Manuale Operativo Frazionamento Raffinato

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1 Premessa Manuale Operativo Frazionamento Raffinato La sezione Frazionamento Raffinato provvede al recupero di circa il 20% della alimentazione di Raffinato come distillato avente un numero di Ottano sufficientemente elevato per essere inviato come benzina allo stoccaggio tramite la linea di colaggio benzine ( Pipe-Way PGS). 1) Descrizione Processo 1.1) Alimentazione Raffinato Il Raffinato giunge integralmente al serbatoio V-14 dall impianto Raffinato di volume sufficiente per assorbire ampie variazioni della portata in arrivo. La pressione nel serbatoio V-14 è mantenuta dal PRC... che opera in Split-Range tra ingresso azoto nel serbatoio e sfiato dal serbatoio in torcia. Dal serbatoio V-14 le pompe PC-50 A/B inviano il Raffinato a portata costante, controllata da FRC., alla colonna di distillazione C-3 previo riscaldamento, nel lato mantello, dei tre scambiatori E-1A/B/C mediante il residuo uscente dal fondo C-3 che passa lato tubi in E-1A/B/C. Sulla linea dell alimentazione alla colonna C-3, per il controllo della temperatura in ingresso alla colonna è previsto un By-Pass, mediante il controllore di Temperatura TRC..., del flusso che passa attraverso il lato mantello degli scambiatori E-1A/B/C. Lo scopo del TRC.. è mantenere l alimentazione in colonna a temperatura costante e più alta possibile. Sul flusso di alimentazione in ingresso agli scambiatori è prevista una valvola di regolazione manuale per rendere più efficace il funzionamento del controllore TRC.... L ingresso della alimentazione alla colonna C-3 può avvenire su tre piatti diversi, N 45, 47, 49) che verranno scelti in base all esperienza ricavata dalla conduzione della distillazione. E stato previsto che su tutti e tre i piatti sia presente il distributore di alimentazione sul piatto di modo che il cambio di piatto di alimentazione possa essere effettuato con l impianto in marcia. 1.2) Distillato prodotto e residuo di distillazione Il distillato prodotto ammonta a circa il 25% dell alimentazione alla colonna di distillazione C-3. Il rapporto di riflusso è controllato dal controllore di portata FRC... risettato dal controllore di temperatura TRC... del piatto di testa della colonna di distillazione. I vapori uscenti dalla testa della colonna C-3 vengono condensati negli scambiatori ad aria EA-6A/F ed eventualmente EA-7G/N che hanno una superficie adeguata per effettuare oltre alla condensazione anche il sottoraffreddamento del condensato alla pressione di testa della colonna C-3 di 0,5 Ate. Si ritiene che sia possibile marciare anche con i ventilatori a velocità ridotta risparmiando quindi potenza assorbita. In uscita dallo scambiatore ad aria il distillato ed il riflusso condensati vengono ulteriormente raffreddati negli scambiatori ad acqua E-7A/B da cui giungono all accumulatore di riflusso V-4. La pressione di testa colonna è mantenuta controllando la pressione nell accumulatore di riflusso V-4 mediante uno Split-Range PC... che immette azoto con la PV... e lo scarica in torcia con la PV.... Le pompe PC-7 A/B aspirano il distillato contenuto nel serbatoio V-4 che viene inviato, in gran parte, alla colonna C-3 come riflusso e, sotto controllo di livello (LC-...) dell accumulatore di riflusso V-4 al refrigerante finale ad acqua E-8A in uscita dal quale il distillato va allo stoccaggio ad una temperatura inferiore a 38 C. Dal fondo della colonna C-3 esce, prelevato dalle Pompe P-51A/B, il residuo di distillazione che viene inviato dapprima agli scambiatori E-1A/B/C lato tubi (nel lato mantello passa l alimentazione alla colonna) e poi giunge al refrigerante E-11 raffreddato ad acqua in uscita del quale va allo stoccaggio a meno 38 C. 1

2 Per il controllo della composizione del distillato è presente un Cromatografo di Processo (AI...) che permetterà di adottare il rapporto di riflusso necessario per ottenere un determinato numero di Ottano del distillato. 1.3) Ribollitore (E-50) e vapore al Ribollitore Nel Ribollitore E-50 avviene la vaporizzazione del residuo di fondo della colonna C-3. Si tratta di un ribollitore a termosifone riscaldato con vapore che condensa, nel lato mantello, progettato per una temperatura di condensazione del vapore di circa 155 C. La portata di vapore di riscaldamento al ribollitore è controllata mediante il controllore di portata FRC... Il valore di set del dell FRC... sarà stabilito dall operatore in base ai dati di funzionamento della distillazione che dovranno consentire una composizione adeguata del distillato per avere il massimo numero di ottano possibile. Il vapore necessario da inviare in E-50 può essere preso da due alimentazioni di vapore disponibili ai Battery-Limits dell impianto. a) Vapore di recupero proveniente dall impianto xiloli (alimentazione preferenziale) b) Vapore proveniente dalla Centrale Termica (CTE) Si è adottato uno schema che prevede, con comando da quadro, di tenere sempre aperta una delle due valvole PV... e PV... (di preferenza quella del vapore proveniente dall Impianto Xiloli) e di controllare la pressione a monte del controllore di portata del vapore al ribollitore FRC... mediante un controllore di pressione che comanda l apertura della valvola del vapore dalla centrale termica (CTE). La strumentazione adottata inizia l apertura della valvola del vapore dalla Centrale Termica quando la valvola a valle del controllore di portata è tutta aperta. La strumentazione adottata consente di considerare preferenziale il vapore in arrivo dalla Centrale Termica (CTE) nel caso che la portata disponibile da Impianto Xiloli fosse molto piccola ed addirittura nulla. 2) Apparecchiature Modificate 2.1) Colonna di Distillazione C-3 L attuale colonna C-3 è stata modificata installando all interno dell attuale mantello 70 nuovi piatti a valvola del tipo ad alta efficienza con distanza metà della attuale. Sulla colonna sono stati predisposti, in corrispondenza dei piatti 45, 47 e 49, tre nuovi bocchelli completi di distributore del liquido sul piatto per l alimentazione della colonna. E stato anche previsto un nuovo distributore per l alimentazione del riflusso sul piatto di testa. 2.2) Pompe invio Riflusso e Distillato Per incrementare la prevalenza di queste pompe, necessaria per inviare il distillato allo stoccaggio (Pressione 5 ATE al Battery-Limits), è stato necessario aumentare il diametro della girante fino al valore massimo consentito. 3) Apparecchiature e Macchine Nuove 3.1) Ribollitore E-50 Per la vaporizzazione del liquido di fondo della colonna C-3 è stato installato un ribollitore verticale nuovo (E- 50) a circolazione naturale a termosifone. In sede di progetto si è previsto che il livello del liquido nel fondo della colonna C-3 sia mantenuto dal LRC... al livello della piastra tubiera superiore del ribollitore E ) Pompa P-50 Alimentazione Raffinato E stata prevista una pompa nuova. Per quanto riguarda la prevalenza il valore massimo specificato è stato incrementato di 0,5 Kg/cm 2 rispetto al valore calcolato per marcia normale della colonna C-3 per tenere conto di 2

3 una eventuale marcia con pressione di testa colonna a 1 Kg/cm 2 e contro il valore di 0,5 Kg/cm 2 effettivi assunto per il calcolo di processo (N di Stadi e Rapporto di Riflusso) della colonna C ) Pompa, P-51 A/B Invio Fondo Colonna C-3 a Stoccaggio Sono state previste due pompe nuove P-51A/B. La prevalenza è stata definita tenendo conto di lunghezza, numero di curve della tubazione sino al Battery-Limits e della pressione di 5 ATE al Battery Limits che il liquido di fondo della colonna C-3 deve avere per procedere dal Battey-Limits allo stoccaggio. 4) Criteri per Recupero Linee e per Linee Nuove Le attuali linee sono state recuperate il più possibile in modo da ridurre al minimo le nuove linee. In particolare vengono completamente riutilizzate le linee esistenti da E-8 ed E-11 al limite di batteria. Per il collegamento di linee nuovo a quelle esistenti si è operato in modo da ridurre al minimo i TIE-IN. 5) Sicurezza 5.1) Valvole di Sicurezza 5.1.1) Colonna C-3 Sono state mantenute e verificate per le varie condizioni di scarico le attuali tre valvole di sicurezza presenti sulla linea dei vapori uscenti dalla testa della colonna C-3 prima dell ingresso negli scambiatori ad aria EA6 A/F ed E-7 G/N ) Linee E stata inserita una nuova valvola di sicurezza sul liquido in entrata allo scambiatore E-11 per protezione da incendio. 5.2) Rilevatori di Presenza Vapori, Rilevatori Incendio e Valvole di Blocco FAIL/FAIR-SAFE Questi componenti sono stati previsti in accordo a quanto richiesto da Polimeri Europa 5.3) Blocco Impianto Non è stato previsto alcun intervento di blocco automatico dell impianto per alta pressione in colonna, per mancanza di energia elettrica in analogia alla situazione attuale della sezione di distillazione. Si consiglia di introdurre questa sicurezza in fase di ingegneria di dettaglio sia come comando automatico che come comando locale e da quadro. 6) Preparazione dell impianto prima del Primo Avviamento 6.1) Pulizia meccanica Linee, Apparecchi e Macchine. 6.2) Soffiaggio linee con Vapore e controllo effetti innalzamento temperature su linee ed apparecchi. 6.3) Bonifica con Aria. 6.4) Pressurizzazione e Verifica Tenute. 6.5) Verifica Valvole Sicurezza (da effettuare in officina prima della loro installazione sull impianto). 6.6) Verifica valvole di sicurezza dopo la loro installazione sull impianto. 6.7) Verifica Strumentazione. 6.8) Verifica Funzionamento Circuito Acqua Refrigerante. 6.9) Verifica funzionamento Circuito Vapore. 3

4 6.10) Verifica funzionamento Condensatori ad aria. 6.11) Verifica funzionamento Rete Azoto Verifica funzionamento pompe 6.13) Bonifica con Azoto sino ad eliminazione dell aria contenuta negli apparecchi e nelle macchine. 7) Avviamento 7.1) Controllare che le cieche verso linee non utilizzate siano in posizione chiusa e quelle verso linee utilizzate siano aperte. 7.2) Inviare acqua refrigerante nei tre refrigeranti dell impianto E-7A/B, E-8 ed E-11 ed avviare a carico ridotto i ventilatori degli scambiatori ad aria EA-6 A/B (ed eventualmente anche EA-7G/N) Posizionare bloccata aperta (Car Seal Open) la valvola 5602-HV/104 del vapore in arrivo allo scambiatore ad aria EA-7G/N. 7.3) Reiterare se necessario le operazioni di cui ai punti da 6.1 a ) Con l impianto sotto atmosfera di azoto e privo di ossigeno riscaldare, spuntando il vapore attraverso il By- Pass della valvola di invio vapore alla colonna C-3, l impianto di circa 5 C ora sino ad avere una temperatura di circa 100 C in colonna. In questa fase mantenere chiuse le valvole di aspirazione e mandata delle pompe (P-50, P-51, P-7). Chiudere l immissione del vapore e lasciare raffreddare l impianto sino a circa 50 C. 7.5) Riempire il Serbatoio V-14 con Raffinato mantenendo chiusa aspirazione e mandata pompe P-50/ P-51/P-7. Si propone di aggiungere un controllore di livello sul serbatoio in modo da poter chiudere l arrivo di raffinato in arrivo al serbatoio in particolare per effettuare la fermata dell impianto. 7.6) Avviare, da campo, le Pompe P-50 A/B riciclando sul serbatoio V-14 controllando manualmente la portata e verificando che nel serbatoio ci sia un sufficiente livello di liquido per evitare la cavitazione e che l assorbimento del motore elettrico non superi il valore di allarme. Le pompe P-50 vanno messe alternativamente in marcia. 7.7) Iniziare un riempimento graduale del fondo della colonna C-3 mediante apertura del By-Pass manuale della valvola di controllo della portata FRC del Raffinato sino a raggiungere circa il 75% del valore del campo di regolazione del livello di fondo colonna. 7.8) Avviare le Pompe P-51 A/B da campo riciclando la portata in colonna e passare in automatico il controllo del livello di fondo colonna LRCV sino ad un valore di set tale da impedire lo scarico dal fondo dopo averne verificato dapprima manualmente e poi in automatico la sua funzionalità. 7.9) Interrompere l invio di Raffinato in colonna ed iniziare l invio, graduale di vapore nel mantello del ribollitore E-50, con in linea tutto il circuito sino all accumulatore di riflusso V-4 curando che esso sia stato posto sotto il controllo di pressione in Split-Range PIC.., mantenendo un innalzamento della temperatura del liquido di fondo in 20 C ora e controllando gli effetti dell innalzamento della temperatura su linee ed apparecchi. 7.10) Ripristinare il livello sul fondo colonna per compensare gli HOLD-UP di liquido che si formano in colonna. 7.11) Non appena il livello di liquido, nell accumulatore di Riflusso V-4 raggiunge circa il 50% del campo avviare le pompe P-7, con la modalità delle Pompe P-50 riciclando tutto il liquido alla colonna C-3 (Marcia a Riciclo Totale). 4

5 7.12) Stabilizzati gli HOLD-UP continuare a marciare a Riflusso Totale, e mantenendo costante il livello del liquido nel fondo della colonna C-3 aumentare progressivamente il calore inviato al ribollitore E-50 mediante apertura della valvola di Controllo FRCV sino a raggiungere una portata di riflusso vicina al valore di progetto. 7.13) Verificare la purezza del distillato presente nell Accumulatore di Riflusso V-4, con analisi di laboratorio e con il Cromatografo di processo dell impianto, e non appena si raggiunge una purezza alquanto superiore al valore desiderato iniziare l invio del distillato a Stoccaggio con controllo in manuale della valvola LRCV. in uscita dallo scambiatore E-8 mantenendo il livello del liquido nel fondo colonna fisso al valore di circa il 50% del suo campo mediante aumento in manuale della portata in arrivo alla colonna. 7.14) Ridurre il valore di set del controllore del livello liquido di fondo della colonna controllando il funzionamento del circuito di scarico del prodotto di fondo. 7.15) Passare in automatico il controllore della portata di riflusso, FRC.. dapprima senza reset da parte della temperatura del liquido presente sul piatto di testa della colonna e poi inserendo il reset. 7.16) In tutte queste fasi tenere sotto controllo il livello del Raffinato presente nel serbatoio V-14 mantenendolo costante. 7.17) Passare in automatico il controllore di livello del distillato in V-4 inviato a stoccaggio e poi aumentare, ancora in manuale, l alimentazione inviata alla colonna C-3 passando, dopo un incremento significativo, ad un incremento di portata di alimentazione sotto controllo automatico sino a raggiungere il carico massimo di marcia. 7.18) Finito l avviamento procedere tenendo sotto controllo tutte le variabili operative controllando in loco lo stato dell impianto e le misure locali almeno una volta per ogni turno. 8) Fermata impianto 8.1) Fermata Programmata di Breve Durata 8.1.1) Chiudere gradualmente l arrivo di vapore al ribollitore E-50 riducendo la portata di raffinato da distillare mediante il controllore di portata FRC.. del raffinato in arrivo alla distillazione dalla mandata della pompa PC-50 in modo da mantenere il livello del fondo colonna C ) Contemporaneamente il controllore di livello LRC.. del Distillato nel serbatoio V-4 inizierà a ridurre il quantitativo di distillato inviato allo stoccaggio sino a chiuderlo del tutto quando il vapore in arrivo al ribollitore E-50 si avvicina ad un valore nullo ) Non appena la valvola del distillato si sarà chiusa procedere alla fermata delle pompe di riflusso P-7 e della alimentazione P ) Fermare la pompa P-51, di invio del fondo della colonna C-3 a stoccaggio, non appena il livello del fondo colonna avrà raggiunto il valore minimo ammesso. 8.2) Fermata Programmata di Lunga Durata Per questo tipo di fermata, specie nel caso di dover effettuare lavori di manutenzione, bisognerà provvedere oltre ad effettuare le manovre dei punti da 8,1.1 ad a svuotare l impianto dagli idrocarburi presenti negli apparecchi, nelle macchine e nelle linee che dovranno dapprima essere flussate con azoto, poi con vapore, poi 5

6 ancora con azoto ripetendo l operazione sino ad essere sicuri della totale eliminazione degli idrocarburi in tutto l impianto con particolare attenzione alla situazione nei punti di possibile ristagno (sacche, ecc. ecc.) lasciando l impianto sotto azoto prima di aprire l impianto all ingresso di aria.. 8.3) Fermata di Emergenza Si propone di considerare le seguenti cause di fermate di emergenza a) La mancanza di Acqua Refrigerante b) La Mancanza di Energia elettrica c) La fermata della pompa di riflusso(p-7) e della pompa di estrazione dal fondo colonna P-51 In questi casi: Fermare l immissione di vapore e di tutte le macchine lasciano in funzione la circolazione dell acqua degli scambiatori. 6