Inst.y.control

CAPÍTULO 3. INSTRUMENTACIÓN
Y CONTROL
PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ÁCIDO FÓRMICO

INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL
CAPÍTULO 3.
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CAPÍTULO 3. INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL
3.1 INTRODUCCIÓN.................................................................................................. 2
3.2 ELEMENTOS DE LOS SISTEMAS DE CONTROL........................................... 2
3.3 NOMENCLATURA Y SIMBOLOGÍA DE LAZOS DE CONTROL .................. 3
3.3.1 REPRESENTACIÓN DE FUNCIONES Y CÁLCULOS EN P&ID ............. 4
3.3.2 VÁLVULAS DE CONTROL Y VÁLVULAS MANUALES........................ 5
3.3.3 OTROS EQUIPOS Y ACCESORIOS EN P&ID ........................................... 6
3.4 CODIFICACIÓN DE UN P&ID............................................................................ 7
3.5 CODIFICACIÓN DE INSTRUMENTOS Y EQUIPOS EN P&ID CON LAZOS
DE CONTROL............................................................................................................. 1
3.6 CODIFICACIÓN DE INSTRUMENTOS Y EQUIPOS EN P&ID SIN LAZOS DE
CONTROL ................................................................................................................... 2
3.7 SISTEMA DE MONITORIZACIÓN..................................................................... 2
3.9 INSTRUMENTACIÓN UTILIZADA ................................................................. 12
3.9.1 MEDIDORES DE PRESIÓN........................................................................ 12
3.9.2 MEDIDORES DE TEMPERATURA........................................................... 15
3.9.3 MEDIDORES DE NIVEL ............................................................................ 18
3.9.4 MEDIDORES DE CAUDAL........................................................................ 20
3.10 NOMENCLATURA Y SIMBOLOGIA PARA LA CARACTERIZACIÓN DE
UN LAZO DE CONTROL......................................................................................... 21

CAPÍTULO 3.
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3.1 INTRODUCCIÓN
La implementación de equipos de control permite garantizar la seguridad en la planta y
la recopilación de información de todo el proceso para validar que esta opere
correctamente. En este apartado se presenta toda la información referente a los sistemas
de control para cada zona de la planta.
Por este motivo se han descrito todas las variables manipuladas y medidas para cada
elemento del equipo, las arquitecturas de control, los elementos de análisis y la medida
de cada parámetro analizado en el equipo.
Al diseñar los planos de control se ha procurado no sobreespecificar el sistema para evitar
gastos innecesarios.
3.2 ELEMENTOS DE LOS SISTEMAS DE CONTROL
Los instrumentos básicos que forman el sistema de control son los siguientes:
 Sensor: es el primer elemento que tendrá un lazo de contol. La función del sensor
es la de medir las variables físicas o químicas del sistema.
 Transmisor: Instrumento que tiene por función convertir la lectura de un sensor a
una señal digital estándar que pueda ser transmitida.
 Controlador: El controlador recibe la señal de la variable medida y lo compara
con el valor consigna establecido, emitiendo una acción correctora. Este
controlador puede ser proporcional, proporcional integral o proporcional integral
derivativo.
 Transductor: Instrumento que convierte una señal eléctrica en una señal neumática
para enviar la señal al elemento final de control.
 Elemento final: Instrumento que actúa sobre la variable manipulada.

CAPÍTULO 3.
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3.3 NOMENCLATURA Y SIMBOLOGÍA DE LAZOS DE
CONTROL
Para la nomenclatura y simbología se han seguido las normas ANSI/ISA-S5.1 (Instrument
Society of America).
A continuación se muestran algunos ejemplos de información que nos encontraremos en
los planos de simbología:
Figura 1. Nomenclatura de las líneas de control

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Figura 2. Símbolos de función
Para representar en un P&ID las funciones y señales recibidas o originadas por el sistema
de control principal se usará el símbolo 4. Además del sistema de control principal hay
muchos pequeños controladores locales (PLC), las señales generadas por estos
controladores se representarán con el símbolo 10. Mientras que si la señal es generada
por un panel eléctrico, se puede representar con el símbolo 1.
3.3.1 REPRESENTACIÓN DE FUNCIONES Y CÁLCULOS EN P&ID
Para la representación de funciones y cálculos en P&ID, lo más sencillo es usar "Y", como
se muestra en los siguientes dibujos, que representarían una función genérica:
Figura 3. Ejemplo de representación de funciones en P&ID
("PY" Cálculo de Presión; "TY" Cálculo de Temperatura; "FY" Cálculo de caudal; "XY"
Cálculo Adimensional).

CAPÍTULO 3.
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Se añadiría "I" si además de realizar la operación, se quisiera representar en pantalla el
valor calculado, como “FIY”.
Un ejemplo del uso de esta función seria en la representación de la media de tres valores
redundantes, como en el uso de tres transmisores de presión diferencial para medir el
nivel de un taque. Todas estas señales serán enviadas a un sistema de control donde se
configurara la función, “LIY”.
3.3.2 VÁLVULAS DE CONTROL Y VÁLVULAS MANUALES
Podemos dividir las válvulas en cinco grandes grupos ejemplificados a continuación.
Figura 4. Clasificación de válvulas y su correspondiente representación para P&ID
Además puede representarse la posición habitual de las válvulas manuales como se
muestra en la siguiente figura.
Figura 5. Representación para P&ID de válvulas en función de su apertura

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3.3.3 OTROS EQUIPOS Y ACCESORIOS EN P&ID
Figura 6. Representación de diferentes accesorios en P&ID

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3.4 CODIFICACIÓN DE UN P&ID
A continuación se muestran las combinaciones típicas de letras para caracterizar los elementos en un lazo de control.
Tabla 1. Combinaciones típicas que caracterizan un lazo de control

CAPÍTULO 3.
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3.5 CODIFICACIÓN DE INSTRUMENTOS Y EQUIPOS EN
P&ID CON LAZOS DE CONTROL
Figura 7. Modo de codificación de un instrumento en un P&ID
En el ejemplo del dibujo, el nombre completo del equipo será “20-FT-1982 A”. Este
código no se repetirá para ningún otro equipo de la planta.
La codificación seguirá la siguiente nomenclatura:
Primera parte (Unidad) podemos leer dos dígitos “20”, que en nuestro ejemplo,
representa la unidad a la que pertenece el equipo. Por ejemplo, si nuestro instrumento
forma parte de la unidad de tanquería se escribirá 900, dicho instrumento pertenece a la
área 900.
Segunda parte (Tipo de instrumento) el código nos muestra dos letras “FT”, estas letras
indican el tipo de instrumento, en nuestro caso es un transmisor de caudal (Flow-meter).
Tercera parte (Número del lazo) “1982” cada lazo de control se le da un número
consecutivo. Un lazo de control es un conjunto de equipos, cuya lógica de control está
directamente relacionada. En el presente proyecto el número de lazo de control será
indicativo del área donde se encuentra. Por ejemplo, si un lazo de control forma parte de
la área 900, el primer lazo de control será el 901; el siguiente será el 902 y así
sucesivamente.

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Cuarta parte (Sufijo) se puede poner una última letra en el código, para indicar que el
equipo es redundante, como el “FT”, “A” y “B”. Se ponen equipos redundantes en lazos
críticos, para que en caso de fallo de un equipo, actúe el otro.
3.6 CODIFICACIÓN DE INSTRUMENTOS Y EQUIPOS EN
P&ID SIN LAZOS DE CONTROL
Para dichos instrumentos solo cambiara el número de la tercera parte. Se numeraran los
instrumentos según el área en que estén situados. Es decir el primer instrumento
numerado será el 1, el siguiente el 2, y así sucesivamente. Al cambiar de área se volverá
a empezar a contar desde el 1.
3.7 SISTEMA DE MONITORIZACIÓN
El sistema de monitorización de la planta esta gobernado por un PLC (Programable logic
controller) en cada zona. Un PLC es una computadora utilizada en la ingeniería de
automatización industrial para procesos electromecánicos que tiene como ventaja que esta
diseñada para múltiples señales de entrada y salida, amplios rangos de temperatura,
inmunidad al ruido eléctrico y resistencia a la vibración.
Cada PLC estará dentro de un armario con todos los módulos de entradas y salidas
analógicas y digitales conectadas para recibir todas las señales de los equipos de la zona
donde se encuentre, por tal de poder visualizar el estado del proceso controlado desde
fuera del armario. Cada controlador PLC estará gobernado por un ordenador central
situado en la sala de control que funcionará con un software SCADA.
El PLC utilizado será el Siemens PCS7 (PLCAS417) que acepta entre 3000 y 4000
señales.
Este software permite controlar y supervisar procesos a distancia facilitando la
retroalimentación a tiempo real con dispositivos como sensores y actuadores y controla
el proceso de forma automática.

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Figura 8. Esquema de un PLC
3.8 SEÑALES DE INSTRUMENTACIÓN DE PLANTA
Tabla 2. Señales del área 900
EQUIPO ÍTEM SITUACIÓN TIPO DE SEÑAL
T-901 900-LSH-901 campo digital
T-901 900-NV-901 campo digital
T-901 900-LSL-902 campo digital
T-901 900-FIT-905 campo analógico
T-901 900-FIC-905 sistema de control analógico
T-901 900-LT-1 campo analógico
T-901 900-PIT-2 campo analógico
T-901 900-TT-3 campo analógico
T-902 900-TSH-9 campo digital

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T-302 300-AIC-301 sistema de control analógico
T-302 300-AT-301 campo analógico
E-300.1 300-TT-302 campo analógico
E-300.1 300-TC-302 sistema de control analógico
E-300.1 300-TV-302 campo analógico
R-300 300-FT-303 campo analógico
R-300 300-FIC-303 sistema de control analógico
R-300 300-FV-303 campo analógico
R-300 300-TT-304 campo analógico
R-300 300-TIC-304 sistema de control analógico
R-300 300-TV-304 campo analógico
R-300 300-FIT-307 campo analógico
R-300 300-FIC-307 sistema de control analógico
R-300 300-FV-307 campo analógico
R-300 300-LT-308 campo analógico
R-300 300-LIC-308 sistema de control analógico

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R-300 300-LV-310 campo analógico
R-300 300-SI-6 campo analógico
R-300 300-PSHL-7 campo digital
R-300 300-PIT-8 campo analógico
R-300 300-TSHL-15 campo digital
R-300 300-FIT-19A campo analógico
R-300 300-FIT-19B campo analógico
C-301 300-PIT-311 campo analógico
C-301 300-PIC-311 sistema de control analógico
C-301 300-PV-311 campo analógico
C-301 300-PIT-312A campo analógico
C-301 300-PIC-312A sistema de control analógico
C-301 300-PV-312A campo analógico
C-301 300-PIT-312B campo analógico
C-301 300-PIC-312B sistema de control analógico
C-301 300-PV-312B campo analógico
C-301 300-PIT-312C campo analógico
C-301 300-PIC-312C sistema de control analógico
C-301 300-PV-312C campo analógico
C-301 300-LT-313 campo analógico
C-301 300-LIC-313 sistema de control analógico
C-302 300-dPT-314 campo analógico

CAPÍTULO 3.
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C-302 300-LC-315 sistema de control analógico
C-302 300-LV-315 campo analógico
C-302 300-TT-316 campo analógico
C-302 300-TIC-316 sistema de control analógico
C-302 300-TV-316 campo analógico
C-302 300-FT-22 campo analógico
C-302 300-TI-23 campo analógico
C-301 300-LSH-26 campo digital
C-301 300-LSL-27 campo digital
C-301 300-FIT-28 campo analógico
D-302 300-TT-318 campo analógico
D-302 300-TIC-318 sistema de control analógico
D-302 300-TV-318 campo analógico
D-302 300-LIT-319 campo analógico
D-302 300-LIC-319 sistema de control analógico
D-302 300-LV-319 campo analógico
D-302 300-LSH-29 campo digital
C-303 300-FIC-322 sistema de control analógico
C-303 300-FV-322 campo analógico
C-303 300-PT-323 campo analógico
C-303 300-TIT-324 campo analógico

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P-R401.1 400-FT-401 campo analógico
P-R401.1 400-FIC-401 sistema de control analógico
P-R401.2 400-FT-402 campo analógico
P-R401.2 400-FIC-402 sistema de control analógico
E-401.2 400-TIC-403 sistema de control analógico
R-401 400-LV-406 campo analógico
R-401 400-LSH-3 campo digital
T-401 400-LIT-7 campo analógico
R-402.1 400-FT-408 campo analógico
R-402.1 400-FIC-408 sistema de control analógico
R-402.1 400-FV-408 campo analógico

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R-402.1 400-TT-409 campo analógico
R-402.1 400-TIC-409 sistema de control analógico
R-402.1 400-TV-409 campo analógico
R-402.1 400-LT-410 campo analógico
R-402.1 400-LIC-410 sistema de control analógico
R-402.1 400-LV-410 campo analógico
R-402.1 400-SI-10 campo analógico
R-402.1 400-PSHL-11 campo digital
R-402.1 400-PIT-12 campo analógico
R-402.1 400-LSH-13 campo digital
R-402.1 400-TSHL-14 campo digital
R-402.2 400-FT-411 campo analógico
R-402.2 400-FIC-411 sistema de control analógico
R-402.2 400-FV-411 campo analógico
R-402.2 400-TT-412 campo analógico
R-402.2 400-TIC-412 sistema de control analógico
R-402.2 400-TV-412 campo analógico
R-402.2 400-LT-413 campo analógico
R-402.2 400-LIC-413 sistema de control analógico
R-402.2 400-LV-413 campo analógico
R-402.2 400-SI-15 campo analógico
R-402.2 400-PSHL-16 campo digital
R-402.2 400-LSH-17 campo digital
R-402.2 400-PIT-18 campo analógico
R-402.2 400-TSHL-19 campo digital

CAPÍTULO 3.
9
D-401 400-LT-419 campo analógico
D-402 400-FIT-41 campo analógico
T-403 400-TIC-425 sistema de control analógico

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T-403 400-TV-425 campo analógico
T-403 400-LIC-426 sistema de control analógico
C-403 400-TIT-44 campo analógico
D-404 400-PI-55 campo analógico
D-404 400-FIT-56 campo analógico

CAPÍTULO 3.
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T-500 500-TSL-513 campo digital

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Tabla 6. Recuento de señales
área 900 300 400 500 total
señal analógica 15 103 132 16 266
señal digital 19 15 21 24 79
En nuestra planta habrá un total de 266 señales analógicas y 79 de digitales.
3.9 INSTRUMENTACIÓN UTILIZADA
3.9.1 MEDIDORES DE PRESIÓN
La presión es una fuerza por unidad de superficie.
La presión se puede medir en valores absolutos o diferenciales. A continuación se citan
las clases de presión que lo instrumentos, generalmente, miden en la industria.
 Presión absoluta. Se mide en relación al cero absoluto de presión
 Presión atmosférica. Es la presión ejercida por la atmosfera terrestre medida
mediante un manómetro. Al nivel del mar, esta presión es de 760 mmHg
absolutos.
 Presión relativa o manométrica. Es la determinada por un elemento que mide la
diferencia entre la presión absoluta y la atmosférica del sitio donde se efectúa la
medida. En este proceso todos los medidores de presión serán de este tipo.
 Presión diferencial. Es la diferencia entre dos presiones
 Vació. Es la diferencia de presiones entre la presión atmosférica existente y la
presión absoluta, es decir, es la presión medida por debajo de la atmosférica.
Para la instrumentación de presión que no requiera ser transmitida a la sala de control,
instrumentos locales, se usará un elemento primario elástico que se deforma por la presión
interna del fluido que contiene. Para las áreas en que se trabaje a presiones de hasta 2
bares y con fórmico se utilizara una mancha, ya que permite aislar el fluido y se
caracteriza por una gran durada. Para rangos de presiones mayores se utilizara un tubo de
Bourdon tipo C.
Para la instrumentación que requiera que la señal sea transmitida se utilizaran medidores
de efecto capacitivo y de medición piezoresistiva.

CAPÍTULO 3.
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En los medidores de efecto capacitivo los condensadores son compuestos de dos placas
conductoras y paralelas, son portadores de la misma carga eléctrica pero de signo
contrario. En este tipo de medidor, una o las dos placas del condensador son diafragmas.
Cuando se presurizan, el diafragma flexiona y cambia el grosor del dieléctrico intermedio.
Por otro lado, en la medida piezoresistiva de la presión, la fuerza actúa sobre un
mecanismo que la pueda medir por el cambio de la resistencia.
3.9.1.1 medidores de presión para R-300
Dichos reactores operan a presiones de 136 bara y temperaturas de 90 ºC.
Se requerirá el uso de un transmisor de presión ATEX con celda de medición
piezoresistiva que puede operar a temperaturas de hasta 130ºC y presiones de hasta 400
bares. Medirá tanto la presión absoluta como la manométrica.
Figura 9. Medidor de presión Cerabar M PMP51 de Endress+Hauser.
3.9.1.2 mediores de presión para C-301
Dicho tanque flash trabaja a presiones de 380 mmHg y opera a temperaturas de -2ºC. En
este caso se ha escogido el medidor Cerabar M PMC51 que dispone de una medición
capacitiva y es apto para zonas ATEX.
Figura 10. Medidor de presión Cerabar M PMC51

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3.9.1.3 medidores de presión para las columnas de destilación
Se instalaran manómetros de presión diferencial, para medir las pérdidas de carga de la
columna, aptos para zona ATEX.
En las columnas situadas después de la hidrolisis se utilizaran medidores con diafragma
sellado dado la alta concentración de ácido fórmico. El diafragma permite que el equipo
quede aislado del ácido fórmico. Además el material del diafragma es del tipo 316L,
resistiendo así el daño por corrosión.
Figura 11. Medidor de presión deltabar S FMD77
Para el resto de columnas se utilizara el modelo Deltabar M PMD55 apto para zona
ATEX.
Figura 12. Medidor de presión Deltabar M PMD55

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3.9.1.4 medidores de presión para los reactores R-400
A pesar de que en estos reactores se produzca el ácido fórmico no es necesario el uso de
un diafragma sellado. La concentración de fórmico no supera el 20% en masa. Con lo que
con un transmisor digital con sensor capacitivo de un material AISI 316 L será suficiente.
Figura 13. Medidor de presión Cerabar S PMC71
3.9.2 MEDIDORES DE TEMPERATURA
Los dos tipos de termómetros más usados son: los termómetros de resistencia o
termistores (RTDs en inglés) y los termopares (thermocouples), los más utilizados a nivel
industrial y por tanto los más económicos. Cuando se requiera mayor exactitud y
fiabilidad se usarán los termistores.
Los primeros se basan en el principio de que al aumentar la temperatura, aumenta la
resistencia del conductor que forma el elemento propio de la resistencia. La variación de
resistencia de las sondas es medida con un circuito de puente Wheatstone dispuestos en
montajes de dos, tres o cuatro hilos, según sea el número de hilos de conexión a la
resistencia. La sonda PT100 es el termistor más común.
Los termopares se basan en el efecto descubierto por Seebeck en 1821, de la circulación
de una corriente en un circuito formado por dos metales diferentes las uniones de las
cuales (unión de medida o caliente y unión de referencia o fría) se mantienen a diferente
temperatura.

CAPÍTULO 3.
16
Como la f.e.m. generada es una función de las temperaturas de las dos uniones, es
necesario controlar o referir las medidas a la temperatura de la unión de referencia o unión
fría.
3.9.2.1 medidores de temperatura para los tanques zona atex
Se usan termómetros de resistencia. En este caso se usará el Omnigrad S TR15 con sonda
PT 100 TF y con tubo de protección para las columnas que operan en altas
concentraciones de ácido fórmico.
Figura 14. Medidor de temperatura Omnigrad S TR15
3.9.2.2 medidores de temperatura para los reactores R-300
En dichos reactores se trabaja a 136 bares y temperaturas que no exceden los 100ºC. Se
usara un RTD, concretamente una sonda PT 100. Son más precisos y estables que los
termopares pero su rango de temperaturas es menor. Aunque el reactor R-300 no trabaja
a temperaturas elevadas. Al producirse una reacción exotérmica es altamente
recomendable el uso de un termistor
3.9.2.3 medidores de temperatura para los reactores R-400 y resto de areas
Debido a que no es necesaria una alta exactitud se usará un termopar tipo K.
Es importante citar que el tiempo de respuesta del termopar con vaina o tubo de protección
será de tres a diez veces mayor que el del termopar sin protección. Los métodos
generalmente utilizados, para reducir el tiempo de respuesta, consisten en minimizar la
cámara de aire entre el sensor y la vaina o en sustituirla por un medio más conductor, con
lo cual se facilita la transferencia de calor entre los dos elementos. Esto se logra por ajuste
del diámetro externo del sensor con el interno del tubo de protección o introduciendo una
pequeña cantidad de aceite o de polvo de grafito y aceite en el interior de la vaina, de
modo que el termopar quede sumergido.

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Para la zona de inflamables es importante un tubo de protección, como el uso de una
vaina.
3.9.2.4 Switches de termostato bimetalicos
Los switches (interruptores) envían una señal digital (todo-nada, "1" o "0", sí o no) a un
lugar remoto. Los switches de temperatura más usados son los de termostato.
Los termostatos más utilizados son los bimetálicos, al llegar a una temperatura, un
elemento metálico se dilata y activa un interruptor.
Figura 15. Esquema de un termostato bimetálico
El interruptor puede ser cableado por ejemplo a un cuadro eléctrico o a un armario de
control.
Figura 16. Esquema de un interruptor
Otros switches ampliamente usados en la industria son los llamados PTC.
Estos switches son realmente termo-resistencias, pero al contrario que las PT100 (usadas
para transmitir valores analógicos), las PTC varían exponencialmente cuando llegan a un

CAPÍTULO 3.
18
valor de temperatura; lo que hace que no sean útiles para medir pero si para mandar una
señal de disparo.
Las PTC no se suelen cablear directamente a ningún equipo de control, suelen requerir
instalar un equipo electrónico en el medio que interprete el valor medido por el sensor y
que abriendo o cerrando un interruptor nos indique si se ha sobrepasado o no un valor
previamente fijado.
3.9.3 MEDIDORES DE NIVEL
Para los tanques y columnas se usarán LSHL con horquillas vibrantes y con WHG/
prevención al sobrellenado, como el Liquiphant FTL50.
Figura 17. Alarma de nivel Liquiphant FTL50
3.9.3.1 Medidores de nivel para Tanques verticales presurizados, con agitación o con
altas concentraciones de formico
En dichos tanques se instalarán medidores de nivel por presión diferencial ya que son de
los más económicos.
En los tanques de almacenaje de ácido fórmico se utilizaran medidores con diafragma
sellado dado la alta concentración de este. El diafragma permite que el equipo quede
aislado del ácido fórmico. Además el material del diafragma es del tipo 316L, resistiendo
así el daño por corrosión.

CAPÍTULO 3.
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Figura 18. Medidor de nivel deltabar S FMD77
Para el resto de los tanques y los reactores R-400 se utilizara el modelo Deltabar M
PMD55 mostrado a continuación.
Figura 19. Medidor de nivel Deltabar PMD55
3.9.3.2 Medidores de nivel para las columnas de destilación
En dichas columnas se instalará un bypass para medir el nivel en el fondo de la columna.
En las zonas de alta concentración de fórmico se usaran medidores por presión diferencial
con diafragma sellado, mientras que en las zonas en que no haya altas concentraciones de
fórmico se usara un flotador acoplado magnéticamente. El uso de un flotador no es
adecuado para tanques agitados, ni para zonas corrosivas.
3.9.3.3 Medidores de nivel para equipos sin presurizar o sin productos corrosivos en
su interior
Se usaran flotadores acoplados magnéticamente debido a su bajo coste.

CAPÍTULO 3.
20
3.9.3.4 Medidores de nivel para los reactores R-300
En dichos reactores se requerirá una alta inversión en instrumentación. Será requerido un
medidor de nivel con medición por radar, dicha tecnología esta sustituyendo los
ultrasonidos debido a su mejor precisión. El modelo escogido es el radar FMR51, apto
para zonas atex.
3.9.4 MEDIDORES DE CAUDAL
Los principales tipos de sensores de caudal son los que funcionan por presión diferencial,
los electromagnéticos, de vórtice, de turbina, y de Coriolis. Las placas de orificio y los
tubos Venturi son los sensores de velocidad de flujo por presión diferencial más
populares, donde la diferencia de presión medida a través del sensor es proporcional al
cuadrado de la velocidad de flujo volumétrico. Las placas de orificios son relativamente
baratas y están disponibles en muchos materiales para adaptarse a aplicaciones
particulares. Este tipo de sensor es generalmente preferido para medir flujos de gas y
líquidos. Sin embargo, las placas de orificio suelen tener una relativamente alta caída de
presión irrecuperable y su alcance es limitado.
La inversión de un tubo de flujo de tipo Venturi es generalmente mayor que el de una
placa de orificios para la misma aplicación pero la precisión es mejor. Una alta caída de
presión de la placa de orificios a veces dicta el uso de un flujo de tipo tubo Venturi debido
al costo total. La correcta instalación de las placas de orificio y tubos Venturi requiere
una longitud de tubería recta aguas arriba y aguas abajo del sensor. Las tomas de presión
y conexiones para el transmisor de presión diferencial deben estar situadas de manera que
se evite la acumulación de vapor en la medición de un líquido y la acumulación de líquido
cuando se mide un vapor.
Así pues, en nuestra planta se ha escogido el uso de caudalimetros electromagnéticos
Para la medición del CO de que proviene por canalizaciones se requiere una alta inversión
y se instalaran dos medidores de caudal tipo Coriolis.

CAPÍTULO 3.
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3.10 NOMENCLATURA Y SIMBOLOGIA PARA LA
CARACTERIZACIÓN DE UN LAZO DE CONTROL
ESPECIFICACIÓN DE LAZOS
DE CONTROL
ITEM: T-902 Proyecto Nº: 1
Planta: Producción Ácido fórmico Diseño: Área: 900
Localización: Igualada Hoja: 1 de 1 Fecha: 20-06-2016
LAZO ANALOGICO
L-301
ELEMENTOS DEL LAZO
900-FIT-301
900-AIT-301
P-902
900-AIC-301 900-FIC-301
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
22
Tanque almacenamiento metóxido sódico.
Lazo de caudal aportado al proceso.
El objetivo de este lazo es mantener la cantidad estipulada de metóxido de sodio por los
balances de materia en la entrada líquida del reactor R-301. La concentración de
catalizador en la entrada de líquido al reactor se medirá en el tanque mezclador T-302 ya
que se sitúa previo a la entrada de este. Se usará un medidor de la conductividad para
conocer la concentración de catalizador en la mezcla ya que este es una sal y se disocia
en presencia de metanol. Para conseguir el objetivo de mantener la concentración deseada
en el T-302 es requerido un control tipo cascada para realizar la comparación entre dos
parámetros, que en este caso son el caudal aportado y la concentración conseguida en el
mezclador. Eso significa que dependiendo de la concentración de metóxido sodico que
hay en el T-302, es decir, de si es más alta o más baja del set point principal se permitirá
el paso de más o menos caudal, el cual corresponde al control secundario de dicho control.
El elemento actuador será un bomba unida a un variador de presión que hará variar el
caudal.
Caracterización de los lazos
Identificación: L-301.
Definición: Control del aporte de metóxido de sodio fresco diluido en metanol desde el
tanque de T-902 hacia el tanque de homogenización de metanol.
Variable controlada: Concentración de metóxido de sodio en el tanque de
homogenización T-302 i caudal de metóxido de sodio del T-902.
Variable manipulada: Caudal de metóxido de sodio al 30% en masa hacia proceso.
Set-point: El valor de consigna es de 0.2% en masa.
Tipo de lazo: Cascada.

CAPÍTULO 3.
23
DE CONTROL
ITEM: T-901.1/2 Proyecto Nº: 1
LAZO ANALOGICO
L-902
ELEMENTOS DEL LAZO
900-FIT-902
P-901
900-FIC-902
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
24
Tanque almacenamiento de metanol.
Lazo de control caudal de metanol
El objetivo del lazo es mantener el aporte suficiente de caudal de metanol estipulado en
los balances de materia que asegura la entrada de reactivo fresco estipulado en la
operación estacionaria de la planta para cumplir los balances de materia. El caudal de
salida del tanque va dirigido hacia el tanque de homogenización previo a los reactores y
allí se mezclará con los tres corrientes recirculados de metanol y el aporte de metóxido
sódico mezclado con metanol procedente del tanque de materias primas T-901.1 y T-
901.2. Para ello se utiliza un control feedback que consiste en hacer un control continuo
del caudal enviado a proceso mediante un variador de velocidad conectado al motor de la
bomba P-901 .
Caracterización del lazo
Identificación: L-902
Definición: Control de aporte de metanol fresco al tanque de homogenización desde T-
901.1 y T-901.2.
Variable controlada: Caudal de metanol fresco enviado a proceso.
Variable manipulada: Velocidad del motor de la bomba P-901.
Set-point: El valor de consigna es de 0.036 m3
/h.
Tipo de lazo: Feedback.

CAPÍTULO 3.
25
DE CONTROL
ITEM: T-903.1/2 Proyecto Nº: 1
LAZO ANALOGICO
L-904
ELEMENTOS DEL LAZO
900-FIT-904
P-904
900-FIC-904
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
26
Tanque de almacenamiento de agua descalcificada.
Lazo del caudal aportado al proceso.
El objetivo de este lazo es conseguir el caudal de agua descalcificada estipulado por los
balances de materia hacia la zona de reacción R-400. Para ello se utiliza un control
feedback que consiste en hacer un control continuo del caudal enviado a proceso
mediante un variador de velocidad conectado al motor de la bomba P-904. El agua puede
ser aspirada desde el tanque T-903.1 i/o el T-903.2, dependiendo de cuál de ellos esté
operativo o de las necesidades de caudal.
Definición: Control del caudal de agua de reacción enviado a R-400.
Variable controlada: Caudal de agua hacia R-400.
Variable manipulada: Velocidad del motor de la bomba.
Set-point: 8.59 m3
/h.

CAPÍTULO 3.
27
DE CONTROL
ITEM: R-301 Proyecto Nº: 1
LAZO ANALOGICO
L-303
ELEMENTOS DEL LAZO
300-FV-303
300-FT-303
300-FIC-303
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
28
Área de reacción de la N-300
Lazo control del caudal de metanol al 0.2% en masa de metóxido de sodio.
Es necesario controlar el caudal de mezcla reactiva a la entrada del reactor R-301 para
poder controlar y prever la reacción de carbonilación que se lleva a cabo. El caudal
deseado de metanol es el estipulado en los balances de materia y por el que han estado
diseñados los reactores. Para poder cumplir dicho objetivo se hará un control tipo
Feedback.. En este tipo de control se actúa antes de medir la variable controlada, es decir
el caudal. Es un control crítico ya que es determinante tanto la cantidad de metanol como
la de catalizador dentro del reactor para conseguir la producción deseada.
Definición: Control del reactivo líquido + catalizador proveniente de T-302 hacia R-301.
Variable controlada: Caudal volumétrico de metanol con metóxido sódico al 0.2% en
massa a la entrada del reactor R-301.
Variable manipulada: Caudal enviado a R-300.
Set-point: 17.54 m3
/h.

CAPÍTULO 3.
29
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-304
ELEMENTOS DEL LAZO
300-TT-304
300-TV-304
300-TIC-304
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
30
Lazo de control de la temperatura de la mezcla reactiva en el R-301.
El objetivo de este control es mantener constante la temperatura de la reacción producido
en el equipo R-301. El tipo de control elegido para esta tarea es un Feedback. Se actúa
con una válvula de control en la línea de entrada de agua de la media caña usada para
refrigerar la operación. Se mide la temperatura en el bulbo de líquido. El control regula
la cantidad de fluido refrigerante entrado dependiendo de la temperatura interna en el
reactor. El control por retroalimentación nos permite minimizar el error sin tener que
controlar las múltiples perturbaciones que afectan a este control (Temperatura de llegada
vapor, temperatura de llegada de la línea de reactivos,…). Este control es crítico debido
a que se está produciendo una reacción fuertemente exotérmica dentro del equipo. En este
equipo se produce el 50% de la reacción total. Es el reactor de carbonilación que produce
más energía.
Definición: Refrigeración reacción R-301.
Variable controlada: Temperatura en el bulbo de la reacción.
Variable manipulada: Caudal de agua refrigerante a la entrada a R-301.
Set-point: 90ºC.

CAPÍTULO 3.
31
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-308
ELEMENTOS DEL LAZO
300-LT-308
P-311
300-LIC-308
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
32
Lazo de control del nivel de líquido del reactor R-301.
El objetivo de este control es mantener constante el nivel de líquido en el equipo R-301.
El tipo de control elegido para esta tarea es un Feedforward. Se actúa con una bomba, P-
311, en la línea de salida de proceso del reactor R-301 afectando el caudal de salida del
R-301. Se mide el nivel del líquido en el reactor. El control regula la cantidad de mezcla
reactiva que hay dentro del reactor. Se usa una bomba para poder impulsar el líquido y
que haya una buena circulación. Este control es crítico debido a que está determinando el
tiempo de residencia del reactor en cuestión, R-301. Nos determina la conversión del
sistema de reacción.
Definición: Nivel de la mezcla reactiva en el R-301 con caudal de salida del líquido.
Variable controlada: Nivel de mezcla reactiva en el R-301.
Variable manipulada Velocidad del motor de la bomba P-311.
Set-point: 6 m.
Tipo de lazo: Feedforward.

CAPÍTULO 3.
33
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-305
ELEMENTOS DEL LAZO
300-TV-305
300-TT-305
300-TIC-305
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
34
equipo se produce el 40% de la reacción total.
Set-point: 90ºC.

CAPÍTULO 3.
35
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-306
ELEMENTOS DEL LAZO
300-TV-306
300-TT-306
300-TIC-306
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
36
equipo se produce el 10% de la reacción total.
Set-point: 90ºC.

CAPÍTULO 3.
37
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-309
ELEMENTOS DEL LAZO
300-LT-309
P-312
300-LIC-309
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
38
El tipo de control elegido para esta tarea es un Feedforward. Se actúa con una bomba en
la línea de salida de proceso del reactor R-302 afectando el caudal de salida del R-302.
Se mide el nivel del líquido en el reactor. El control regula la cantidad de mezcla reactiva
que hay dentro del reactor. Se usa una bomba P-312 para poder impulsar el líquido y que
haya una buena circulación. Este control es crítico debido a que está determinando el
tiempo de residencia del reactor en cuestión, R-302. Nos determina la conversión del
sistema de reacción.
Set-point: 6m.

CAPÍTULO 3.
39
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-310
ELEMENTOS DEL LAZO
300-LT-310
300-LV-310
300-LIC-310
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
40
El tipo de control elegido para esta tarea es un Feedforward. Se actúa con una válvula de
control en la línea de salida de proceso del reactor R-303 afectando el caudal de salida
del R-303. Se mide el nivel del líquido en el reactor. El control regula la cantidad de
mezcla reactiva que hay dentro del reactor manipulando el caudal de salida de este. El
líquido tiene una presión cercana a los 136 bar y el equipo de proceso posterior al R-303
tiene una presión mucho más baja, por tanto no necesita impulsión y se usa solamente
una válvula de control. Este control es crítico debido a que está determinando el tiempo
de residencia del reactor en cuestión, R-303. Nos determina la conversión del sistema de
reacción.
Variable manipulada: Caudal de la salida líquida del R-303.
Set-point: 6 m.

CAPÍTULO 3.
41
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-307
ELEMENTOS DEL LAZO
300-FIT-307
300-FV-307
300-FIC-307
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
42
Lazo de control del caudal de monóxido de carbono hacia R-303.
El objetivo de este control es mantener constante el aporte de monóxido de carbono gas
hacia la zona de reacción. Es muy importante que este aporte sea preciso ya que se trata
del reactivo limitante de la reacción. El tipo de control elegido para esta tarea es un
Feedforward. Se actúa con una válvula de control en la línea de entrada de CO al R-303.
Variable manipulada: Caudal de entrada de CO al R-303.
Set-point: 51.312 m3
/h.

CAPÍTULO 3.
43
DE CONTROL
ITEM: V-300.1 Proyecto Nº: 1
LAZO ANALOGICO
L-311
ELEMENTOS DEL LAZO
300-PV-311
300-PIT-311
300-PIC-311
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
44
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-312
ELEMENTOS DEL LAZO
300-PV-312
300-PIT-312
300-PIC-312
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
45
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-312A
ELEMENTOS DEL LAZO
300-PIT-312A
300-PV-312A
300-PIC-312A
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
46
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-312B
ELEMENTOS DEL LAZO
300-PIT-312B
300-PV-312B
300-PIC-312B
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
47
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-312C
ELEMENTOS DEL LAZO
300-PIT-312C
300-PV-312C
300-PIC-312C
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
48
Control de reducción de presión N-300
Este tramo de control consta de cinco válvulas en serie para poder reducir la presión
saliente del reactor R-303 de 136 bar hasta una presión cercana a la atmosférica. Eso es
debido a que una sola válvula puede reducir toda esa presión. Intervalos de 40 bares. Las
válvulas están controladas por piloto y diafragma metálico, este recibe la señal de presión
corrientes arriba, que actúa en forma antagónica al resorte de regulación canalizándola
sobre el pistón que controla el desplazamiento del obturador principal. El tipo de
controlador usado para conseguir esta regulación de presión es un Feedforward tal y como
indica y recomienda el fabricante AERRE©. El corriente resultante de esta
descompresión se dirige hacia el separador de fases que separará la fase gas creada debido
a la descompresión.
Identificación: L-311, L-312, L-312A, L-312B y L-312C.
Definición: Control de presión en la línea (14-15) hacia el equipo de separación flash C-
301.
Variable controlada: Presión en la línea (14-15).
Variable manipulada: Apertura de la válvula de alivio de presión autocontrolada.
Set-point: Caída de presión de 40 bares cada válvula con una presión absoluta final de 1
bar.

CAPÍTULO 3.
49
DE CONTROL
ITEM: C-301 Proyecto Nº: 1
LAZO ANALOGICO
L-313
ELEMENTOS DEL LAZO
300-LT-313
P-302
LIC-313
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
50
Control del caudal de líquido de C-301 hacia C-302
Dicho control tiene como objetivo mantener una caudal constante y asegurar el buen
funcionamiento de los dos equipos a los que enlaza, es decir el separador de fases (C-301)
y la columna de destilación (C-302). Se usa control Feedforward. Se controla el nivel de
líquido en el equipo C-301 y de esta manera se mantiene constante la acumulación del
equipo, por tanto (Entrada =Salida). Se mide el nivel en el separador de fases C-301 y se
envía una señal que afectará el variador de velocidad de la bomba que se encuentra en la
línea de salidas de líquidos para que el valor controlado no varíe y se ajuste al deseado.
Definición: Control del nivel de la columna flash.
Variable controlada: Nivel de líquido en C-301
Variable manipulada: Velocidad de la bomba para que afecte en el caudal de salida del
separador de fases C-301.
Set-point: 1.45m.

CAPÍTULO 3.
51
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-317
ELEMENTOS DEL LAZO
300-PIT-317
300-PV-317
300-PIC-317
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
52
Control de la presión en C-302.
El objetivo de este lazo es mantener constante la presión de consigna dentro de la columna
mediante una válvula controlada que regula la salida de vapores generados dentro de la
columna. Consta de un medidor de presión dentro de la columna C-302 y de una válvula
de control en la línea de cabezas de columna. De forma indirecta también se controla el
caudal de vapor enviado al condensador E-302.1. El control elegido para esta tarea es un
feedforward ya que se actúa después de medir la variable.
Definición: Control de la presión en la columna C-302
Variable controlada: Presión interna de la columna C-302.
Variable manipulada: Caudal de vapor en cabezas de la columna C-302.
Set-point: 1.8 bar.
Tipo de lazo: Feedforward

CAPÍTULO 3.
53
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-316
ELEMENTOS DEL LAZO
300-TT-316
300-TV-316
300-TIC-316
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
54
Control del reflujo de C-302.
Dicho control es necesario para conseguir la separación deseada y estipulada en el
proceso. De los condensados recogidos en el pote D-302 se devuelve una fracción
necesaria para mantener la temperatura de cabezas de columna constante y al valor
deseado. Al controlar esta temperatura se está controlando la concentración del vapor
generado en cabezas de columna y por tanto la concentración de los destilados de C-302.
Esta temperatura controlada será próxima al componente más volátil de la mezcla
introducida en la columna. Para conseguir el objetivo explicado se usa un control
Feedforward.
Definición: Control de reflujo de la columna C-302.
Variable controlada: Temperatura del vapor en cabeza de columna C-302.
Variable manipulada: Caudal de destilado líquido devuelto a la columna C-302.
Set-point: 33ºC

CAPÍTULO 3.
55
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-318
ELEMENTOS DEL LAZO
300-TV-318
300-TT-318
300-TIC-318
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
56
Control de la temperatura de los condensados de C-302.
El objetivo de este control es controlar la temperatura de los condensados de la columna
C-302 justo después del condensador E-302.1 . El objetivo del control es mantener la
temperatura de condensados unos grados por debajo de la temperatura de burbuja de la
mezcla que se está tratando, garantizando así una condensación total. Se realiza este tipo
de control dado que el condensador no es ideal y sí que existe un cambio de temperatura.
El medidor de temperatura afecta sobre una válvula de control que envía más o menos
agua de refrigeración hacia el equipo de condensación. Este control se realiza para no
subenfriar demasiado la corriente y manteniendo así la economía energética del proceso.
Definición: Condensador E-302.1 de la columna C-302.
Variable controlada: Caudal de agua de chiller enviado al E-302.1.
Variable manipulada: Control de los condensados de la columna C-302.
Set-point: 22.94 ºC

CAPÍTULO 3.
57
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-319
ELEMENTOS DEL LAZO
300-LIT-319
300-LV-319
300-LIC-319
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
58
Control de caudal de destilado en C-302
El objetivo principal de este control es mantener el nivel de líquido en el pote de
condesados D-302 de la columna. Indirectamente esta acción controla el caudal de
destilados de la columna C-302 enviados hacia la siguiente operación del proceso. El
control está compuesto por un medidor de nivel continuo en el D-302 que lleva la señal
hacia una válvula controlada.
Definición: Control del caudal de destilados de la C-302.
Variable controlada: nivel de líquido en el pote de condensados D-302.
Variable manipulada: Caudal de salida de destilados de la C-302 hacia la continuación
del proceso.
Set-point: 3.6m

CAPÍTULO 3.
59
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-314
ELEMENTOS DEL LAZO
300-dPT-314
300-PV-314
300-PIC-314
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
60
Control de la caída de presión en C-302.
El objetivo de este control es mantener la caída de presión en el valor estipulada para el
buen funcionamiento de la columna C-302 y mantenerlo constante. Se mide dentro de la
columna la caída de la presión en toda la longitud de la columna. Este valor está
estrictamente ligado a la cantidad de vapor generado en el reboiler. A su vez el vapor
generado en la columna es proporcional a la cantidad de vapor alimentado en el
termosifón de la columna. Por tanto el elemento actuador del control será una válvula que
deja el paso de más o menos vapor para dar energía al termosifón de la columna en
función a las necesidades del proceso.
Definición: Control de la caída de presión de la columna C-302.
Variable controlada: Caída de presión a lo largo de la columna C-302.
Variable manipulada: Caudal de vapor entrado en el termosifón de la columna C-302.
Set-point: 30 mbar

CAPÍTULO 3.
61
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-315
ELEMENTOS DEL LAZO
300-LT-315
300-LV-315
300-LC-315
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
62
Control de nivel del reboiler en C-302.
El objetivo de este control es mantener el nivel de líquido en el reboiler y a la vez controlar
el caudal de líquido de colas de columna. Para este lazo se usa un medidor de nivel que
mide el valor y lo transmite. El elemento actuador del lazo es un válvula de control que
manipula el caudal de salida de reboiler que en estado estacionario se tiene que mantener
constante, si no existen perturbaciones.
Definición: Control de nivel de líquido del reboiler de la columna C-302
Variable controlada: Nivel de líquido en la columna C-302.
Variable manipulada: Caudal de salida del reboiler de la columna C-302.
Set-point: 1.5 m

CAPÍTULO 3.
63
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-322
ELEMENTOS DEL LAZO
300-LIT-322
300-PV-322
300-FIC-322
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
64
Control de caudal a la entra de C-303.
El objetivo de este control es mantener el caudal de entrada a la columna de contacto
hidráulico constante. Se pretende hacer un divisor de caudal de la corriente proveniente
de columna C-302. El caudal se divide en proporción 60% hacia la columna C-303 y el
40% se recircula hacía el tanque de mezclado de metanol T-302 a la entrada de la zona
de reacción R-300. En la columna C-303 se separa el metóxido sódico del metanol. Por
otro lado la recirculación hacia la reacción de carbonilación se hace para aprovechar parte
de catalizador que no está desactivado. Para realizar este control se actúa con una válvula
de control y posteriormente se mide el caudal volumétrico después de la válvula de
control. Por tanto el control es cuestión es un Feedback.
Definición: Control de caudal hacia la C-303.
Variable controlada: Caudal entrado a C-302.
Variable manipulada: Caudal de entrada a la columna C-303.
Set-point: 4.13 m3
/h.

CAPÍTULO 3.
65
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-323
ELEMENTOS DEL LAZO
300-PV-323
300-PT-323
300-PIC-323
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
66
Control de la presión en la columna C-303.
El objetivo de este lazo es mantener constante la presión de consigna dentro de la columna
mediante una válvula controlada que regula la salida de vapores generados dentro de la
columna. Indirectamente también se controla el caudal de salida de la columna que
posteriormente se condensan y son recirculadas a operaciones del proceso. Consta de un
medidor de presión dentro de la columna C-303 y de una válvula de control en la línea de
cabezas de columna. El control elegido para esta tarea es un feedforward ya que se actúa
después de medir la variable.
Definición: Control de la presión en la columna C-303.
Variable controlada: Presión dentro de la columna C-303.
Variable manipulada: Caudal de vapor de salida de la columna C-303.
Set-point: 1.8 bars

CAPÍTULO 3.
67
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-324
ELEMENTOS DEL LAZO
300-TV-324
300-TIT-324
300-TIC-324
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
68
Control de temperatura de condensados en la columna C-303.
El objetivo de este control es conseguir una condensación de todos los vapores de salida
de la columna C-303 para recirculados a proceso. El control elegido trata de un medidor
de la temperatura de salida de la columna que trasmite y una válvula como elemento
actuador en la línea de agua de refrigerante que deja llegar el agua necesaria al equipo E-
303 para condensar totalmente el vapor que llega al intercambiador de calor. Se usa
control anticipativo.
Definición: Control de los condensados en E-303.
Variable controlada: Temperatura a la que se condensan los vapores de C-303.
Variable manipulada: Caudal de agua refrigerante hacia E-303.

CAPÍTULO 3.
69
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-321
ELEMENTOS DEL LAZO
300- dPT-321
300-PV-321
300-PIC-321
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
70
estrictamente ligado a la cantidad de vapor entrado por la parte baja de la columna. Por
tanto el elemento actuador del control será una válvula que deja el paso de más o menos
vapor hacia columna en función a las necesidades del proceso.
Variable manipulada: Caudal de vapor entrado en la columna C-303.
Set-point: 30 mbar.

CAPÍTULO 3.
71
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-320
ELEMENTOS DEL LAZO
300-LT-320
300-LV-320
300-LIC-320
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
72
Control de nivel en C-303.
El objetivo de este control es mantener el nivel de líquido en la columna C-303 y a la vez
controlar el caudal de líquido de colas de columna. Para este lazo se usa un medidor de
nivel que mide el valor y lo transmite. El elemento actuador del lazo es un válvula de
control que manipula el caudal de salida de C-303que en estado estacionario se tiene que
mantener constante, si no existen perturbaciones. El caudal controlado es enviado hacia
tratamiento a N-800.
Definición: Control de nivel de líquido en la columna C-303.
Variable manipulada: Caudal de líquido a la salida de la columna C-303.
Set-point: 1.75 m

CAPÍTULO 3.
73
DE CONTROL
ITEM: - Proyecto Nº: 1
LAZO ANALOGICO
L-402
ELEMENTOS DEL LAZO
400-FT-402
400-FIC-402
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
74
A-400
Lazo de control del caudal de formiato de metilo
El objetivo del lazo es mantener el aporte suficiente de caudal de formiato de metilo
estipulado en los balances de materia que asegura la entrada de reactivo estipulado en la
operación estacionaria de la planta para cumplir los balances de materia. El caudal de
salida del tanque pulmón va dirigido hacia R-401. Para ello se utiliza un control
feedforward que consiste en hacer un control continuo del caudal enviado a proceso
mediante un variador de velocidad conectado al motor de la bomba P-401.
Definición: Control de aporte de metilformiato hacia R-401.
Variable controlada: Caudal de metilformiato hacia la reacción de hidrolisis.
Set-point: El valor de consigna es de 111.8 m3
/h.
Tipo de lazo: Feedforward

CAPÍTULO 3.
75
DE CONTROL
ITEM: E-401.1 Proyecto Nº: 1
LAZO ANALOGICO
L-404
ELEMENTOS DEL LAZO
400-TV-404
400-TT-404
400-TIC-404
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
76
Control de la temperatura del reactivo entrado a R-401
El objetivo de este lazo es calentar el formiato de metilo del proceso en N-300 que
posteriormente se introducirá a la zona de reacción R-400, concretamente al R-401.Para
esto se utiliza el equipo E-401.1 para el intercambio de calor entre vapor de servicio y el
reactivo de proceso que se quiere calentar. Para llevar a cabo el objetivo se utiliza un
control feedback para asegurar la temperatura de entrada al reactor.
Definición: Control de temperatura del metilformiato hacia R-401.
Variable controlada: Temperatura del metilformiato enviado a reacción de hidrolisis.
Variable manipulada: Caudal de vapor del E-401.1.
Set-point: 120ºC.

CAPÍTULO 3.
77
DE CONTROL
ITEM: E401.2 Proyecto Nº: 1
LAZO ANALOGICO
L-403
ELEMENTOS DEL LAZO
400-TV-403
400-TT-403
400-FIC-403
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
78
Control de la temperatura del reactivo entrado a R-401
El objetivo de este lazo es calentar el agua descalcificada de proceso que posteriormente
se introducirá a la zona de reacción, concretamente al R-401.Para esto se utiliza el equipo
E-401.2 para el intercambio de calor entre vapor de servicio y el reactivo de proceso que
se quiere calentar. Para llevar a cabo el objetivo se utiliza un control feedback para
asegurar la temperatura de entrada al reactor.
Definición: Control de temperatura del agua hacia R-401.
Variable controlada: Temperatura del agua enviado a reacción de hidrolisis.
Variable manipulada: Caudal de vapor del E-401.2.
Set-point: 120 ºC.

CAPÍTULO 3.
79
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-406
ELEMENTOS DEL LAZO
400-LT-406
400-LV-406
400-LIC-406
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
80
control en la línea de salida de proceso del reactor R-401 afectando el caudal de salida
del mismo equipo. Se mide el nivel del líquido en el reactor. El control regula la cantidad
de mezcla reactiva que hay dentro del reactor. Este control es crítico debido a que está
determinando el tiempo de residencia del reactor en cuestión, R-401. Nos determina la
conversión del sistema de reacción.
Variable manipulada: Caudal de salida del R-401.
Set-point: 2.71m .

CAPÍTULO 3.
81
DE CONTROL
ITEM: R-402.1 Proyecto Nº: 1
LAZO ANALOGICO
L-408
ELEMENTOS DEL LAZO
400-FT-408
400-FV-408
400-FIC-408
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
82
Lazo de control del caudal de reactivos entrado al reactor R-402.1.
El objetivo de este control es mantener constante el caudal de reactivos al equipo R-402.1.
control en la línea de entrada al reactor R-402.1 afectando el caudal de entrada al mismo
equipo. El control tiene que asegurar el caudal de entrada al R-402.1 por el que se ha
diseñado y con lo cual cumple el balance de materia global del proceso.
Definición: Control del caudal de entrada al R-402.1.
Variable controlada: Caudal aportado al R-402.1
Variable manipulada: Caudal aportado al R-402.1.
Set-point: 55.91 m3
/h.

CAPÍTULO 3.
83
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-405
ELEMENTOS DEL LAZO
400-TT-405
400-TV-405
400-TIC-405
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
84
con una válvula de control en la línea de entrada de vapor de la media caña usada para
calentar la operación. Se mide la temperatura en el bulbo de líquido. El control regula la
cantidad de vapor entrado dependiendo de la temperatura interna en el reactor. El control
por retroalimentación nos permite minimizar el error sin tener que controlar las múltiples
perturbaciones que afectan a este control (Temperatura de llegada vapor, temperatura de
llegada de la línea de reactivos,…). Este control es crítico debido a que se está
produciendo una reacción fuertemente endotérmica dentro del equipo y se necesita de
esta energía para que se produzca esta reacción.
Definición: Calefacción reacción R-401.
Variable controlada: Temperatura en el bulbo de la reacción R-401.
Variable manipulada: Caudal de vapor calefactor a la entrada a R-401.
Set-point: 120ºC.

CAPÍTULO 3.
85
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-410
ELEMENTOS DEL LAZO
400-LT-401
400-LV-410
400-LIC-401
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
86
Lazo de control del nivel de líquido del reactor R-402.1.
El objetivo de este control es mantener constante el nivel de líquido en el equipo R-402.1.
control en la línea de salida de proceso del reactor R-402.1 afectando el caudal de salida
determinando el tiempo de residencia del reactor en cuestión, R-402.1. Nos determina la
Definición: Nivel de la mezcla reactiva en el R-402.1 y el caudal de salida del líquido.
Variable controlada: Nivel de mezcla reactiva en el R-402.1.
Variable manipulada: Caudal de salida del R-402.1.
Set-point: 2.20 m.

CAPÍTULO 3.
87
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-407
ELEMENTOS DEL LAZO
400-TV-407
400-TT-407
400-TIC-407
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
88
Lazo de control de la temperatura de los recirculados a T-401.
El objetivo de este control es mantener constante la temperatura de los reactivos
recirculados de las separaciones de la zona 400 hacia el tanque T-401. Para eso será
necesario calentar el formiato de metilo hasta la temperatura de reacción. El tipo de
control elegido para esta tarea es un Feedback. Se actúa con una válvula de control en la
línea de entrada de vapor del equipo E-402.1. Se mide la temperatura a la salida del
equipo. El control regula la cantidad de vapor entrado dependiendo de la temperatura
medida. El control por retroalimentación nos permite minimizar el error sin tener que
vapor, temperatura de llegada de la línea de reactivos,…).
Definición: Calefacción E-402.1.
Variable controlada: Temperatura a la salida del E-402.1.
Variable manipulada: Caudal de vapor calefactor a la entrada a E-402.1.
Set-point: 120ºC.

CAPÍTULO 3.
89
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-409
ELEMENTOS DEL LAZO
400-TV-409
400-TT-409
400-TIC-409
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
90
Lazo de control de la temperatura de la mezcla reactiva en el R-402.1.
en el equipo R-402.1. El tipo de control elegido para esta tarea es un Feedback. Se actúa
Definición: Refrigeración reacción R-402.1.
Variable controlada: Temperatura en el bulbo de la reacción R-402.1.
Variable manipulada: Caudal de vapor calefactor a la entrada a R-402.1.
Set-point: 120ºC.

CAPÍTULO 3.
91
DE CONTROL
ITEM:R-402.2 Proyecto Nº: 1
LAZO ANALOGICO
L-411
ELEMENTOS DEL LAZO
400-FT-411
400-FV-411
400-FIC-411
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
92
Lazo de control del caudal de reactivos entrado al reactor R-402.2.
El objetivo de este control es mantener constante el caudal de reactivos al equipo R-402.2.
control en la línea de entrada al reactor R-402.2 afectando el caudal de entrada al mismo
equipo. El control tiene que asegurar el caudal de entrada al R-402.2 por el que se ha
diseñado y con lo cual cumple el balance de materia global del proceso.
Definición: Control del caudal de entrada al R-402.2.
Variable controlada: Caudal aportado al R-402.2.
Variable manipulada: Caudal aportado al R-402.2.
Set-point: 55.91 m3
/h..

CAPÍTULO 3.
93
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-413
ELEMENTOS DEL LAZO
400-LT-413
400-LV-413
400-LIC-413
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
94
Lazo de control del nivel de líquido del reactor R-402.2.
El objetivo de este control es mantener constante el nivel de líquido en el equipo R-402.2.
control en la línea de salida de proceso del reactor R-402.2 afectando el caudal de salida
determinando el tiempo de residencia del reactor en cuestión, R-402.2. Nos determina la
Definición: Nivel de la mezcla reactiva en el R-402.2 y el caudal de salida del líquido.
Variable controlada: Nivel de mezcla reactiva en el R-402.2.
Variable manipulada: Caudal de salida del R-402.2.
Set-point: 2.21 m.

CAPÍTULO 3.
95
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-412
ELEMENTOS DEL LAZO
400-TV-412
400-TT-412
400-TIC-412
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
96
Lazo de control de la temperatura de la mezcla reactiva en el R-402.2.
en el equipo R-402.2. El tipo de control elegido para esta tarea es un Feedback. Se actúa
Definición: Refrigeración reacción R-402.2.
Variable controlada: Temperatura en el bulbo de la reacción R-402.2.
Variable manipulada: Caudal de vapor calefactor a la entrada a R-402.2.
Set-point: 120ºC.

CAPÍTULO 3.
97
DE CONTROL
ITEM: - Proyecto Nº: 1
LAZO ANALOGICO
L-414
ELEMENTOS DEL LAZO
400-PIT-414
400-PV-414
400-PIC-414
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
98
Lazo de control de presión en la entrada a C-401.
Este tramo de control consta de una válvula para poder reducir la presión saliente del
reactor R-402.1 y del R-402.2 de 15 bar hasta una presión cercana a la atmosférica. La
válvula está controlada por piloto y diafragma metálico, este recibe la señal de presión
corriente arriba, que actúa en forma antagónica al resorte de regulación canalizándola
sobre el pistón que controla el desplazamiento del obturador principal. El tipo de
controlador usado para conseguir esta regulación de presión es un Feedforward tal y como
indica y recomienda el fabricante AERRE©. El corriente resultante de esta
descompresión se dirige hacia la columna de destilación C-401.
Definición: Control de presión en la entrada de C-401.
Variable controlada: Presión en la línea de entrada a C-401
Variable manipulada: Presión en la línea de entrada a C-401.
Set-point: Caída de presión de 15 bares a 1 bar.

CAPÍTULO 3.
99
DE CONTROL
LAZO DIGITAL
L-416
ELEMENTOS DEL LAZO
400-TT-416
400-TV-416
400-TIC-416
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
100
Definición: Control de nivel de líquido del reboiler de la columna C-401.
Set-point: 1.45 m.

CAPÍTULO 3.
101
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-418
ELEMENTOS DEL LAZO
400-TV-418
400-TT-418
400-TIC-418
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
102
C-401 justo después del condensador E-401.3. El objetivo del control es mantener la
Set-point: 32.56ºC.

CAPÍTULO 3.
103
DE CONTROL
ITEM: D-401 Proyecto Nº: 1
LAZO ANALOGICO
L-419
ELEMENTOS DEL LAZO
400-LIT-419
400-LV-419
400-LIC-419
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
104
del proceso.
Set-point: 7.23 m

CAPÍTULO 3.
105
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-422
ELEMENTOS DEL LAZO
400-TT-422
400-TV-422
400-TIC-422
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
106
Control del reflujo de C-402.
Dicho control es necesario para conseguir la separación deseada y estipulada en el
proceso. De los condensados recogidos en el pote D-402 se devuelve una fracción
necesaria para mantener la temperatura de cabezas de columna constante y al valor
deseado. Al controlar esta temperatura se está controlando la concentración del vapor
generado en cabezas de columna y por tanto la concentración de los destilados de C-402.
Esta temperatura controlada será próxima al componente más volátil de la mezcla
introducida en la columna. Para conseguir el objetivo explicado se usa un control
Feedforward.
Definición: Control de reflujo de la columna C-402.
Variable controlada: Temperatura del vapor en cabeza de columna C-402.
Variable manipulada: Caudal de destilado líquido devuelto a la columna C-402.
Set-point: 32.14ºC

CAPÍTULO 3.
107
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-423
ELEMENTOS DEL LAZO
400-TV-423
400-TT-423
400-TIC-423
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
108
C-402 justo después del condensador E-402.2 . El objetivo del control es mantener la

CAPÍTULO 3.
109
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-421
ELEMENTOS DEL LAZO
400-LT-421
400-LV-421
400-LC-421
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
110
Definición: Control de nivel de líquido del reboiler de la columna C-402
Set-point: 1.35 m

CAPÍTULO 3.
111
DE CONTROL
ITEM: D-402 Proyecto Nº: 1
LAZO ANALOGICO
L-424
ELEMENTOS DEL LAZO
400-LIT-424
400-LV-424
400-LIC-424
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
112
del proceso.
Set-point: 1.7 m

CAPÍTULO 3.
113
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-420
ELEMENTOS DEL LAZO
400-dPT- 420
400-PV-420
400-PIC-420
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
114
estrictamente ligado a la cantidad de vapor generado en el reboiler. A su vez el vapor
generado en la columna es proporcional a la cantidad de vapor alimentado en el
termosifón de la columna. Por tanto el elemento actuador del control será una válvula que
deja el paso de más o menos vapor para dar energía al termosifón de la columna en
función a las necesidades del proceso.
Variable manipulada: Caudal de vapor entrado en el termosifón de la columna C-402.
Set-point: 30 mbar.

CAPÍTULO 3.
115
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-425
ELEMENTOS DEL LAZO
400-TV-425
400-TT-425
400-TIC-425
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
116
Control de temperatura de la línea proveniente de colas C-402.
El objetivo de este control es asegurar una buena refrigeración del caudal que se quiere
enfriar y que proviene de las colas de columna C-402. Para ello se usa un control
Feedback dónde se mide la temperatura de la corriente de proceso en la salida del
intercambiador de calor. Se actúa previamente en una válvula de control que modifica el
caudal de agua de refrigeración entrada al equipo E-403.1
Definición: Control de temperatura de la corriente de salida del E-403.1
Variable controlada: Temperatura a la salida del E-403.1.
Variable manipulada: Caudal de agua de refrigeración hacia E-403.1
Set-point: 25ºC

CAPÍTULO 3.
117
DE CONTROL
ITEM: T-403 Proyecto Nº: 1
LAZO ANALOGICO
L-426
ELEMENTOS DEL LAZO
400-TT-426
400-TIC-426
CAMPOSC

CAPÍTULO 3.
118
Lazo de control del nivel de líquido del tanque T-403.
El objetivo de este control es mantener constante el nivel de líquido en el equipo T-403.
El tipo de control elegido para esta tarea es un Feedforward. Se actúa con una bomba en
la línea de salida del tanque T-403 afectando el caudal de salida del equipo. Se mide el
nivel del líquido en el tanque. Se usa una bomba P-409 para poder impulsar el líquido y
que haya una buena circulación. Este control es crítico debido a que está determinando la
cantidad de líquido que se entra en la columna C-403.
Definición: Nivel de la mezcla en el T-403.
Set-point: 4.7m

CAPÍTULO 3.
119
DE CONTROL
LAZO ANALOGICO
L-427
ELEMENTOS DEL LAZO
400-LT-427
400-LIC-427
CAMPOSC

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