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Inst. 301A Planta de Urea

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Page 1: Presentación-Urea

Inst. 301A Planta de Urea

Page 2: Presentación-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

Page 3: Presentación-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.

Page 4: Presentación-Urea

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

Page 5: Presentación-Urea

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

Page 6: Presentación-Urea

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

Page 7: Presentación-Urea

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

Page 8: Presentación-Urea

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.

Page 9: Presentación-Urea

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

Page 10: Presentación-Urea

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

Page 11: Presentación-Urea

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

Page 12: Presentación-Urea

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

Page 13: Presentación-Urea

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

Page 14: Presentación-Urea

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

Page 15: Presentación-Urea

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

Page 16: Presentación-Urea

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.

Page 17: Presentación-Urea

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

Page 18: Presentación-Urea

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

Page 19: Presentación-Urea

Inst. 301A Planta de Urea

UREA PERLADA

GranelBs./TM

286.900

EnsacadoBs./TM

334.900

GranelBs./TM

178.029

Page 20: Presentación-Urea

Inst. 301A Planta de Urea