La formación de emulsiones persistentes durante el enfriamiento del etileno puede ser un problema costoso. El mantenimiento del pH adecuado en el agua de enfriamiento reduce enormemente la formación de emulsiones y garantiza la separación eficaz del agua y el aceite.
Podría decirse que el etileno y el propileno son los productos químicos orgánicos básicos más importantes. La producción global de etileno ronda actualmente los 130 millones de toneladas métricas al año, y la cifra está creciendo de forma considerable.
En la producción de olefinas como el etileno, la nafta o el gas natural, la materia prima se "craquea" mediante vapor a altas temperaturas en un horno de craqueo. Esto desencadena diversas reacciones que se detienen enfriando con agua la mezcla de gas producida. La mezcla, que contiene aproximadamente un 38% de etileno, se separa a continuación en varios pasos de compresión y fraccionamiento. Los problemas de emulsificación después del enfriamiento pueden producir incrustaciones graves, o una pérdida de la eficiencia y la capacidad de fabricación.
Proceso
Aunque existen varios procesos y materias primas para la producción de olefinas, en la actualidad el craqueo térmico de hidrocarburos saturados es la tecnología predominante.
El proceso se puede dividir en cuatro pasos:
1. "Craqueo" mediante vapor:
2. Enfriamiento:
3. Purificación:
4. Secado y destilación criogénica:
Torre de enfriamiento
En el paso de enfriamiento, las gasolinas pesadas se condensan en el agua que circula a través de la torre de enfriamiento y los productos gaseosos salen de la torre por la parte superior. Las gasolinas condensadas y el agua se separan en el sumidero o en un separador de aceite y agua conectado a la parte inferior de la torre. Muchos de los hidrocarburos del sumidero tienen densidades similares a la del agua, lo que puede provocar la formación de una emulsión. Romper la emulsión puede ser muy difícil, y junto con el agua enfriada, los hidrocarburos pueden retornar a la torre. Esto produce una mayor incrustación de la torre llena, una transferencia de calor reducida y un aumento del tiempo de inactividad.
Ventajas
El proceso de separación se puede controlar de forma eficiente para evitar en mayor medida la formación de emulsiones, manteniendo los valores adecuados de pH del agua enfriada mediante la inyección de neutralizadores como sosa cáustica o aminas orgánicas.
Instrumentación
En función de la materia prima, especialmente en el caso del gas natural, el agua enfriada puede estar muy contaminada. Esto hace que el control y la medición del pH sea un tema complicado.
El electrodo de pH InPro 4800i, con diafragma de referencia PTFE anular y ruta de difusión extralarga,está diseñado para funcionar en entornos difíciles. Resiste las incrustaciones debidas a sulfuros y contaminantes de los hidrocarburos, garantizando una mayor precisión y una respuesta rápida a lo largo de su dilatada vida. Gracias a la tecnología Intelligent Senor Management (ISM), que incorpora, el sensor proporciona diagnósticos completos que avisan al operario cuando se debe realizar el mantenimiento.
El transmisor correspondiente del electrodo es el M420, un analizador de pH de dos cables que está totalmente certificado para su uso en zonas peligrosas y que ofrece comunicación HART y funciones de diagnóstico ISM.
Menor incrustación, mayor eficiencia
El control del pH en la torre de enfriamiento es un método sencillo para reducir la formación de emulsiones, lo que produce menos problemas de incrustaciones y una mejora en la eficiencia de la fabricación.