Integración IV UTN Facultad Regional del Neuquén Año 2014

Prof.: Ing. M. Aranda JTP: Ing. E. Krumrick Ayud: Ing. M. Lago

Práctico 4. Servicios Auxiliares.

Una cierta planta petroquímica utiliza agua con diversos fines: enfriamiento, materia prima,

servicios sanitarios, calefacción, servicios de planta, riego, agua de incendio, tratamiento de

efluentes, etc. Siendo los tres primeros los principales consumos.

1) Se le pide que estime los caudales de reposición de agua con base a estos servicios,

sabiendo:

a) Que el caudal de recirculación de la torre de enfriamiento es de 5.000 m3/h y el agua se

enfría de 42°C a 30°C. Si la temperatura promedio del aire es de 15°C para todo el año y la

humedad relativa del aire seco es del 30%, ¿cuál será el caudal de agua a reponer en m3/h,

suponiendo que se purga un 15% de la alimentación fresca para mantener dentro de rango

los ciclos de concentración de la torre y que el aire sale saturado en agua? (Utilizar gráficas

psicrométricas - suponer con buen criterio aquellos valores que pudieran faltar para el

cálculo)

b) El consumo como materia prima se realiza para producir gas de síntesis a través de la

reformación de gas natural con vapor, mediante las siguientes reacciones:

i. CH4 + H2O = CO + 3 H2

ii. CO + H2O = CO2 + H2

Si el caudal de gas natural es de 33.600 Nm3/h, si el análisis de los gases de salida (en base

seca) es 4% CH4, 15% CO, 7% CO2 y balance H2, si el agua no reaccionada se recupera

como condensado, y se obtienen 42 ton/h, ¿cuánto agua se consume en la producción de

gas reformado?

c) Para mantener caliente el agua en el desaireador (P = 1,15 kgf/cm2 g) se utiliza vapor de

baja presión (P = 4 kgf/cm2 g). Suponiendo que el caudal de agua es el total que se alimenta

al reformador, ¿cuánto vapor se consume suponiendo que el líquido es agua saturada y que

la temperatura de entrada del agua es de 20°C? La pérdida de vapor en el desaireador es

aproximadamente 1 ton/h.

d) La dotación permanente (24 hs) es de 10 personas en promedio, estime un consumo

razonable de agua por persona, citando sus fuentes.

e) Si el resto de los consumos en conjunto suma un 5% de los anteriores, ¿cuánto es el

consumo total de agua de esta planta?

2) Calcular el consumo de gas natural como combustible utilizado para vaporizar el agua que se

alimenta al reformador, suponiendo que la presión del vapor es de 27 kg f/cm2. Y el exceso de

O2 en la caldera es del 3% (suponer con buen criterio aquellos valores que pudieran faltar para

el cálculo)

3) Si para alimentar los instrumentos de la planta hacen falta 400 Nm3/h de aire seco a 7 kgf/cm2,

estimar la potencia requerida de compresión (suponer un solo compresor y que no hay pulmón

para simplificar la hipótesis de cálculo)

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