C) Aplicaciones en refinerías, industria química y petroquímica
Los analizadores se utilizan en todo el proceso en refinerías de hidrocarburos, petroquímica, químicos y sintéticos, olefinas, amoníaco y plantas de fertilizantes. Algunas plantas pueden tener sólo dos o tres puntos de medida mientras las plantas más grandes pueden tener más de cincuenta.

La mayoría de las operaciones unitarias en estas plantas requieren fired heaters y hornos. Estas operaciones incluyen:

• Destilación
• Craqueo catalítico fluidizado (FCC)
• Alquilación
• Reforma Catalítica
• Regeneración continua de catalizador (RCC)
• Craqueo térmico
• Coque
• Hidrocraqueo

La ubicación del analizador de oxígeno afecta grandemente la validez de la medición para control. Es casi imposible operar de forma eficiente y segura con una medición en la sección de convección o en la chimenea (donde sólo se utilizan para monitoreo de emisiones o ambientales = CEMs, no para efectos de control).

En la Figura 4 se muestra el interior de un horno con tres zonas de radiación. Los puntos marcados con las X en azul muestran las zonas de convección donde NO es conveniente hacer las mediciones, se prefiere hacer la medida en la zona de quemado para evitar lecturas erróneas por fugas de aire en la zona de convección, los combustibles también pueden seguir quemándose en los tubos de convección y enmascarar problemas en la zona de quemadores.

D) Consideraciones para la selección de analizadores
La principal es el tiempo de respuesta y muestreo, es el tiempo que toma el analizador en reaccionar a un cambio real del proceso para controlarlo, no a un cambio del gas de calibración, donde casi todos muestran una respuesta rápida. Lo que interesa es el tiempo de respuesta “en el proceso”.

La Figura 5 muestra el analizador WDG-IVC que es de tipo extractivo y se monta al proceso en una brida, este es calentado para mantener la temperatura por arriba del punto de rocío de ácido y un aspirador lleva la muestra al analizador en pocos segundos. Este diseño permite un tiempo de respuesta realmente rápido por bombear el gas dentro del analizador. Las probetas in-situ o analizadores más económicos típicamente son más lentos al funcionar solo por difusión y al demorar hasta algunos minutos en responder; la acción de control puede ser la opuesta a lo que se requiere en ese momento, al ser un dato no instantáneo tomado hace algunos minutos.

Otros factores a considerar porque afectan la operación y las mediciones son:

• Alta temperatura en la zona donde se requiere hacer la medición.
• La presencia de quemadores múltiples y zonas de calentamiento múltiples.
• Amplio rango del poder calorífico del combustible utilizado o combustibles que se alternan, como fuel, gas, bagazo, carbón.
• Viscosidad variable del combustible, variaciones de la mezcla y atomización en los quemadores, y operación de los quemadores.
• Otras variaciones o dificultades en las condiciones físicas o de diseño del equipamiento.

Como una precaución adicional durante el ciclo de purga, arranque y apagado, un analizador de metano detectará cualquier fuga de gas natural o cualquier otro combustible en la cámara de quemado (firebox) y le dará al usuario la tranquilidad de una operación correcta y sin peligros. El analizador WDG-IVCM O (cortesía de AMETEK-THERMOX) que ofrece una combinación de la medición de oxígeno, combustibles y metano, evita los fogonazos en el arranque.

E) Aplicaciones en hornos rotatorios, cemento, cal y yeso
Los procesos de fabricación de cemento, cal y yeso tienen en común la mezcla de minerales inorgánicos calcinados a altas temperaturas, típicamente usando hornos rotativos o verticales, y uso de múltiples mediciones para control de combustión.
Aunque los hornos son una aplicación difícil, ensayos de prueba y error han impulsado varios enfoques eficaces para medir los gases de combustión en hornos rotativos. Conocer las características de los gases de combustión: temperatura, adherencia de las partículas, corrosividad, fluidez y abrasividad ayuda a determinar qué métodos pueden ser adecuados. La medición directa suele funcionar mejor en temperaturas bajas y en superficies de partículas secas y no adherentes, mientras que los sistemas de muestreo o derivaciones soportan temperaturas más altas y aplicaciones húmedas. Aunque no hay una única y “mejor” manera, los siguientes son enfoques comunes, la Figura 6 muestra diferentes aproximaciones para mediciones de combustión en el horno rotatorio.

F) Aplicaciones en azucareras
Las casas de fuerza o generación de vapor en plantas azucareras tienen retos particulares porque combinan el quemado de combustibles tradicionales y bagazo (residuo de la producción del azúcar), esto hace que el analizador pueda medir gases de combustión con alto particulado y otras características propias del proceso, AMETEK también ha desarrollado soluciones para esta industria.

---

Por: Ing. Marco Paretto – Gerente General – MARPATECH S.A.C.
Para mayor información o soporte, contactar a Marpatech. S.A.C.
01-224-9779 | 01-224-0092
peru@marpatech.com | www.ametekpi.com | www.marpatech.com