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Inst. 301A Planta de Urea
Inst. 301A Planta de Urea
Ubicación de La Planta de Urea en el Complejo Petroquímico Morón
N
S
E
W
SULFATO DE AMONIO
ACIDO SULFURICO
ACIDO FOSFORICO
ROCA FOSFATICA
RPA
NPK
ALMACEN NPK
ALMACEN NPK
TANQUE DE AMONIACO
ALMACEN UREA
OFICINAS ADMINISTRATIVAS
LAB.OFICINAS
MTTO.
MAR CARIBE
CARRETERA NACIONAL MORON-CORO
Servicios Industriales
AMONIACO
Urea
Urea
Inst. 301A Planta de Urea
PROCESOPROCESO
CARACTERÍSTICAS DE LA PLANTA DE UREACARACTERÍSTICAS DE LA PLANTA DE UREA
La planta de Urea fue diseñada por SNAMPROGETTI (1972), cuyo proceso es de reciclo total, tiene una capacidad de producción de 750 TM/D, en la cual se obtiene un producto con 46% de Nitrógeno a partir de Amoniaco líquido y Dióxido de Carbono gaseoso.
Inst. 301A Planta de Urea
MATERIA PRIMAMATERIA PRIMA
CARACTERISTICAS GENERALESCARACTERISTICAS GENERALES
Amoníaco ( NHAmoníaco ( NH33 ) ) Dióxido de Carbono ( CODióxido de Carbono ( CO22 ) )
Inertes: 2 % v/v
Pureza:
P = 200 – 350 mm H2O
T = 50 / 70 °C
Estado = Gas saturado de H2O
CO2 : 97 – 98 % v/v
H2O: 0,1 % p/p
NH3 : 99,9 % p/pPureza:
Estado = Líquido Saturado
P = 18 - 20 Kg/cm2
T = - 28 / - 33 °C
Inst. 301A Planta de Urea
SERVICIOS INDUSTRIALESSERVICIOS INDUSTRIALES
CARACTERISTICAS GENERALESCARACTERISTICAS GENERALES
Vapor
30 ATA Sobrecalentado ( 275 – 300 °C )
17 ATA Sobrecalentado ( 270 °C )
3,5 ATA vapor de recuperación
Agua de Proceso (Desmineralizada)Agua de Proceso (Desmineralizada)
T = 28 °C
P = 7 – 9 Kg/cm2
Agua de Enfriamiento
T = 32 °C
P = 3,5 Kg/cm2
Inst. 301A Planta de Urea
SERVICIOS INDUSTRIALESSERVICIOS INDUSTRIALES
CARACTERISTICAS GENERALESCARACTERISTICAS GENERALES
Aire para InstrumentosAire para Instrumentos
T = 35 °C
P = 7 Kg/cm2
Condición: Seco, filtrado y sin aceite
Energía EléctricaEnergía Eléctrica
2400 V Motores con más de 150 Cv
400 V Motores con menos de 150 Cv
220 V Iluminación
Inst. 301A Planta de Urea
SINTESIS DE UREA Y RECUPERACIÓN DE ALTA
PRESIÓN P=145 -150 kg/cm2 T=175 - 185 °C
CO2 + 2NH3 NH2COONH4 + Q
NH2COONH4 CO(NH2)2 + H2O – Q
Diagrama de Bloque de la Planta de Urea
BOMBEO DE NH3
PURIFICACIÓN DE UREA Y RECUPERACIÓN DE
MEDIA PRESIÓNP=15 - 18 kg/cm2 T=150 - 160 °C
COMPRESIÓN DE CO2
CO2
P:200 – 450 mmH2O T: 60 - 70 °C
TM/día = 467 - 583
PURIFICACIÓN DE UREA Y
RECUPERACIÓN DE BAJA PRESIÓN P=3.2 - 4,5 kg/cm2 T=140 °C
P=145 - 150 kg/cm2 T= 135 - 145°C CO2: 97- 98 % N2: 1.12 – 1.5 % H2: < 5 %
O2: 0.3 -0.4 %
NH3 Total:24 -28% NH3 libre:18 -22%
CO2: 7 - 9% H2O: 20 % máx.
Urea: 42, % mín. P: 145 – 150kg/cm2
T: 202 208 °C
NH3:7,08% CO2: 1,99 %
H2O: 26,43 % Urea: 64,50%
NH3
P= 18 - 20 kg/cm2 T= (-33) - ( -25)°C TM/día =
360 - 450 Proveniente del
Límite de Batería
PURIFICACIÓN DE UREA Y RECUPERACIÓN DE VACÍO
P=0,7 - 0.8 7kg/cm2 T=104 - 110 °C
EVAPORACIÓN P= 0.03 kg/cm2 T=136
- 140 °CNH3:0,60% máx.
CO2: 0,60 % máx. H2O: 30 % máx. Urea: 74% mín.
P= 4 - 5 kg/cm2
PERLADO (PRILLING)
Y TRASPORTE DE UREA PERLADA Agua Tratada
T:40 - 45°C
H2O:99,8% NH3 ≤ 5
ppm pH: 6-9 Conductividad
< 100 µMho/cm
Urea al AlmacénT=70- 75°C
Tamiz +8: 3% máx. Tamiz -8 +20: 95% máx.
Tamiz -20: 2% máx. Humedad: 0.6 máx.
Biureto: 5% máx. Formaldehído: 0.2 mín. (Solo
aplica para urea agrícola) TM/día = 600 - 750
P: 11 – 15 kg/cm2 H2O: 0,33 %
Urea: 99,67%
NH3:3.63% CO2: 1.36 %
H2O: 93.79 % Urea: 1.22%
Solución de Carbonato
NH3:42.39% CO2: 31.07%
H2O: 26.34 %
Solución débil de carbonato T: 40°C P: 3 – 4.5 kg/cm2
NH3:44.47% CO2: 10.72% H2O: 44.81 %
T: 130 - 140°C Urea: 71.15%
NH3: 2,65 % CO2: 0.93% Biureto: 0.16
FormureaFormaldehído: 59-61% Urea: 24-28% H2O:13-17% pH: 7.8 – 8.2
Color: 50 APHA máx. Ingre. activos: 83 – 87%
TM/día = 2,5 – 3.5
TRATAMIENTO DE EFLUENTES
NH3:36.28% CO2: 8.28%
H2O: 55.50%
Polvo de Urea al ambiente
< 150 mg/m3
VenteoVenteo
VenteoNH3:15 - 35%
CO2: 7 - 11 % N2: 30 - 52%
H2: 20% máx.
NH3: 30% CO2: 13 % H2O: 54.7 % Urea: 20.3%
AireP: 7 – 7.5 kg/cm2 T:32 - 35 °C
Humedad: 300 ppm máx. m3/día =3120 - 5760
P= 200 - 210 kg/cm2 T= 30 - 35°C
TM/día = 480 - 600
Recuperación de Costras de Urea
Venteo
P= 20 - 25 kg/cm2 T= 20 –
26 °C TM/día = 480 - 600
Inst. 301A Planta de Urea
Diagrama de Flujo de Compresión de CO2 y ubicación de sensores de Vibración
210 °C
3.6 kg/cm2
TG-16
TV-1 1° Etapa 2° Etapa4° Etapa 3° Etapa 5° Etapa
PCV 319
ATM.
PCV-6
F-25A
F-25B
2MCL607
F-11
SC
-19
SC
-15
FCV 1.1
F-25C
SC
-17
2BCL306/a
F-25D
SC
-18
SC
-16
FCV 1.2
CO2
Vapor
BCL205/a
XE – 2AXXE – 2AY XE – 4AX
XE – 4AYXE – 5AY XE – 5BY
< 70 °C
((-88) – 450) mm H2O
PCV-7
FIT-1.1FIT-1.2 HSV 1
XE – 2BXXE – 2BY
XE – 4BXXE – 4BY
40 °C
< 600 mmH2O
40 °C
3.6 kg/cm2
48 °C
40 kg/cm2
145 °C
40 kg/cm2
196 °C
17 kg/cm2
48 °C
17 kg/cm2
109 °C
69 kg/cm2
48 °C
69 kg/cm2
280 - 290 °C
30 kg/cm2
Aire
F-20
50 – 60 °C
- (450 – 660) mmHg
8500 – 9300 RPM
(140 – 150) °C (145 -150) kg/cm2
12000 Nm3/h
CO2 ( 97.6 - 98.5)% N2 (1.12 - 1.15) % O2 (0.3 - 0.4) % H2 < 0,5 %
FVC
-1
VA AL SC-14
HV
C-1
.3
PV
C-1
.2
VS-125
ATM.
ATM.
ATM.
Inst. 301A Planta de Urea
Diagrama de flujo de la Sección de Síntesis, Recuperación y Purificación de Alta Presión (150 kg/cm2)
F-6F-5F-1
A-1
EJ-1
Viene del CC-1
CO2 + Aire
NH
3 +
C
arba
mat
o
PC
V-9
HS
V-1
PC
V-3
18
Vapor de 30 kg/cm2
PC
V-4
Vapor de 26 kg/cm2
LCV
-2
Vapor de 3,5 kg/cm2
Vapor de 5,5 kg/cm2
PCV-1A
PCV-1B
LCV
-110
Viene del PA-1 A/B (C-1)
HS
V-2
LCV
-113SR
- 6
Viene de PC-22 A/B
SC-5
SC-6
NH3
LCV
-107
Viene de SC-14
ATM.
Va al Fondo F-4B
Urea al
SC-1
ME
-18
PA- 2 A/B
Va al SC-14
182-185 °C 150
kg/cm2
Urea (30-34) %, NH3, CO2, H2O
Carbamato y Gases inertes
172-175 °C 145 -153 kg/cm2
NH3/CO2 = 3.3 – 3.6 H20/CO2 = 0,4 – 0,6
185-195 °C NH3, CO2,
H2O, Gases inertes
202-208 °C Urea 42 % min, NH3, CO2, H2O
Carbamato
160-170 °C NH3, CO2, H2O
Carbamato
150-160 °C NH3, CO2, H2O
Carbamato
155 °C 145 -153 kg/cm2 NH3, CO2, H2O
Carbamato
Líquido
~
TC
V-1
02
HCV-6
Inst. 301A Planta de Urea
PRINCIPALES REACCIONES QUÍMICASPRINCIPALES REACCIONES QUÍMICAS
Formación de Carbamato de AmonioFormación de Carbamato de Amonio
2NH3 + CO2
NH2COONH4 Reacción Exotérmica
Amoníaco Dióxido de Carbono
Carbamato de Amonio
Deshidratación del Carbamato de AmonioDeshidratación del Carbamato de Amonio
NH2COONH4 NH2CONH2 + H2O Reacción Endotérmica
Carbamato de Amonio
Urea Agua
Inst. 301A Planta de Urea
Diagrama de flujo de la Sección Recuperación y Purificación de Media Presión (18 kg/cm2)
SR
- 7
NH3 desde Límite de
batería -28°C
Va al ME-18
SC-1
E-100 C-1
SR-1
F-14
Viene del F15
Va al F15
C-3
F-12
Viene del Tope F-6
Viene del Fondo de
F-1
Urea al F-7
Viene del SR-3
Va al SC-10
Vapor de 5,5 kg/cm2
PA-1A/B
Vapor de 10 kg/cm2
TCV-13
LCV-3
TCV-11
LCV
-6
Ent. H2O enfria.
Sal. H2O enfria.
F-4A
F-4B
HCV-7
Ent. H2O enfria.
H2O
~ ~
PCV-1A
H2O del SC-14
HCV-3
TCV-14
~ ~
LCV-2
LCV-116
Atm.
HS
V-3
TC
V-2
Va a PA-2A/B
PC-5 A/B
PC-1 A/B
LCV
-8
PCV-3
18 kg/cm2 Urea 42 % min, NH3,
CO2, H2O Carbamato
155 °C NH3, CO2, H2O
Carbamato
30 - 35 °C
40-45 °C NH3
Rectificado
75 -85 °C 40 – 80 %
Nivel20 - 35°C 20 – 80 %Nivel
150 - 158 °C
95 - 105 °C
160 - 178 °C Urea 60% min,
NH3, CO2, H2O Carbamato
12 °C
30 - 35 °C
Va al SC-10
PC-2 A/B
HCV-2 Va al SR-3
F-13B
F-13A
Inst. 301A Planta de Urea
Diagrama de flujo de la Sección Recuperación y Purificación de Baja Presión (4,5 kg/cm2)
F-7
SR-3
ATM.
PC-2 A/B
~ ~
LCV-6
F-10
ATM.
PCV - 12
PC-3 A/B
LCV-7
140 °C Urea al 71,15%
hacia F-8
SC - 2
Viene del
SC-1
LCV
- 4
Vapor de 5,5 kg/cm2
Va al SC-10
H2O de Enriamiento
Viene del C-2
LCV-3
Va al E-100
TCV-3
4,5 kg/cm2 155 °C
4,5 kg/cm2 130-140 °C
Urea al 64,5%
140°C NH3 48.98% CO2 12.06% H2O
38.96%
40 - 44°C NH3 44.47% CO2 10.72% H2O 44.81%
40 - 44°C NH3 44.47% CO2 10.72% H2O 44.81%
2.9 – 3.6 kg/cm2 10 – 90 %Nivel
HCV-2 Viene del Fondo del C-1
~~
Viene de la PC-33 A/B
Inst. 301A Planta de Urea
Diagrama de flujo de la Sección Recuperación y Purificación de Presión de Vació (0,8 kg/cm2)
F-8
Urea al F-30 75 – 80 %
SC - 3
Viene del
SC-2
Vapor de 3,5 kg/cm2
Va al SC-10
TCV-4
LCV
- 4
C - 2
SR – 2 A/B
F-14
H2O de Enfria
NH3 Viene de la PC-
1 A/B
F-15
SR-10
EJ-2
Vapor de 5,5 kg/cm2
H2O de Enfria
PC-4 A/B
TCV-7
PCV-2
PC-20 A/B
PC-3 A/B
LCV-7
LCV
-11
PC
V-1
4
F-9B
F-9A
PC-21 A/B
0,8 kg/cm2 105-110 °C
71,15%
0,8 kg/cm2 105 -110 °C NH3 20,56% CO2 4,42% H2O 75,02%
Va al SR-10
0,7-0,9 kg/cm2 44 -44 °C
75°C NH3
9,63% H2O 90.37%
0,8 kg/cm2 100°C
Urea 75-80% 10 – 80 % Nivel
5-10 °C NH3, CO2, H2O
11 -22 °C NH3 20,56% CO2 4,42% H2O 75,02% Va hacia F-10
10 - 15 °C NH3 = 100
0 - 6 °C NH3 =
100
Va a Serv. Indus.
F-15
FI-3 A/B
Inst. 301A Planta de Urea
Diagrama de flujo de la Sección de Evaporación al Vacío
PC-4 A/B
SC-30 SC-31
Atm.
Entrada de agua de
enfriamiento
Salida de agua de
enfriamiento
PC-30 A/B
del SR-13 Formourea
UF-85
Urea del
SR-2
TCV-157
TCV-164
Vapor de 5,5 kg/cm2
Vapor de 5,5 kg/cm2
Cond. al SC-10
Cond. al SC-10
F-30
F-31
Urea Hacia
Perlado
FIC
-6
F-3
2
F-3
5
Vapor
3.5 kg/cm2
Vapor
3.5 kg/cm2
PC
V-1
62
EJ-13EJ-14
EJ-15
EJ-11
EJ-10
PC
V-1
59
EJ-12
Viene de F-9 A
Viene de EJ-2
PC-31 A/B
Va a tratamiento de
efluentesLCV-165
SR-10
95-110 °C
5 kg/cm2
70 – 80% Urea
128-132 °C
0.3 kg/cm2
95.03% Urea
137 - 140 °C
99.67% Urea
130 °C
0.3 kg/cm2
0.98% Urea
136-140 °C
0.03 kg/cm2
7.22% Urea
45 °C
1,033 kg/cm2
1,22% Urea
SC-32
FI-
3 A
/B
F- 34
138-141°C
F- 36F- 37F- 33
Inst. 301A Planta de Urea
Diagrama de flujo de la Sección de Perlado
PC-9
PC-28
Va al SR-2
ET-2 A/B
ET-24
ET-22
ET-25
ET-201 A/B ET-201 B
/B
ET-202 A/B
Aire
SR-5
AG-6
VV-3/4 VV-5/6
B-1
B-20 A/B
Urea 137 - 140 °C
99.67%
Urea Perlada 70 - 75 °C
Humedad = 0.6% máx.Biureto = 1.5% máx.Formaldehído = 0.2 minGranulometría:Tamiz +8 = 3% máx. Tamiz +20 = 95% mín. Tamiz -20 = 2% máx.
FI-7
SR-14
Lavado de Caballete
Inst. 301A Planta de Urea
Diagrama de flujo de la Sección de Tratamiento de Efluentes
PC-31 A/B
SR-10
FCV-221
F-41
F-4
0
F-4
4
F-4
3
LCV-222
PC-32 A/B
LCV-228
LCV-224
FCV-223
1,5 – 7 Tm/h Vapor de 30 Kg/cm2
PCV-229
FC
V-2
22
C-10F-42
PC-33 A/B
Hacia F-10
Hacia SR-10
LCV
-226
Atm.
FC
V-2
24
3 – 4 Tm/h Vapor de 5.5 Kg./cm2
PCV-224
SR-12
Entrada de H2O enfria.
14 - 16 m3/h NH3 3,63 % CO2 1,36 % H2O 93,79% Urea 1,22%
98 – 110 °C
103 – 109 °C 1,5 – 1,6 kg/cm2
NH3 33,01% CO2 14,10% H2O
52,89%218 – 225 °C
200 - 210 °C
115 – 130 °C NH3 0,3% CO2 0,2% H2O 98,37%
Urea 1,13%
35 – 45 °C
131 – 135 °C NH3 < 5 ppm Urea < 5 ppm
14 – 20 m3/h 40 – 50 °C
70– 85 °C
140 – 150 °C NH3 0,4%
CO2 0,3% H2O 99,3%
220 °C 27 – 31 kg/cm2
NH3 16,40% CO2 22,60%
H2O 61%
Salida de H2O enfria.
FT-225
F-3
9
Entrada de H2O enfria.
Salida de H2O enfria.
Inst. 301A Planta de Urea
PARAMETROS DE CALIDADPARAMETROS DE CALIDAD
RECEPCIÓN
CO2
H2 ≤ 0,5%CO2 = (97.6 – 98.5) %N2 = (1,12 – 1,15) %O2 = (0.3 – 0.4) %
FORMOUREA
H2O = (13 – 17) %Color = 50 APHA MaxFormaldehído = (59 – 61)%PH = (7.8 – 8.2) %Urea = (24 – 28)Ingredientes Activos = (83 – 87)%
PROCESOS
REACTOR A-1
NH3 Total =(32 – 35)%NH3 Libre =(20 – 24)%CO2 = (15 – 17)%H2O = 19% Max.H2O/CO2 = (0.4 – 0.6)%NH3/CO2 = (3.3 – 3.6)%Rendimiento = (57 – 62)%Urea = (30 – 34)%Fe, Cr, Ni ≤ 500 ppbFe = 300 ppm Min
PRODUCTO FINAL
UREA
Humedad = 05% maxBiureto = 1.5% maxFormaldehido = 0.2 minGranulometria:Tamiz +8 = 3% maxTamiz +20 = 95% minTamiz -20 = 2% max
Inst. 301A Planta de Urea
~
CO2
NH3
A-1
F-6F-1 F-5
SC-5
SC-6SC-1
F-4A
F-4B
C-1
SR-1
F-7
SC-2
F-10
SR-3
SC-30
SC-31
SR-10
EJ-12
EJ-1PA-2 A/B
CC
-1
C-10
SR-12
F-4
1
F-4
4F
-39
PA-1 A/B
PC-1 A/B
PC-4 A/B
PC-2 A/B
PC-5 A/B
PC-30 A/B
PC-31 A/B
PC-32 A/BPC-33 A/B
Sección de Síntesis y Alta Presión 150 kg/cm2 Sección de Media Presión 18 kg/cm2
Sección de Tratamiento de Efluentes
Sección de Evaporación
HS
V-1
LCV-3
PCV-1A
PCV-1B
LCV
-107
PC
V-9
LCV
-2
LCV-113
PC
V-3
18P
CV
-4
Atm.
ME
-18
HS
V-2
TCV-13
LCV
-110
LCV
-6
TCV-11
HS
V-3 LC
V-8
HCV-7
TC
V-2
PCV-3
LCV
-4
PCV-12
H2O de Enfria.
TCV-3
Atm.
FIC
-6
TCV-164
TCV-157DEL SR-13 UF-85
Formurea
PC
V-1
62
PC
V-1
59
EJ-10
EJ-11
EJ-15
EJ-14
EJ-13
LCV-165
UREA a torre de Perlado
FCV-221
LCV-222
LCV-228
FCV-223
PCV-229
FC
V-2
22
Atm.
LCV - 224
LCV
- 2
26
FC
V-2
24
H2O enfria.
Vapor de 30 kg/cm2
Vapor 26 kg/cm2
Vapor de 5,5 kg/cm2Vapor de
3,5 kg/cm2
Vapor de 5,5 kg/cm2
Vapor de 10 kg/cm2
H2O de Enfria.
E-100
H2O del SC-14
Vapor 5,5 kg/cm2
Vapor de 3,5 kg/cm2
H2O enfria.
Vapor de 3,5 kg/cm2
Vapor de
30 kg/cm2
H2O enfria.
Vapor 5,5 kg/cm2
Vapor de 5,5 kg/cm2
Aire
Viene del SC-14
Viene del SC-14
LCV-116
HC
V-3
F-12
C-3
F-30
FI-
3 A
/B
F-3
2
F-3
5
Atm.
F-42
PCV-224
F-4
3
FT-225
Va al SC-10
Va al SC-10F-36
F-4
0
Vapor de 5,5 kg/cm2
TCV-14
F-13B
F-13A
F-14C-2
F-9B
F-9A
F-8
SC-3
SR-2 A/B
PC-20A/B
PC-3 A/B
PC-21 A/B
LCV
-7
PC
V-1
4
LCV-11
EJ-2
PCV-2
TCV-7
Vap
or
3
,5
kg/c
m2
H2O enfria.
Vapor de 5,5 kg/cm2
TCV-4
H2O enfria.
Va al SC-10
Atm. SR-10
~
~
H2O enfria.
SC
-32
F-31
~
F-34F-33F-37
Sección de Presión de Vacío 0,8 kg/cm2
Sección de Baja Presión 4.5 kg/cm2
F-15
Inst. 301A Planta de Urea
UREA PERLADA
GranelBs./TM
286.900
EnsacadoBs./TM
334.900
GranelBs./TM
178.029
Inst. 301A Planta de Urea