Unidad de conversión de metanol a 3000 Nm3/h - producción de hidrógeno por PSA

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Procedimiento de operación del equipo de conversión de metanol a hidrógeno mediante PSA, con capacidad de 3000 Nm3/h.
Índice:
1.0 Introducción ----------------------------------------------------- 2
2.0 Características y especificaciones de los materiales y productos ----------------------- 3
3.0 Descripción del proceso tecnológico ------------------------------------------- 5
3.1 Proceso tecnológico --------------------------------------------- 5
3.2 Principios de las reacciones químicas ----------------------------------------- 5
4.0 Descripción del flujo del proceso --------------------------------------------- 6
5.0 Indicadores clave de control en el proceso tecnológico ----------------------- 7
6.0 Trabajos previos a la puesta en marcha --------------------------------------------- 9
7.0 Procedimientos de operación ------------------------------------------------- 12
7.1 Preparativos antes de la puesta en marcha -------------------------------------- 12
7.2 Procedimientos de operación durante la puesta en marcha -------------------------- 12
7.3 Operación normal ------------------------------------------------------ 14
7.4 Uso y protección del catalizador ------------------------------------ 16
8.0 Consideraciones ambientales y de seguridad -------------------------------------------- 21
9.0 Procedimientos de análisis -------------------------------------------------- 22
10.0 Procedimientos de seguridad -------------------------------------------------- 30
1.0 Introducción
El hidrógeno se utiliza ampliamente en diversos sectores industriales de la economía nacional. En los últimos años, el número de usuarios de hidrógeno ha aumentado rápidamente, por lo que los métodos tradicionales de producción de hidrógeno ya no son suficientes para satisfacer esa demanda. La conversión catalítica del metanol y el agua para obtener hidrógeno y dióxido de carbono permite separar fácilmente hidrógeno puro y dióxido de carbono mediante métodos de adsorción o químicos. En comparación con el método electrolítico, se puede ahorrar más del 90% en energía, y los costos disminuyen entre un 20% y un 40%. Este nuevo proceso cuenta con fuentes de materias primas fáciles de obtener, un equipo sencillo, no genera contaminación, es energéticamente eficiente y económico, por lo que goza de gran popularidad entre los usuarios. Los operadores y responsables de este equipo deben conocer a fondo estas instrucciones de operación; solo podrán trabajar después de superar la evaluación correspondiente. 2.0 Propiedades y especificaciones de las materias primas y los productos 2.1 Propiedades de las materias primas y los productos 2.1.1 Propiedades de las materias primas (1) Propiedades del metanol como materia prima. Su nombre químico es metanol; también se le conoce como metil alcohol, hidroximetano o metileno glicol. Fórmula molecular CH3OH, peso molecular 32.04. Es un líquido incoloro y transparente, inflamable y volátil, con un olor similar al del etanol. La densidad es de 0,7915. Punto de fusión: -97,80 °C; punto de ebullición: 64,7 °C. La presión de vapor a 20 °C es de 96,3 mmHg. La viscosidad es de 0,5945 centipoise. El punto de inflamación es de 11,11 °C, mientras que el punto de autoinflamación es de 385 °C. El rango de explosividad en el aire es del 6,0 al 36,5 %. El metanol es uno de los solventes orgánicos más utilizados; es miscible con el agua y con varios otros solventes orgánicos. El metanol es tóxico y tiene efectos perjudiciales; afecta gravemente al nervio óptico y, en casos graves, puede causar ceguera. (2) Propiedades del agua desalinizada utilizada como materia prima (omisión). 2.1.2 Propiedades del producto. El producto que se obtiene con este dispositivo es gas de conversión catalítica del metanol; sus componentes principales son el hidrógeno y el dióxido de carbono. Las propiedades de estos componentes son las siguientes: (1) Propiedades del hidrógeno. Fórmula molecular: H2; masa molecular: 2.0158. Es un gas incoloro e inodoro. No es tóxico ni corrosivo. Densidad del gas: 0,0899 kg/m³. Punto de fusión: -259,14 °C. Punto de autoignición: 400 °C. Es muy poco soluble en agua, alcohol, éter y otros líquidos. Es estable a temperatura ambiente; sin embargo, a altas temperaturas, en presencia de catalizadores, se vuelve muy reactivo, fácilmente inflamable y explosivo. Además, puede combinarse con muchos no metales y metales. (2) Propiedades del dióxido de carbono. Su nombre químico es dióxido de carbono; también se le conoce como anhídrido carbónico o gas carbónico. Fórmula molecular CO2, peso molecular 44.01, gas incoloro e inodoro. Tiene sabor ácido, su densidad gaseosa es de 1,977 kg/m3. El punto de fusión es de -56,6 °C y el punto de ebullición, de -78,5 °C (por sublimación). Es soluble en agua, formando carbonato; también es soluble en etanol, metanol, propano, cloroformo, tetracloruro de carbono y benceno. Se trata de un gas incombustible que puede utilizarse como agente extintor. 2.2 Especificaciones de las materias primas y los productos 2.2.1 Especificaciones de las materias primas: Metanol: debe cumplir con los requisitos de la norma nacional GB338-2004, para productos de primera calidad. Se recomienda utilizar plantas de síntesis de metanol con una capacidad de 30 Kt/a o más, para evitar contaminación durante el proceso de transporte ； Está estrictamente prohibido utilizar metanol reciclado. Agua desalinizada: cumple con los requisitos de la norma nacional GB12145-89P (hornos de corriente continua), y su contenido de iones de cloro es menor o igual a 3 ppm. 2.2.2 Especificaciones del producto
(1) Composición del gas de conversión: H2: 73–74,5%; CO2: 23–24,5%; CO: <0,9%; CH3OH: 300 ppm; H2O: saturado.
(2) Presión: 1,30 MPa.
(3) Temperatura: <40°C.

3.0 Descripción del proceso de producción
El proceso de producción de gas a partir de la conversión catalítica del metanol se divide en cuatro etapas: precalentamiento del líquido reactivo, vaporización, sobrecalentamiento, reacción de conversión, y enfriamiento y condensación del gas producido, además de la purificación del mismo. 3.1 Proceso de fabricación 3.1.1 Procesos de precalentamiento, vaporización y sobrecalentamiento del líquido reactivo: Se mezcla metanol con agua desionizada en las proporciones adecuadas. Luego, este mezclado es bombeado al sistema para ser precalentado, vaporizado y sobrecalentado hasta alcanzar la temperatura necesaria para la reacción. Su ámbito de trabajo incluye: el tanque de medición de metanol V101, el tanque de almacenamiento de líquido de circulación V103, las bombas de alimentación de materia prima P101A/B, el intercambiador de calor E102, la torre de vaporización T101, el sobrecalentador E101, entre otros equipos, así como los instrumentos y válvulas asociados a ellos. 3.1.2 Proceso de conversión catalítica: Bajo las condiciones de temperatura y presión adecuadas, el vapor de materia prima experimenta una reacción de conversión catalítica entre fases gasosas y sólidas en el horno de conversión R101. El alcance del trabajo es: el horno de conversión R101, un equipo, así como los instrumentos y válvulas asociados a él. El objetivo de este proceso es llevar a cabo una reacción química para obtener un gas de transformación cuyos componentes principales son el hidrógeno y el dióxido de carbono. 3.1.3 Proceso de enfriamiento y condensación del gas de conversión: Es el proceso mediante el cual el gas de conversión, de alta temperatura, que sale de la parte inferior del horno de conversión, es enfriado y condensado hasta que su temperatura baja por debajo de los 40 °C. Su ámbito de trabajo es: los intercambiadores de calor E102 y E103, así como los equipos auxiliares y las válvulas asociadas a ellos. 3.1.4 Proceso de purificación del gas de conversión: El gas de conversión a bajas temperaturas, que contiene hidrógeno, dióxido de carbono y pequeñas cantidades de monóxido de carbono, metanol y agua, pasa por la torre de lavado T102, donde el agua desionizada se utiliza para absorber el metanol no reaccionado. Su ámbito de trabajo es: la torre de lavado T102, el tanque intermedio de agua desionizada V105, el tanque de amortiguación de gases V104, las bombas de alimentación de agua desionizada P102A/B, y los cinco equipos, junto con sus instrumentos y válvulas asociados. 3.2 Principios de las reacciones químicas: La mezcla de metanol y vapor de agua se somete a una reacción de conversión bajo presión y con catalizador, en un horno de conversión. Como resultado de esta reacción se generan hidrógeno y dióxido de carbono. Las ecuaciones de las reacciones son las siguientes: Reacción principal: CH3OH + H2O = CO2 + 3H2 + 49,5 kJ/mol. Reacciones secundarias: CH3OH = CO + 2H2 + 90,7 kJ/mol; 2CH3OH = CH3OCH3 + H2O – 24,9 kJ/mol; CO + 3H2 = CH4 + H2O – 206,3 kJ/mol. La reacción principal es endotérmica; por lo tanto, se utiliza aceite térmico para calentar el sistema desde el exterior. El gas transformado, tras ser enfriado y condensado, entra en la torre de lavado. En la parte inferior de la torre se recoge el metanol y el agua que no han sido completamente transformados, para su uso en ciclos posteriores. El gas transformado en la parte superior de la torre es enviado a un tanque de amortiguación, desde donde pasa al dispositivo de adsorción a presión variable para su separación del hidrógeno. 4.0 Descripción del proceso: Para más información, consulte el diagrama de tuberías y instrumentación del proceso de producción de hidrógeno a partir de la pirólisis del metanol (número de diagrama: 0769-32-101). El agua desionizada proveniente del exterior entra en el tanque intermedio de agua desionizada V105 a través de la válvula V1093. Posteriormente, es bombeada hacia la torre de lavado T102 mediante las bombas de alimentación P102A/B. Allí, se absorbe el metanol no condensado. La solución resultante fluye desde la parte inferior de la torre hacia el tanque de almacenamiento de líquido de circulación V103. Las pequeñas cantidades de dióxido de carbono y dimetilo disueltas en la mezcla son eliminadas a través del tanque de almacenamiento de líquido de circulación. El metanol proveniente de los tanques de almacenamiento es transportado por bombas hacia el tanque intermedio de metanol V101. El metanol que sale de V101, gracias a la diferencia de presión, es regulado por FV-101 y medido por FIC101. Luego, se mezcla con el líquido de circulación proveniente del tanque V103. La mezcla resultante es sometida a presión mediante las bombas de alimentación P101A/B y enviada al intercambiador de calor E102, donde se calienta al interactuar con los gases de conversión a alta temperatura. A continuación, pasa por la torre de vaporización T101, donde se vaporiza y se sobrecalienta en el intercambiador de calor E101 hasta alcanzar una temperatura cercana a la temperatura de reacción. Finalmente, entra en el horno de conversión R101, donde tiene lugar la reacción de conversión catalítica. Los gases de conversión a alta temperatura son enfriados en el intercambiador de calor E102 al interactuar con el líquido de alimentación. Después de ser enfriados en el condensador E103, pasan a la torre de lavado T102. El líquido condensado y el líquido de absorción son sometidos a reducción de presión a través de la válvula de control de nivel LV-102, para luego ser devueltos al tanque de almacenamiento V103 y reutilizados. Los gases de conversión son medidos por el caudalímetro FIQ103 y luego regulados en presión por PV-101 antes de ser enviados al tanque de almacenamiento temporal V104, desde donde son enviados al sistema de adsorción por presión variable para su purificación. El catalizador debe ser reducido antes de su uso. En el proceso de reducción, el hidrógeno actúa como gas reductor, mientras que el nitrógeno sirve como gas portador para la dilución. El nitrógeno del proceso circula en el sistema. El gas de reducción entra al intercambiador de calor E102 a través del soplador de tipo Roots, donde intercambia calor con el gas de reducción caliente que proviene del horno de conversión R101. Después de ser sobrecalentado en el intercambiador de calor E101 hasta alcanzar la temperatura adecuada para la reducción, el gas ingresa al horno de conversión R101 para que se produzca la reacción de reducción catalítica. El gas de reducción vuelve a pasar por el intercambiador de calor E102 y, posteriormente, es enfriado y condensado en el enfriador E103. El gas de reducción regresa entonces al soplador de tipo Roots, formando así un ciclo dentro del sistema. El agua condensada fluye hacia la torre de lavado T102 debido a la diferencia de presión, y es eliminada a través de la válvula de descarga. 5.0 Indicadores principales de control del proceso de producción
5.1 Calor de vaporización de las materias primas
5.1.1 Flujo de metanol como materia prima: ~1427 Kg/h
5.1.2 Flujo del líquido de partida: ~3186 Kg/h
5.1.3 Temperatura de entrada en la torre de sobrecalentamiento: ~165°C
5.1.4 Presión en el fondo de la torre de sobrecalentamiento (presión manométrica): 1.30 MPa
5.2 Reacción de conversión
5.2.1 Temperatura de entrada: 200–260°C
5.2.2 Temperatura de reacción: 220–280°C
5.2.3 Temperatura del aceite calorífico: 235–290°C
5.2.4 Temperatura del gas resultante en la salida del intercambiador de calor: 110–140°C
5.2.5 Temperatura del gas resultante en la salida del sistema de enfriamiento: <40°C
5.2.6 Presión de reacción (presión manométrica): ~1.30 MPa
5.3 Separación por lavado con agua
5.3.1 Cantidad de agua utilizada para desalar el gas: 820 Kg/h
5.3.2 Cantidad de líquido en circulación (salida de la torre): ~1764 Kg/h
Composición del líquido en circulación (en % en peso): Metanol: 0–25%
5.3.3 Cantidad de gas resultante en la salida de la torre: ~3968 Nm³/h
Composición del gas resultante (en % en volumen): Hidrógeno: 73–74.5%; Dióxido de carbono: 23–4.5%; Monóxido de carbono: ~0.9%; Metanol: 0.03%; Metano: 0.20%
5.4 Reducción del catalizador
5.4.1 Cantidad de gas utilizado para la reducción: ~3000 Nm³/h
5.4.2 Contenido de hidrógeno en el gas de reducción: 0.5–10%
5.4.3 Temperatura de reducción: 110–230°C
5.4.4 Presión de reducción: ~0.05 MPa
5.5 Otros aspectos
5.5.1 Presión del agua de refrigeración en la sección de entrada: 0.3 MPa
5.5.2 Presión del aire de control en la sección de entrada: 0.4–0.60 MPa
5.5.3 Flujo del aceite calorífico: ~240 m³/h
6.0 Trabajos previos a la puesta en marcha
Todos los trabajos que deben realizarse desde la finalización de la instalación del equipo hasta antes de su puesta en marcha se denominan trabajos previos a la puesta en marcha. Para conducir sin problemas, se deben completar todos los siguientes pasos, uno por uno. 6.1 Inspección y limpieza del lugar: Una vez finalizada la instalación, lo primero que se debe hacer es limpiar el lugar, eliminando todo aquello que no tenga relación con la instalación. En particular, en las vías de importación y exportación, los pasillos de seguridad e incendios deben estar despejados. De acuerdo con los requisitos del diseño, se realiza una inspección detallada de todo el sistema, comparándolo con los planos. Se verifica si los equipos, tuberías, válvulas, instrumentos, sistemas eléctricos y elementos de construcción cumplen con los requisitos establecidos en el diseño ； Verificar si hay errores en las conexiones de conexión externa; si los hay, deben corregirse de inmediato. Es necesario prestar especial atención a la verificación de que las instalaciones relacionadas con la seguridad cumplan con las normas de seguridad y estén en buen estado, como los rociadores de incendios, extintores, válvulas de seguridad, dispositivos antifuego, tuberías de alivio de presión y las instalaciones eléctricas a prueba de explosiones. Mientras se limpia el lugar, también es necesario organizar y archivar toda la documentación técnica relacionada con el diseño y la construcción: planos, documentos, modificaciones realizadas en el sitio, instrucciones de uso y muestras del producto. 6.2 Limpieza del sistema. El objetivo de esta limpieza es eliminar los residuos que provienen del propio equipo y de las tuberías, o aquellos que quedan tras su instalación. De este modo, se garantiza la calidad del producto una vez que el sistema está en funcionamiento, y se evitan obstrucciones en válvulas, tuberías e instrumentos, lo cual podría afectar negativamente la producción e incluso causar accidentes de seguridad. Antes de realizar la limpieza por soplado, se deben desmontar o tapar con tapones las válvulas, instrumentos, medidores de caudal por rotación, medidores de nivel y mirillas que no necesiten ser limpiados o que no puedan serlo. Una vez finalizada la limpieza, se vuelven a instalar en su lugar. En los equipos de tuberías que no requieren purga, se deben instalar tapas de cierre para evitar que entren suciedades. Durante el proceso de soplado, se debe golpear con un martillo pequeño las uniones soldadas, a fin de eliminar por completo las escorias. Este dispositivo debe ser purgado sección por sección con aire de presión, siendo que la presión de purga no debe superar la presión del ensayo de estanqueidad; sin embargo, es deseable que la velocidad del flujo dentro del tubo de purga sea superior a 20 m/s. La prueba de purga se realiza colocando una tabla de madera cubierta con tela blanca o papel blanco frente a la salida de aire durante 3 a 5 minutos; si no se observan manchas en la tabla, se considera que el resultado es satisfactorio. 6.3 Prueba de estanqueidad. El objetivo de la prueba de estanqueidad es verificar si los equipos, válvulas, tuberías, instrumentos, bridas de conexión y soldaduras están bien sellados, y si hay alguna fuga. En las pruebas de estanqueidad se utiliza aire comprimido, y la presión de prueba suele ser 1,15 veces la presión de operación máxima. Bajo la presión de medición, se mantiene durante 1 hora; si la presión no disminuye, se considera que es satisfactorio. Dado que los principales materiales de este dispositivo, el metanol y el hidrógeno, son sustancias inflamables, explosivas y tóxicas, en las pruebas de estanqueidad también es necesario determinar la tasa de fugas. La presión de prueba para la medición de la tasa de fugas es la presión de diseño, y el tiempo de prueba es de 24 horas. Se considera que el resultado es satisfactorio cuando la tasa de fugas es ≤0,5%. La tasa de fugas se calcula mediante la siguiente fórmula: En ella, P1, P2 y T1, T2 representan respectivamente la presión absoluta y la temperatura absoluta (en K) al inicio y al final de la prueba; t es el tiempo de duración de la prueba (en horas). La presión de prueba para verificar la estanqueidad de los diferentes sistemas, así como los sistemas cuya tasa de fugas debe determinarse, se indican a continuación:
**Tabla 1: Requisitos para las pruebas de estanqueidad**
| Número | Nombre del sistema | Presión de prueba (MPa) | Notas |
|--------|-------------------|--------------------------|-------|
| 1 | T101, E101, E102 | Sistema principal | R101, E103, T102; V104, P101, P102 | 1.50. Es necesario determinar la tasa de fugas. |
| 2 | Partes de baja presión: V101, V103, V105 | 0.06 | |
| 3 | Sistema de aceite térmico | 0.69 | |
| 4 | Sistema de agua de refrigeración | 0.50 | |

**6.4 Pruebas individuales de los equipos**
El objetivo de las pruebas individuales es evaluar el rendimiento de los equipos principales y la calidad de su montaje. Estas pruebas se pueden realizar de acuerdo con los requisitos del diseño y las instrucciones de uso. Las pruebas incluyen los siguientes aspectos:
6.4.1 Rendimiento de funcionamiento de cada bomba, caudal transportado y presión de salida ； 6.4.2 En cuanto a la instalación de los instrumentos y al rendimiento de sus indicadores, cuando sea necesario, se debe realizar la calibración de las escalas ； 6.4.3 Calidad de instalación, control, capacidad de ajuste y detección de los distintos sistemas de regulación, así como sus características de ajuste ； 6.4.4 Se debe determinar el volumen de los tanques de almacenamiento de materias primas, de los tanques de medición intermedios, así como de los tanques para almacenar gases y líquidos. En el caso de los tanques de líquidos, es necesario indicar el volumen correspondiente a las marcas del nivel del líquido ； 6.4.5 Calibrar y marcar los valores de caudal correspondientes a las marcas del medidor de caudal ； 6.4.6 ¿Es fácil y sencillo utilizar cada grifo de extinción de incendios y cada extintor? 6.5 Limpieza de tuberías y equipos: Las superficies de las tuberías, equipos, válvulas, etc., presentan numerosas manchas de aceite y suciedad durante el proceso de fabricación. El simple soplado no es suficiente para eliminar estas impurezas. Estas manchas y suciedades, al llegar al catalizador durante la producción, pueden dañarlo; además, si se introducen en los productos, afectarán su calidad. Cuando hay demasiadas impurezas, estas también pueden causar obstrucciones en las tuberías, válvulas e instrumentos, por lo que es necesario eliminarlas. Por lo general, se puede enjuagar con agua limpia. El enjuague debe realizarse de forma continua, y la velocidad del agua debe ser de al menos 1,5 m/s. Se considera que el proceso es satisfactorio cuando el color y la transparencia del agua en la salida son similares a los observados en la entrada. Si la mancha de aceite es grave, primero se debe limpiar con una solución alcalina diluida (menos del 2%), y luego enjuagar bien con agua limpia. 6.6 Aislamiento y pintura 6.6.1 Los equipos, tuberías, etc., que requieren aislamiento, deben ser aislados adecuadamente. Para más detalles, consulte la “Lista de aislamiento térmico de equipos y tuberías”. 6.6.2 Protección contra la corrosión: Las superficies de los equipos y tuberías de este dispositivo están protegidas contra la corrosión mediante pintura. Se aplican dos capas de pintura antioxidante en los equipos aislantes y las tuberías como capa protectora contra la oxidación. En los equipos y tuberías que no son aislantes, se aplican dos capas de pintura antioxidante y, posteriormente, dos capas de pintura final. Los equipos de acero inoxidable no se pintan. 6.6.3 Pintado y marcado: El color de la capa protectora contra la corrosión en los equipos y tuberías puede determinarse según las circunstancias. Según las normas establecidas, este dispositivo cuenta con una pintura de color plateado para los equipos estacionarios, y una pintura de color verde claro para las bombas y otros equipos similares. Los tubos de agua de enfriamiento y de extinción de incendios se pintan con esmalte verde; los tubos de materiales para procesos, con esmalte rojo; y el aire para instrumentos, con esmalte azul oscuro. Después de aislar y pintar el equipo, se debe indicar en un lugar visible su nombre y su número de identificación. En el caso de las tuberías que transportan materiales importantes, también se debe señalar la dirección del flujo de dichos materiales. 6.7 Prueba de funcionamiento en estado frío. El objetivo de la prueba de funcionamiento en estado frío es evaluar la capacidad de control automático de los equipos y instrumentos en condiciones operativas. En las pruebas en estado frío, el material gaseoso se sustituye por aire, y el material líquido se sustituye por agua. Primero, se realizan pruebas de funcionamiento en etapas separadas, y finalmente, se lleva a cabo una prueba de funcionamiento en estado frío para todo el sistema. Se puede proceder siguiendo los siguientes pasos. 6.7.1 Encender todos los instrumentos, dispositivos de regulación y equipos de transmisión, y conectarlos a la corriente eléctrica ； 6.7.2 Encender las bombas de infusión y ajustar el caudal para suministrar agua a los equipos correspondientes ； 6.7.3 De acuerdo con los requisitos de operación normales, se deben ajustar los diferentes puntos de control y se deben hacer registros en el momento oportuno. De esta manera, el personal encargado de la operación podrá familiarizarse con las mismas y estar preparado para enfrentar posibles accidentes. 6.8 Secado: Una vez completadas las tareas mencionadas anteriormente, los preparativos antes de arrancar el vehículo están prácticamente terminados. Abra la válvula de drenaje del tubo del dispositivo para vaciar todo el agua. Dado que los sistemas de reacción, de reducción y de aceite térmico no permiten la presencia de agua, es necesario secarlos. 6.9 Puesta en marcha de la caldera a base de aceite térmico. Una vez completadas las tareas mencionadas anteriormente, el equipo encargado de la caldera a base de aceite térmico debe realizar una prueba de funcionamiento antes de instalar el catalizador. Las instrucciones detalladas para este proceso se encuentran en el manual de uso de la caldera a base de aceite térmico. Es necesario medir el caudal del aceite térmico, entre otros parámetros, con el fin de garantizar un suministro adecuado de calor durante su funcionamiento normal. 7.0 Procedimientos de operación 7.1 Preparativos antes de iniciar la operación 7.1.1 Preparativos e inspecciones generales 1. Se debe verificar el suministro de agua, electricidad, vapor, agua dulce, aire para instrumentos, nitrógeno, hidrógeno y gas combustible. También es necesario ponerse en contacto con los departamentos correspondientes para asegurarse de que se cumplan los requisitos en cuanto a cantidad y calidad del suministro. 2. Cerrar todas las válvulas de drenaje, válvulas de descarga de residuos, válvulas de alivio, válvulas de alimentación y válvulas de muestreo. Abrir las válvulas principales de entrada de agua de refrigeración, aire para instrumentos, etc., en la sección de proceso. 3. Notificar a la sala de calderas de aceite térmico que se prepare para ponerla en marcha, y coordinar para determinar el momento exacto de inicio, así como los requisitos en cuanto a calidad y cantidad (presión, temperatura, caudal, etc.). 4. Notificar al laboratorio de análisis que se prepare para realizar el trabajo de análisis de control de producción. 5. Verificar el estado de los equipos de propulsión, así como si la alimentación eléctrica y neumática de todos los instrumentos, además de las señales que emiten, funcionan correctamente. 6. Implementar usuarios del producto. Dado que el catalizador de conversión no debe detenerse con frecuencia durante el proceso, si el usuario no ha tomado las medidas necesarias, no debe apresurarse a arrancar el vehículo. 7. Verificar que los equipos de extinción de incendios y de seguridad estén en buen estado y completos. 8. Los operadores, analistas, personal de gestión y de mantenimiento deben recibir formación técnica y superar las pruebas correspondientes antes de poder desempeñar sus funciones. 7.2 Procedimiento de puesta en marcha del motor: El procedimiento de inicio de operación debe realizarse una vez finalizada la reducción del catalizador, sin ningún intervalo de tiempo. La reducción catalítica se describirá en detalle en el punto 7.4. El orden de puesta en marcha general es: puesta en marcha de la torre de lavado, puesta en marcha de la torre de vaporización, puesta en marcha del horno de conversión y aumento de presión en el sistema. Una vez finalizada la reducción, cierre las válvulas del sistema de reducción V1058, V1069 y V1046. Abra el horno de conversión y cierre todas las válvulas en la línea de descarga posterior a V104. Cierre también la válvula anterior a R101, V1051. De esta manera, estará listo el sistema para ser puesto en marcha. 7.2.1 Preparación 1. Verificar que las herramientas y los equipos de protección estén completos y en buen estado. 2. Verificar si los equipos de propulsión funcionan correctamente, lubricar los puntos correspondientes según lo establecido y girar el eje del motor varias veces. 3. Verificar si los instrumentos de medición y control están en buen estado y funcionando correctamente; además, encender los interruptores de alimentación eléctrica y de suministro de gas de dichos instrumentos. 4. Notificar al almacén de metanol y a la estación de agua desionizada que envíen los materiales primos a esta instalación. Llevar el nivel de líquido en el tanque intermedio de metanol V101 y en el tanque intermedio de agua desionizada V105 al ~90%, y detener el suministro. 5. Todas las válvulas e instrumentos del sistema de reducción del catalizador deben mantenerse en el mismo estado en que se encontraban durante el arranque del equipo (para conocer el estado específico, consulte la sección 7.4: Uso y protección del catalizador). 6. Notificar al equipo del horno a base de aceite térmico para que se prepare para su puesta en marcha. 7. Determinar la cantidad de material a introducir al sistema durante la conducción del vehículo, y definir la relación entre esa cantidad y los diferentes parámetros. 7.2.2 Puesta en marcha de la torre de lavado con agua 1. Abrir la válvula de descarga del tanque intermedio de agua desalada V105, las válvulas de entrada P102A/B y la válvula de derivación. Encender las bombas P102A/B para asegurarse de que funcionen correctamente. 2. Abrir las válvulas de salida de la bomba P102A/B y cerrar las válvulas de derivación de P102A/B. 3. Cuando se establece un nivel de líquido en el tanque inferior de la torre de lavado T102, se abre la válvula de derivación V1080 que está junto a la válvula de control de descarga del tanque inferior de T102. De esta manera, el agua desalinizada es enviada al tanque de almacenamiento de líquido circulante V103. Luego, se abren las válvulas V1081 y V1082, que se encuentran antes y después de la válvula de control, mientras que se cierra V1080. La válvula LV-102 se utiliza para controlar el nivel de líquido en T102, manteniéndolo entre el 30% y el 40%. 7.2.3 Puesta en marcha de la torre de vaporización 1. Se abren las válvulas de salida del tanque intermedio de metanol V101, así como las válvulas situadas antes y después de FIC102 y FV-101. También se abre la válvula de salida del tanque de líquido de circulación V103, para que se mezcle el agua con el metanol. Se abren además las válvulas de entrada de las bombas P102A/B, así como las válvulas de derivación. Se pone en marcha la bomba P102A/B y se ajusta el caudal para que FIC102 funcione correctamente. 2. Abrir las válvulas de salida P102A/B y cerrar las válvulas de derivación P102A/B; ajustar la escala de la bomba de alimentación para suministrar metanol al sistema. Se tomaron muestras en el punto de muestreo A102 para su análisis; además, se ajustó el flujo de metanol utilizado como materia prima mediante el dispositivo FV-101, con el fin de que la proporción entre agua y metanol alcanzara los valores deseados. 3. Cuando el nivel del líquido en la parte inferior de la torre de vaporización T101 llega al 10%, se abre la válvula de alivio en la parte superior de la torre. A continuación, se abre lentamente la válvula de entrada del aceite térmico en la parte inferior de la torre T101, V1039, y se cierran algunas de las válvulas de derivación, V1038. De esta manera, se regula la cantidad de aceite térmico que entra a la torre de vaporización. Cuando la cantidad de gas que se emite desde la parte superior de la torre se estabiliza, se cierran algunas de las válvulas de alivio en la parte superior de la torre de vaporización. Se abren entonces las válvulas de drenaje V1048 y V1049, ubicadas en la parte inferior del sobrecalentador E101. Cuando ya no hay gotas líquidas que salir, se cierran estas válvulas de drenaje. Una vez hecho esto, se puede proceder con el arranque del horno de conversión. 7.2.4 Puesta en marcha del horno de conversión 1. Abrir la válvula de entrada V1051 del horno de conversión R101; cerrar por completo las válvulas de alivio en la parte superior de la torre de vaporización. De esta manera, se suministra gas reactante de metanol y agua al horno de conversión R101. 2. Estabilizar la temperatura del horno a base de aceite térmico en 230 °C, verificar que los equipos, tuberías, válvulas e instrumentos funcionen correctamente, y observar la relación entre los diferentes parámetros del proceso. Si no hay anomalías, se puede proceder a aumentar la presión del sistema. 7.2.5 Aumento de la presión del sistema: 1. Abrir la válvula de regulación de presión del sistema, PV-101, así como las válvulas que se encuentran antes y después de ella; cerrar la válvula de derivación. Cierre lentamente la válvula PV-102 para que el sistema aumente su presión, hasta alcanzar los 1,30 MPa. Atención: Es necesario asegurar que el gas de alimentación pase en cantidades adecuadas a través del lecho catalítico, por lo que la válvula de regulación de presión del sistema no puede estar completamente cerrada. 2. Ajustar la apertura de la válvula de regulación de presión del sistema, PV-101, para mantener estable la presión del sistema y la cantidad de gas resultante de la conversión. 3. Verificar la cantidad de líquido de materia prima que se introduce, así como la proporción entre agua y metanol, para que se cumplan los valores requeridos ； Verificar la cantidad de gas de conversión; regular el caudal del aceite térmico que entra en la parte inferior de la torre T101 a través de la válvula LV-101, y mantener el nivel del líquido en el fondo de la torre T101 entre el 15% y el 30%. 4. Ajustar el FV-101 para que la cantidad de metanol se mantenga estable y alcance los valores deseados; además, ajustar la escala del P102 para que el nivel del líquido en V103, indicado por Lia103, también se mantenga estable. En este momento, se ha completado el proceso de puesta en marcha del sistema. Al observar el funcionamiento del sistema en su conjunto, si no hay anomalías, se pueden realizar las siguientes acciones para que el sistema vuelva a funcionar normalmente. 7.2.6 Estabilidad del sistema: 1. Verificar la cantidad de agua de refrigeración en el enfriador E103, de modo que la temperatura del gas transformado que entra en la torre de lavado T102 sea ≤ 40°C. 2. Verificar la composición del gas de conversión en la salida del tanque de amortiguación, ajustar la proporción entre agua y metanol, y controlar que los niveles de monóxido de carbono, metanol y agua en el gas de conversión cumplan con los valores requeridos. 3. Una vez que el funcionamiento de todo el sistema sea estable, se podrá enviar el gas transformado al dispositivo PSA-H2 del siguiente tramo de la planta. 7.3 Operación normal: Una vez que todo el sistema esté en funcionamiento, se puede pasar gradualmente a la operación normal. 7.3.1 Establecimiento y mantenimiento del estado de operación normal 1. Se realizan ajustes adecuados en los parámetros de cada punto de control, en función de la cantidad de líquido de partida, el flujo de gas de conversión, la proporción entre agua y metanol, el nivel de líquido en la torre de vaporización, la temperatura del aceite térmico, la composición del gas de conversión, la composición del líquido en circulación, así como de otros parámetros relevantes, con el fin de mantener el sistema dentro de los rangos normales de operación. 2. Determinar el caudal de metanol según la cantidad de gas a transformar y la proporción entre agua y metanol; luego, poner en modo de ajuste automático a FV-101. 3. Ajuste la escala de P-101 según el caudal de los materiales necesarios. 4. Según el nivel de líquido que se requiere en la torre de lavado, ajustar el caudal de P-102 para mantener estable el nivel de líquido en V103. 5. Según el caudal del líquido de circulación, se pone en modo de ajuste automático a LV-102. 6. Ajustar la válvula de entrada de agua del enfriador E103, de modo que la temperatura del gas de conversión al salir de E103 sea inferior a 40 °C. 7. Una vez que el caudal de gas transformado por el sistema se estabilice, se activará la regulación automática de la presión del sistema PV-101. 8. Ajustar adecuadamente la temperatura del aceite térmico que ingresa al sistema, en función de la cantidad y composición del gas a transformar. 9. Se elimina continuamente una pequeña cantidad de aguas residuales a través de la válvula de descarga situada en la parte inferior de la torre de vapor; la cantidad eliminada se mantiene entre 15,0 y 20,0 kg/h. Todo el sistema está funcionando de manera normal y estable. Cuando el sistema funciona normalmente, se deben registrar puntualmente los parámetros de operación y se debe realizar una inspección periódica de todos los puntos de control, equipos, instrumentos, válvulas, etc., para verificar si se encuentran en estado normal. En caso de detectarse algún problema, es necesario identificar rápidamente su causa y tomar las medidas necesarias para solucionarlo y mantener al sistema en funcionamiento adecuado. 7.3.2 Procedimiento de parada normal 1. Se detiene la calefacción del horno a base de aceite térmico; se mantiene el ciclo del mismo. Una vez que la temperatura de reacción desciende por debajo de los 200 °C, se deja de suministrar aceite térmico al dispositivo de producción de gas. En ese momento, se abre la válvula de cortocircuito dentro del dispositivo que contiene el aceite térmico. El cese de operación del horno a aceite térmico se realiza de acuerdo con los requisitos establecidos para ello. 2. Mientras el horno a aceite térmico se enfría, se debe ajustar manualmente la válvula de regulación de presión del sistema, PV-101, para que la presión del sistema baje gradualmente hasta los 0,4 MPa (o bien se puede abrir el tanque de amortiguación de gas V104; el gas resultante puede utilizarse como sustituto en el horno de conversión. También se puede abrir la válvula de alivio en la parte superior de la torre de lavado T102 para reducir la presión). 3. Cerrar la válvula V1051 que conduce al horno de conversión; abrir lentamente la válvula de alivio en la parte superior de la torre de vaporización, V1044. De esta manera, la presión en el sistema anterior a la torre de vaporización disminuye hasta alcanzar la presión atmosférica. 4. Mientras se reduce la presión en el sistema de torres de vaporización, se detienen los equipos P101A/B, y cesa el suministro de material al sistema. 5. El sistema posterior al horno de conversión continúa perdiendo presión; cuando esta llega a 0,2 MPa, se cierran las válvulas situadas antes y después de la válvula PV-101, así como la válvula de derivación. 6. Detener P102A/B; dejar de suministrar agua desionizada a T102. Cierre la válvula de descarga del tanque de la torre T102. 7. Se realizó el reemplazo de los sectores anteriores y posteriores del horno de conversión R101, respectivamente, con nitrógeno o con el gas de amortiguación V104. Teniendo en cuenta el efecto de la disminución de temperatura en la presión del sistema, finalmente se mantuvo la presión en los distintos sectores del sistema a 0,2 MPa, utilizando nitrógeno o hidrógeno. Una vez que el aceite térmico alcanza la temperatura deseada, se detiene la bomba de circulación del mismo. Si se realiza un estacionamiento a largo plazo, se utiliza nitrógeno a presión para volver a introducir el aceite térmico en el tanque de almacenamiento. 8. Se deben aplicar medidas de protección o de inactivación al catalizador (para las operaciones específicas, véase 7.4 Uso y protección del catalizador). 7.3.3 Operación de parada de emergencia 1. Se debe realizar una operación de parada de emergencia en cualquiera de las siguientes situaciones: (1) Apagón eléctrico. (2) Interrupción del suministro de agua de refrigeración. (3) Explosión o rotura de equipos y tuberías, así como incendios. (4) Fugas graves de aire o líquido en equipos, tuberías o bridas, que no pueden ser reparadas. (5) Falla en los instrumentos de control importantes. 2. Pasos a seguir: (1) Se debe notificar de inmediato al sistema de aceite térmico para que deje de funcionar. También se debe abrir la válvula de cortocircuito dentro del sistema de aceite térmico, a fin de detener el suministro de aceite térmico al sistema de producción de gas. (2) Cerrar la válvula de entrada del horno de conversión V1051, para separar el sistema de vaporización del sistema de reacción. Se debe liberar adecuadamente la presión en el sistema posterior al horno de conversión. El sistema de vaporización puede mantener la presión estable. (3) Detener las bombas de alimentación de materia prima P101A/B. (4) Detener las bombas de alimentación de agua desalinizada P102A/B. (5) Se deben aplicar medidas especiales de protección al catalizador (para las operaciones específicas, véase 7.4 Uso y protección del catalizador). (6) Se deben determinar las causas del accidente antes de tomar medidas adicionales. 7.4 Uso y protección del catalizador 7.4.1 Limpieza y preparación del horno de conversión 1. Se deben retirar las aberturas superiores e inferiores del horno de conversión. Primero, se debe verificar si la calidad del horno cumple con los requisitos establecidos. Luego, es necesario eliminar todo tipo de óxido y suciedad que se encuentre en los sellos superiores e inferiores del horno, así como dentro de los tubos y en las placas relacionadas con ellos. Si es necesario, se puede realizar un tratamiento con ácido o agua para limpiarlo completamente. Después, se debe secarlo bien para que no quede ningún rastro de óxido o suciedad. 2. En la placa inferior, se colocan 2 capas de malla de alambre de 12 mallas, según las especificaciones requeridas. Luego, se llenan dicha placa con bolas de cerámica de alúmina de diámetro Φ10～12 mm, que ya han sido lavadas y secadas. La superficie superior de estas bolas debe quedar nivelada; además, debe haber un espacio de 10～15 mm entre la superficie superior de las bolas y la superficie inferior de la placa del horno de conversión. 3. Volver a instalar las tapas inferiores y superiores con sus orificios de inspección. Se debe realizar una prueba de estanqueidad en el horno de conversión. Una vez confirmado que las bridas de los orificios de inspección de la tapa inferior no presentan fugas, se puede liberar la presión y prepararse para cargar el catalizador. 7.4.2 Carga y descarga del catalizador 1. Preparación (1) Verificar que las herramientas de mantenimiento y los equipos de protección estén completos y en buen estado. (2) Prepare herramientas especiales como medidores, embudos y reglas para el transporte del catalizador. (3) Se realiza una inspección de calidad del catalizador antes de su uso; se utilizan tamices de acero con mallas de 6 a 10 para eliminar los fragmentos pequeños del catalizador y reservarlos para otro uso. Los catalizadores que se han contaminado de forma incorrecta durante el transporte o el almacenamiento, o que se han dañado por la exposición al agua, generalmente no pueden ser utilizados. Solo se puede introducir en el horno de conversión cuando se confirma que la calidad del catalizador cumple con los requisitos. 2. Instalación del catalizador: (1) Retirar la tapa de inspección del horno de conversión y verificar nuevamente si su interior está limpio. Si no cumple con los requisitos, es necesario limpiarlo de nuevo. Revisar cada tubo de reacción para detectar cualquier anomalía, como obstrucciones. (2) Se carga el catalizador en volúmenes determinados, uno por uno, y se marca cada uno de ellos, para evitar que se olvide cargarlo o que se vuelva a cargar. (3) Al cargar, no se debe apresurarse, para evitar que se produzca el fenómeno de formación de puentes. Cuando esto ocurra, es necesario hacer marcas y actuar de inmediato. (4) Una vez completado el llenado cuantitativo, se debe verificar uno por uno si hay algún elemento que no haya sido colocado. Una vez confirmado que no hay elementos faltantes y que el problema de formación de puentes entre los elementos se ha resuelto. Si es necesario, se puede añadir más cantidad para garantizar que la dosis de catalizador en cada tubo sea prácticamente igual. (5) Una vez que todo esté cargado, se deben instalar los orificios de inspección y las tuberías en la parte superior del horno de conversión. Nota: Una vez finalizada la carga del catalizador, se debe realizar una prueba de estanqueidad en el horno de conversión, según lo establecido, para asegurarse de que no haya fugas en las bridas de los orificios de inspección de la cubierta del horno ； Retire el filtro que se encuentra en la parte inferior del horno de conversión, limpie los residuos que hay en la malla y vuelva a instalar el filtro ； Se realizan pruebas de estanqueidad en las partes relacionadas del horno de conversión, como los equipos y tuberías que han sido desmontados; si es necesario, se vuelven a realizar pruebas para asegurarse de que la tasa de fugas sea aceptable. 3. Retiro del catalizador: Por diversas razones, puede ser necesario retirar el catalizador. Cuando se trata de un catalizador que ya ha sido reducido o utilizado, es necesario someterlo a un proceso de inactivación antes de retirarlo (para conocer los procedimientos detallados, consulte la instrucción de uso del catalizador). (1) Abrir la entrada en la tapa superior del horno de conversión. (2) Abrir la abertura en la tapa inferior del horno de conversión, para poder retirar las bolas de cerámica de alúmina. (3) El catalizador se irá exponiendo gradualmente a medida que se extraigan las bolas de porcelana; luego, se retirará el catalizador y, posteriormente, se sacará uno por uno el catalizador de los tubos de reacción. (4) Recoger por separado el catalizador y las bolas de cerámica de alúmina, y limpiar bien el horno de conversión. 7.4.3 Sustitución del sistema de reducción Dado que tanto el metanol, que es la materia prima utilizada en este dispositivo, como el hidrógeno, que es el producto obtenido, son sustancias inflamables y explosivas, es necesario sustituir el aire presente en el sistema por nitrógeno antes de iniciar su funcionamiento, de modo que el contenido de O2 sea inferior al 0,5%. En el proceso de reducción del catalizador, se utiliza hidrógeno como gas reductor. Para evitar que la presencia de oxígeno en el sistema provoque procesos repetidos de reducción-oxidación, es necesario que el contenido de oxígeno en el sistema de reducción sea inferior a 0,5%. Asimismo, el contenido de oxígeno en el nitrógeno utilizado como gas reductor debe ser inferior a 0,1%. El reemplazo del sistema se puede realizar en dos pasos. Antes del reemplazo, abra una por una las válvulas correspondientes según la dirección del flujo de aire. 1. Reemplazo por reducción y lavado con agua: El nitrógeno se introduce a través de la válvula de entrada V1032. El nitrógeno recorre el sistema en el siguiente orden: →C101→E102→T101→E101→R101→E102→E103→T102→V104. El exceso de gas se descarga a través de la tubería de vaciado que se encuentra después del tanque V104. 2. Sustitución del sistema de vaporización y de algunas secciones de tuberías (1) Sustitución del sistema de la torre de vaporización T101: Se abre las válvulas de drenaje V1040 y V1041 en la parte inferior de la torre T101 para permitir la salida de gases. Cuando el nivel de O2 en las muestras tomadas de esa zona es ≤0,5%, se cierran las válvulas de drenaje V1040 y V1041. Abrir la válvula de escape en la salida de las bombas P101A/B para purgar el tubo PL103. (2) Sustitución del tubo NH103: Una vez que el sistema haya sido sometido a la sustitución con éxito, se cierra la válvula de salida R101 V1057 y se abre la válvula V1051. Se toma una muestra en el punto de muestreo A103; cuando el contenido de O2 es ≤0.5%, se considera que la sustitución del sistema ha tenido éxito. (3) Sustitución del inflable: Se debe vaciar completamente el gas que se encuentra dentro del inflable V102. Luego, se reemplaza ese gas con nitrógeno, en 2 o 3 ocasiones. De esta manera, el inflable puede ser integrado al sistema. 7.4.4 Operaciones de reducción y pasivación del catalizador 1. Preparación (1) Verificar que todos los equipos, válvulas e instrumentos del sistema de reducción estén en buen estado. Cerrar todas las válvulas y encender los instrumentos, dejándolos listos para su uso. (2) Tener listo el nitrógeno e hidrógeno para la reducción, y que cumplan con los requisitos de control de calidad. (3) Notificar al sistema de aceite térmico y a la sala de análisis que se preparen para iniciar el funcionamiento, así como notificar sobre el suministro de agua de refrigeración. 2. Operación de reducción del catalizador: Antes de utilizar el catalizador, es necesario llevar a cabo su reducción. Dado que los componentes principales de este catalizador son CuO-ZnO-Al2O3, es el cobre puro y activo el que desempeña un papel fundamental en la reacción de conversión. En el proceso de reducción, se utiliza hidrógeno como gas reductor, y nitrógeno como gas portador. La reacción de reducción es una reacción fuertemente exotérmica, por lo que la proporción entre hidrógeno y nitrógeno, así como la velocidad de flujo del gas de reducción, deben cumplir con los requisitos establecidos. La ecuación de la reacción de reducción es: CuO + H2 → Cu + H2O. El catalizador contiene aproximadamente un 5% de agua física; durante el proceso de reducción se genera una pequeña cantidad de agua, la cual debe ser condensada y eliminada posteriormente. La bomba de rotores de este proceso proporciona la energía necesaria para el ciclo del gas de reducción. La operación de reducción es la siguiente: (1) Se abre la válvula del sistema de reducción; el flujo de aire en el ciclo de reducción del catalizador es el siguiente: NH102→E102→E101→R101→E102→E103→NH101. Abra las válvulas V1034 y V1035 para llenar el bolsa de aire V102 con nitrógeno hasta alcanzar el 80% de su capacidad. (2) Encender el soplante rotativo para restablecer la circulación de gas en el sistema. (3) Abrir las válvulas de entrada y salida de agua de refrigeración E103. (4) Abrir la válvula de entrada del aceite térmico en el horno de conversión R101 ； Abrir la válvula de entrada de aceite térmico en el tanque de la torre T101, V1039; cerrar la válvula de cortocircuito V1038. Encienda la bomba de circulación del aceite térmico para que el sistema de aceite térmico circule. (5) Verificar si los sistemas de reducción y el sistema de aceite térmico funcionan correctamente. Si no hay anomalías, se notificará al sistema de aceite térmico que aumente la temperatura según el procedimiento de reducción del catalizador. (6) Cuando la temperatura del aceite térmico alcanza los 160 °C, se abre V1038 y se cierra la válvula de entrada de aceite térmico en el fondo de la torre T101, V1039. (7) La operación de reducción se realiza siguiendo las instrucciones de uso del catalizador. (8) Durante el proceso de reducción, se debe verter periódicamente el agua de condensación en la válvula de descarga situada en el fondo del tanque T102. Se debe reabastecer el sistema regularmente con nitrógeno e hidrógeno. (9) Una vez finalizada la reducción del catalizador, se procede al cierre normal del sistema siguiendo los siguientes pasos: a) Cerrar las válvulas de entrada de hidrógeno y nitrógeno. b. Detener el soplador de Roots. c. Cierre de las válvulas del sistema de gas de reducción V1058, V1069, V1046. En este momento, se puede pasar a la operación de carga y puesta en marcha del horno de conversión. (10) Cuando se reduce el catalizador, es necesario detener la operación de emergencia en caso de que ocurra algún accidente. Su funcionamiento es el siguiente: a) Se detiene el suministro de hidrógeno. b. Detener la calefacción con aceite térmico y mantener el ciclo del mismo. c. Identificar la causa antes de tomar medidas adicionales. En caso de que se trate de una falla temporal, una vez resuelta, se puede reanudar la operación normal ； Si se necesita estacionamiento a largo plazo, según sea el caso, se aplica protección con nitrógeno o se realiza un proceso de pasivación. 3. Procedimiento de inactivación del catalizador: Todo catalizador que haya sido reducido en exceso (incluso aquellos que no hayan sido reducidos por completo) debe ser inactivado antes de ser retirado. También es necesario realizar este proceso de inactivación cuando la producción se detiene por un período prolongado, con el fin de proteger al catalizador. Antes de la pasivación, el reactor debe mantenerse a presión positiva; está prohibido que entre aire. El sistema de pasivación es el mismo que el sistema de reducción; las válvulas se abren o cierran de la misma manera. Tanto el proceso de pasivación como el proceso de reducción son reacciones exotérmicas intensas; por lo tanto, es necesario prestar atención a la proporción entre nitrógeno y oxígeno, así como al volumen de aire en circulación dentro del sistema. La temperatura durante el proceso de pasivación es inferior a 60 °C, por lo que no se necesita calefacción externa. La operación de pasivación se realiza según las instrucciones de uso del catalizador. 7.4.5 Protección del catalizador 1. En cualquier caso, la temperatura de la capa de catalizador no debe superar los 300 °C. 2. El catalizador una vez reducido debe mantenerse alejado por completo del oxígeno o del aire. 3. Al utilizar el catalizador, se debe evitar en lo posible detenerse a mitad de proceso. Cada vez que el vehículo se detiene, aunque se apliquen medidas de pasivación o protección con nitrógeno, eso afecta la vida útil del catalizador. 4. La elevación y la disminución de la temperatura del catalizador deben realizarse de manera lenta; está prohibido aumentar o disminuir la temperatura rápidamente. 5. Bajo la condición de satisfacer la capacidad de producción y el rendimiento, el catalizador debe operar a bajas temperaturas, lo cual contribuye a prolongar su vida útil. 6. Está estrictamente prohibido que sustancias tóxicas como el azufre, el fósforo y los halógenos entren en el sistema, para evitar la intoxicación del catalizador. 7. Los materiales utilizados en el dispositivo, como el metanol, el agua desionizada, el nitrógeno y el hidrógeno, deben cumplir con los requisitos establecidos; además, es necesario seguir estrictamente los procedimientos de control de calidad. 8. En caso de detectarse alguna anomalía, especialmente en el sistema de reacción, se debe detener inmediatamente la máquina para realizar un análisis y una inspección. Solo después de resolver el problema se puede volver a ponerla en marcha. 7.4.6 Operaciones de protección especial: Por lo general, se utilizan medidas de protección especial en caso de parada de emergencia. También se pueden emplear estas medidas en caso de una parada normal, pero si la parada es prolongada, entonces se puede recurrir a operaciones de pasivación para proteger el catalizador. 1. En el sitio del horno de conversión, debe haber siempre de 2 a 3 botellas de nitrógeno puro. Además, cuenta con un regulador de presión de nitrógeno, el cual está conectado por tuberías a la válvula de entrada especial para el nitrógeno de protección en la entrada del horno de conversión. 2. Cuando sea necesario aplicar una protección especial, primero se debe reducir la presión del sistema a 0,2 MPa (con una temperatura del aceite térmico por debajo de 200 °C). A continuación, se cierran las válvulas de entrada y salida de R101. Se abren las válvulas de entrada de nitrógeno V1032 y V1053A/B. Se activa el regulador de presión de nitrógeno para mantener la presión de salida entre 0,2 y 0,3 MPa. Se abre también la válvula de purga V1056 en la línea de salida de R101, y se utiliza nitrógeno en cantidad de unos 20 m³ para reemplazar el contenido del reactor. Finalmente, se cierra la válvula V1056 y se sella el reactor. 3. Luego, el sistema se enfría naturalmente y se ajusta gradualmente la válvula de regulación de nitrógeno, manteniendo la presión en la salida de dicha válvula entre 0,05 y 0,3 MPa (para garantizar que haya presión positiva dentro del horno de conversión), hasta que finalice la protección especial del horno. Atención especial: durante todo el proceso de protección especial, es necesario asegurarse de que no se genere presión negativa dentro del horno de conversión. 8.0 Puntos clave relacionados con la protección del medio ambiente y la seguridad 8.1 Este proceso utiliza un sistema de circulación interna. Excepto durante los períodos de parada o mantenimiento, en condiciones normales de operación no se emiten contaminantes. Solo se libera una pequeña cantidad de gases que contienen CO2 y metanol desde el tanque de almacenamiento de líquido en circulación V103; la cantidad es de 2 a 5 Nm3/h. La composición de estos gases es la siguiente: Componente: CO2, CH3OH, H2O. Porcentaje volumétrico: 91.11%, 1.98%, 6.91%. Dado que la cantidad de gas es pequeña, no es tóxico y puede ser liberado directamente en la atmósfera. 8.2 En la parte inferior de la torre de vaporización T101, se descarga periódicamente una pequeña cantidad de aguas residuales que contienen metanol; su concentración es inferior al 0,5%, además de pequeñas cantidades de ácidos, álcalis y otros contaminantes. El 99,5% de estas aguas está compuesto por agua. Dada la pequeña cantidad que se descarga, en promedio entre 15,0 y 20,0 kg/h, estas aguas pueden ser vertidas directamente en las redes de alcantarillado después de ser diluidas. 8.3 Protección de seguridad: Los principales materiales utilizados en esta sección son el metanol y el hidrógeno, que son sustancias inflamables, explosivas y tóxicas. Por lo tanto, está estrictamente prohibido que haya fugas o derrames en las tuberías y equipos del sistema. Además, es necesario que haya una buena ventilación dentro del taller. El metanol causa daños graves en el nervio óptico humano; en casos severos, puede llevar a la ceguera. Por lo tanto, es necesario utilizar siempre los equipos de protección adecuados durante las operaciones y mantenimientos, para evitar que el metanol entre en contacto con los ojos. Está estrictamente prohibido el uso de fuego en este dispositivo; para realizar cualquier trabajo que implique el uso del fuego, se requiere un permiso especial. 9.0 Procedimiento de análisis: Este dispositivo utiliza metanol y agua desionizada como materias primas. Bajo la acción de un catalizador, el metanol se transforma en gas de conversión; posteriormente, mediante separación por adsorción a presión variable, se obtiene hidrógeno puro. Este procedimiento incluye el análisis de reducción del catalizador, el análisis de la solución de materia prima, el análisis de control del proceso de conversión del metanol y el análisis de impurezas en el hidrógeno obtenido como producto. Requisitos de análisis: Durante la conducción normal, se debe analizar al menos una vez cada ocho horas la concentración del líquido reactivo, la concentración del líquido en circulación y los componentes del gas de conversión. Los resultados de los análisis deben entregarse al personal encargado del proceso, a fin de garantizar el funcionamiento adecuado de la instalación. Durante la reducción del catalizador, se analizan las composiciones del gas de reducción cada media hora, y los resultados de los análisis se entregan al personal encargado del proceso. 9.1 Preparativos antes de conducir 9.1.1 Ajuste del equipo: Se deben ajustar los diferentes parámetros del equipo según las instrucciones de uso, para verificar si funciona correctamente. 9.1.2 Tratamiento de las columnas cromatográficas: Se lavan dos columnas cromatográficas, con un diámetro interno de 3 milímetros y una longitud de 2 metros, utilizando soluciones de 10% de NaOH y 10% de HCl. Luego, se las lava con agua, y finalmente con etanol anhidro. Después, se secan con una bomba de vacío para su posterior uso. 9.2 Análisis del proceso de reducción del catalizador: De acuerdo con los requisitos del proceso, se utiliza una mezcla de hidrógeno y nitrógeno para la reducción del catalizador. El contenido de hidrógeno aumenta gradualmente, desde el 0,5% hasta el 10%. Finalmente, el contenido de hidrógeno en la entrada y salida del horno de conversión es igual; así, termina el proceso de reducción. Este proceso dura aproximadamente 56 horas. Requisitos para la mezcla de hidrógeno y nitrógeno: Se exige que el contenido de oxígeno en el hidrógeno y el nitrógeno utilizados sea inferior al 0,2%. Por lo tanto, es necesario medir primero el contenido de oxígeno en cada uno de estos gases, así como durante el proceso de purificación del sistema de procesamiento. 9.3 Análisis de las materias primas: Los requisitos del proceso exigen que, en la solución acuosa de metanol que ingresa al vaporizador, el contenido de metanol sea del 48-52%. 10.0 Procedimientos de seguridad 10.1 Introducción: Este equipo de producción utiliza un proceso de conversión de metanol en vapor para la producción de hidrógeno, diseñado por el Instituto de Diseño Huaxi de Shanghái. Sección de adsorción por presión diferencial PSA: 3.5 Operación de la unidad PSA. 3.5.1 Tareas y objetivos. El gas que sale del tercer tanque de separación contiene aproximadamente el 6% de metano, el 3% de monóxido de carbono y el 18% de dióxido de carbono. Tanto el metano como el monóxido de carbono tienen un alto valor calorífico. Además, tanto el monóxido de carbono como el dióxido de carbono son sustancias tóxicas para los dispositivos que utilizan hidrógeno. El objetivo de la unidad PSA es eliminar estas sustancias tóxicas, obteniendo así hidrógeno de alta pureza, superior al 99%. El metano y el monóxido de carbono, por su parte, se eliminan como gases residuales del proceso PSA y se utilizan como combustible, permitiendo así recuperar su energía térmica. 3.5.2 Principios y métodos del proceso (1) Principios del proceso La tecnología de adsorción por presión variable se basa en la adsorción física de las moléculas gaseosas en las superficies internas de los adsorbentes (sustancias sólidas porosas). Se aprovechan las propiedades de estos adsorbentes: su capacidad para absorber fácilmente componentes con punto de ebullición alto bajo la misma presión, mientras que tienen dificultades para absorber componentes con punto de ebullición bajo. Además, la cantidad de componente absorbido aumenta a altas presiones (componentes adsorbidos), mientras que disminuye a bajas presiones (componentes desorbidos). Se hace pasar el gas reactivo a alta presión a través de un lecho de adsorbente; de este modo, los componentes impuros con punto de ebullición alto se adsorben selectivamente, mientras que el hidrógeno, cuyo punto de ebullición es bajo, no se adsorbe fácilmente y pasa a través del lecho de adsorbente, lográndose así la separación entre el hidrógeno y los componentes impuros. Luego, bajo presión reducida, se desprenden los componentes impuros que estaban adsorbidos, lo que permite que el adsorbente sea regenerado y pueda volver a utilizarse para separar impurezas en la próxima ocasión. El proceso de adsorción a presión variable consiste en purificar el hidrógeno eliminando las impurezas mediante adsorción, y luego regenerar el adsorbente desprendiendo esas impurezas a baja presión. En el proceso de adsorción por cambio de presión, la desadsorción de las impurezas presentes en el material adsorbente se logra reduciendo la presión parcial de dichas impurezas. (2) El método utilizado por este dispositivo es el siguiente: ① Reducir la presión en el lecho de adsorción (descarga de presión). ② Enjuagar el lecho de adsorción con los componentes del producto. La Figura 3-5-1 ilustra de manera esquemática los procesos de adsorción y desadsorción en el lecho de adsorción. Desorción a presión atmosférica (ver Figura 3-1). Proceso de aumento de presión (A-B): El lecho adsorbente, después de ser regenerado mediante desorción, se encuentra a la presión más baja del proceso, P1; la cantidad de impurezas adsorbidas en el lecho es Q1 (punto A). Bajo estas condiciones, se eleva la presión hasta la presión de adsorción P3 utilizando los componentes del producto; la cantidad de impurezas adsorbidas en el lecho, Q1, permanece constante (punto B). Proceso de adsorción (B-C): Bajo una presión de adsorción constante, el gas de entrada fluye continuamente hacia la cama de adsorción, mientras que se extraen los componentes del producto. La cantidad de impurezas retenidas en el lecho de adsorción aumenta gradualmente; cuando se alcanza la cantidad de adsorción especificada Q3 (punto C), se detiene la entrada del gas reactivo y la adsorción cesa. En este momento, en el lecho de adsorción todavía queda una parte de adsorbente que no ha absorbido impurezas (si todo el adsorbente ya hubiera absorbido impurezas, la cantidad de adsorción sería Q4, en el punto C’). Proceso de descarga suave (C-D): Se reduce la presión en la dirección desde la cual el gas de entrada se convierte en producto. El gas que sale sigue siendo un componente del producto, y puede ser utilizado para aumentar la presión en otros lechos de adsorción o para su lavado. Figura 3-5-1: Esquema del proceso de adsorción-desorción en el ciclo de adsorción por presión variable. En este proceso, a medida que la presión dentro del lecho disminuye, las impurezas presentes en el adsorbente son desprendidas continuamente. Estas impurezas desprendidas son luego reabsorbidas por el adsorbente que aún no ha absorbido completamente las impurezas. Por lo tanto, las impurezas no salen del lecho de adsorción, y la cantidad de impurezas retenidas en el lecho, Q3, permanece constante. Cuando la presión en el lecho de adsorción disminuye hasta el punto D, todo el adsorbente presente en el lecho queda ocupado por impurezas; la presión en este caso es P2. Proceso de retroalimentación (D–E): Se comienza a reducir la presión en dirección opuesta a la que se produce la salida del gas de alimentación, hasta alcanzar la presión más baja del proceso de adsorción por cambio de presión, P1 (que generalmente está cerca de la presión atmosférica). La mayor parte de las impurezas retenidas en el lecho son expulsadas fuera de la torre junto con el flujo de gas; la cantidad de impurezas retenidas en el lecho es Q2. Proceso de enjuague (E–A): Según las isotermas de adsorción determinadas mediante experimentos, a la presión P1, el lecho de adsorción aún contiene una cantidad de impurezas. Para que estas impurezas se desprendan en la mayor medida posible, es necesario reducir aún más la presión dentro del lecho. Aquí, se utilizan otros lechos de adsorción para realizar un proceso de descarga en sentido ascendente de los componentes del producto. A la presión más baja del proceso, P1, se realiza un lavado en sentido descendente, lo que permite disminuir continuamente la presión parcial de las impurezas, facilitando así su desorción y su eliminación junto con el gas de lavado desde el lecho de adsorción. Tras un cierto grado de enjuague, cuando la cantidad de impurezas retenidas en el lecho disminuye hasta alcanzar el valor mínimo del proceso, Q1, se detiene el proceso de regeneración. Hasta aquí, el lecho de adsorción ha completado un proceso de adsorción-desorción y regeneración; luego se vuelve a aumentar la presión para iniciar el siguiente ciclo. 3.5.3 Logística
3.5.3.1 Materiales de entrada
Los materiales de entrada en esta unidad son gases de transformación media. La composición de estos gases se muestra en la tabla 3-5-1:

**Tabla 3-5-1: Composición de los gases de entrada**
| Componente | H2 | N2 | CO2 | CH4 | CO | H2O | ΣV% |
|-------------|----|----|-----|-----|----|-----|------|
| Porcentaje | 72.33 | 1.63 | 17.8 | 5.62 | 2.3 | 0.32 | 100 |

Presión del gas de entrada en el PSA: 2.1 MPa
Temperatura: ≤40°C
Caudal: 15360.2 Nm3/h
Rango de ajuste de la carga de producción: 30%–110%

3.5.3.2 Productos
El producto obtenido es hidrógeno. Los requisitos de calidad son: H2 ≥ 99.9% ； Entre ellos: CO + CO2 < 10 ppm. Presión: ≥ 2,05 MPa. Temperatura: ≤ 40 °C. Flujo: 10.000 Nm3/h. Subproductos: Los subproductos son el gas de desorción; su composición se muestra en la tabla 3-5-2. Tabla 3-5-2: Composición del gas de desorción. Componentes: H2, N2, CO2, CH4, CO, H2O. Porcentaje total: 20,73%, 4,46%, 51,01%, 16,10%, 6,59%, 0,92%. Gas de desorción: Presión: 0,05 MPa. Temperatura: 40 °C. Cantidad de gas: 5.360,2 Nm3/h. 3.5.4 Equipo de proceso: Esta unidad cuenta con los siguientes equipos de proceso: Nombre del equipo, Número, Uso. Absorbedores: T-401/A～H, 8 unidades. Sirven para absorber las impurezas presentes en el gas de entrada. Tanque de almacenamiento del gas: V-401, 1 unidad. Sirve como buffer para el gas de salida. Tanque de buffer para el gas de desorción: V-402, 1 unidad. Sirve para reducir las fluctuaciones en la presión del gas de desorción. Tanque de mezcla del gas de desorción: V-403, 1 unidad. Sirve para reducir las fluctuaciones en la presión y composición del gas de desorción. Los absorbedores son el equipo principal de esta instalación. Dentro de los absorbedores hay tres tipos de adsorbentes: alúmina activada, carbón activado y zeolita C. La disposición de estos adsorbentes se muestra en la figura 3-5-2. 3.5.5 Proceso de proceso: El diagrama simplificado del proceso de este sistema PSA-H2 se muestra en la figura 3-5-3. El gas de entrada (punto ①) entra al sistema de adsorción a presión variable, compuesto por 8 absorbedores (T-401/A～H) y una serie de válvulas programables, a una presión de 2,1 MPa y a una temperatura de 40 °C. El sistema PSA funciona con 8 torres; se realiza una alimentación simultánea en dos torres, cuatro veces cada una, para igualar la presión, siguiendo un proceso de desorción a presión atmosférica. El gas de alimentación pasa, desde el extremo de entrada y de abajo hacia arriba, por dos adsorbedores que se encuentran en la fase de adsorción. El adsorbente contenido en estos dispositivos absorbe los componentes del gas de alimentación que son fácilmente adsorbidos. Los componentes de hidrógeno, que son menos fácilmente adsorbidos, salen como gas producto desde el extremo de salida. Las seis torres restantes realizan las operaciones correspondientes a los pasos siguientes. Las ocho torres trabajan de forma alternativa, en ciclos sucesivos, de modo que se logre un suministro continuo de gas de entrada y una salida estable del gas producto hacia el exterior (punto ②). El gas de descompresión del sistema PSA proviene de las etapas de descompresión inversa y enjuague. Al inicio de la etapa de descompresión inversa, la presión es alta (presión de descompresión P ≥ 0.1 MPa); parte del gas de descompresión entra primero en el tanque de almacenamiento de gas de descompresión (V-402). Posteriormente, mediante la válvula de regulación PV-406, se reduce la presión del gas, para que luego sea introducido en el tanque de mezcla de gas de descompresión (V-403) ； El gas de desgasificación proveniente de la parte con presión más baja, así como el gas utilizado en el paso de enjuague, también son expulsados a través de la válvula de regulación XV-407 hacia el tanque de mezcla de gases de desgasificación (V-403). Allí se mezclan y, posteriormente, se envían fuera del sistema (punto ③). 3.5.6 Modos de operación del dispositivo. Este dispositivo puede operar en uno de los cuatro modos siguientes. En condiciones normales, funciona según el proceso 8-2-4/P. Modo de funcionamiento: Número de adsorbedores en línea; Número de adsorbedores que operan simultáneamente; Número de ciclos de equilibración de presión; Pasos para la regeneración del lecho de adsorción; Porcentaje de carga de materia prima; Valor garantizado de eficiencia de extracción de H2 por el dispositivo, en %.
8-2-4/P: 8, 2, 4; Proceso de inversión y enjuague; 100%, 89%.
7-2-3/P: 7, 2, 3; Proceso de inversión y enjuague; 100%, 85%.
6-2-2/P: 6, 2, 2; Proceso de inversión y enjuague; 100%, 82%.
4-1-2/P: 4, 1, 2; Proceso de inversión y enjuague; 50%, 80%.
3.5.7 Pasos del proceso de adsorción por cambio de presión: En este dispositivo, el sistema de adsorción por cambio de presión está compuesto por 8 adsorbedores, 58 válvulas controladas por programa y 10 grupos de válvulas de regulación, todos conectados entre sí mediante tuberías. Cada adsorbedor está conectado a 7 válvulas programables: 2 en el extremo de entrada y 5 en el extremo de salida. La forma de asignar los números a las válvulas controladas por programa es la siguiente: KV X × Número del adsorbedor: 1, 3, 5, 7, 9, y A～H. Códigos de función: 1 – Válvula de entrada de materia prima; 2 – Válvula de salida del producto; 3 – Válvula de descarga inversa y de enjuague; 4 – Válvula de descarga directa; 5 – Válvula de equilibración y de aumento de presión final; 6 – Válvula de entrada para el enjuague; 7 – Válvulas de equilibración para los procesos dos, tres y cuatro; 8 – Válvula principal de descarga inversa. Códigos de caracteres para las válvulas controladas por programa y números de grupo de instrumentos. Figura 3-5-4: Explicación de cómo se asignan los números a las válvulas controladas por programa. 3.5.7.1 Modo de operación 8-2-4/P: (1) Pasos del proceso. Cuando se opera en el modo 8-2-4/P, dos de los adsorbedores están en la fase de adsorción de gas de materia prima y producción de hidrógeno, mientras que los otros seis adsorbedores se encuentran en diferentes fases de regeneración del adsorbente. Cada adsorbedor sigue el mismo procedimiento paso a paso, organizado según lo indicado en la tabla 3-5-3, lo que permite una entrada continua de gas de alimentación y una salida estable y continua de hidrógeno como producto. Tabla 3-5-3: Tabla de secuencia del proceso 8-2-4/P. Períodos: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8. Presión en MPa: 2.2, 1.76, 1.33, 0.9, 0.46, 0.2, 0.05, 0.05, 0.46, 0.46, 0.9, 0.9, 1.33, 1.33, 1.76, 2.2. Tiempo (s): 240, 40, 40, 40, 40, 80, 40, 80, 40, 40, 40, 40, 40, 40, 40, 40, 80. T-401/A: A, E1D, E2D, E3D, E4D, PP, D, P, E4R, IS, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR. V-7115/2: E1R, FR, A, E1D, E2D, E3D, E4D, PP, D, P, E4R, IS, E3R, IS, E2R, IS. V-7115/3: IS, E2R, IS, E1R, FR, A, E1D, E2D, E3D, E4D, PP, D, P, E4R, IS, E3R. V-7115/4: E4R, IS, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR, A, E1D, E2D, E3D, E4D, PP, D, P. V-7115/5: D, P, E4R, IS, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR, A, E1D, E2D, E3D, E4D, PP. V-7115/6: E4D, PP, D, P, E4R, IS, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR, A, E1D, E2D, E3D. V-7115/7: E1D, E2D, E3D, E4D, PP, D, P, E4R, IS, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR, A. V-7115/8: A, E1D, E2D, E3D, E4D, PP, D, P, E4R, IS, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR, A. (2) Descripción del proceso: A continuación, se describe el proceso de adsorción por presión variable en este dispositivo, tomando como ejemplo al primer adsorbedor (T-401/A) durante un ciclo completo. Adsorción (A): Se abren las válvulas programables KV1-1 y KV2-1 (se cierran las demás válvulas conectadas al adsorbedor T-401/A; lo mismo aplica en adelante). El gas de alimentación entra por la válvula KV1-1 y pasa, de abajo hacia arriba, a través del adsorbedor T-401/A. Las impurezas presentes en el gas de alimentación son adsorbidas y separadas; el hidrógeno obtenido sale a través de la válvula KV2-1. Cuando el frente de adsorción de las impurezas se desplaza a una posición determinada en el adsorbedor, se cierran KV1-1 y KV2-1, lo que detiene la entrada del gas reactivo y la salida del producto. En este momento, entre el frente de adsorción en el adsorbedor y el extremo de salida, queda aún una porción de adsorbente que no ha adsorbido impurezas. Presión del proceso: 2,2 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~240 s. Disminución de presión en la primera etapa (abreviado como E1D): Se activan las válvulas programables KV5-1 y KV5-4. Una vez que se detiene el proceso de adsorción en el adsorbedor T-401/A, este se conecta por su extremo de salida con el adsorbedor T-401/D, que acaba de finalizar el proceso E2R. De esta manera, se logra un equilibrio de presión en la primera etapa. Durante este proceso, el frente de adsorción del adsorbedor T-401/A avanza hacia el extremo de salida, pero aún no llega hasta allí. Cuando la presión en los dos adsorbedores es más o menos igual, se cierra la válvula KV5-1; así termina el paso de reducción de presión (se sigue abriendo la válvula KV5-4, para el siguiente paso de aumento de presión en T-401/D). Presión durante el proceso: disminuye de 2,2 MPa a 1,76 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~40 s. Segunda fase de equilibración de presión (abreviada como E2D): se activan las válvulas programables KV7-1 y KV7-5. Una vez que se detiene el proceso de equilibración de presión en el adsorbedor T-401/A, este se conecta por su extremo de salida con el adsorbedor T-401/E, que acaba de finalizar el proceso de aumento de presión (E3R). De esta manera, se logra un segundo nivel de equilibración de presión. Durante este proceso, el frente de adsorción del adsorbedor T-401/A sigue avanzando hacia el extremo de salida, pero aún no ha llegado a él. Cuando la presión en los dos adsorbedores es más o menos igual, se cierra la válvula KV7-5; así concluye el proceso de reducción de presión. A continuación, se sigue abriendo la válvula KV7-1, para continuar con el siguiente paso de reducción de presión en T-401/A. Presión durante el proceso: disminuye de 1,76 MPa a 1,33 MPa. Tiempo de ejecución de la etapa: ~40 s. Tercera fase de equilibración de presiones (abreviado como E3D): se abre la válvula programable KV7-6; además, se sigue abriendo la válvula KV7-1. Una vez que se detiene el proceso de reducción de presión en el adsorbedor T-401/A, en la segunda etapa, este se conecta por su extremo de salida con el adsorbedor T-401/F, que acaba de finalizar la etapa de aumento de presión (E4R). De esta manera, se logra un tercer nivel de equilibrio de presiones. Durante este proceso, el frente de adsorción del adsorbedor T-401/A sigue avanzando hacia el extremo de salida, pero aún no ha llegado a él. Cuando la presión en los dos adsorbedores es prácticamente igual, se cierra la válvula KV7-6; así termina el proceso de reducción gradual de presión. A continuación, se sigue abriendo la válvula KV7-1, para continuar con el siguiente paso de reducción gradual de presión en T-401/A. Presión durante el proceso: disminuye de 1,33 MPa a 0,9 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~40 s. Reducción gradual de presión en la cuarta etapa (abreviado como E4D): se abre la válvula programable KV7-7; además, se sigue abriendo la válvula KV7-1. Una vez que se detiene el proceso de equilibración de presión en el adsorbedor T-401/A, este se conecta por su extremo de salida con el adsorbedor T-401/G, que acaba de finalizar su proceso de enjuague (P), con el fin de realizar un cuarto nivel de equilibración de presión. Durante este proceso, el frente de adsorción del adsorbedor T-401/A sigue avanzando hacia el extremo de salida, pero aún no ha llegado a él. Cuando la presión en los dos adsorbedores es más o menos igual, se cierra la válvula KV7-1; así, finaliza el proceso de reducción de presión en KV7-6. Presión del proceso: disminuye de 0,9 MPa a 0,46 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~40 s. Descenso de presión en dirección hacia adelante (abreviado como PP): se abren las válvulas programables KV4-1 y KV6-8, así como la válvula de regulación HV-502; además, se sigue abriendo la válvula KV3-8. Después de que se detiene el proceso de descarga en el adsorbedor T-401/A, el gas de descarga que se encuentra en dicho adsorbedor pasa por la válvula KV4-1, la válvula de regulación HV-502 y la válvula KV6-8, para así lavar el adsorbedor V-401/H, que acaba de completar el proceso de carga inversa (D). El gas utilizado para el lavado es expulsado a través de las válvulas KV3-8 y KHV-501 hacia el tanque de mezcla de gas de desgasificación V-403. Durante el proceso de descarga, la presión en el adsorbedor T-401/A disminuye aún más. El frente de adsorción continúa avanzando hacia la salida. Cuando la presión llega a aproximadamente 0,2 MPa, se cierran las válvulas KV4-1, KV6-8, KV3-8, KHV-501 y HV-502. De este modo, finaliza el paso de descarga; en ese momento, el frente de adsorción ha alcanzado exactamente la salida. Presión del proceso: disminuye de 0,46 MPa a 0,2 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~80 s. Liberación de presión en sentido inverso (abreviado como D): se abren las válvulas KV3-1 y KV8A. El gas con presión más alta que se encuentra dentro del adsorbedor T-401/A es expulsado en dirección contraria, a través de las válvulas KV3-1 y KV8A, hacia el tanque de almacenamiento de gas desorbido V-402. Cuando la presión en T-401/A y V-402 se iguala, se cierra la válvula KV8A. Se mantiene abierta la válvula KV3-1, al mismo tiempo que se abre la válvula de regulación KHV-501. El gas con presión más baja que se encuentra dentro del adsorbedor T-401/A pasa a través de las válvulas KV3-1 y KHV-501, y junto con el gas del tanque de almacenamiento de gas desorbido, que ya está a una presión menor gracias a la válvula PV-503A, ambos gases salen juntos por el tanque de mezcla de gas desorbido V-403. El proceso de expulsión termina cuando la presión en el adsorbedor T-401/A se acerca a la presión de salida del gas desorbido (se continúa manteniendo abiertas las válvulas KV3-1 y KHV-501-1, para proceder con el siguiente paso de lavado del adsorbedor T-401/A). Presión del proceso: disminuye de 0,20 MPa a 0,05 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~40 s. Enjuague (P): se abren las válvulas KV6-1 y KV4-2, así como la válvula de regulación HV-502; además, se mantiene abierta la válvula KV3-1 y la válvula de regulación KHV-501-1. Se utiliza el descarga directa del adsorbedor T-401/B, que acaba de completar el paso de reducción de presión cuádruple (E4D), para enjuagar el adsorbedor T-401/A. De esta manera, se reduce aún más la presión parcial de las impurezas en el adsorbedor T-401/A, lo que permite una regeneración completa del adsorbente. El gas de enjuague es expulsado a través de las válvulas KV3-1 y KHV-501-1 hacia el tanque de mezcla de gas de descompresión V-403. Cuando la presión en el adsorbedor T-401/B llega al valor establecido, se cierran las válvulas KV6-1, KV3-1 y KV4-2, así como las válvulas de regulación HV-502 y KHV-501. Con esto, finaliza el proceso de enjuague. Presión del proceso: mantenerla en 0,05 MPa. Tiempo de ejecución de la etapa: ~80 s. Aumento equilibrado de presión en el cuarto nivel (abreviado como E4R): abrir la válvula KV7-1 y, además, abrir la válvula KV7-3. El adsorbedor V-7115/1 se conecta por su extremo de salida con el adsorbedor T-401/C, que acaba de completar la etapa de equilibración de presión E3D. Durante este proceso de equilibración, la presión en el adsorbedor T-401/A aumenta. Cuando las presiones de estos dos adsorbedores son prácticamente iguales, se cierra la válvula KV7-1; así, finaliza la etapa de equilibración de presión. Presión del proceso: aumenta de 0,05 MPa a 0,46 MPa. Tiempo de ejecución de la fase: ~40 s. Aislamiento (IS): En este momento, todas las válvulas programables conectadas al adsorbedor T-401/A están cerradas; la presión en el adsorbedor T-401/A permanece constante. Presión del proceso: mantenerla en 0,46 MPa. Tiempo de ejecución de la etapa: ~40 s. Aumento equilibrado de presión en la tercera etapa (abreviado como E3R): abrir la válvula KV7-1 y, además, seguir abriendo la válvula KV7-4. El adsorbedor T-401/A se conecta por su extremo de salida con el adsorbedor T-401/D, que acaba de completar la etapa de reducción de presión E2D, con el fin de lograr un tercer nivel de equilibrio de presiones. Durante este proceso de igualación de presiones, la presión en el adsorbedor T-401/A aumenta. Cuando las presiones de ambos adsorbedores son prácticamente iguales, se cierra la válvula KV7-1; así concluye la etapa de aumento de presión. A continuación, se vuelve a abrir la válvula KV7-4, para proceder con la siguiente etapa, que es la de reducción de presión en T-401/D. Presión del proceso: aumenta de 0,46 MPa a 0,9 MPa. Tiempo de ejecución de la etapa: ~40 s. Aislamiento (IS): En este momento, todas las válvulas programables conectadas al adsorbedor T-401/A están cerradas; la presión en el adsorbedor T-401/A permanece constante. Presión del proceso: mantenerla en 0,9 MPa. Tiempo de ejecución de la etapa: ~40 s. Aumento equilibrado de la presión en la segunda etapa (abreviado como E2R): se abren las válvulas KV7-1 y KV7-5. El adsorbedor T-401/A se conecta por su extremo de salida con el adsorbedor T-401/E, que acaba de completar el paso de equilibración de presión E1D, con el fin de lograr un segundo nivel de equilibrio de presión. Durante este proceso, la presión en el adsorbedor T-401/A aumenta. Cuando las presiones de ambos adsorbedores son prácticamente iguales, se cierra la válvula KV7-1; así, finaliza el paso de equilibración de presión. A continuación, se vuelve a abrir la válvula KV7-5, para proceder al siguiente paso, que es el paso de equilibración de presión número tres, en el adsorbedor T-401/E. Presión del proceso: aumenta de 0,9 MPa a 1,33 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~40 s. Aislamiento (IS): En este momento, todas las válvulas programables conectadas al adsorbedor T-401/A están cerradas; la presión en el adsorbedor T-401/A permanece constante. Presión del proceso: mantenerla en 1,33 MPa. Tiempo de ejecución de la etapa: ~40 s. Aumento equilibrado de presión en el primer nivel (abreviado como E1R): se abren las válvulas KV5-1 y KV5-6. El adsorbedor T-401/A se conecta por su extremo de salida con el adsorbedor T-401/F, que acaba de completar la fase de adsorción (A), con el fin de lograr un equilibrio de presión en la primera etapa. Durante este proceso de igualación de presiones, la presión en el adsorbedor T-401/A aumenta. Cuando las presiones de ambos adsorbedores son prácticamente iguales, se cierra la válvula KV5-6; así termina esta etapa de igualación de presiones (se mantiene abierta la válvula KV5-1 para llevar a cabo la siguiente etapa de aumento de presión en el adsorbedor T-401/F). Presión durante el proceso: aumenta de 1,33 MPa a 1,76 MPa. Tiempo de ejecución de la fase: ~40 s. Subida final de presión (denominada también carga final, FR): se abre la válvula de regulación de caudal para la carga final HV-501, y también se mantiene abierta la válvula KV5-1. Tras cuatro pasos de elevación uniforme de la presión, el adsorbedor T-401/A finalmente alcanza la presión de adsorción mediante el uso del gas de producto, controlado por la válvula de regulación HV-501. Cuando la presión se acerca a la presión de adsorción, se cierran las válvulas KV5-1 y HV-502, y así finaliza el paso de carga final. Presión del proceso: aumenta de 1,76 MPa a 2,2 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~80 s. Con esto, se finaliza por completo el proceso de adsorción y regeneración del adsorbedor T-401/A; inmediatamente después, se inicia el siguiente ciclo. El tiempo de ejecución de las etapas y la presión del proceso, descritos en la narrativa del mismo, tienen carácter indicativo. En la operación real, el dispositivo puede ajustar estos valores en cualquier momento, en función de los cambios en el caudal, la composición y la presión del gas de entrada. 3.5.7.2 Modo de operación 7‑2‑3/P (1) Pasos del proceso: Cuando se opera en el modo 7‑2‑3/P, dos de los adsorbedores se encuentran en la fase de adsorción del gas de entrada, produciendo hidrógeno. Los otros cinco adsorbedores están en diferentes fases de regeneración del adsorbente. Cada adsorbedor sigue el mismo procedimiento paso a paso, organizado según lo indicado en la tabla 3-5-4, lo que permite una entrada continua de gas de alimentación y una salida estable y continua de hidrógeno como producto. Tabla 3‑5‑4: Secuencia de operación del proceso 7‑2‑3/P. Períodos: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Tiempo, en segundos: 240, 40, 40, 40, 80, 40, 80, 40, 40, 40, 40, 40, 80. Presión, en MPa: 2.2, 1.66, 1.12, 0.59, 0.2, 0.05, 0.05, 0.59, 0.59, 1.12, 1.12, 1.66, 2.2.
Adsorbedores: 1: A, E1D, E2D, E3D, PP, D, P, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR; 2: E1R, FR, A, E1D, E2D, E3D, PP, D, P, E3R, IS, E2R, IS; 3: IS, E2R, IS, E1R, FR, A, E1D, E2D, E3D, PP, D, P, E3R; 4: P, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR, A, E1D, E2D, E3D, PP, D; 5: PP, D, P, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR, A, E1D, E2D, E3D; 6: E1D, E2D, E3D, PP, D, P, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR, A; 7: A, E1D, E2D, E3D, PP, D, P, E3R, IS, E2R, IS, E1R, FR, A.
(2) Descripción del proceso: A continuación, se describe el proceso principal del funcionamiento del proceso 7‑2‑3/P, tomando como ejemplo el funcionamiento del octavo adsorbedor (T‑401/H). Se explica también cómo se desarrollan las diferentes etapas del proceso durante un ciclo completo, tomando como ejemplo al primer adsorbedor (T‑401/A). Adsorción (A): Se abren las válvulas programables KV1-1 y KV2-1 (se cierran las demás válvulas conectadas al adsorbedor T-401/A; lo mismo aplica en adelante). El gas de alimentación entra por la válvula KV1-1 y pasa, de abajo hacia arriba, a través del adsorbedor T-401/A. Las impurezas presentes en el gas de alimentación son adsorbidas y separadas; el hidrógeno obtenido sale a través de la válvula KV2-1. Cuando el frente de adsorción de las impurezas se desplaza a una posición determinada en el adsorbedor, se cierran KV1-1 y KV2-1, lo que detiene la entrada del gas reactivo y la salida del producto. En este momento, entre el frente de adsorción en el adsorbedor y el extremo de salida, queda aún una porción de adsorbente que no ha adsorbido impurezas. Presión del proceso: 2,2 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~240 s. Disminución de presión en la primera etapa (abreviado como E1D): Se activan las válvulas programables KV5-1 y KV5-4. Una vez que se detiene el proceso de adsorción en el adsorbedor T-401/A, este se conecta por su extremo de salida con el adsorbedor T-401/D, que acaba de finalizar el proceso E2R. De esta manera, se logra un equilibrio de presión en la primera etapa. Durante este proceso, el frente de adsorción del adsorbedor T-401/A avanza hacia el extremo de salida, pero aún no llega hasta allí. Cuando la presión en los dos adsorbedores es más o menos igual, se cierra la válvula KV5-1; así termina el paso de reducción de presión (se sigue abriendo la válvula KV5-4, para el siguiente paso de aumento de presión en T-401/D). Presión durante el proceso: disminuye de 2,2 MPa a 1,66 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~40 s. Segunda fase de equilibración de presión (abreviada como E2D): se activan las válvulas programables KV7-1 y KV7-5. Una vez que se detiene el proceso de equilibración de presión en el adsorbedor T-401/A, este se conecta por su extremo de salida con el adsorbedor T-401/E, que acaba de finalizar el proceso de aumento de presión (E3R). De esta manera, se logra un segundo nivel de equilibración de presión. Durante este proceso, el frente de adsorción del adsorbedor T-401/A sigue avanzando hacia el extremo de salida, pero aún no ha llegado a él. Cuando la presión en los dos adsorbedores es más o menos igual, se cierra la válvula KV7-5; así concluye el proceso de reducción de presión. A continuación, se sigue abriendo la válvula KV7-1, para continuar con el siguiente paso de reducción de presión en T-401/A. Presión durante el proceso: disminuye de 1,66 MPa a 1,12 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~40 s. Tercera etapa de equilibración de presiones (abreviado como E3D): se abre la válvula programable KV7-6; además, se sigue abriendo la válvula KV7-1. Una vez que cesa la reducción de presión en la etapa dos del adsorbedor T-401/A, este se conecta por su extremo de salida con el adsorbedor T-401/F, que acaba de finalizar la etapa de enjuague (P), con el fin de lograr un tercer nivel de equilibrio de presiones. Durante este proceso de igualación de presiones, el frente de adsorción del adsorbedor T-401/A sigue avanzando hacia el extremo de salida, pero aún no ha llegado a él. Cuando la presión en los dos adsorbedores es prácticamente igual, se cierra la válvula KV7-1; así, finaliza el proceso de reducción de presión en KV7-6. Presión durante el proceso: disminuye de 1,12 MPa a 0,59 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~40 s. Descenso de presión en dirección hacia adelante (abreviado como PP): se abren las válvulas programables KV4-1 y KV6-7, así como la válvula de regulación HV-502; además, se sigue abriendo la válvula KV3-7. Después de que se detengan las tres etapas de descarga en el adsorbedor T-401/A, el gas de descarga procedente del adsorbedor T-401/A pasa por la válvula KV4-1, la válvula de regulación HV-502 y la válvula KV6-7, para así lavar el adsorbedor T-401/G, que acaba de completar la etapa de carga inversa (D). El gas utilizado para el lavado es expulsado a través de las válvulas KV3-7 y KHV-501 hacia el tanque de mezcla de gas de descompresión V-403. Durante el proceso de descarga, la presión en el adsorbedor T-401/A disminuye aún más. El frente de adsorción continúa avanzando hacia la salida. Cuando la presión llega a aproximadamente 0,2 MPa, se cierran las válvulas KV4-1, KV6-7, KV3-7, KHV-501 y HV-502. Con esto, finaliza el paso de descarga; en ese momento, el frente de adsorción ha alcanzado exactamente la salida. Presión del proceso: disminuye de 0,59 MPa a 0,2 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~80 s. Liberación de presión en sentido inverso (abreviado como D): se abren las válvulas KV3-1 y KV8A. El gas con presión más alta que se encuentra dentro del adsorbedor T-401/A es expulsado en dirección contraria, a través de las válvulas KV3-1 y KV8A, hacia el tanque de almacenamiento de gas desorbido V-402. Cuando la presión en T-401/A y V-402 llega a equilibrio, se cierra la válvula KV8A. Se mantiene abierta la válvula KV3-1, al mismo tiempo que se abre la válvula de regulación KHV-501. El gas con presión más baja que se encuentra dentro del adsorbedor T-401/A pasa a través de las válvulas KV3-1 y KHV-501, y junto con el gas del tanque de almacenamiento de gas desorbido, que ya está a una presión menor gracias a la válvula PV-503A, ambos gases son enviados fuera del sistema a través del tanque de mezcla de gas desorbido V-403. El proceso de expulsión de gas termina cuando la presión en el adsorbedor T-401/A se acerca a la presión de salida del gas desorbido (se mantienen abiertas las válvulas KV3-1 y KHV-501 para continuar con el siguiente paso de limpieza del adsorbedor T-401/A). Presión del proceso: disminuye de 0,20 MPa a 0,05 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~40 s. Enjuague (P): se abren las válvulas KV6-1 y KV4-2, así como la válvula de regulación HV-502; además, se mantiene abierta la válvula KV3-1 y la válvula de regulación KHV-501. Se utiliza el descarga controlada del adsorbedor T-401/B, que acaba de completar el paso de reducción de presión E3D, para enjuagar el adsorbedor T-401/A. De esta manera, se reduce aún más la presión parcial de las impurezas en el adsorbedor T-401/A, lo que permite una regeneración adecuada del adsorbente. El gas de enjuague es expulsado a través de las válvulas KV3-1 y KHV-501 hacia el tanque de mezcla de gas de descompresión V-403. Cuando la presión en el adsorbedor T-401/B llega al valor establecido, se cierran las válvulas KV6-1, KV3-1 y KV4-2, así como las válvulas de regulación HV-502 y KHV-501. Con esto, finaliza el proceso de enjuague. Presión del proceso: mantenerla en 0,05 MPa. Tiempo de ejecución de la etapa: ~80 s. Aumento equilibrado de presión en la tercera etapa (abreviado como E3R): abrir la válvula KV7-1 y, además, abrir la válvula KV7-3. El adsorbedor T-401/A se conecta por su extremo de salida con el adsorbedor T-401/C, que acaba de completar la etapa de equilibrio de presión E2D, con el fin de lograr un tercer nivel de equilibrio de presión. Durante este proceso, la presión en el adsorbedor T-401/A aumenta. Cuando las presiones de estos dos adsorbedores son prácticamente iguales, se cierra la válvula KV7-1; así, finaliza la etapa de equilibrio de presión. Presión del proceso: aumenta de 0,05 MPa a 0,59 MPa. Tiempo de ejecución de la fase: ~40 s. Aislamiento (IS): En este momento, todas las válvulas programables conectadas al adsorbedor T-401/A están cerradas; la presión en el adsorbedor T-401/A permanece constante. Presión del proceso: Mantenerse en 0,59 MPa. Tiempo de ejecución de la etapa: ~40 s. Aumento equilibrado de presión en la segunda etapa (abreviado como E2R): Se abren las válvulas KV7-1 y KV7-4. El adsorbedor T-401/A se conecta por su extremo de salida con el adsorbedor T-401/D, que acaba de completar el paso de equilibración de presión E1D, con el fin de lograr un segundo nivel de equilibrio de presión. Durante este proceso, la presión en el adsorbedor T-401/A aumenta. Cuando las presiones de ambos adsorbedores son prácticamente iguales, se cierra la válvula KV7-1, y así termina el paso de equilibración de presión. A continuación, se vuelve a abrir la válvula KV7-4, para proceder con el siguiente paso, que es el paso de equilibración de presión E3D, en el adsorbedor T-401/D. Presión del proceso: aumenta de 0,59 MPa a 1,12 MPa. Tiempo de ejecución de la fase: ~40 s. Aislamiento (IS): En este momento, todas las válvulas programables conectadas al adsorbedor T-401/A están cerradas; la presión en el adsorbedor T-401/A permanece constante. Presión del proceso: mantenerse en 1,12 MPa. Tiempo de ejecución de la etapa: ~40 s. Aumento equilibrado de presión en el primer nivel (denominado E1R): se abren las válvulas KV5-1 y KV5-5. El adsorbedor T-401/A se conecta por su extremo de salida con el adsorbedor T-401/E, que acaba de completar la etapa de adsorción (A), con el fin de lograr un equilibrio de presión en la primera etapa. Durante este proceso de igualación de presiones, la presión en el adsorbedor T-401/A aumenta. Cuando las presiones de ambos adsorbedores son prácticamente iguales, se cierra la válvula KV5-5; así termina esta etapa de igualación de presiones (se vuelve a abrir la válvula KV5-1 para llevar a cabo la siguiente etapa de aumento de presión en el adsorbedor T-401/A). Presión durante el proceso: aumenta de 1,12 MPa a 1,66 MPa. Tiempo de ejecución de la etapa: ~40 s. Subida final de presión (denominada también carga final, FR): se abre la válvula de regulación de flujo para la carga final HV-501; además, se mantiene abierta la válvula KV5-1. Tras tres pasos de elevación de presión uniforme, el adsorbedor T-401/A finalmente alcanza la presión de adsorción mediante el uso de gas producto, cuyo flujo se controla con la válvula de regulación HV-501. Cuando la presión se acerca a la presión de adsorción, se cierran las válvulas KV5-1 y HV-502, y así finaliza el paso de carga final. Presión del proceso: aumenta de 1,66 MPa a 2,1 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~80 s. Con esto, se finaliza por completo el proceso de adsorción y regeneración del adsorbedor T-401/A; inmediatamente después, se inicia el siguiente ciclo. El tiempo de ejecución de las etapas y la presión del proceso, descritos en la narrativa del mismo, tienen carácter indicativo. En la operación real, el dispositivo puede ajustar estos valores en cualquier momento, en función de los cambios en el caudal, la composición y la presión del gas de entrada. 3.5.7.3 Modo de operación 6‑2‑2/P (1) Pasos del proceso: Cuando se opera en el modo 6‑2‑2/P, dos de los adsorbedores se encuentran en la fase de adsorción del gas de entrada, produciendo hidrógeno. Los otros cuatro adsorbedores se encuentran en diferentes fases de regeneración del adsorbente. Cada adsorbedor sigue el mismo procedimiento paso a paso, organizado según la forma indicada en la tabla 3-5-5, lo que permite una entrada continua de gas de alimentación y una salida estable y continua de hidrógeno como producto. Tabla 3‑5‑5: Secuencia de operación del proceso 6‑2‑2/P. Ciclos: 1, 2, 3, 4, 5, 6.
Tiempo, en segundos: 240, 40, 40, 40, 80, 40, 80, 40, 40, 80.
Presión, en MPa: 2.2, 1.48, 1.48, 0.76, 0.2, 0.05, 0.05, 0.76, 1.48, 2.2.

Adsorbedores: 1: A, E1D, IS, E2D, PP, D, P, E2R, E1R, FR; 2: E1R, FR, A, E1D, IS, E2D, PP, D, P, E2R; 3: P, E2R, E1R, FR, A, E1D, IS, E2D, PP, D; 4: PP, D, P, E2R, E1R, FR, A, E1D, IS, E2D; 5: E1D, IS, E2D, PP, D, P, E2R, E1R, FR, A; 6: A, E1D, IS, E2D, PP, D, P, E2R, E1R, FR, A.

(2) Descripción del proceso: A continuación, se describe el proceso principal del funcionamiento del proceso 6‑2‑2/P, tomando como ejemplo el funcionamiento del séptimo adsorbedor (T‑401/G) y el octavo adsorbedor (T‑401/F). Se explica también cómo se desarrollan las diferentes etapas del proceso durante un ciclo completo, tomando como ejemplo al primer adsorbedor (T‑401/A). Adsorción (A): Se abren las válvulas programables KV1-1 y KV2-1 (se cierran las demás válvulas conectadas al adsorbedor V-T-401/A; lo mismo aplica en adelante). El gas de alimentación entra por la válvula KV1-1 y pasa, de abajo hacia arriba, a través del adsorbedor T-401/A. Las impurezas presentes en el gas de alimentación son adsorbidas y separadas; el hidrógeno obtenido sale a través de la válvula KV2-1. Cuando el frente de adsorción de las impurezas se desplaza a una posición determinada en el adsorbedor, se cierran KV1-1 y KV2-1, lo que detiene la entrada del gas reactivo y la salida del producto. En este momento, entre el frente de adsorción en el adsorbedor y el extremo de salida, queda aún una porción de adsorbente que no ha adsorbido impurezas. Presión del proceso: 2,1 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~240 s. Disminución de presión en la primera etapa (abreviado como E1D): Se activan las válvulas programables KV5-1 y KV5-4. Una vez que se detiene el proceso de adsorción en el adsorbedor T-401/A, este se conecta por su extremo de salida con el adsorbedor T-401/D, que acaba de finalizar el proceso E2R. De esta manera, se logra un equilibrio de presión en la primera etapa. Durante este proceso, el frente de adsorción del adsorbedor T-401/A avanza hacia el extremo de salida, pero aún no llega hasta allí. Cuando la presión en los dos adsorbedores es más o menos igual, se cierra la válvula KV5-1; así termina el paso de reducción de presión (se sigue abriendo la válvula KV5-4, para el siguiente paso de aumento de presión en T-401/D). Presión del proceso: disminuye de 2,1 MPa a 1,48 MPa. Tiempo de ejecución de la etapa: ~40 s. Aislamiento (IS): En este momento, todas las válvulas programables conectadas al adsorbedor T-401/A están cerradas; la presión en el adsorbedor T-401/A permanece constante. Presión del proceso: mantenerse en 1,48 MPa. Tiempo de ejecución de la etapa: ~40 s. Reducción secundaria de presión (abreviado como E2D): se activan las válvulas programables KV7-1 y KV7-5. Una vez que se detiene el proceso de igualación de presión en el adsorbedor T-401/A, este se conecta por su extremo de salida con el adsorbedor T-401/E, que acaba de finalizar su proceso de enjuague (P), con el fin de lograr una segunda fase de igualación de presiones. Durante este proceso, el frente de adsorción del adsorbedor T-401/A continúa avanzando hacia el extremo de salida, pero aún no ha llegado a él. Cuando la presión en los dos adsorbedores es más o menos igual, se cierran las válvulas KV7-1 y KV7-5, y así termina el proceso de reducción de presión. Presión durante el proceso: disminuye de 1,48 MPa a 0,76 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~40 s. Descenso de presión en dirección directa (abreviado como PP): se abren las válvulas programables KV4-1 y KV6-6, así como la válvula de regulación HV-502; además, se sigue abriendo la válvula KV3-6. Después de que se detiene el proceso de descarga en el adsorbedor T-401/A, el gas de purga que se encuentra en dicho adsorbedor fluye a través de la válvula KV4-1, la válvula de regulación HV-502 y la válvula KV6-6, desde arriba hacia abajo, con el fin de enjuagar el adsorbedor T-401/E, que acaba de terminar su proceso de carga inversa (V). El gas utilizado para el enjuague es expulsado a través de las válvulas KV3-6 y KHV-501 hacia el tanque de mezcla de gas de desgasificación V-402. Durante el proceso de descarga, la presión en el adsorbedor T-401/A1 disminuye aún más. El frente de adsorción continúa avanzando hacia el extremo de salida. Cuando la presión llega a unos 0,2 MPa, se cierran las válvulas KV4-1, KV6-6, KV3-6, KHV-501-2 y HV-502. De este modo, finaliza la fase de descarga; en ese momento, el frente de adsorción ha alcanzado exactamente el extremo de salida. Presión del proceso: disminuye de 0,76 MPa a 0,2 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~80 s. Liberación de presión en sentido inverso (abreviado como D): se abren las válvulas KV3-1 y KV8A. El gas con presión más alta que se encuentra dentro del adsorbedor T-401/A es expulsado en dirección contraria, a través de las válvulas KV3-1 y KV8A, hacia el tanque de almacenamiento de gas desorbido V-402. Cuando la presión en T-401/A1 y V-402 llega al equilibrio, se cierra la válvula KV8A. Se mantiene abierta la válvula KV3-1, al mismo tiempo que se abre la válvula de regulación KHV-501-1. El gas con presión más baja que se encuentra dentro del adsorbedor T-401/A pasa a través de las válvulas KV3-1 y KHV-501, y junto con el gas del tanque de almacenamiento de gas desorbido, que ya ha sido reducido su presión mediante la válvula PV-503A, ambos gases salen juntos por el tanque de mezcla de gas desorbido V-403. El proceso de expulsión del gas termina cuando la presión en el adsorbedor T-401/A se acerca a la presión de salida del gas desorbido (se continúa manteniendo abiertas las válvulas KV3-1 y KHV-501-1, para proceder con el siguiente paso de lavado del adsorbedor T-401/A). Presión del proceso: disminuye de 0,20 MPa a 0,05 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~40 s. Enjuague (P): se abren las válvulas KV6-1 y KV4-2, así como la válvula de regulación HV-502; además, se mantiene abierta la válvula KV3-1 y la válvula de regulación KHV-501-1. Se utiliza el descarga controlada del adsorbedor T-401/B, que acaba de completar el proceso de reducción de presión E2D, para enjuagar el adsorbedor T-401/A. De este modo, se reduce aún más la presión parcial de las impurezas en el adsorbedor T-401/A, permitiendo así una regeneración completa del adsorbente. El gas de enjuague es expulsado a través de las válvulas KV3-1 y KHV-501-1 hacia el tanque de mezcla de gas de descompresión V-403. Cuando la presión en el adsorbedor T-401/B baja al valor establecido, se cierran las válvulas KV6-1, KV3-1, KV4-2, así como las válvulas de regulación HV-502 y KHV-501-1; con esto, finaliza el proceso de enjuague. Presión del proceso: mantenerla en 0,05 MPa. Tiempo de ejecución de la etapa: ~80 s. Aumento equilibrado de presión en la segunda etapa (abreviado como E2R): abrir las válvulas KV7-1 y KV7-3. El adsorbedor T-401/A se conecta por su extremo de salida con el adsorbedor T-401/C, que acaba de completar un paso de equalización de presión (E1D), con el fin de lograr una segunda etapa de equalización de presión. Durante este proceso, la presión en el adsorbedor T-401/A aumenta. Cuando las presiones de ambos adsorbedores son prácticamente iguales, se cierran las válvulas KV7-1 y KV7-3, y así finaliza el segundo paso de equalización de presión. Presión durante el proceso: aumenta de 0,05 MPa a 0,76 MPa. Tiempo de ejecución de la etapa: ~40 s. Aumento gradual de la presión en la primera etapa (denominado E1R): se abren las válvulas KV5-1 y KV5-4. El adsorbedor T-401/A se conecta por su extremo de salida con el adsorbedor T-401/D, que acaba de completar la etapa de adsorción (A), con el fin de lograr un equilibrio de presión en la primera etapa. Durante este proceso de igualación de presiones, la presión en el adsorbedor T-401/A aumenta. Cuando las presiones de ambos adsorbedores son prácticamente iguales, se cierra la válvula KV5-4; así termina esta etapa de igualación de presiones. A continuación, se vuelve a abrir la válvula KV5-1, para llevar a cabo la siguiente etapa de aumento de presión en el adsorbedor T-401/A. Presión durante el proceso: aumenta de 0,76 MPa a 1,48 MPa. Tiempo de ejecución de la fase: ~40 s. Subida final de presión (abreviado como carga final, FR): se abre la válvula de regulación de flujo para la carga final HV-501, y también se mantiene abierta la válvula KV5-1. Tras la segunda etapa de equilibración de presión, el adsorbedor T-401/A finalmente recibe gas de producto a través de la válvula de regulación HV-501, lo que permite que su presión de adsorción aumente gradualmente. Cuando la presión se acerca a la presión de adsorción, se cierran las válvulas KV5-1 y HV-502, y así finaliza el paso de carga final. Presión del proceso: aumenta de 1,48 MPa a 2,1 MPa. Tiempo de ejecución de la etapa: ~80 s. Con esto, se finalizan por completo los procesos de adsorción y regeneración del adsorbedor T-401/A; inmediatamente después, se inicia el siguiente ciclo. El tiempo de ejecución de las etapas y la presión del proceso, descritos en la narrativa del mismo, tienen carácter indicativo. En la operación real, el dispositivo puede ajustar estos valores en cualquier momento, en función de los cambios en el caudal, la composición y la presión del gas de entrada. 3.5.7.4 Modo de operación 5‑1‑2/P (1) Pasos del proceso: Cuando se opera en el modo 5‑1‑2/P, uno de los adsorbedores se encuentra en la fase de adsorción del gas de entrada, produciendo hidrógeno; los otros tres adsorbedores se encuentran en diferentes fases de regeneración del adsorbente. Cada adsorbedor sigue el mismo procedimiento paso a paso, organizado según lo indicado en la tabla 3-4, lo que permite una entrada continua de gas de alimentación y una salida continua y estable de hidrógeno como producto. Tabla 3-5-5: Secuencia de operación del proceso 5-1-2/P. Períodos: 1, 2, 3, 4. Tiempo en segundos: 240, 40, 160, 40; 40, 160, 40, 40; 200. Presión en MPa: 2.2, 1.38, 1.08, 0.57, 0.05, 0.05, 0.57, 1.08, 2.2. Dispositivos de adsorción: 1 A E1D PP E2D D P E2R E1R FR 3 E1R FR A E1D PP E2D D P E2R 5 D P E2R E1R FR A E1D PP E2D 7 E1D PP E2D D P E2R E1R FR A. (2) Descripción del proceso: A continuación, se describe brevemente el proceso de ciclo del proceso 5-1-2/P cuando se opera en modo serie. Tomando como ejemplo el primer adsorbedor (T-401/A), se explica el proceso de las distintas etapas del ciclo de operación. Adsorción (A): Se abren las válvulas programables KV1-1 y KV2-1 (se cierran las demás válvulas conectadas al adsorbedor T-401/A; lo mismo aplica en adelante). El gas de alimentación entra por la válvula KV1-1 y pasa, de abajo hacia arriba, a través del adsorbedor T-401/A. Las impurezas presentes en el gas de alimentación son adsorbidas y separadas; el hidrógeno obtenido sale a través de la válvula KV2-1. Cuando el frente de adsorción de las impurezas se desplaza a una posición determinada en el adsorbedor, se cierran KV1-1 y KV2-1, lo que detiene la entrada del gas reactivo y la salida del producto. En este momento, entre el frente de adsorción en el adsorbedor y el extremo de salida, queda aún una porción de adsorbente que no ha adsorbido impurezas. Presión del proceso: 2,1 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~240 s. Disminución de presión en la primera etapa (abreviado como E1D): Se activan las válvulas programables KV5-1 y KV5-5. Una vez que finaliza la etapa de adsorción en el adsorbedor T-401/A, este se conecta por su extremo de salida con el adsorbedor T-401/E, que acaba de terminar la etapa E2R. De esta manera, se logra un equilibrio de presión en la primera etapa. Durante este proceso, el frente de adsorción del adsorbedor T-401/A avanza hacia el extremo de salida, pero aún no llega hasta allí. Cuando la presión en los dos adsorbedores es prácticamente igual, se cierra la válvula KV5-1; con esto finaliza el paso de reducción de presión (se sigue abriendo la válvula KV5-5, para el siguiente paso de aumento de presión en T-401/E). Presión durante el proceso: disminuye de 2,1 MPa a 1,38 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~40 s. Descenso de presión en dirección hacia adelante (abreviado como PP): se abren las válvulas programables KV4-1 y KV6-7, así como la válvula de regulación HV-502; además, se sigue abriendo la válvula KV3-7. Una vez que se detiene el proceso de descarga en el adsorbedor T-401/A, el gas que se encuentra en dicho adsorbedor fluye a través de la válvula KV4-1, la válvula de regulación HV-502 y la válvula KV6-7, desde arriba hacia abajo, con el fin de enjuagar el adsorbedor T-401/F, que acaba de completar el proceso de carga inversa (V). El gas utilizado para el enjuague es expulsado a través de las válvulas KV3-6 y KHV-501-1 hacia el tanque de mezcla de gas de desgasificación V-403. Durante el proceso de descarga, la presión en el adsorbedor T-401/A disminuye aún más. Cuando la presión llega a aproximadamente 1,08 MPa, se cierran las válvulas KV4-1, KV6-7, KV3-7, KHV-501-1 y HV-502; así, finaliza la fase de descarga. . Durante el proceso de flujo en serie, el frente de adsorción del adsorbedor T-401/A avanza en dirección a la salida, pero aún no ha alcanzado dicha salida. Presión durante el proceso: disminuye de 1,38 MPa a 1,08 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~160 s. Segunda fase de equilibración de presión (abreviada como E2D): se activan las válvulas programables KV7-1 y KV7-7. Una vez que finaliza la etapa de equilibración de presión en el adsorbedor T-401/A, este se conecta por su extremo de salida con el adsorbedor T-401/F, que acaba de terminar su etapa de enjuague (P), con el fin de realizar un segundo nivel de equilibración de presión. Durante este proceso, el frente de adsorción del adsorbedor T-401/A continúa avanzando hacia el extremo de salida; al finalizar el equilibración de presión, este llega exactamente a dicho extremo. Cuando la presión en los dos adsorbedores es prácticamente igual, se cierran las válvulas KV7-1 y KV7-7, y así finaliza el proceso de reducción de presión. Presión del proceso: disminuye de 1,08 MPa a 0,57 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~40 s. Liberación de presión en sentido inverso (abreviado como D): se abren las válvulas KV3-1 y KV8A. El gas con presión más alta que se encuentra dentro del adsorbedor T-401/A es expulsado en dirección contraria, a través de las válvulas KV3-1 y KV8A, hacia el tanque de almacenamiento de gas desorbido V-402. Cuando la presión en T-401/A y V-402 llega a un equilibrio, se cierra la válvula KV8A. Se mantiene abierta la válvula KV3-1, al mismo tiempo que se abre la válvula de regulación KHV-501-1. El gas con presión más baja que se encuentra dentro del adsorbedor T-401/A pasa a través de las válvulas KV3-1 y KHV-501-1, y junto con el gas del tanque de almacenamiento de gas desorbido, que ya está a una presión menor gracias a la válvula PV-503A, ambos gases son enviados fuera del sistema a través del tanque de mezcla de gas desorbido V-403. El proceso de expulsión del gas termina cuando la presión en el adsorbedor T-401/A se acerca a la presión de salida del gas desorbido (se continúa manteniendo abiertas las válvulas KV3-1 y KHV-501-1, para proceder con el siguiente paso de limpieza del adsorbedor T-401/A). Presión del proceso: disminuye de 0,57 MPa a 0,05 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~40 s. Enjuague (P): se abren las válvulas KV6-1 y KV4-3, así como la válvula de regulación HV-502; además, se mantiene abierta la válvula KV3-1 y la válvula de regulación KHV-501-1. Se utiliza el descarga controlada del adsorbedor T-401/A, que acaba de completar un paso de reducción uniforme (E1D), para enjuagar dicho adsorbedor. De esta manera, se reduce aún más la presión parcial de las impurezas en el adsorbedor T-401/A, lo que permite una regeneración completa del adsorbente. El gas de enjuague es expulsado a través de las válvulas KV3-1 y KHV-501-1 hacia el tanque de mezcla de gas de descompresión V-403. Cuando la presión en el adsorbedor VT-401/B baja al valor establecido, se cierran las válvulas KV6-1, KV3-1, KV4-3, así como las válvulas de regulación HV-502 y KHV-501-1; con esto, finaliza el proceso de enjuague. Presión del proceso: mantenerla en 0,05 MPa. Tiempo de ejecución de la etapa: ~160 s. Aumento equilibrado de presión en la segunda etapa (abreviado como E2R): abrir las válvulas KV7-1 y KV7-3. El adsorbedor T-401/A se conecta por su extremo de salida con el adsorbedor T-401/C, que acaba de completar el paso de enjuague (P), para lograr un equilibrio de presión en segundo nivel. Durante este proceso de igualación de presiones, la presión del adsorbedor T-401/A aumenta. Cuando las presiones de ambos adsorbedores son prácticamente iguales, se cierran las válvulas KV7-1 y KV7-3, y así finaliza el proceso de igualación de presiones. Presión durante el proceso: aumenta de 0,05 MPa a 0,57 MPa. Tiempo de ejecución de la etapa: ~40 s. Aumento gradual de la presión en la primera etapa (denominado E1R): se abren las válvulas KV5-1 y KV5-5. El adsorbedor T-401/A se conecta por su extremo de salida con el adsorbedor T-401/E, que acaba de completar la etapa de adsorción (A), con el fin de lograr un equilibrio de presión en la primera etapa. Durante este proceso de igualación de presiones, la presión en el adsorbedor T-401/A aumenta. Cuando las presiones de ambos adsorbedores son prácticamente iguales, se cierra la válvula KV5-5; así termina esta etapa de igualación de presiones (se vuelve a abrir la válvula KV5-1 para llevar a cabo la siguiente etapa de aumento de presión en el adsorbedor T-401/A). Presión durante el proceso: de 0,57 MPa a 1,38 MPa. Tiempo de ejecución de la fase: ~40 s. Subida final de presión (abreviado como carga final, FR): Se abre la válvula de regulación de flujo para la carga final HV-501; además, se mantiene abierta la válvula KV5-1. Tras la segunda etapa de equilibración de presión, el adsorbedor T-401/A finalmente recibe gas de producto a través de la válvula de regulación HV-501, lo que permite que su presión de adsorción aumente gradualmente. Cuando la presión se acerca a la presión de adsorción, se cierran las válvulas KV5-1 y HV-502, y así finaliza el paso de carga final. Presión del proceso: aumenta de 1,38 MPa a 2,2 MPa. Tiempo de ejecución del paso: ~200 s. Con esto, se finaliza por completo el proceso de adsorción y regeneración del adsorbedor T-401/A; inmediatamente después, se inicia el siguiente ciclo. El tiempo de ejecución de las etapas y la presión del proceso, descritos en la narrativa del mismo, tienen carácter indicativo. En la operación real, el dispositivo puede ajustar estos valores en cualquier momento, en función de los cambios en el caudal, la composición y la presión del gas de entrada. El proceso PSA se logra mediante el cambio periódico de las válvulas; para que todo el proceso pueda desarrollarse de manera continua y estable, es necesario que el sistema de control automático tenga un alto nivel de eficiencia. Para que el operador pueda supervisar y controlar todo el proceso de producción en tiempo real, este dispositivo registra, muestra, ajusta y controla los parámetros importantes en la pantalla del ordenador (CRT). También permite realizar un análisis histórico y registrar las tendencias en tiempo real. Además, está equipado con una impresora para generar informes. Este dispositivo de adsorción por presión cuenta con un total de 4 sistemas de regulación automática de presión ； 2 sistemas de acumulación y regulación automática de flujo ； 1 conjunto de sistema automático de descarga de nivel de líquido ； Sistema de control manual: 2 unidades ； Sistemas de control manual por programación: 2 unidades ； 1 conjunto de sistema de control por programa. Además, se muestran de forma concentrada 20 parámetros de los registros (de los cuales 3 son temperatura, 11 presión, 2 caudal, 1 análisis de composición y 3 detección de fugas de gases inflamables). Figura 3-5-4: Diagrama de los circuitos del sistema de control por programa. 3.5.8.1 Sistema de control por programa: El sistema DCS emite señales de corriente continua de 20 a 4 mA, según las secuencias de operación predefinidas. Estas señales eléctricas se convierten en señales de gas a través de válvulas electromagnéticas a prueba de explosiones, lo que permite controlar las válvulas de control y así cambiar las etapas del proceso en el adsorbedor. El diagrama de los circuitos del sistema se muestra en la figura 3-5-4. Todas las válvulas programables utilizadas en el proceso de adsorción por transformador son controladas por la computadora del sistema DCS. A través de la conmutación de las válvulas programables, se puede realizar la transición entre todos los estados de operación de la adsorción por presión variable. El control de interbloqueo de algunos sistemas de regulación durante el proceso también es realizado por el sistema DCS. El sistema DCS también incluye un sistema de control de diagnóstico de fallos por expertos y un sistema de control de optimización adaptativo. Sistema de diagnóstico y control de fallos por expertos: se refiere a un sistema de diagnóstico automatizado por microcomputadora que, cuando uno o más de los tanques de adsorción del equipo presentan algún fallo, permite reorganizar los tanques restantes de manera tal que el equipo pueda seguir funcionando de forma estable y satisfacer los requisitos del producto. De este modo, se puede seguir suministrando gas de calidad a las etapas posteriores del proceso. Durante el proceso de cambio automático y arbitrario del dispositivo, toda la operación es realizada por la computadora, a través de cálculos internos y búsquedas en la base de datos; no se necesita intervención del operador. Al mismo tiempo, la computadora emite alarmas para alertar al operador sobre cualquier problema que deba ser resuelto. Una vez que se resuelve la falla, se puede reanudar el funcionamiento del proceso principal, evitando así una parada no planificada de todo el equipo. Sistema de control de optimización adaptativo: se refiere a un sistema en el que, cuando hay cambios en el flujo de gas de entrada del dispositivo, el sistema de control de optimización adaptativo basado en microprocesadores ajusta automáticamente los parámetros de funcionamiento del dispositivo, de modo que este opere en las mejores condiciones posibles. Durante el funcionamiento del dispositivo, el sistema DCS diagnostica y monitorea automáticamente su estado de operación. Cuando ocurre alguna de las siguientes situaciones, el sistema DCS emite una alarma: ① Hay un fallo en los componentes externos de la válvula programable del adsorbedor; ② El mecanismo de accionamiento de la válvula programable falla; ③ Hay un problema en el módulo de salida de control del adsorbedor; ④ Hay un fallo en el transmisor de presión del adsorbedor. Mientras el dispositivo está en funcionamiento, si el modo de operación está configurado en automático, al ocurrir alguno de estos problemas, además de emitirse una alarma, el sistema de diagnóstico de fallos seleccionará automáticamente el modo de operación más adecuado y la secuencia de cambio óptima para proceder con el cambio. Si se establece en modo manual, mientras se emite la alarma, en el CRT se mostrarán las instrucciones disponibles para elegir. Dado que el sistema de control del programa cuenta con condiciones preestablecidas y los procedimientos que deben ejecutarse, si se introduce una instrucción incorrecta a través del teclado, el sistema de control emitirá una advertencia y volverá a mostrar las instrucciones disponibles. Solo se podrá realizar el cambio si se introduce la instrucción correcta. Los métodos específicos para realizar el cambio se indican en la “Instrucción de cambio de programas” de este dispositivo. 3.5.8.2 Sistema de control y regulación del flujo: (1) El sistema de indicación y registro del flujo de gas de alimentación, así como su regulación (FQC-401), sirve para medir y regular el flujo de gas de alimentación. Este sistema refleja, principalmente, la capacidad de procesamiento del dispositivo, lo cual sirve como base para los cálculos económicos. Tanto las cantidades acumuladas como las instantáneas se muestran en la computadora del sistema DCS. (2) Indicador del caudal de gas del producto, sistema acumulativo (FRQ-402): mide el caudal de gas del producto, sirviendo principalmente para reflejar la capacidad de producción de esta instalación y como base para los cálculos económicos. Tanto las cantidades acumuladas como las instantáneas se muestran en la computadora del sistema DCS. 3.5.8.3 Sistema de regulación de presión (1) El sistema de regulación automática de la presión de adsorción y alarma (PICAL-403) sirve para mantener la presión de adsorción del PSA en un valor establecido (2,1 MPa). Cuando el sistema PSA deja de funcionar adecuadamente y la presión de adsorción disminuye por debajo del valor establecido (2,1 MPa), el sistema DCS emite una alarma sonora y luminosa para indicar dicho problema. Además, reduce automáticamente la apertura de la válvula de control PV-501, con el fin de mantener la presión de adsorción en el valor establecido. (2) Sistema de regulación y alarma por sobrepresión del hidrógeno de producto (PICAH-502): Este sistema sirve para evitar que la presión de salida del hidrógeno de producto supere los límites establecidos. Cuando las fluctuaciones en el uso del hidrógeno en las etapas posteriores causan que la presión de adsorción sea superior al valor establecido (2,3 MPa), el sistema DCS emite una alarma sonora y visual, y abre automáticamente la válvula de regulación PV-502, con el fin de mantener estables tanto la presión de adsorción como la presión de salida del hidrógeno de producto. (3) Sistema de ajuste automático de la presión en el tanque de mezcla de gas de descompresión (PIC-503A): Este sistema permite que el gas de descompresión se suministre automáticamente desde el tanque de almacenamiento de dicho gas al tanque de mezcla, en función del nivel de presión en este último. Cuando la presión en el tanque de mezcla supera el valor establecido, la válvula de regulación PV-503A se cierra automáticamente ； Cuando la presión en el tanque de mezclado es inferior al valor establecido, la válvula de regulación PV-503A se abre automáticamente para suministrar líquido al tanque, manteniendo así una presión estable en la salida del mismo. (4) Sistema de regulación y alarma para la descarga de sobrepresión en el tanque de mezcla de gas de descompresión (PICAH-503B): sirve para mantener estable la presión en dicho tanque y evitar que se supere. Cuando la presión en el tanque de mezcla del gas de descompresión supera el valor establecido, la válvula de control PV-503B se abre automáticamente ； Cuando la presión en el tanque de mezcla de gas de descompresión es inferior al valor establecido, la válvula de regulación PV-503B se cierra automáticamente, lo que permite mantener estable la presión en la salida del tanque de mezcla. (5) Sistema de indicación y alarma de presión de aire de instrumentación (PIAL-504): Muestra la presión de aire de instrumentación. Cuando esta presión disminuye y baja por debajo del valor establecido (0,4 MPa), el sistema DCS emite una alarma sonora y luminosa para indicar que es necesario ajustar la presión de aire de instrumentación hasta que vuelva a estar en el valor establecido, o bien para activar una parada de emergencia. 3.5.8.4 Sistema de control remoto manual (1) Control manual de la tasa de flujo durante la carga final (HC-501): asegura que el flujo y la presión durante la carga final alcancen los valores establecidos. En la etapa de carga final, la computadora controla la válvula de regulación (HV-501) según la apertura y la velocidad establecidas, abriéndola gradualmente hasta alcanzar el valor manual establecido. Para garantizar la estabilidad del caudal de carga final. (2) Control de velocidad manual del caudal de descarga continua (HC-502), para garantizar que el proceso de descarga continua y la presión final se mantengan en valores determinados. El volumen de gas que se libera de forma controlada afecta directamente la calidad del producto, la tasa de extracción del mismo y la estabilidad en la salida del gas. En este sistema, el volumen de gas que se libera se controla mediante la apertura y la velocidad del válvula de control manual (HV-502). De acuerdo con las características del proceso de lavado, y para evitar grandes fluctuaciones en el sistema de desgasificación durante las fases iniciales del mismo, se establece una velocidad específica que permite que la apertura de la válvula de regulación HV-502 aumente gradualmente desde sus valores iniciales, hasta alcanzar el valor de apertura establecido manualmente. 3.5.8.5 Otros (1) Sistema de descarga automática del nivel de líquido en el separador gas-líquido de los gases de alimentación, así como sistema de alarma por nivel elevado (LISAH-501). Este sistema permite la descarga automática del líquido, lo que garantiza que los gases de alimentación que llegan al dispositivo PSA no contengan agua mecánica. Cuando el nivel del líquido está entre 500 y 800 mm, la señal de conmutación generada por este sistema (LISAH-501) se envía a la válvula electromagnética de dos vías y cuatro posiciones, lo que permite controlar el interruptor de doble acción y así lograr la descarga automática del líquido ； Cuando el aumento supera el valor límite establecido de 800 mm, la computadora emite una alarma sonora y luminosa. (2) Análisis automático y alarma del gas del producto (ARAL-501): Se utiliza un analizador de hidrógeno a prueba de explosiones para realizar el análisis y monitoreo en tiempo real de la calidad del producto. Cuando el analizador detecta que la pureza del hidrógeno en el producto es inferior al valor límite de alarma del 99,5%, se emite una alarma sonora y luminosa. En este momento, el operador debe identificar a tiempo el problema y solucionarlo, para garantizar una salida estable de hidrógeno de calidad adecuada. (3) Sistema de control programado para el proceso de enjuague e inversión (KHS-501-1, 2): Este sistema controla la apertura y cierre de las válvulas de regulación KHV-501-1, 2, con el fin de mantener una presión estable en el tanque de mezcla del gas de descompresión y asegurar que el enjuague se realice de manera uniforme y constante. 3.5.9 Conducción: La conducción se divide en conducción por primera vez y conducción normal. Antes de conducir por primera vez, es necesario realizar una serie de preparativos, mientras que para la conducción normal basta con configurar adecuadamente ciertas válvulas y puntos de control antes de poner en marcha el vehículo. 3.5.9.1 Preparativos antes del inicio de la operación: Una vez que se haya completado la instalación del equipo, y siempre y cuando todos los sistemas de control de programas, así como los instrumentos de medición y los sistemas de control automático, hayan sido probados y funcionen correctamente, el equipo puede pasar a la fase de operación. Antes de comenzar a utilizar el equipo, es necesario realizar los siguientes preparativos: ① Inspección del equipo: se deben revisar las mallas filtrantes superiores e inferiores del adsorbente, eliminar toda suciedad presente en los recipientes y quitar todas las tapas que no sean necesarias. ② Limpieza con aire: se debe eliminar toda suciedad como escorias de soldadura de los equipos y tuberías. ③ Carga del adsorbente. ④ Prueba de estanqueidad. ⑤ Sustitución del aire por nitrógeno. 3.5.9.2 Prueba de estanqueidad: Una vez que se haya completado la inspección del equipo, la limpieza con aire y la carga del adsorbente, se utiliza nitrógeno limpio y seco para verificar que todos los equipos, válvulas y tuberías tengan un rendimiento estanqueo adecuado bajo su presión de funcionamiento máxima. Método de prueba de estanqueidad: Se realizan las siguientes verificaciones utilizando agua con jabón o detergente espumoso: ① Se inspeccionan todas las conexiones por bridas y uniones roscadas en las tuberías. ② Se examinan todas las soldaduras de las tuberías. ③ Se abre y cierra la válvula de cierre manual 2–3 veces, para verificar el estado del relleno de la válvula. ④ Se abren y cierran todas las válvulas de regulación 3–4 veces, para verificar el estado del relleno de dichas válvulas. ⑤ Se abren y cierran las válvulas programables 5–6 veces, para verificar el estado de su relleno. ⑥ Se registran todos los puntos donde hay fugas de gas. ⑦ En los equipos y tuberías con presión baja, se puede intentar reparar las fugas con cuidado. ⑧ En los equipos y tuberías con presión alta, es necesario liberar la presión antes de intentar reparar las fugas. ⑨ Hay que tener cuidado al tratar las fugas en el relleno de las válvulas programables; un apriete excesivo no solo daña el relleno, sino que también afecta el funcionamiento normal de la válvula. ⑩ Todos los equipos y tuberías deben mantenerse bajo su presión máxima de operación durante 24 horas. Se exige que la caída de presión promedio por hora sea inferior al 0,5%. ⑪ Cuando no haya fugas en ninguno de los puntos de sellado del dispositivo, la prueba de estanqueidad se considera completada. 3.5.9.3 Sustitución del sistema por nitrógeno (1) Liberación de presión en el adsorbedor: ① Abrir lentamente la válvula de alivio de presión del gas de producto, V459; la velocidad de reducción de presión debe controlarse en 0,1 MPa/min. ② Cuando la presión en el adsorbedor disminuye a 0,05 MPa, se cierra la válvula de alivio V459. (2) Proceso de sustitución y purga por sustitución: Al inicio, todas las válvulas programables se encuentran en estado cerrado. Los principios del método de sustitución son los siguientes: separador gas-líquido → adsorbedor → tubería de salida de hidrógeno → tubería para antorchas o tubería de descarga → tanque de almacenamiento del gas liberado → tanque de mezcla del gas liberado → tubería de salida del gas liberado (así como la tubería de gas combustible y la tubería para antorchas). ① Activar la válvula de alivio de gas del producto V459 y la válvula de alivio de gas descompresado V460. ② Iniciar el programa de operación 8-2-4 de adsorción por transformación de presión. ③ Al abrir la válvula V489, el nitrógeno ingresa al dispositivo y se inicia el proceso completo de sustitución. (3) Control de los indicadores operativos durante el proceso de sustitución: ① Controlar la apertura de la válvula de regulación PV-501 para mantener la presión en el adsorbedor en 0,20 MPa. ②Según el orden en que fluye el gas nitrógeno, se abren y cierran de forma intermitente o continua algunas válvulas de purga ubicadas a lo largo del recorrido, con el fin de realizar procesos de sustitución y purga. Además, se toman muestras en las salidas de gas producto y de gas descompresado para analizar su contenido de oxígeno. Tras analizar los gases que salen de todas las aberturas de escape, se considera que cumplen con los requisitos si su contenido de oxígeno es inferior al 0,5% (v). ③Una vez completada la sustitución, si no se inicia la operación de inmediato, es necesario mantener la presión con nitrógeno limpio y seco; la presión en el adsorbedor debe ser de 0,2 MPa, mientras que la presión en el tanque de mezcla del gas desabsorbido debe ser de 0,01 MPa. Luego, se deben cerrar todas las válvulas utilizadas en el proceso. 3.5.10 Operación de simulación: Una vez que el dispositivo haya completado las pruebas de estanqueidad, la carga del adsorbente y el purgado con nitrógeno, puede pasar a la fase de puesta en marcha. 3.5.10.1 Simulación de operación y puesta a punto: Antes de transportar el gas reactivo, se realiza primero una simulación de operación y puesta a punto utilizando nitrógeno limpio y seco. Durante el funcionamiento, la presión de adsorción se mantiene entre 0,8 y 1,0 Mpa. Durante el funcionamiento, se debe verificar si las válvulas de control del programa y los interruptores operan correctamente. También es necesario revisar los instrumentos de medición y los sistemas de control automático en funcionamiento. Cuando sea necesario, se deben ajustar algunos parámetros establecidos. Los problemas que puedan resolverse en tiempo real deben solucionarse de inmediato; aquellos que no puedan resolverse así deben registrarse para ser abordados una vez que el equipo se detenga. 3.5.10.2 Puesta en marcha
(1) Preparativos antes de la puesta en marcha
① Verificar que las válvulas de cierre ubicadas antes y después de todas las válvulas de seguridad del dispositivo estén abiertas.
② Verificar que las válvulas de cierre ubicadas antes y después de todas las válvulas de regulación del dispositivo estén abiertas.
③ Verificar que las válvulas de cierre ubicadas antes de todos los manómetros y transmisores de presión del dispositivo estén abiertas.
④ Verificar que la válvula principal de aire para los instrumentos y todas las válvulas relacionadas con el aire en el dispositivo estén abiertas.
⑤ Conectar la alimentación eléctrica para todos los instrumentos.
⑥ Verificar que los instrumentos de medición y los sistemas de control automático funcionen correctamente.

3.5.10.3 Configuración del teclado de operación
① Configurar el modo de operación en 8-2-4/P mediante el teclado de operación.
② Verificar y configurar los valores de tiempo para cada paso del proceso y el ciclo de operación.
③ Configurar las válvulas de regulación en modo manual, con un grado de apertura del 60% del rango total.

3.5.10.4 Prueba de funcionamiento con nitrógeno (modo 8-2-4/P)
① Iniciar el proceso 8-2-4/P mediante el teclado de operación.
② Abrir lentamente la válvula de entrada de nitrógeno V489, para que el nitrógeno entre al dispositivo.
③ Abrir las válvulas de descarga del gas producto V459 y las válvulas de descarga del gas de desorción V460.
④ La presión en el adsorbedor aumentará en 0.1 Mpa por cada paso. Si la cantidad de nitrógeno es insuficiente, se puede detener el proceso hasta que la presión alcance los 0.1 Mpa; al mismo tiempo, se ajustará el tiempo de adsorción.
⑤ Ajustar manualmente el grado de apertura de la válvula HV-501, para que el flujo de llenado cumpla con los requisitos del proceso.
⑥ Ajustar manualmente el grado de apertura de la válvula HV-502, para que el flujo de descarga cumpla con los requisitos del proceso.
⑦ La presión de adsorción debe ser ≥ 0.8 Mpa. En condiciones normales, el tiempo de operación en modo 8-2-4/P no debe ser inferior a 2 horas.

3.5.10.5 Detención de la prueba de funcionamiento con nitrógeno
① Cerrar la válvula de entrada de nitrógeno V489, para detener el suministro de nitrógeno.
② La presión en el adsorbedor disminuirá gradualmente. Se puede reducir la presión en el adsorbedor a 0.2 Mpa y la presión en el tanque de almacenamiento del gas de desorción a 0.01 Mpa. Luego, se envía una señal de parada desde el teclado de operación, para que las válvulas se cierren.
③ Cerrar las válvulas V459 y V460. 3.5.11 Operación con materiales de alimentación: Una vez que el equipo ha completado la fase de prueba con nitrógeno, se puede pasar a la fase de operación con materiales de alimentación. La descripción que sigue se basa principalmente en un formato de 8-2-4. Se pueden seguir otros modos de operación como referencia. 3.5.11.1 Alivio de presión: Después de que el dispositivo funcione bajo condiciones simuladas con nitrógeno, la presión en los equipos y tuberías se reduce mediante las válvulas de drenaje o alivio de presión presentes en cada equipo. Todas estas válvulas se abren lentamente, y se cierran inmediatamente cuando la presión en los equipos o tuberías alcanza el valor deseado, para evitar que entre aire del ambiente. Después del alivio de presión: ① La presión en los adsorbedores (D-7114/1–8) y en las tuberías de salida debe mantenerse en 0,05 MPa. ② ·La presión en las tuberías de desgasificación (DG-401～DG-408), en el tanque de almacenamiento del gas desgasificado (D-7116) y en los tanques de mezcla del gas desgasificado (D-7129/1,2) es de 0,01 MPa. 3.5.11.2 Puesta en marcha: (1) Preparativos previos a la puesta en marcha: ① Verificar que las válvulas de cierre ubicadas antes y después de todas las válvulas de seguridad del equipo estén abiertas. ② Verificar que las válvulas de cierre ubicadas antes y después de todas las válvulas de regulación del equipo estén abiertas. ③ Verificar que las válvulas de cierre ubicadas antes de todos los manómetros y transmisores de presión del equipo estén abiertas. ④ Verificar que la válvula principal de aire para instrumentos y todas las válvulas relacionadas con el aire para instrumentos del equipo estén abiertas. ⑤ Conectar la alimentación eléctrica para todos los instrumentos. ⑥ Verificar que los instrumentos de medición y los sistemas de control automático funcionen correctamente. 3.5.11.3 Ajuste de las válvulas: Durante el proceso de puesta en marcha, una vez que el gas de entrada llega al equipo, el hidrógeno producido pasa temporalmente por la válvula de regulación PV-502 hacia la red de tuberías de combustible de la planta. El gas desgasificado, por su parte, pasa primero por el tanque de almacenamiento del gas desgasificado y luego por los tanques de mezcla para ser eliminado del sistema. 3.5.11.4 Ajustes del teclado de operación: (1) Configurar el teclado de operación para que funcione en modo 8-2-4. (2) Verificar los valores de tiempo para cada paso del proceso. (3) Configurar todo el sistema de control en modo automático y ajustar los valores correspondientes: ① El valor de presión establecido para PICA-501 es de 2.2 MPa; el valor de alarma es de 2.0 MPa. ② El valor de referencia de presión para el PICA-502 es de 2,3 MPa, mientras que el valor de alarma es de 2,35 MPa. ③ El valor de ajuste para FQC-501 es: 15440 Nm3/h. ④ Límite inferior de alarma de pureza del producto ARA-501: 99.5% H2. ⑤ El valor de ajuste para la alarma de límite superior de PIC-503 es: 0,1 MPa. ⑥ Valor de alarma alto de LISA-501: 700 mm. ⑦ La posición de apertura de la válvula de regulación HV-501 se establece en ~35%. ⑧ La posición de apertura de la válvula de regulación HV-502 se establece en ~35%. ⑨ Configurar la válvula de control del programa en modo de funcionamiento automático. 3.5.11.5 Puesta en marcha con inyección de materia prima ① Se inicia el procedimiento de proceso 8-2-4 desde el teclado de operación. ② Se abren lentamente las válvulas de entrada de materia prima V401 y V402, de modo que el gas de materia prima pueda entrar al sistema. ③ Cada vez que la presión de adsorción del adsorbedor aumenta en 0.1 Mpa, se realiza un ajuste manual. Si la cantidad de gas de alimentación es insuficiente, se puede poner en pausa el proceso; al mismo tiempo, se debe registrar y ajustar el tiempo de adsorción. ④ En el teclado de control, se ajusta la apertura de las válvulas de regulación HV-501 y HV-502, para que las presiones de llenado y descarga cumplan con los requisitos del proceso. ⑤ Cuando la presión de adsorción alcanza los 2.2 MPa, el sistema de control automático asume el control total del proceso. ⑥ A medida que aumenta el flujo de gas de alimentación, se ajusta el tiempo de adsorción según sea necesario, siempre y cuando se mantenga la pureza del producto. ⑦ Cuando el flujo de gas de alimentación está dentro del rango requerido, el dispositivo entra en su modo de operación normal. 3.5.12 Operaciones en condiciones normales Para que el dispositivo funcione de la mejor manera posible, es necesario verificar con frecuencia la precisión de todas las condiciones del proceso. Durante el funcionamiento estable, la pureza del producto y la tasa de recuperación son buenas. En el CRT se pueden observar pequeñas fluctuaciones en las presiones y caudales del gas de entrada, del gas producto y del gas de desgasificación; sin embargo, la tendencia es constante en cada ciclo. Si un subperíodo se desvía de la tendencia normal, es posible que haya una falla. 3.5.12.1 Ajuste de la pureza del hidrógeno producido. Cuando las materias primas son estables, el dispositivo PSA puede mantener constante la pureza del hidrógeno. Al ajustar el tiempo de adsorción según la carga aplicada, se puede lograr que el hidrógeno producido tenga la pureza deseada. Pero también está influenciado por los siguientes factores, por lo que es necesario tomar ciertas medidas.
**Factores de influencia | Métodos de ajuste**
① Las fluctuaciones en los parámetros de operación del proceso (aumento en la cantidad de material a procesar, disminución de la presión de adsorción, reducción del contenido de hidrógeno en el gas de entrada, etc.) no se ajustan a tiempo.
① Se debe operar con precisión y ajustar los parámetros a tiempo.
② Cambio de modo de operación.
② Reducir el tiempo de adsorción antes de realizar el cambio.
③ Envenenamiento del agente de adsorción.
③ Reducir el tiempo de adsorción.
④ La carga final no se realiza correctamente.
④ Ajustar la apertura y la velocidad de funcionamiento del HC-501 para asegurar que la carga final se realice correctamente.
⑤ La presión de desorción es superior al valor establecido.
⑤ Ajustar la presión de desorción al valor establecido.
⑥ Fugas en las válvulas programables.
⑥ Repararlas de inmediato.
3.5.12.2 Ajuste del tiempo de adsorción
① Cuando cambian los componentes del material de entrada, si el sistema de control está en modo de control de capacidad, el sistema reducirá automáticamente el tiempo de adsorción. Si esto no es suficiente para recuperar la pureza, se puede reducir manualmente el tiempo de adsorción. ② Cuando la cantidad de material a procesar es baja, la pureza del hidrógeno aumenta, mientras que la tasa de recuperación del hidrógeno disminuye. Si la carga es inferior al mínimo permitido, ni siquiera ajustando el tiempo de adsorción se puede mejorar la tasa de recuperación del hidrógeno. Cuando la cantidad de material a procesar es alta, es necesario reducir el tiempo de adsorción; por otro lado, si la carga supera el máximo permitido, tampoco los ajustes en el tiempo de adsorción permiten mejorar la pureza del hidrógeno. ③ Al cambiar el modo de funcionamiento, especialmente al pasar de un número mayor a uno menor de camas, se debe primero reducir el tiempo de adsorción antes de realizar el cambio. Una vez que el funcionamiento se estabilice, se puede ajustar gradualmente el tiempo de adsorción hasta alcanzar su valor normal. 3.5.12.3 Ajuste de la tasa de recuperación del producto. Las siguientes situaciones pueden causar una disminución en la cantidad de gas de alimentación que se procesa y en la tasa de recuperación del producto. **Factores que influyen y métodos de ajuste**
① Las fluctuaciones en los parámetros de operación del proceso (disminución en la cantidad de material de entrada, aumento de la presión de adsorción, incremento en el contenido de hidrógeno en las materias primas, etc.) no se ajustan a tiempo.
① Se debe operar con precisión y realizar los ajustes oportunamente.
② Fugas en las válvulas de control.
② Es necesario repararlas de inmediato.
③ El adsorbente está contaminado.
③ Es preciso regenerar o reemplazar el adsorbente.
④ Aumento en la cantidad de impurezas en el gas de entrada.
④ Se debe ajustar la apertura y la velocidad de funcionamiento del HC-501 para que se alcance la presión adecuada.
⑤ La presión de desorción es superior al valor establecido.
⑤ Se debe ajustar la presión de desorción hasta alcanzar el valor adecuado.
⑥ Al final del proceso de equilibrio de presiones, la presión no alcanza el valor requerido.
⑥ Se debe ajustar el tiempo de equilibrio de presiones para que, al final del proceso, la presión sea la adecuada.
⑦ Al final del proceso de liberación gradual, la presión es demasiado alta.
⑦ Se debe ajustar la presión de liberación gradual hasta alcanzar el valor establecido.

**3.5.12.4 Operaciones cuando cambian las condiciones de funcionamiento**
(1) Cambio en el flujo de entrada: Aumentar o disminuir la cantidad de material procesado afecta la pureza y el rendimiento del producto. Un aumento en la cantidad de material procesado puede reducir la pureza del hidrógeno obtenido; en casos graves, puede dificultar la regeneración del adsorbente. Si la cantidad de material procesado es demasiado baja, el tiempo de adsorción será insuficiente, lo que causará fluctuaciones en la presión de adsorción y una disminución en la tasa de recuperación de hidrógeno. (2) Cambio en la composición del gas de alimentación: En la fase de adsorción, la cantidad de impurezas presentes en el gas de alimentación determina el tiempo necesario para que ocurra la adsorción en un lecho de adsorción. Por lo tanto, cuando disminuye el contenido de hidrógeno en el gas de alimentación, es necesario reducir adecuadamente el tiempo de adsorción. Es necesario ajustar el tiempo de adsorción cuando cambian los componentes de la materia prima. Sus reglas son las siguientes: ① Cuando aumenta el contenido de hidrógeno, se debe prolongar el tiempo de adsorción para mantener al dispositivo en su mejor estado de funcionamiento. ② Cuando el contenido de hidrógeno disminuye, se reduce en consecuencia el tiempo de adsorción para mantener al dispositivo en su estado óptimo de funcionamiento. (3) Cambio en la presión de adsorción: Un aumento en la presión de adsorción favorece que el adsorbente adsorba la materia prima. La presión de adsorción no solo está influenciada por el grado de apertura de PV501, regulado por (PICA-501), sino también por el caudal de aire de la materia prima. Cuando aumenta la presión de adsorción, se puede prolongar adecuadamente el tiempo de adsorción, pero el caudal de materia prima no debe aumentar en exceso. (4) Cambio en la temperatura de alimentación: Un aumento en la temperatura de alimentación hace que la carga máxima del tanque de adsorción disminuya. Por lo tanto, es necesario mantener la temperatura de alimentación dentro de los límites establecidos en el diseño. Cuando haya cambios en la temperatura de alimentación, se deben realizar los siguientes ajustes: ① Cuando la temperatura de alimentación aumenta, se debe reducir adecuadamente el tiempo de adsorción, en función de la pureza del producto y de la tasa de recuperación, hasta que la calidad del producto sea satisfactoria. ② Cuando la temperatura de alimentación disminuye, se aumenta o disminuye el tiempo de adsorción según la pureza del producto y la tasa de recuperación. Por lo general, al disminuir la temperatura se aumenta el tiempo de adsorción, pero es necesario garantizar que la calidad del producto sea adecuada. Si la temperatura de alimentación se desvía significativamente del valor diseñado, se deben tomar medidas para detener el proceso, a fin de evitar daños en el adsorbente o afectar al producto. (5) Presión de descarga inversa: La cama de adsorción se regenera mediante la descarga inversa de presión; por lo tanto, existe una exigencia específica en cuanto a esta presión. Si la presión de descarga inversa es demasiado alta, aumenta la cantidad de impurezas que quedan en el adsorbente, lo cual incrementa la carga de evacuación y dificulta la regeneración del adsorbente. Si la presión de retroalimentación es demasiado alta, se debe reducir la presión en el tanque de mezcla del gas de descompresión y en el tanque de amortiguación del mismo, a fin de que la presión de retroalimentación quede dentro de los límites adecuados. 3.5.12.5 En condiciones normales de funcionamiento, el programa de control del dispositivo PSA incluye un conjunto de bloques de decisión que generan alarmas en caso de fallos en los equipos. Si se ha configurado el modo de funcionamiento en automático, el programa de control realizará el cambio automáticamente. Causa de la alarma de cambio: ① Falla en los componentes externos de la válvula de control programable del tanque de adsorción. ②El actuador de la válvula de control programado de la torre de adsorción ha dejado de funcionar. ③El módulo de salida de control de la torre de adsorción ha fallado. ④Fallo interno del transmisor de presión en la torre de adsorción. (1) Procedimiento de manejo de las alarmas por cambio de modo ① Durante el funcionamiento del dispositivo PSA, el DCS puede diagnosticar y detectar automáticamente el estado de funcionamiento del mismo. Cuando se presentan las causas mencionadas anteriormente, se emite una alarma y, al mismo tiempo, se solicita un cambio de modo. ②Si el modo de conmutación se configura en automático, el sistema de control elegirá el modo de funcionamiento preferente y el punto de conmutación óptimo, para luego realizar la conmutación de forma automática ； Si el modo de conmutación se configura en manual, mientras se emite la alarma, el CRT mostrará las instrucciones disponibles para elegir; el proceso de conmutación se realiza mediante instrucciones introducidas por teclado. (2) Cambio de modo de operación El cambio de modo de operación del dispositivo puede realizarse de forma automática a través del sistema de control por programa, o de manera manual. Al configurarse el cambio automático, el sistema de diagnóstico de fallos especializado puede diagnosticar automáticamente el funcionamiento del dispositivo. Cuando se produce un fallo en la válvula programable o en los módulos de entrada/salida, el sistema selecciona el modo de funcionamiento preferente y la posición de cambio óptima, para luego realizar el cambio de forma automática. Al configurar el cambio manual, se pueden enviar instrucciones de cambio mediante la teclado. ①Establecer el modo de cambio manual ② Seleccionar el código del modo de funcionamiento que se desea reemplazar ③ Una vez confirmado, el sistema de control del programa verificará si la posición actual permite el cambio. Si se cumplen las condiciones de cambio, se puede pasar al modo de reemplazo especificado una vez confirmado ； Si no se cumplen las condiciones para el cambio, se mostrará una indicación correspondiente en el CRT, y se esperará a que se cumplan dichas condiciones para proceder con el cambio. ④ Antes de que se complete realmente el cambio, es necesario cancelar la solicitud de cambio; en ese caso, hay que seleccionar nuevamente el modo original en el que funciona el dispositivo en ese momento. Durante el proceso de cambio del dispositivo, el tiempo de adsorción difiere del valor normal de funcionamiento. Al pasar de un modo de funcionamiento a otro, el tiempo de adsorción es controlado temporalmente por la unidad de control; el tiempo de adsorción que se aplica después del cambio debe ajustarse en función de las condiciones del proceso. Tras un ciclo, el dispositivo continúa funcionando según el tiempo de adsorción establecido en el momento del cambio, hasta que este es reemplazado por otro valor. Se ajusta oportunamente el tiempo de adsorción después del cambio, a fin de garantizar la pureza del producto y una mayor tasa de recuperación. 3.5.13 Parada y reinicio del equipo. La parada del equipo se divide en: paradas planificadas, paradas temporales o de emergencia causadas por fallos en el equipo o en la fuente de alimentación. 3.5.13.1 (1) Parada planificada: Para una parada planificada, es necesario llevar a cabo los procedimientos necesarios antes y después de la parada. Los métodos a utilizar dependen de la duración de dicha parada. (2) Estacionamiento temporal: Estacionamiento por un período de hasta 24 horas. ① Cerrar la válvula de entrada de gas de alimentación V401 (V402) y la válvula de salida de hidrógeno como producto V427. ② Presione los botones de pausa y autoprueba para mantener los pasos de funcionamiento del PSA en su estado actual (y anote la posición del programa en el momento de la parada); la válvula programable estará completamente cerrada. (3) Estacionamiento a corto plazo: Estacionamiento por un período de hasta dos semanas. Antes de estacionar, se puede reducir adecuadamente el tiempo de adsorción establecido. ① Cierre la válvula de entrada de gas reactivo V401 (V402) y la válvula de salida de hidrógeno como producto V427. ② El proceso continúa, utilizando las emisiones de gas en cada fase de desorción para reducir gradualmente la presión dentro del adsorbedor hasta 0,3 MPa. ③ Detener el funcionamiento automático y, mediante operación manual, equilibrar la presión en cada adsorbedor, manteniendo una presión dentro de cada uno de ellos (aproximadamente 0,2 MPa). La presión en el tanque de mezcla del gas desorbido debe ser superior a la presión atmosférica. 2 Estacionamiento a largo plazo: Estacionamiento por un período de más de dos semanas. ① Antes de estacionar, se puede reducir adecuadamente el tiempo de adsorción establecido. ②Cierre la válvula de entrada de gas reactivo V401 (V402) y la válvula de salida de hidrógeno como producto V427. ③El proceso continúa, utilizando las emisiones de gas que se liberan en cada fase de desorción, para reducir gradualmente la presión en los adsorbedores hasta aproximadamente 0,02 MPa. ④Se realiza un purgado de sustitución con nitrógeno y se detiene el funcionamiento automático. ⑤Se utiliza un control manual para llenar cada adsorbedor con nitrógeno, manteniendo la presión a 0,2 MPa. (4) Parada de emergencia: Cuando el sistema de adsorción por transformación sufre una falla o hay un problema con la alimentación eléctrica, se debe realizar una parada de emergencia. ①Presione los botones de pausa y autodiagnóstico para mantener los pasos de funcionamiento del PSA en su estado actual; la válvula programable estará completamente cerrada ； Hubo un corte de energía repentino, y todas las válvulas programables se cerraron por completo. ②Cierre las válvulas de entrada de gas de alimentación V401, V402, y la válvula de salida de hidrógeno como producto V427. ③Según las condiciones específicas del lugar, se adoptan las medidas correspondientes. 3.5.13.2 Arranque después de detenerse (1) Arranque tras una parada temporal ① Después de una parada temporal o de emergencia, aunque el DCS conserva la información sobre la posición y el tiempo en que se produjo la parada, es necesario verificar si la presión dentro de cada adsorbedor coincide con la presión existente en ese momento. De lo contrario, se deben utilizar válvulas de control manuales para ajustar la presión de funcionamiento, o bien aplicar métodos paso a paso para regular el estado operativo, con el fin de evitar que la presión no coincida con el estado operativo, lo cual podría causar problemas graves en el sistema. ② Establecer el tiempo de adsorción en el 80% del tiempo de funcionamiento original. ③ Desactive las teclas de autocomprobación y pausa, y verifique si todos los sistemas de control de regulación se encuentran en su estado automático normal. ④ Abra las válvulas de entrada de gas de alimentación V401 y V402, así como la válvula de salida de hidrógeno V427. ⑤ Manteniendo la calidad del producto, se ajusta gradualmente el caudal de gas de alimentación y el tiempo de adsorción hasta alcanzar los valores diseñados. (2) La reanudación de la conducción después de una parada a corto plazo o a largo plazo se realiza de la misma manera que al conducir por primera vez. 3.5.14 Fallas y métodos de solución: Una falla ocurre cuando hay problemas en la alimentación de los materiales necesarios para el proceso, o cuando hay errores en las operaciones durante su ejecución, o cuando alguna parte del sistema deja de funcionar. Esto provoca una disminución en la pureza del producto, lo que a su vez activa la alarma ARAL-501. Sin embargo, hasta que no se determine la causa de la falla, no es necesario detener el equipo; se puede seguir monitoreándolo. Mientras tanto, los productos defectuosos serán expulsados a través de las válvulas V477 y V475, o bien a través de la válvula de regulación PV502, hacia la antorcha de quema. Una vez identificada la causa de la falla, se decidirá si es necesario detener el equipo o continuar con su funcionamiento. Si el sistema presenta problemas graves, se debe detenerlo de inmediato. Las fallas más probables son las siguientes: ① Fallos en el suministro de condiciones externas. ② Errores en la operación del sistema. ③ Fallas en los dispositivos mismos. 3.5.14.1 Fallos en el suministro de condiciones externas (1) Apagón eléctrico. El apagón impide que el sistema de control por programación funcione correctamente. Al no haber señales de salida, todas las válvulas controladas por programa se cierran automáticamente, lo que hace que el dispositivo deje de funcionar; esto equivale a un paro de emergencia. Por favor, proceda como si se tratara de una parada de emergencia. 3.5.14.2 Disminución de la presión del aire de control. Este dispositivo requiere que la presión del aire de control sea de al menos 0,4 MPa. Tan pronto como la presión del aire de instrumentación cae por debajo de 0,4 MPa, el PIAL-504 emite una alarma automática; en ese caso, se debe ajustar rápidamente la presión del aire de instrumentación o detener la operación. De lo contrario, la válvula programable neumática no podrá abrirse ni cerrarse, lo que causará desajustes en los instrumentos del sistema de regulación. Esto a su vez provocará trastornos en el funcionamiento automático del sistema y en los procesos de producción, lo que resultará en productos que no cumplen con los estándares requeridos. 3.5.14.3 Errores en la operación: Para determinar si el proceso PSA funciona correctamente, es clave verificar si el estado de regeneración del adsorbedor es bueno. Cualquier desajuste en la operación del sistema puede causar que la regeneración de la torre empeore, ya sea de inmediato o de forma gradual. Dado que el proceso PSA es un proceso cíclico, tan pronto como la regeneración de una torre empeora, esto afecta rápidamente a las demás torres y las contamina, lo que a su vez conduce a una disminución en la calidad del gas de producto. 3.5.14.4 Falla por cambios rápidos en la presión del lecho de adsorción (1) Daños: Los cambios rápidos en la presión del lecho de adsorción causan que el mismo se afloje. Además, los diferentes adsorbentes presentes en el lecho se mezclan entre sí. En casos graves, los adsorbentes se rompen, lo que aumenta la caída de presión en el lecho de adsorción. El polvo, junto con el flujo de aire, escapa a través de las mallas del lecho de adsorción. Esto puede dañar los asientos de las válvulas del proceso, obstruir las tuberías de los instrumentos y los filtros de entrada de la prensa. Todo esto empeora el rendimiento del equipo e incluso puede provocar su parada. (2) Causas del accidente: ① Falla en las válvulas. ② Uso inadecuado de las válvulas manuales. ③Conducir en zonas donde no se permite estacionar o sin ajustar primero la presión de la cama de adsorción. ④ Uso inadecuado del paso manual. (3) Gestión de accidentes: ① Se debe verificar qué válvula programable está defectuosa; por lo general, la diferencia de presión a ambos lados de la válvula debe ser ≤ 0,08 MPa. ② Realice el cambio correcto. 3.5.14.5 Accidentes por sobrecarga de impurezas (1) Fenómenos del accidente: ① Disminución de la pureza del producto. ② La capacidad del dispositivo para controlar los cambios de presión disminuye. (2) Causas del accidente: ① Tiempo de adsorción excesivo. ② Durante un cierto período de tiempo, hay un aumento repentino en el contenido de impurezas (o en la velocidad de flujo del material de alimentación). ③ Uso inadecuado del paso manual. ④ Fuga en la válvula. ⑤ La composición de la materia prima está fuera del rango. ⑥ La banda de alimentación está con líquido. ⑦ La temperatura de alimentación es demasiado alta o demasiado baja. ⑧ Falla en el instrumento de análisis. (3) Gestión de accidentes ① En caso de operación anormal, se debe elegir un tiempo de adsorción más corto. ② Cuando hay fluctuaciones en el caudal, se debe reducir adecuadamente la cantidad de material que se introduce, con el fin de estabilizar dicho caudal. ③ En caso de fugas en las válvulas, se debe realizar un cambio de forma oportuna. ④Si la composición de la materia prima está fuera de las especificaciones o contiene líquidos, o si la temperatura no es la adecuada, se debe detener la máquina de inmediato. Solo se puede reanudar su funcionamiento una vez que la materia prima cumpla con los requisitos. ⑤Si el instrumento deja de funcionar, póngase en contacto con el servicio de reparación de instrumentos. 3.5.14.6 Si la cantidad de gas que sale es excesiva, el tiempo de adsorción se prolonga o acorta; en ese caso, es necesario ajustar de inmediato la válvula de control manual HV-502. Cuando la cantidad de gas que se libera es excesiva, el frente de adsorción del adsorbedor se supera antes de tiempo. Esto no solo contamina el adsorbedor que está siendo lavado, sino que también hace que el adsorbente en la parte de salida del propio adsorbedor se contamine prematuramente ； Si la cantidad de gas que se expulsa es insuficiente, disminuye el rendimiento del hidrógeno en el adsorbedor. Además, una presión inicial elevada durante el proceso de purga impide que el adsorbedor sea regenerado adecuadamente. Ambas situaciones anteriores provocan un empeoramiento en la regeneración del adsorbente. Todas las cantidades de gas que se liberan deben ser, en la medida de lo posible, iguales a la presión de diseño. Cuando el tiempo de adsorción se prolonga, se debe reducir la apertura de HV-502 ； Por el contrario, si el tiempo de adsorción disminuye, se debe aumentar la apertura del HV-502. 3.5.14.7 Fallas en la válvula de cuatro vías de dos posiciones: Hay un flujo continuo de gas saliendo por el orificio de escape de la válvula de cuatro vías de dos posiciones. Esto se debe, por un lado, a que el sello interno de la válvula está dañado, y por otro lado, a que el deslizador interno de la válvula no está en su posición correcta. Método de tratamiento: Se debe detener el vehículo o desactivar el adsorbedor correspondiente a través del programa, y luego reemplazar la válvula de dos vías y cuatro posiciones. 3.5.14.8 Fallas en el sistema de control por programa. Las fallas pueden manifestarse como ausencia de señal de salida, incapacidad para cambiar de programa, permanencia en un estado determinado o ejecución desordenada del programa. Para información detallada sobre las fallas y su solución, consulte los capítulos correspondientes del manual técnico del sistema DCS. 3.5.14.9 Fallas en la válvula de control por programa. Alarma por falla de la válvula. (1) Causas de la avería: ① Falla en el actuador de la válvula. ② Falla en la válvula electromagnética. ③ Fallo en el circuito eléctrico (incluido el módulo de salida de la válvula electromagnética). ④ Fuga en la tubería de aire de instrumentación. ⑤ Se interrumpieron las señales eléctricas y neumáticas que van al posicionador de la válvula. (2) Fenómeno del accidente: Se genera una alarma de fallo en la válvula cuando su posición real no coincide con la posición programada. (3) Gestión de accidentes: Si se produce una alarma real por fallo en las válvulas, se debe pasar inmediatamente al proceso alternativo. Por ejemplo, si hay un fallo en la válvula de control de la torre A, entonces se debe desconectar la torre A o ambas torres, A y B. Si el cambio se configura de forma automática, el programa realizará el cambio por sí solo. 3.5.14.10 Métodos para ajustar la pureza del producto, de un estado no aceptable a uno aceptable. Una disminución en la pureza del producto indica que los componentes impuros han llegado hasta la salida del adsorbedor durante el proceso de adsorción. Esto se debe a una regulación inadecuada de las operaciones o a fallos en el sistema de control automático. Una vez identificada la causa, tras realizar las correcciones, se debe volver a la condición normal lo antes posible. Uno de los métodos efectivos para la recuperación es reducir la carga (disminuir el volumen de gas a tratar) durante un tiempo, y el otro es acortar el tiempo de ciclo. Si se combinan ambos, el resultado será mejor y la pureza del producto se recuperará más rápidamente. Sin embargo, al intentar acortar el tiempo de ciclo, es necesario asegurarse de que se respete el tiempo necesario para las etapas de funcionamiento normal y de aumento de presión final. En ese caso, los válvulas de regulación HV501 y HV-502 deben abrirse en mayor medida. 3.5.15 Pureza del hidrógeno producido y tasa de recuperación Según los principios y métodos del proceso, existe una relación inversa entre la pureza del hidrógeno producido y su tasa de recuperación. Cuanto mayor es la pureza del hidrógeno producido, menor es la tasa de recuperación del mismo ； Por el contrario, cuanto menor es la pureza del hidrógeno producido, mayor es la tasa de recuperación de hidrógeno. En la práctica, no se debe buscar de manera excesiva la pureza del hidrógeno producido; en su lugar, es necesario ajustar dicha pureza según las necesidades reales de la producción, a fin de lograr una mejor tasa de recuperación de hidrógeno.