Desafío
Una planta de hidrógeno en Alberta, Canadá, corría el riesgo de perder capacidad de procesamiento debido a la sospecha de incrustaciones de carbonato de calcio en los intercambiadores de calor del compresor alternativo de la unidad de hidrógeno. Esta incrustación reducía el flujo de agua de refrigeración a las unidades compresoras de hidrógeno, lo que provocaba una pérdida de capacidad.
Las unidades compresoras de hidrógeno elevan la presión del hidrógeno producto de la planta, que es necesario para alimentar los hidrotratadores de nafta y gasoil (proceso de eliminación de nitrógeno y azufre). Con un suministro limitado de hidrógeno, estos procesos no podían operar a niveles máximos, lo que afectaba la producción general del sitio. El cliente estaba considerando interrumpir el funcionamiento del compresor para limpiar los intercambiadores y restablecer los niveles normales de producción, pero esto habría representado un costo significativo, así como una planificación compleja
Solución
El ingeniero técnico de procesos recurrió a Veolia para que le ayudara a analizar y confirmar la causa de la reducción de la eficiencia de los intercambiadores, y para que le recomendara una solución.
Veolia revisó las condiciones de funcionamiento, la temperatura del agua de enfriamiento y los productos químicos utilizados en el sistema de la planta de hidrógeno. A partir de estos hallazgos, se sospechó que los depósitos consistían principalmente en carbonato de calcio con codepósitos de fosfato de calcio y silicato de magnesio debido a que no se había suministrado suficiente agua de enfriamiento a esta unidad.
La deposición de carbonato de calcio es el tipo más común de incrustación en los sistemas de enfriamiento con altos niveles de calcio y alcalinidad, especialmente en áreas que enfrentan condiciones de tensión como altas temperaturas, pH alto y bajo flujo.
Basándose en este análisis, Veolia recomendó una limpieza en línea con Ferroquest LP7200. Ferroquest es una mezcla especial de ácidos orgánicos que operan con pH neutro, lo que permite su aplicación sin necesidad de que el sistema esté fuera de línea, y con menos riesgo de corrosión del sistema y seguridad para los trabajadores en comparación con las limpiezas ácidas convencionales.
En colaboración con los equipos técnicos y de operaciones del cliente, se diseñó un procedimiento para limpiar y eliminar los depósitos de agua de enfriamiento y restablecer el rendimiento de las unidades de hidrógeno sin incurrir en una interrupción de la producción.
Ferroquest fue seleccionada como la mejor alternativa, ya que representaba una solución de limpieza química en línea simple para mitigar la pérdida de suministro de hidrógeno manteniendo a la vez una carga óptima de la máquina intercambiadora.
Resultado
El tratamiento en línea de Ferroquest eliminó con eficacia las incrustaciones de las superficies del intercambiador de calor, a la vez que evitó el tiempo de inactividad del compresor y el desgaste adicional de los haces de tubos del intercambiador. La figura 1 muestra que la descarga del intercambiador de calor había ido aumentando hasta un punto crítico que requería limpieza. A los pocos días de realizar la limpieza en línea con Ferroquest, la temperatura de descarga del intercambiador de calor volvió a caer dentro del rango normal a medida que se retiraba el depósito, sin ningún impacto en la productividad durante el proceso. Estas ganancias se mantuvieron durante los meses siguientes y no se observó desgaste en la unidad por la limpieza.
Como la limpieza de Ferroquest se llevó a cabo con pH neutro y en línea, no hubo necesidad de consideraciones especiales sobre la eliminación de productos químicos peligrosos, a diferencia de lo que ocurre cuando se realizan limpiezas con ácido. Esto también redujo los costos y eliminó los riesgos de seguridad.
Veolia mantuvo una excelente colaboración con el equipo de operaciones de la unidad de hidrógeno a medida que se iba aplicando Ferroquest con los resultados esperados: se recuperó el rendimiento del intercambiador, se eliminó la necesidad de una interrupción para limpiar mecánica o químicamente los intercambiadores y se obtuvo flexibilidad para que la unidad de hidrógeno funcione a su máxima capacidad de procesamiento. El ahorro para el cliente gracias a la aplicación se estimó en $300,000 por la pérdida de producción evitada.
*Marca registrada de Veolia; puede estar registrado en uno o más países. ©2024 Veolia. Todos los derechos reservados. CS1988EN Mayo-24.