Diseño de una unidad de desaireación de agua para la producción de vapor

Abstract

Este proyecto consiste en el diseño de una nueva unidad de desaireación de agua de calderas para la producción de vapor para la refinería BP Oil de Castellón. Las funciones principales de los desaireadores son precalentar el agua de alimentación a las calderas y eliminar los gases disueltos, especialmente el oxígeno y el dióxido de carbono. Estos gases son indeseables porque causan corrosión y aumentan los requisitos químicos del tratamiento. La Refinería de Castellón ha contado desde sus orígenes en 1967 con dos desaireadores, DH-1155 y DH-1170, que han estado operando en paralelo en la preparación de agua de calderas. La capacidad de los dos desaireadores DH-1155 y DH-1170 no se ha aumentado desde el origen. La demanda de vapor de agua de la Refinería ha ido aumentando de forma progresiva durante el paso de los años a medida que se introducían en el proceso nuevas unidades que han ido requiriendo la preparación, acumulación y gestión de una creciente demanda agua de calderas El aumento progresivo de la demanda de agua de calderas se ha ido resolviendo con la introducción de nuevas bombas para suministrar a nuevas unidades, pero manteniendo el inventario de control de agua de calderas de los dos desaireadores original. El aumento de demanda de agua ha resultado en una pérdida progresiva de tiempo de residencia y pérdida de estabilidad del sistema al suceder perturbaciones propias de la operación de la Refinería como puedan ser la parada imprevista de calderas y generadores. La reducción del tiempo de residencia del sistema resulta en menor tiempo disponible de reacción para recuperar la estabilidad que en ocasiones resulta en importantes emergencias operativas del sistema de vapor de la Refinería. Esta falta de capacidad del sistema de preparación de agua de calderas agravado con un incremento de demanda de aproximadamente el 14% introducido por el proyecto de la unidad de destilación a vacío, hace indispensable la instalación del tercer desaireador que opere en paralelo con los dos existentes. El objetivo principal de este proyecto es diseñar un nuevo desaireador que opere en paralelo con los desaireadores existentes para lograr una mejora significativa en el inventario de agua de calderas y así incrementar el control operativo del sistema de producción de vapor. Se realizarán los correspondientes cálculos para el diseño del desaireador como son: balance de materia y energía, cálculos dimensionales y selección de materiales, todo ello se determinará a partir del caudal de agua de calderas a producir. Se realizarán los cálculos hidráulicos del sistema de conducciones que permita redistribuir las líneas de conexión a las bombas para transferir gran parte del suministro de demanda de agua de los desaireadores existentes al nuevo y conseguir así una mayor flexibilidad operativa. Esta redistribución de la conexión de las bombas dará como resultado el aumento de los tiempos de residencia del agua en los desaireadores existentes. Se comprobará si las bombas existentes en la refinería son operativas en la nueva configuración, y en caso de no serlo, se diseñarán los sistemas de bombeo adicionales. Se describirá la instrumentación necesaria y se detallará el tratamiento químico necesario para prevenir los problemas que ocasiona el agua en los procesos industriales. Por último, se llevará a cabo un estudio económico de los costes de construcción tanto en obra civil como en equipamiento, así como los costes de operación. El proyecto se adaptará a la estructura de un proyecto profesional, incluyendo los planos, pliego de condiciones y presupuesto.