termodinamico

Adjunto diagrama de proceso actual

Attached Files

•  Domo_termodinamico.xls   1.68MB   174 downloads
•  Isobutano_Rev_3.xls   314KB   166 downloads
•  Diagrama_de_proceso_actual.xls   510KB   172 downloads

[Art Montemayor]

Angelica:

Lamento que mi ordenador en casa esta malogrado por el momento y no puedo comunicarme con el Internet. Por esa razon te aviso que ya he escrito una respuesta desde el viernes comentando sobre mucho de los puntos que tu has anotado. Tengo todo preparado en forma detallada para enviarte todos mis comentarios tan pronto pueda y pido tu disculpa por ser la causa de esta demora. Actualmente estoy respondiendo desde mi trabajo.

Art Montemayor

[angelicaacostas]

Buenos Dias Roger García

Trabajo en la Refineria El palito Venezuela, El nombre del Proyecto es Nuevo Tanque y Compresor de Isobutano, se trata de colocar un nuevo tanque y cambio de los compresores actuales del sistema de enfriamiento, y adicionar un chiller de propano para manejar los vapores atrapados en la linea de llenado de los tanques y de la descarga del buque, en este momento estoy revisando lo corceniente al Chiller de propano para el cual nesecito informacion ya que tengo entendido que los chiller vienen paquetizados y en Venezuela parece que no hay empresas que los hagan, estoy buscando una propuesta de algun licenciante o un proceso similar en otra refineria para comparar con lo que hizo el anterior ingeniero que estaba en el proyecto, el simulo en proII un esquema el cual puede ser muy diferente a lo presentado por el licenciante, de todas maneras tengo que revisar por ahora la simulacion. El proyecto va a una IPC (ingenieria (de detalle) Procura y construccion), Si tienes alguna informacion sobre sistemas de enfriamientos de propano por favor me informas. ¿En que refineria o consultora trabajas tu?

[Art Montemayor]

Angélica:

Aun no puedo enviarte todo el trabajo que he preparado en forma de comentarios y croquis. Mi ordenador esta en el taller y no puedo trabajar desde mi casa por el momento.

El diagrama de proceso que has facilitado ayuda mucho en conocer el sistema que existe y entender lo que planeas en tu proyecto – aunque el diagrama no es muy claro en sus detalles. Hasta ayer, pensaba que tu proyecto incluía un sistema simple de llenado de tanques desde el muelle. Lo que yo estoy acostumbrado de hacer en este tipo de operación es establecer un proceso que es lo mas simple y directo en operación y en los controles. La razón por establecer este tipo de base en el diseño es obvia ya que se trata de un sistema que debe operar con seguridad, ser remoto, y automático en todo aspecto de control de presión.

Aplicando esta base de diseño, no veo la razón por emplear un sistema de refrigeración de propano a lo que básicamente es un sistema de refrigeración de isobutano. Para mí, aplicar un sistema de propano a lo existente es simplemente complicar el asunto. Claro que me baso en solo los datos que nos has facilitado; pero según lo que básicamente quieres efectuar no veo razón alguna para introducir otro tipo de refrigerante con sus propiedades y necesidades totalmente diferentes a las existentes.

A lo que me refiero es lo siguiente:

1. He tenido que suponer que estas descargando isobutano liquido en el estado saturado a -11 oF; es decir, el buque cisterna que transporta el cargamento lo hace en forma refrigerado.
2. He tenido que suponer también que el buque porta sus propias bombas para hacer el traslado de líquido hacia tus tanques de almacenamiento. Al terminar el traslado de líquido, la línea de traslado que corre desde el muelle hasta tus tanques se queda llena de líquido saturado. Esta línea de llenado se va calentado paulatinamente con el ambiente. La presión en la línea no aumenta debido a que la vaporización resultante simplemente se comunica el espacio de vapor de los tanques. Esta carga de vaporización representa una carga para los recompresores de isobutano – los cuales simplemente toman este vapor y lo convierten en liquido de isobutano a una presión elevada (100 psig) que subsiguientemente se convierte a liquido de baja presión según el sistema de refrigeración de isobutano existente.
3. Debido al empleo del sistema de refrigeración de isobutano existente, el control y el provecho de los vapores de isobutano generados por perdidas debido a vaporización se hace en forma directa y simple.

Si se decide emplear un sistema adicional de refrigeración como lo es el de propano, se crean varios problemas:

1. Se necesita mantener otro refrigerante aparte del actual isobutano;
2. Un compresor de propano requiere una presión de descarga mayor a la de isobutano para formar un ciclo de refrigeración; por lo tanto es un compresor mas pesado.
3. La forma de condensar los vapores de isobutano es indirecta y, por lo tanto, requiere mas equipo, gastos, y mantenimiento.
4. Condensar los vapores de isobutano no es un problema. Lo que si es problema es el manejo y el bombeo del isobutano líquido que se condensa empleando otro refrigerante.
5. El proceso total es mucho mas complicado debido a los equipos adicionales de propano.

Quizás nos puedas indicar la razón por la cual se ha decidido emplear otro refrigerante para manejar los vapores de isobutano en la línea de traslado. Me imagino que hay mucho mas para entender en el alcance de este proyecto.

Mientras tanto, tratare de enviar mis comentarios lo mas pronto posible.

[angelicaacostas]

Buenas Tardes

Le envio adjunto parte de un estudio que se realizo en el año 1997 sobre el comportamiento del sistema de enfriamiento de isobutano en la refineria y de las propuestas de mejoras para ese entonces, tambien anexo esquema.

Attached Files

•  Chiller.ppt   142KB   146 downloads
•  isobutano.doc   27KB   137 downloads

[Art Montemayor]

Angelica:

Mis comentarios encuentras el la revision adjunta.

Art Montemayor

 Almacenamiento_de_IsobutanoRev4.xls   569.5KB   198 downloads

[angelicaacostas]

Buenos Dias Sr. Art Mayor

Estoy generando mis comentarios con respecto a la ultimas observaciones en cuanto lo tenga listo lo enviare

Gracias

[angelicaacostas]

Buenas Tardes


Si el buque tiene sus propias bombas que deberian descargar isobutano a 9°F o 10°F, pero actualmente estan descargando a 11°F o mas debido a daños y obsolecencia del sistema de refrigeracion del barco, la presion de descargas de las bombas de los buques descragan maximo a 145 psia.

Se realizo un estudio en el año 1997 para colocar una linea de recirculacion de isobutano frio desde el tanque hasta el muelle y colocar un sistema adicional de enfriamiento con dos compresores mas de igual capacidad y la propuesta del CHILLER de propano. Se escogio la propuesta del Chiller de Propano alegando que el sistema de recirculacion tenia desventajas operativas con respecto al chiller y que el sistema de enfriamiento ocupaba mas espacio que el paquete del Chiller de Propano ademas por ser un problema de Impacto ambiental no se presto mayor importancia a la inversion inicial.

Personalmente hubiera estudiado la posibilidad de la linea de recirculacion con el sistema de enfriamiento adicional ya que me parece mucho mas sencillo desde el punto de vista de diseño y operativo, pero el proyecto ya esta muy adelantado cuando me fue entregado por lo que ya es un hecho la instalacion de un chiller.

Anexo mis comentarios sobre el sistema de control de los compresores con la nueva linea de igualacion y la filosofia operacional de la linea de igualacion.

[angelicaacostas]

Buensos Dias estimado Sr. Art Montemayor

La presente es para consultarle lo siguiente

Actualmente se tiene un tanque de almacenamiento de Isobutano de 160 mil barriles (de pared doble)adicional a este tanque se va a instalar uno de 120 mil barriles (pared simple) el cual se va a conectar por una linea de igualacion para el manejo de los vapores, se cuenta con un solo sistema de enfriamiento. Para evitar que se este manejando mas vapores de un tanque que de otro ( ya que son de diferentes capacidades y material aislante), se piensa colocar una valvula en la linea de vapores que va a los compresores de tal forma que a determinada presion en la linea de igualacion esta se habra para permitir el flujo de vapor hacia los compresores, esto para crear primeramente un equilibrio de presiones entre los dos tanques antes de enviar los vapores al sistema de compresion, y asi evitar manejar mas vapor de un lado que de otro. ¿Esto es valido o existe otra forma mejor para solventar el problema?.


Anexo Revision con el diagrama y la explicacion del sistema de control.

Esperando una grata respuesta, espero contar con su opinion respectiva.

Muchas Gracias
Atentamente

Angelica A.
Ing. de Procesos
Seccion Diseño y Proyecto

[Art Montemayor]

Antes de implementar o diseñar un sistema de almacenamiento para gases licuados es primordialmente importante preparar primero un alcance de ingeniería que detalle completamente y en forma sencilla, la meta del proyecto, sus intenciones y propósitos, el equipo indicado, detallamiento de cómo se opera el mismo equipo, y todas la pautas y precauciones de seguridad para con su operación.

En este proyecto, según entiendo yo, se propone instalar un tanque de almacenamiento donde existe otro tanque conjuntamente con su sistema de refrigeración, de llenado, y de traslado a proceso. Se propone operar el nuevo tanque en forma complementaria con los mismos equipos existentes. Es decir, el tanque nuevo simplemente representa un aumento en la capacidad del almacenamiento.

Al agregar otro tanque, según mi experiencia, se presentan varios problemas potenciales si es que uno no toma las precauciones en el diseñó básico del nuevo proyecto. Es importante tratar de conseguir un tanque nuevo que es exactamente un gemelo del que existe. Y si esto no es factible, entonces uno debe de asegurar por lo menos que el tanque nuevo tenga la misma altura que el existente. Esta característica es importantísima y representa la habilidad de poder evitar futuros problemas de seguridad entre los dos tanques una vez puestos en servicio conjuntamente.

Otro detalle que suele ser importante es que los dos tanques deben de ser prácticamente unidos como si fueran uno. La razón lógica por hacer esto es que se trata de un equipo de refrigeración que se va dedicar a prestar servicio a ambos – y para con el mismo producto dentro ambos tanques. Para este fin y para asegurar que ambos tanques realmente forman una cantidad de almacenamiento, se unen las partes liquidas (los fondos) y las partes de vapor (líneas de igualización) de ambos. Como resultado de esta clave y básica decisión, el producto en ambos tanques debe existir bajo condiciones de presión y temperatura que son mutuas – o, las mismas.

Para mi, es importante anotar que si las alturas de los dos tanques son diferentes existe la posibilidad de problemas de seguridad para con los niveles mantenidos dentro los mismos. Para usar el mismo equipo de refrigeración, se tiene que emplear una línea de igualizacion que, en efecto, fija la presión de ambos tanques a ser la misma. Al hacer esto, uno tiene que forzosamente tomar el vapor que une los tanques en la línea de igualizacion y re-comprimir el mismo. Y al hacer esto, uno crea un flujo de butano liquido recuperado y el cual tiene que regresarse a su almacenamiento --- ¿pero a cual tanque? Si los dos tanques están unidos por sus fondos – como siempre lo hago yo – no hay problema. Pero si los tanques no están unidos por la parte del liquido, entonces uno tiene un dolor de cabeza. En mi experiencia no es factible dividir el líquido recuperado y distribuirlo entre los dos tanques. No he visto hasta la fecha un sistema en el cual puedo confiar para hacer esa división continuamente. Preferible es simplemente dedicar el liquido recuperado a uno de los dos tanques (quizás el más alto) y controlar su nivel con instrumentación de vigilancia y alarmas. Y esto representa mas problemas en seguridad y mantenimiento – además de operaciones.

Tampoco es factible tratar de operar el sistema de refrigeración directa empleando válvulas que seleccionan el tanque de preferencia para la succión del compresor. Esto no alivia el problema en nada. Si uno lo piensa bien, se da uno cuenta que “lo que le quitas a Pedro, se lo tienes que dar a Pablo” – es decir: al dedicarte a refrigerar uno de los tanque con preferencia, inmediatamente estas perjudicando el otro tanque que sigue aumentando su presión debido a que la transferencia de calor desde el ambiente no para simplemente por el hecho que le cierras la válvula de vapor. La absorción de calor sigue en ambos tanques continuamente – ya sea lo que sea para con sus válvulas o instrumentación. Por lo tanto, tienes que mantener ambos tanques siempre conectados a la succión del compresor. Siendo este el caso, entonces podemos ver que la línea de igualizacion es la indicada para servir como ducto hacia el compresor y, además, no deberían existir válvulas cerradas en dicha línea.

El problema no es el evitar manejando más vapor de un tanque que del otro. El problema es sencillamente como se distribuye el líquido resultante entre los dos tanques. Como te he tratado de explicar desde el comienzo, esa es la razón principal por la cual yo siempre recomiendo que se unan los tanques por su lado de líquido tanto como de vapor – tratándose siempre de tanques para gases licuados. Claro que en el caso de líquidos sub-enfriados (como lo es el crudo de petróleo o el combustoleo) los líquidos en tanques separados se pueden (y se deben) mantener totalmente separados uno del otro ya que no existe una presión de vapor que requiere recuperación de vapores de dichos tanques y – por lo tanto – no se necesita dividir vapor recuperado. El caso de almacenamiento de líquidos saturados es muy distinto y presenta los problemas que tu estas viviendo y reconociendo.

A mi pensar, uno de los errores básicos seria en este caso la especificación de un nuevo tanque cuya altura es diferente de la del tanque existente. Este hecho probablemente podría prohibir comunicar ambos fondos ya que la capacidad de los dos tanques seria fijada por la altura del tanque más “chato”. Si esto no es el caso, entonces seria cosa simple el comunicar ambos tanques. El hecho que un tanque posiblemente genere más vapor que el otro no le vale nada al sistema de refrigeración. Las perdidas de frió van a ser lo que van a ser – y no hay nada que puedas hacer para igualarlas. De todos modos el sistema de refrigeración tendrá que superar estas perdidas – ya sean de un tanque o del otro. La decisión de cómo manejar estas pérdidas ya se llevo a cabo en tu alcance original: se va usar un sistema de refrigeración en común – y no dos sistemas de refrigeración, dedicados cada uno a su tanque.

Esto ha sido un resumen rápido de mis mayores comentarios y puntos que pienso serian importantes para tu aplicación y te ruego que me corrijas si es que estoy equivocado en algunos datos o puntos de importancia. Ojala te sirvan de algo y te puedan ayudar en resolver los problemas que te confrontan.

Buena Suerte y que tengas mucho éxito.

[angelicaacostas]

Buenos Dias

Gracias por sus comentarios, ya propuse que el nuevo tanque el 120x1 tenga la misma altura que el 160x1 hasta el momento las disciplina civil y mecanica no tienen objecion ya que segun sus calculos y normas se puede colocar el tanque del mismo nivel que el 160x1.
Observando y revisando bien los DTI (diagramas de Tuberias e instrumentacion) observe que se tiene una linea de 4" -P755609 B2 en el fondo de los tanques la la cual se puede alinear y tener una linea de igualacion. Se van a colocar valvulas motorizadas en dicha linea, la filososfia de la linea es recircular isobutano hacia las bombas que envia el producto hacia alquilacion cuando el nivel de los tanques es muy bajo y se quiera vaciar lo mas posible de tal forma de evitar que las bombas caviten o tambien como drenaje.

*Mi duda es con respecto a si es adecuado utilizar esta linea como igualacion de liquido de los tanques ya que es de 4" ademas no se si hay que considerar otros factores. Envio adjunto los planos del proyecto.

*Otra duda que tengo es con respecto al sistema de control, estuve investigando y consegui unos planos de una planta en Puerto la cruz la cual producen propano nbutano e isobutano ellos colocan un chiller de propano por que el producto viene caliente de la planta fracionadora, de tal forma que puedan almacenarlo a bajas temperaturas, los tanque son gemelos y tienen un sistema de enfriamiento de los vapores para todos los tanques, su sistema de control por lo que observo es que cuando los tanques indican la misma presion (Entre los tanques existe una linea de igaualcion por la parte de los gases) se manda una señal a a una valvula motorizada antes de la entrada del compresor y a su vez una señal al compresor. Yo pienso si no estoy equivocada que la idea de la valvula es que primeramente exita una igualacion de presiones entre los tanques antes de abrir el paso de los gases al compresor envio tambien los DTI del sistema en puerto la cruz.

Y de antemano muchas gracias por su ayuda, esta es mi primera experiencia de trabajo como ingeniero Quimico de procesos, por eso tantas inquietudes.

Ha estuve revisando las notas con respecto al chiller de peru para aprender un poco del asunto, ya tengo una propuesta de un chiller de propano que me envio la empresa austcould y el compresor en mi caso es de tres etapas. en los archivos del proyecto que le envio, el chiller que se tiene es un preliminar ya que no se contaba con la propuesta de una empresa.

[Art Montemayor]

Angélica:

Después de leer tu previa nota la semana pasada, decidí esperar los planos y DTIs del proyecto que nos prometiste – pero no aparecen hasta la fecha.

Pueda ser que te habrás olvidado de incluirlos.

1. La línea de 4” pueda que sea de capacidad suficiente como para igualar los niveles de los dos tanques. Pero todo depende lo que se puede tolerar como caída de presión a través de esta línea. Para comprobar si es adecuado este tamaño de línea se hace un cálculo hidráulico tomando el máximo caudal que se puede aplicar en este caso.

2. Sobre los tanques en Puerto La Cruz te puedo comentar que si existe una línea de igualación entre los dos tanques, entonces ambos están a la misma presión de vapor que corresponde a su estado saturado del líquido. Por lo tanto, el líquido en ambos tanques tiene la misma temperatura y la misma densidad. Siendo eso el caso, entonces el nivel de líquido es el mismo en ambos tanques. Este nivel se puede medir en cualquier de los dos recipientes para el efecto de control. Además, el señal de presión es el mismo ya sea de un tanque o del otro – pero usualmente se acostumbra medir la presión (y el señal) en la línea de igualación de vapor. Dependiendo del tipo de compresor que se emplea y el procedimiento que se aplica para arrancar el compresor, la señal de presión de vapor que se toma desde la línea de igualación puede accionar varios pasos o procedimientos. Algunos tipos de compresor se mantienen listos para arrancar bajo demanda, conectados directamente con su fuente (la línea de igualación) y sin válvulas cerradas. Otros sistemas de control aplican un procedimiento en el cual el compresor se mantiene aislado (por un válvula de cierre) de su fuente de vapor hasta el momento en el cual se necesita refrigeración. Todo depende del proceso, el fluido, los riesgos, y el tipo de compresor.

3. Dices que el compresor de propano que se aplica en tu propuesto Chiller es de 3 etapas. Pues esto me parece raro, aunque no has dicho que tipo de compresor es el mencionado. Para emplear propano en una refrigeración mecánica se emplean dos etapas cuando se usan compresores reciprocantes y más etapas cuando se trata de compresores centrífugos. Con que tengo que suponer que te han propuesto un compresor centrifugo. ¿Es así?

[angelicaacostas]

Buenas Tardes

Garcias por sus comentarios.

No pude contestar lo mas pronto posible ya que estoy en otras actividades extra curriculares.

No pude enviar la informacion de los planos y del chiller ya que es muy pesada y no se adjunta.



Ya se entrego la revision 0 por parte de Procesos, como mencione anteriormente se va a una IPC Ingenieria procura y construcción pero con una completacion de la Ing. Básica, de tal forma que la contratista que quede seleccionada, completara lo que falte.