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Diagnóstico y análisis de riesgos como estrategia para la mitigación de fallas en la seguridad del proceso de hidrotratamiento en la unidad Catatest II del CICAT – UIS

dc.contributor.advisorMorales Valencia, Edgar Mauricio
dc.contributor.advisorDuarte Duarte, Diana Paola
dc.contributor.authorMendoza Delgado, Paula Andrea
dc.contributor.authorRuiz Mahecha, Sebastian
dc.contributor.evaluatorVelasco Rozo, Edwing Alexander
dc.contributor.evaluatorGomez Ramirez, Javier Enrique
dc.date.accessioned2026-08-26T17:48:34Z
dc.date.created2026-08-25
dc.date.issued2026-08-26
dc.description.abstractEsta investigación surge ante la necesidad de fortalecer la seguridad operativa en la unidad piloto de hidrotratamiento Catatest II del CICAT; un sistema de reacción que maneja sustancias altamente peligrosas, específicamente hidrógeno (gas altamente inflamable) y sulfuro de hidrógeno (gas altamente tóxico y corrosivo) bajo condiciones extremas de operación con presiones de hasta 50 bar y temperaturas de hasta 550 ºC. El objetivo fue diagnosticar el estado actual de la planta de hidrotratamiento para proponer estrategias de mitigación de fallas en la seguridad del proceso que garanticen una operación segura y reproducible. La ruta metodológica para el diagnóstico de la planta se fundamentó en la construcción desde cero del diagrama de tuberías e instrumentación (P&ID) y la estandarización de Procedimientos Operativos (SOP); herramientas que constituyeron la base técnica para ejecutar un análisis de riesgos mediante la metodología What-If con un equipo multidisciplinario. A partir de la metodología What-If, de carácter cualitativo, se utilizó una matriz de valoración para categorizar la probabilidad y las consecuencias de las fallas sobre las personas, la economía, el medio ambiente y la comunidad académica. La evaluación permitió identificar y priorizar nueve escenarios de desviación operacional, y determinó que la pérdida de contención de gases (con acumulación de H₂S por saturación de la solución neutralizante) y la sobrepresión del sistema son las amenazas de mayor nivel de riesgo. A partir de estos resultados se propusieron estrategias de mitigación organizadas por jerarquía de control, entre ellas la instalación de sistemas de detección de atmósferas peligrosas, válvulas de alivio calibradas y la optimización de los respaldos eléctricos (UPS). Es importante precisar que estas estrategias corresponden a recomendaciones derivadas del análisis y no a intervenciones ya ejecutadas en la planta; lo efectivamente materializado fue la documentación técnica (P&ID y SOP) y la identificación y priorización de los riesgos, que constituyen una base para futuros proyectos y un punto de referencia, desde la perspectiva de la seguridad de procesos, para las mejoras de la unidad Catatest II.
dc.description.abstractenglishThis investigation arises from the need to strengthen operational safety in the Catatest II hydrotreating pilot unit at the CICAT research group, a reaction system that handles highly hazardous substances, specifically hydrogen (a highly flammable gas) and hydrogen sulfide (a highly toxic and corrosive gas) under extreme operating conditions, with pressures up to 50 bar and temperatures up to 550 °C. The objective was to diagnose the current state of the pilot plant to propose process safety strategies for failure mitigation, ensuring a safe and reproducible operation. The methodological route for the plant's diagnosis was based on the construction from scratch of the Piping and Instrumentation Diagram (P&ID) and the standardization of Standard Operating Procedures (SOPs), tools that constituted the technical foundation to execute a risk analysis through the What-If methodology with a multidisciplinary team. Based on the What-If methodology, which is qualitative in nature, a risk assessment matrix was used to categorize the probability and consequences of failures affecting people, the economy, the environment, and the academic community. The assessment made it possible to identify and prioritize nine operational deviation scenarios, and it determined that the loss of gas containment (with H₂S accumulation due to saturation of the neutralizing solution) and system overpressure are the highest-risk threats. Based on these results, mitigation strategies were proposed following the hierarchy of controls, including the installation of hazardous atmosphere detection systems, calibrated relief valves, and the optimization of the uninterruptible power supplies (UPS). It should be noted that these strategies are recommendations derived from the analysis and were not implemented in the plant; what was actually accomplished was the technical documentation (P&ID and SOP) and the identification and prioritization of the risks, which provide a basis for future projects and a process-safety reference for improvements to the Catatest II unit.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Químico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/48279
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectSeguridad de procesos
dc.subjecthidrotratamiento
dc.subjectanálisis de riesgos
dc.subjectP&ID
dc.subjectprocedimientos operativos
dc.subjectmetodología What If
dc.subject.keywordProcess safety
dc.subject.keywordhydrotreatment
dc.subject.keywordrisk analysis
dc.subject.keywordP&ID
dc.subject.keywordoperating procedures
dc.subject.keywordWhat If methodology
dc.titleDiagnóstico y análisis de riesgos como estrategia para la mitigación de fallas en la seguridad del proceso de hidrotratamiento en la unidad Catatest II del CICAT – UIS
dc.title.englishDiagnosis and risk analysis as a strategy for mitigating safety failures in the hydrotreating process at the Catatest II unit of CICAT–UIS
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Carácter académico: Universidad

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