Control preciso de la temperatura para procesos eficientes con aminas

Un termopar multipunto en miniatura modelo TC96-M de WIKA proporciona a Chevron datos en tiempo real para optimizar el tratamiento del gas.

Para que el funcionamiento de sus contactores de aminas fuera más eficiente y estable, Chevron confió en la tecnología de medición de WIKA. El termopar multipunto en miniatura modelo TC96-M, desarrollado por WIKA específicamente para una refinería de Pascagoula, Misisipi (EE. UU.), mide la distribución del calor a lo largo de la columna, que constituye el núcleo del proceso mediante el cual se eliminan el CO₂ y el H₂S de la corriente de gas. En tiempo real y sin interferir en el funcionamiento de la planta. Los datos obtenidos permiten un control específico de las zonas de reacción, reducen el consumo energético y aumentan la seguridad operativa.

"Chevron"

«Los datos de temperatura cuentan historias. «Nuestra tarea consistía en hacer que estas historias resultaran comprensibles para Chevron y, de este modo, abrir una nueva perspectiva sobre la eficiencia».

«Nuestra solución combina la tecnología de medición con el conocimiento de los procesos: eso es lo que se entiende por verdadera transparencia dentro de la planta».

Robert Torgerson
Director de Tecnología y Aplicaciones

"Robert Togerson"

Reto

El proceso en primer plano

El tratamiento de gases es una de las etapas que más energía consume en el proceso de producción de una refinería. En Pascagoula se procesan a diario más de 350 000 barriles de petróleo crudo; cualquier ineficiencia en la columna de contacto de aminas tiene un impacto inmediato en el consumo de energía, las emisiones de CO₂ y la calidad del producto. Para garantizar unas condiciones de reacción estables, es necesario registrar con precisión los perfiles de temperatura y supervisarlos de forma continua.

Falta de transparencia

Hasta ahora, los ingenieros solo podían registrar valores de temperatura individuales de la columna del contactor. Estas mediciones puntuales no permitieron extraer ninguna conclusión sobre la zona de reacción real. No estaba claro si la absorción se había producido de manera uniforme o si se había perdido energía. Sin una visión completa de la distribución del calor, era prácticamente imposible llevar a cabo un control preciso del proceso, por lo que el potencial de eficiencia seguía sin aprovecharse.

Antecedentes: La columna de aminas

  • En la columna de aminas se eliminan del gas de proceso los gases ácidos, como el CO₂ y el H₂S.
  • La reacción química libera calor y provoca el «pico de temperatura», es decir, el valor máximo de temperatura en la columna.

  • Una distribución uniforme de la temperatura indica una absorción estable.
  • Las desviaciones indican alteraciones en el proceso o pérdidas de energía.

Solución

Juntos, hacemos visible la eficiencia

Chevron buscaba una solución que permitiera registrar los perfiles de temperatura en la columna de aminas de forma completa y continua, sin necesidad de intervenir en la planta existente. En colaboración con WIKA, se ha creado un sistema que combina una tecnología de sensores de alta precisión con el conocimiento de los procesos. El termopar multipunto en miniatura modelo TC96-M, fabricado a medida, se ajustó con precisión a los gradientes de presión, de fluido y de temperatura, lo que supuso una solución que se pudo integrar directamente en el funcionamiento habitual.

La innovación al detalle

El sistema desarrollado consta de un tubo de acero inoxidable de 20 metros de longitud con 16 termopares de tipo K, distribuidos en 14 puntos de medición a lo largo de la columna. El sistema se instaló a través de una boquilla ya existente con un esfuerzo mínimo de instalación, por lo que quedó listo para su uso en un abrir y cerrar de ojos. Las señales precisas se transmiten al sistema de control de procesos (PCS) y se visualizan allí en forma de perfiles de temperatura, lo que permite observar directamente el interior del proceso.

Los datos de funcionamiento muestran el pico de temperatura e indican: (1) una circulación suficiente —y posiblemente excesiva—, (2) una ruptura inminente y (3) una circulación claramente insuficiente.
Termopar multipunto en miniatura modelo TC96-M en una columna de contactores.

Ventajas

  • Total transparencia del proceso: perfil de temperatura preciso a lo largo de toda la columna.
  • Mayor eficiencia: reducción del consumo de vapor en unos 1.500 kg por hora.
  • Más seguridad: los datos en tiempo real permiten una intervención temprana.
  • Sostenibilidad: menores emisiones de CO₂ y procesos estables a largo plazo.
  • Bajo mantenimiento: diseño robusto que garantiza largos periodos de funcionamiento y bajos costes.

El termopar multipunto en miniatura modelo TC96-M, de 20 m de longitud, se colocó en una caja fabricada especialmente para su transporte.

  • Medición multipunto en tramos de hasta 20 m
  • Termopares de tipo K sin conexión a tierra
  • Guías de protección resistentes para medios químicamente agresivos
  • Integración directa en los sistemas de control de procesos
  • Diseño a medida del cliente sin interrupciones en el funcionamiento de la planta

«Gracias a la monitorización digital integral del gas SF6 en los equipos de conmutación, garantizamos la detección de fugas lo más rápidamente posible y mucho más rápido que con los densímetros de gas clásicos. Esto nos permite reducir nuestras emisiones de gas SF6 al iniciar la reparación más rápidamente. WIKA nos ayuda a alcanzar nuestro objetivo de reducir las emisiones de gas SF6

Thomas Wijnhoven
Asset Manager Substations, Elia Group

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