Neus Berney Verónica Fortes Sílvia Garcia Laura García Aroa Malaver Laura Pérez Ana Sancer ...

713 Pages·2007·7.48 MB·Spanish

Proyecto final de carrera
Ingeniería Química – Enero 2007

Neus Berney
Verónica Fortes
Sílvia Garcia
Laura García
Aroa Malaver
Laura Pérez
Ana Sancer
Ana Viñas

Tutor del proyecto:
Francisco Valero
“ Paciència, mare de la ciencia”

“ En mar calmat tots som capitans”

“ Ajuda als teus semblants, alça la seua càrrega, però no et
consideres obligada a portar-los-la”

“ No n’hi ha prou de saber, cal també aplicar-ho; no n’hi ha prou de
voler, cal també fer-ho”

“ Aquells que mai es retracten de les seues opinions s’amen a ells
mateixos més que a la veritat”

“ És millor consultar les coses amb el coixí a temps, que perdre el
son per la seva causa després”

“ Després que el vaixell s’ha enfonsat, tot el món diu que sabia com
s’haguera pogut salvar”

“ Definitivament, caldrà rendir-se a l’evidència que aquest món
està boig”

Neus Berney, Sílvia Garcia,
Verónica Fortes i Laura Pérez
VOLUMEN I

1.- ESPECIFICACIONES DEL PROYECTO

1.1.- DEFINICIÓN DEL PROYECTO

1.1.1.- BASES DEL PROYECTO
1.1.2.- ALCANCE DEL PROYECTO
1.1.3.- LOCALIZACIÓN DE LA PLANTA
1.1.4.- ABREVIATURAS

1.2.- DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE FABRICACIÓN
1.3.- CONSTITUCIÓN DE LA PLANTA
1.4.- ESPECIFICACIONES Y NECESIDADES DE SERVICIOS A LÍMITE DE
PLANTA

2.- EQUIPOS

2.1.- DESCRIPCIÓN DE LOS EQUIPOS
2.2.- LISTADO DE EQUIPOS
2.3.- HOJAS DE ESPECIFICACIONES

3.- CONTROL E INSTRUMENTACIÓN

3.1.- INTRODUCCIÓN
3.2.- INSTRUMENTACIÓN EN LOS LAZOS DE CONTROL
3.3.- NOMENCLATURA DE LOS LAZOS DE CONTROL
3.4.- LISTADOS DE INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL
3.5.- DIAGRAMAS DESCRIPTIVOS DE LOS LAZOS DE CONTROL
VOLUMEN II

4.- TUBERÍAS, VÁLVULAS Y ACCESORIOS

4.1.- DESIGNACIÓN DE TUBERÍAS, VÁLVULAS Y ACCESORIOS
4.2.- LISTADO DE TUBERÍAS, VÁLVULAS Y ACCESORIOS
4.3.- HOJAS DE ESPECIFICACIONES

5.- SEGURIDAD E HIGIENE

5.1.- INTRODUCCIÓN
5.2.- SEGURIDAD EN LA UTILIZACIÓN DE PRODUCTOS QUÍMICOS EN EL
TRABAJO
5.3.- PRINCIPALES RIESGOS DE LA INDUSTRIA
5.4.- MEDIDAS DE SEGURIDAD ASOCIADAS A LA PLANTA QUÍMICA
5.5.- PLAN DE EMERGENCIA INTERIOR (P.E.I)
5.6.- PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS
5.7.- ALMACENAMIENTO DE PRODUCTOS QUÍMICOS
5.8.- SEGURIDAD ELÉCTRICA
5.9.- INSTALACIONES DE SEGURIDAD GENERALES
5.10.- EQUIPOS DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL (EPI)

6.- MEDIO AMBIENTE

6.1.- INTRODUCCIÓN
6.2.- SISTEMA DE GESTIÓN AMBIENTAL
6.3.- RESIDUOS INDUSTRIALES
6.4.- RECOGIDA Y TRANSPORTE
6.5.- CONTAMINACIÓN MEDIOAMBIENTAL Y NORMATIVA
6.6.- ANÁLISIS MEDIOAMBIENTAL DE LOS RESIDUOS QUE SE GENERAN
EN LA PLANTA
6.7.- AGUAS RESIDUALES DEL PROCESO
6.8.- TRATAMIENTO DE GASES DE LA PLANTA
7.- EVALUACIÓN ECONÓMICA

7.1.- INVERSIÓN INICIAL
7.2.- GASTOS DE FABRICACIÓN Y GERENCIA
7.3.- DINERO POR VENTAS
7.4.- CÁLCULO DE LA RENTABILIDAD DE LA PLANTA
7.5.- ESTUDIO DE VIABILIDAD ECONÓMICA DE LA RECIRCULACIÓN DEL
ÁCIDO SULFÚRICO
7.6.- CONCLUSIONES

8.- PUESTA EN MARCHA Y OPERACIÓN DE LA PLANTA

8.1.- PUESTA EN MARCHA
8.2.- OPERACIÓN DE LA PLANTA

9.- PARADA DE LA PLANTA

VOLUMEN III

10.- DIAGRAMAS Y PLANOS

10.1.- DIAGRAMA DE PROCESO
10.2.- DIAGRAMAS DE INGENIERÍA (P&I)
10.3.- PLANO DE IMPLANTACIÓN

VOLUMEN IV

11.- MANUAL DE CÁLCULO

12.- BIBLIOGRAFÍA
VOLUMEN I

1.- ESPECIFICACIONES DEL PROYECTO

1.1.- DEFINICIÓN DEL PROYECTO

1.1.1.- BASES DEL PROYECTO
1.1.2.- ALCANCE DEL PROYECTO
1.1.3.- LOCALIZACIÓN DE LA PLANTA
1.1.3.1.- Características del polígono industrial “Gasos Nobles”
1.1.3.1.1.- Parámetros edificación del polígono industrial “Gasos Nobles”
1.1.3.2.- Red de comunicaciones de la zona
1.1.3.3.- Climatología de Vila-Seca
1.1.3.4.- Geología de la zona
1.1.3.5.- Tipo de industria existente
1.1.4.- ABREVIATURAS

1.2.- DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE FABRICACIÓN

1.2.1.- PROPIEDADES DE REACTIVOS Y PRODUCTOS
1.2.1.1.- Benceno
1.2.1.1.1.- Aplicaciones del benceno
1.2.1.1.2.- Toxicidad del benceno
1.2.1.2.- Ácido nítrico
1.2.1.2.1.- Propiedades físicas del ácido nítrico
1.2.1.3.- Ácido sulfúrico
1.2.1.3.1.- Propiedades físicas del ácido sulfúrico
1.2.1.3.2.- Aplicaciones del ácido sulfúrico
1.2.1.4.- Nitrobenceno
1.2.1.4.1.- Propiedades físico-químicas del nitrobenceno
1.2.1.4.2.- Aplicaciones del nitrobenceno
1.2.1.4.3.- Toxicidad del nitrobenceno
1.2.2.- SELECCIÓN DEL PROCESO
1.2.3.- DIAGRAMA DE BLOQUES
1.2.4.- DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
1.3.- CONSTITUCIÓN DE LA PLANTA

1.3.1.- CLASIFICACIÓN DE ZONAS
1.3.2.- PLANTILLA DE TRABAJADORES

1.4.- ESPECIFICACIONES Y NECESIDADES DE SERVICIOS A LÍMITE DE
PLANTA

1.4.1.- AGUA
1.4.1.1.- Introducción
1.4.1.2.- Agua potable para uso del personal
1.4.1.3.- Agua para la lucha contra incendios
1.4.1.4.- Agua residual de la lucha contra incendios y agua pluvial
1.4.1.4.1.- Introducción
1.4.1.4.2.- Características de la red
1.4.1.4.3.- Características del tanque de recogida TI-601
1.4.1.5.- Agua descalcificada
1.4.1.5.1.- Red de agua descalcificada
1.4.1.5.2.- Detalles del descalcificador
1.4.1.6.- Agua de refrigeración
1.4.1.6.1.- Principios de funcionamiento
1.4.1.6.2.- Diseño de la torre de refrigeración
1.4.1.6.3.- Diseño de las torres de refrigeración
1.4.1.6.4.- Cálculo de las dimensiones de la torre y elección de un
modelo
1.4.1.6.5.- Tanques pulmón del circuito de refrigeración
1.4.1.6.6.- Enfriadoras de proceso
1.4.2.- RED DE NITRÓGENO
1.4.2.1.- Introducción
1.4.2.2.- Distribución del nitrógeno
1.4.2.3.- Necesidades de nitrógeno
1.4.3.- AIRE COMPRIMIDO
1.4.3.1.- Funcionamiento de un compresor de tornillo
1.4.4.- VAPOR DE AGUA
1.4.5.- GAS NATURAL
1.4.5.1.- Consumo de gas natural en la caldera de vapor
1.4.6.- ENERGÍA ELÉCTRICA
1.4.6.1.- Introducción
1.4.6.2.- Instalación eléctrica
1.4.6.3.- Características de las líneas
1.4.6.4.- Dimensionado de las líneas eléctricas
1.4.6.5.- Requerimientos de las líneas por zonas

2.- EQUIPOS

2.1.- DESCRIPCIÓN DE LOS EQUIPOS

2.1.1.- TANQUES DE ALMACENAMIENTO
2.1.1.1.- Características de los productos
2.1.1.1.1.- Ácido nítrico
2.1.1.1.2.- Ácido sulfúrico
2.1.1.1.3.- Benceno
2.1.1.1.4.- Nitrobenceno
2.1.1.1.5.- Carbonato sódico
2.1.1.2.- Clasificación de los productos
2.1.1.2.1.- Ácido nítrico y ácido sulfúrico
2.1.1.2.2.- Benceno
2.1.1.2.3.- Nitrobenceno
2.1.1.3.- Capacidad y dimensiones de los recipientes
2.1.1.3.1.- Tanques de ácido nítrico
2.1.1.3.2.- Tanques de ácido sulfúrico
2.1.1.3.3.- Tanques de benceno
2.1.1.3.4.- Tanques de nitrobenceno
2.1.1.3.5.- Silo de carbonato sódico
2.1.2.- MEZCLADORES
2.1.2.1.- Características del proceso
2.1.2.2.- Cálculo de las dimensiones del mezclador
2.1.2.2.1.- Cálculo del volumen
2.1.2.2.2.- Cálculo del diámetro
2.1.2.2.3.- Cálculo de la altura
2.1.2.2.4.- Otros cálculos
2.1.2.3.- Cálculo del agitador
2.1.2.4.- Cálculo de las pantallas deflectoras
2.1.2.5.- Cálculo del aislamiento de los mezcladores
2.1.2.6.- Cálculo de los pesos
2.1.2.6.1.- Peso del mezclador vacío
2.1.2.6.2.- Peso del mezclador lleno de agua
2.1.2.6.3.- Peso del mezclador en operación
2.1.3.- REACTORES
2.1.4.- SEPARADORES
2.1.5.- EVAPORADOR
2.1.6.- DOSIFICADOR DE CARBONATO SÓDICO
2.1.7.- EXTRACTOR
2.1.8.- STRIPPING
2.1.8.1.- INTRODUCCIÓN
2.1.8.2.- INTERNALS DE LA COLUMNA DE STRIPPING
2.1.8.2.1.- Descripción de los internals de la columna
2.1.8.2.2.- Selección de los internals de la columna de relleno
2.1.8.2.3.- Tipo de relleno
2.1.8.2.4.- Distribuidor de líquido
2.1.8.2.5.- Limitador de lecho
2.1.8.2.6.- Plato de soporte
2.1.8.2.7.- Diseño funcional stripping ST-501
2.1.8.3.- Diseño mecánico stripping ST-501
2.1.8.4.- Diseño mecánico stripping ST-501
2.1.8.4.1.- Determinación de las dimensiones de la columna
2.1.8.4.1.1.- Diámetro de la columna
2.1.8.4.1.2.- Altura de la columna
2.1.8.4.1.3.- Material de construcción
2.1.8.4.1.4.- Instalación de la columna
2.1.9.- INTERCAMBIADORES DE CALOR
2.1.10.- AEROREFRIGERANTES
2.1.11.- BOMBAS

2.2.- LISTADO DE EQUIPOS

2.3.- HOJAS DE ESPECIFICACIONES
3.- CONTROL E INSTRUMENTACIÓN

3.1.- INTRODUCCIÓN

3.1.1.- TIPOS DE SISTEMAS DE CONTROL
3.1.2.- TIPOS DE LAZOS DE CONTROL
3.1.3.- NATURALEZA DE LA SEÑAL
3.1.4.- ELEMENTOS DEL SISTEMA DE CONTROL

3.2.- INSTRUMENTACIÓN EN LOS LAZOS DE CONTROL

3.2.1.- MEDIDA DE LA TEMPERATURA
3.2.2.- MEDIDA DEL NIVEL
3.2.3.- MEDIDA DE LA PRESIÓN
3.2.4- MEDIDA DEL CAUDAL
3.2.5- ACTUADOR
3.2.6- ELEMENTO FINAL DE CONTROL
3.2.6.1- Válvulas de control
3.2.6.2- Variador de frecuencia
3.2.7.- REGISTRADOR
3.2.8.- ALARMA
3.2.9.- OTROS ELEMENTOS DE MEDIDA
3.2.9.1.- Indicadores en campo
3.2.9.2.- Indicadores en la sala de control

3.3.- NOMENCLATURA DE LOS LAZOS DE CONTROL

3.4.- LISTADOS DE INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL

3.5.- DIAGRAMAS DESCRIPTIVOS DE LOS LAZOS DE CONTROL

3.5.1.- LAZOS DE CONTROL EN LAS CORRIENTES DE RECIRCULACIÓN
3.5.1.1.- Lazo de control de caudal de entrada de benceno al reactor R-202
3.5.1.2.- Lazo de control de caudal de entrada de ácido sulfúrico al mezclador
M-201