WIKA Brasil

Plantas de etileno

As plantas de etileno estão no início da cadeia de valor petroquímica. Eles produzem o material de base para um grande número de produtos importantes. O craqueamento térmico a vapor converte hidrocarbonetos líquidos e gasosos, como nafta, etano e outras misturas à base de óleo mineral, em etileno (C2H4), propileno (C3H6) e diversas olefinas e aromáticos.

O processo de produção ocorre em três etapas:

  • Craqueamento e têmpera térmica, ou seja, craqueamento e resfriamento rápido dos hidrocarbonetos
  • Compressão em vários estágios, lavagem e secagem de gases
  • Separação e armazenamento

Para alcançar um rendimento consistentemente alto com qualidade constante, os operadores devem manter com precisão vários parâmetros críticos do processo - pressão, temperatura, vazão, nível - nas respectivas seções de suas plantas.

Para essas tarefas, a WIKA oferece um amplo portfólio de produtos para as variáveis ​​medidas acima mencionadas. Instrumentos e sistemas individuais são adaptados aos requisitos específicos do cliente. O equipamento de calibração necessário também está disponível para as aplicações. Os operadores da planta também podem utilizar o serviço de calibração independente do fabricante. Os instrumentos podem ser testados nos próprios laboratórios de calibração credenciados da WIKA ou diretamente nas instalações do cliente.

Serviços adicionais

A WIKA também apoia seus clientes com outros serviços. Técnicos de serviço em todo o mundo garantirão que os instrumentos de medição, em caso de avarias e reparações, voltem a funcionar totalmente num curto espaço de tempo. Eles instalam unidades de medição complexas e fornecem suporte para o comissionamento da instrumentação.

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Fracionamento de colunas e divisores

Fracionamento de colunas e divisores
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Hidrogenação de acetileno e MA/PD

Hidrogenação de acetileno e MA/PD
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Refrigerador de gás de craqueamento, têmpera em óleo e têmpera em água

Refrigerador de gás de craqueamento, têmpera em óleo e têmpera em água
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Compressores e lavagem cáustica

Compressores e lavagem cáustica
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Craqueamento a vapor

Craqueamento a vapor
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Tanques de armazenamento

Tanques de armazenamento
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Calibração e serviço

Calibração e serviço
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Fornalha de craqueamento

No forno de craqueamento ou pirólise do craqueador a vapor, os hidrocarbonetos de cadeia longa são craqueados termicamente. Na maioria das fábricas, isso é feito através da adição de vapor quente.

Dentro do cracker, inúmeras bobinas correm paralelas umas às outras. Após uma fase de pré-aquecimento, o CxHx-H2O a mistura é enviada, em menos de um segundo, da entrada do forno através das serpentinas, que são alimentadas externamente com queimadores. A distribuição homogênea do fluxo de mídia é crucial para uma qualidade consistente do produto. Este processo é apoiado por bicos Venturi especialmente fabricados com alta qualidade de superfície e um perfil arredondado projetado com precisão para evitar coqueamento irregular.

Outra variável crítica é a temperatura do hidrocarboneto craqueado na saída do forno, a Temperatura de Saída da Bobina (COT). Varia entre 750 e 900°C, dependendo da matéria-prima. Os instrumentos de medição de temperatura utilizados devem suportar um fluxo de meios altamente abrasivos. Pontos de medição invasivos, portanto, requerem Stellit® poços termométricos/tubos de proteção, feitos de material de barra ou em versão revestida. Como alternativa, podem ser considerados sensores de temperatura de superfície com tempos de resposta rápidos.

Além do método de craqueamento a vapor, a indústria também utiliza o método catalítico. Isto permite um maior rendimento de propileno, por exemplo. O monitoramento da temperatura no craqueamento catalítico é baseado principalmente em termômetros multiponto.


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Refrigerador de gás de craqueamento, têmpera em óleo e têmpera em água

O gás no final do processo de craqueamento é quimicamente instável e altamente reativo. Deve, portanto, ser resfriado em várias centenas de graus, imediatamente após sair do forno de craqueamento. Isto é feito no resfriador de gás de craqueamento/trocador de linha de transferência. A energia térmica liberada é usada no processo de troca de calor para produzir vapor de alta pressão para a planta.

O resfriamento continua nas etapas subsequentes do processo de têmpera em óleo e têmpera em água Nestes dois processos, os óleos pirolíticos, o benzeno pirolítico e as partículas sólidas são removidos do fluxo do meio simultaneamente.

A têmpera em óleo como fracionador primário é de fundamental importância. A pressão diferencial entre os diferentes níveis da coluna é o indicador chave para o seu funcionamento ideal. Um valor crescente implica a possível presença de depósitos que podem reduzir o rendimento. Transmissores de pressão diferencial precisamente balanceados, em combinação com duas vedações de diafragma embutidas, cujos diafragmas são feitos de material específico para o meio, garantem o monitoramento preciso deste parâmetro.


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Compressores e lavagem de gases ácidos

Os compressores comprimem a mistura gasosa preparada em quatro a seis estágios sucessivos. A lavagem com gás ácido é uma etapa intermediária para remover o sulfeto de hidrogênio indesejado (H2S) e dióxido de carbono.

Durante a compressão, o meio é resfriado e o condensado resultante é separado em separadores. O seu nível deve ser monitorizado continuamente para evitar qualquer potencial transbordamento. Os compressores e as áreas da planta a jusante ficam assim protegidos do teor excessivo de umidade.

Indicadores de nível bypass modulares são recomendados para esta tarefa, pois transmitem o nível com precisão e, por meio de uma função de comutação opcional, acionam um aviso em tempo hábil. Em pontos particularmente críticos, as versões com câmara dupla permitem medições redundantes. Além do indicador de bypass, outros sistemas de medição podem ser integrados, por exemplo, corrente reed, sensores magnetostritivos, radar e garfo vibratório.

Para o bom funcionamento dos compressores, a temperatura nos seus rolamentos fortemente tensionados deve ser monitorada. Sensores de temperatura altamente resistentes a vibrações garantem a precisão necessária para isso.


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Fracionamento de colunas e divisores

Após compressão e posterior resfriamento em uma instalação de refrigeração, a mistura gasosa processada é separada nos produtos finais. Este processo ocorre em diversas colunas de destilação, ligadas em série (desmetanizador, desetanizador, despropanizador, debutanizador), e splitters, principalmente para C2, C3 e C4 compostos.

Devido às diferentes temperaturas nas colunas de destilação, os componentes com ponto de ebulição mais baixo sobem para o topo e são desnatados, enquanto as substâncias com ponto de ebulição mais alto descem para o fundo e daí são alimentadas para a próxima coluna. Gradualmente, os seguintes meios são obtidos desta forma - etileno, propileno, buteno e outras frações de hidrocarbonetos. O etileno é a maior fração em termos de volume.

Para uma separação constante e limpa dos meios desafiadores, a pressão e a temperatura do processo devem estar sempre em perfeito equilíbrio. Isto requer tanto a sua alta disponibilidade como a correspondente precisão dos instrumentos de medição instalados.

A qualidade da medição não é o único fator crítico na instrumentação para monitoramento de pressão e temperatura, mas também é verdade para nível e vazão - os instrumentos devem ser resistentes às condições do processo para cumprir sua tarefa conforme necessário e, ao mesmo tempo, não comprometer a qualidade do produto. Todos os instrumentos de medição são, portanto, feitos de materiais específicos para a aplicação e as costuras de solda também são submetidas a testes não destrutivos.


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Hidrogenação de acetileno e MA/PD

O acetileno e o metil acetileno/propadieno (MA/PD) produzidos durante o processo de destilação/craqueamento são convertidos em etileno e propileno, respectivamente, por meio de hidrogenação com hidrogênio. Desta forma, o rendimento total destes dois produtos finais de alta qualidade aumenta.

C2H2 + H2 => C2H4
C3H4 + H2 => C3H6

O processo de hidrogenação seletiva ocorre em reatores de leito fixo preenchidos com os catalisadores relevantes. O controle do processo depende criticamente do fluxo de acetileno e MA/PD estar sujeito a uma temperatura homogênea. Vários pontos de medição de temperatura distribuídos de maneira ideal no leito do catalisador permitem a detecção imediata de pontos quentes e frios. A função de monitoramento cria assim o pré-requisito para que a reação prossiga uniformemente. Ao mesmo tempo, permite tirar conclusões sobre o envelhecimento do catalisador.

Duas versões de termômetros multiponto podem ser usadas para a medição. A versão sem poço termométrico/tubo de proteção permite que os pontos de medição sejam ajustados diretamente no leito do catalisador. Esta solução oferece o tempo de resposta mais rápido. Uma alternativa são os termômetros multiponto em design deslizante com poço termométrico/tubo de proteção. Aqui, os sensores para os pontos de medição são posicionados individualmente no poço termométrico/tubo de proteção por meio de uma haste guia e pressionados contra sua parede para obter um tempo de resposta comparativamente curto. A vantagem: se necessário, os sensores de temperatura podem ser removidos individualmente do poço termométrico/tubo de proteção durante a operação - ou seja, com o processo permanecendo fechado - e seu desempenho de medição pode ser verificado.

Além da temperatura, a pressão no reator também deve ser monitorada. Com a medição, é importante evitar que o aumento da temperatura do hidrogênio cause desvios. Neste caso, os selos diafragma com diafragmas revestidos de ouro garantem uma transmissão de pressão permanentemente confiável para o respectivo instrumento de medição.


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Tanques de armazenamento e sistemas de flare

Todos os produtos são armazenados temporariamente no estado gasoso ou líquido em grandes tanques até uso posterior. O etileno, por exemplo, deve ser resfriado a -103°C para que uma grande quantidade possa ser armazenada em um espaço relativamente pequeno. O processo de enchimento requer monitoramento das condições de temperatura no tanque. Para conseguir isso, termômetros multiponto são inseridos no tanque por cima.

Devido à grande diferença entre a temperatura do meio e a temperatura ambiente, sensores adicionais estão localizados na carcaça de aço do tanque. Durante o enchimento inicial, servem para avisar, em tempo útil, que a carcaça do tanque está esfriando muito rapidamente, evitando assim possíveis rachaduras.

Sensores de temperatura na base de concreto do tanque e nos diques sob a tubulação externa cumprem uma finalidade comparável - se detectarem um resfriamento repentino no ponto de medição, isso é uma indicação de vazamento no reservatório do tanque.

Cada planta de etileno possui pelo menos um sistema de flare. Este funciona 24 horas por dia para eliminar, se necessário, quaisquer gases indesejados ou em excesso de todas as partes da produção de forma controlada.

O sistema de flare é, portanto, também uma parte fundamental da segurança da planta. Sua instrumentação de medição inclui termopares. Eles monitoram os queimadores piloto e também fornecem informações assim que uma quantidade suficiente de gás produz chama.


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Centro de calibração e serviços

Consulta, design, implementação – tudo de uma só fonte

Instrumentos de calibração precisos são o ponto de partida para resolver seus requisitos de teste. No entanto, eles constituem apenas uma parte de um sistema de calibração de alto desempenho. Da nossa extensa gama de produtos, podemos projetar para você uma solução completa e individual que contém todos os componentes relevantes: com adaptabilidade para itens de teste, alimentação de pressão e vácuo, componentes para controle de pressão e ajuste fino, até alimentação de tensão e multímetros para o calibração de itens de teste elétrico.

Nossa força particular reside no planejamento de projetos, desenvolvimento e construção de sistemas completos, individuais e específicos para aplicações – desde simples estações de trabalho manuais até sistemas de teste totalmente automatizados em linhas de produção.

Tecnologia de calibração e serviços de calibração

Você está procurando equipamento de calibração adequado para suas aplicações? Obtenha uma visão geral de nossa ampla linha de calibradores. Utilize nosso serviço de calibração para medições de pressão, temperatura, força, vazão e elétricas. Calibramos suas referências e equipamentos de teste independentemente dos fabricantes em nossos laboratórios de calibração credenciados ou diretamente em suas instalações.

Serviços adicionais

A WIKA irá apoiá-lo com serviços adicionais de nossos especialistas treinados. Os técnicos de serviço garantirão que seus instrumentos de medição, em caso de avarias e reparos, voltem a funcionar totalmente em um curto espaço de tempo. Desde controladores de pressão e sistemas de selo diafragma até banhos de calibração - tudo de uma única fonte. Instalamos suas unidades de medição e prestamos suporte no comissionamento da instrumentação. Através dos nossos especialistas locais, podemos ser alcançados em todo o mundo, estamos rapidamente disponíveis e sintonizados com as circunstâncias individuais. Experimente você mesmo.



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