7.6.2 DESCRIPCION DEL PROCESO MEK- TOLUENO La carga de aceite o la parafina parafina blanda, calientes, se alimentan alimentan con la P -701, aunque para el caso de la operación con SAE 30 y B.S. previamente se mezcla con parafina de reciclo proveniente del sistema de recuperación de parafina (salida E 710), para poder mantener la relación solido (parafina) » liquido (aceite mas solvente) para una buena operación de los filtros de acuerdo a lo indicado por TDC. Después de la P-701 la carga recibe la dilución inicial, consistente en una mezcla de solvente húmedo proveniente del D-703 y solvente húmedo con alguna cantidad de aceite y parafina (slop solvent), proveniente del TK -702.
* DWO = aceite desparafinado desparafinado Una vez obtenida la mezcla solvente » aceite en la proporción deseada, se precalienta en el I-701 y luego se regula la temperatura de la mezcla con el E -701, luego de iniciar la etapa de enfriamiento (esta temperatura oscila desde 120 °F para el SAE 10 hasta 160 °F para el B.S.). El aceite debe estar en contacto con el solvente a la temperatura de 160 °F o un poco mas, para asegurar que la parafina que se forme posteriormente tenga una estructura cristalina. Luego se enfría la mezcla con el E -701 a las temperaturas indicadas anteriormente. Posteriormente se realiza un mayor enfriamiento con los chillers CH -701 » 704 hasta alcanzar la temperatura de ± 15 °F. Antes, durante y posteriormente al pasaje de la mezcla mezcla por el ultimo chiller, CH -704, se inyecta la segunda dilución (a -15 °F) en proporción indicada en las condiciones de operación, este flujo es de solvente anhi dro proveniente del D -703, compartimiento que contiene el solvente anhidro. Finalmente la mezcla ya en solución y antes de entrar al acumulador de carga a filtros D -701, recibe otro reflujo de recirculación de filtrado (aceite mas solvente), excepto en las operaciones de SAE 30 y B.S. ya que en estas operaciones no se requiere considerando la viscosidad de estos dos cortes. Una vez que sale la solución del D-701, la parafina es separada del aceite en los filtros rotatorios de vacío, FR 701 » 702, luego la t orta que se va formando en el filtro se lava con solvente frio proveniente del D-703. Un circuito cerrado de recirculación de gas inerte, incluyendo un sistema de vacio es utilizado para facilitar el flujo a través del filtro. El aceite desparafinado (filt rate) que sale del filtro, se acumula en el D -702 de donde es bombeado por la P-704 para la recirculación a través del filtro y al sistema de recuperación. Este ul ultimo timo flujo previamente cede su calor en los los chillers CH -701 » 702 y en el I-702 de donde se dirige al sistema de recuperación en el cual se precalienta en los I-704, I-705 y luego alimenta alimenta a la T -701, cuyo producto de cabeza, después de enfriarse y condensarse en los I-704 y E-706, se envía al D703. El producto de fondo se envía a la T -702 (torre flash de presión), cuyo producto
de cabeza luego de enfriarse y condensarse en los I -705 y E-707 se envía al compartimiento de solvente seco del D-703. El producto de fondo luego de precalentarse (I -707), se alimenta a la T-703, (torre flash atmosférica), cuyo producto de cabeza se junta con la cabeza de la T -701 para recuperarse en el D-703. El producto de fondo se alimenta directamente a la D -704 (stripper con inyección de vapor), en la cual el producto de cabeza va al sistema de recuperación MEK y el producto de fondo se bombea a través del enfriador E -708 a almacenaje.
7.6.2.1 SISTEMA DE RECUPERACION DE PARAFINA La torta de parafina conteniendo una apreciable cantidad de solvente sale del filtro y es bombeada con la P-705 » 706 a través del calentador I-703 al TK-701. Parte del reflujo a la salida del I -703 se recircula al acumulador del filtro para mantener en condiciones de bombeabilidad la parafina obtenida. En el TK -701 se separa la pequeña cantidad de agua que pueda contener la mezcla y posteriormente sirve para alimentar al sistema de recuperación de parafina. A este sistema alimenta la P-709, cuyo flujo se precalienta en los I -708 e I-709 y alimenta a la T-705 (torre flash atmosférica), cuyo producto de cabeza luego de enfriarse y condensarse en los I-708 y E-709 se envía al compartimiento de solvente húmedo del D-703. El producto de fondo de la T -705 alimenta aal evaporador I -710, de donde una parte vuelve a la torre y la otra sirve para alimentar la T -706 (stripper con inyección de vapor sobrecalentado), el producto de cabeza de esta torre se envía al sistema de recuperación de solvente. El producto de fondo se bombea con la P -711 a través del enfriador E-710 a almacenaje.
7.6.2.2 SISTEMA DE RECUPERACION DE SOLVENTE Y SEPARACION DE AGUA Los vapores procedentes de las cabezas de la T -704 y T-706 (strippers) que fundamentalmente contienen solvente con alguna cantidad de aceite y parafina, se condensan en el E-711 y luego se almacenan junto con el agua proveniente del TK 701, de cuya parte superior se extrae solvente que mediante la P-713 se utiliza como una parte de la dilución inicial. Del fondo del TK y mediante la P -712, se carga el stripper T-707, cuyo producto de cabeza, que es una mezcla azeotropica MEKagua, se condensa en el E-712 y se retorna al TK-702, por esta línea se recupera también el solvente que se utiliza para el lavado caliente de filtros (operación discontinua), y que previamente se acumula en el D-704 (acumulador de lavado caliente). El fondo de la T-707, fundamentalmente condensado, trazas de aceite y parafina se drena continuamente al sistema de purgas.
7.6.2.3 SISTEMA DE REFRIGERACION El más comúnmente utilizado, es el sistema de refrigeración por propano, para lo cual se utiliza un compresor de dos etapas, de cuya etapa de a lta, hay 3 flujos, 2 de los cuales sirven de recirculación a las etapas de baja e intermedia; el otro flujo se condensa en el E-713 y luego se acumula en el D-717 de donde se dividen 2 flujos, uno el flujo principal que es enfriado en el I -712 (economizador de propano) hasta 25 °F, para enfriar se utiliza el otro flujo de C3 proveniente del D -717 y que vuelve al acumulador intermedio del compresor. El flujo principal una vez frio del I-712, sale y a través de 5 válvulas de expansión, entra en los chillers CH-703, CH-704, E-703 A » B, E-705 y E-702, de los tres primeros enfriadores el propano caliente vuelve al D -713 (acumulador de succión, KO DRUM) antes de entrar a este acumulador, se recibe otros 2 flujos provenientes, uno de acuerdo a la temperatura de sa lida de C3 del D-713 recibe parte del propano liquido que sale del I-712, y el otro en función del regulador de flujo de alimentación al compresor, lo cual se controla con parte del flujo de C3 que sale de la etapa de alta y que se recircula al TK de succión. Por otra parte, los dos flujos provenientes del E-705 y E-702, se dirigen al D-715 (acumulador inter-etapa, KO DRUM), antes de entrar a este acumulador, se recibe dos flujos provenientes, uno de acuerdo a la temperatura de salida de C3 del D -715 recibe parte del propano liquido que sale del I -712, y el otro, en función del controlador de flujo de alimentación a la etapa intermedia del compresor, lo cual se controla con parte del flujo de C3 que sale de la etapa de alta y que se recircula al acumulador D-715.
7.6.2.4 SISTEMA DE RECIRCULACION DE GAS INERTE Se utiliza para mantener en atmosfera inerte todos aquellos equipos, acumuladores y TKS donde existe MEK, tolueno o mezcla de ambos y también para facilitar el filtrado de parafinas en los filtros rotato rios. En general se utiliza para evitar la formación de mezclas explosivas entre solventes y aire. Del generador de gas inerte (GG-701),el gas producido se envía a un gasógeno (D 707) de donde un flujo sirve para mantener en atmosfera inerte todos los TKS y acumuladores que contienen MEK -tolueno o mezcla de estos con aceite. El otro flujo que sale del gasógeno sirve de make up al circuito de gas inerte de los filtros rotatorios (FR-701 » 702) y el acumulador de filtrado (D -702), en función de la presión que existe en este sistema. En este circuito el gas que existe en el D -706 (acumulador de gas inerte) es comprimido por el C-702 y luego de enfriado en los enfriadores E-704 y E-705 se alimenta a los filtros FR-701 » 702, de donde un flujo va a la válvula de alivio (con
filtro especial para evitar la entrada de aire) y que vuelve al gasógeno o al pulmón D-701. El otro flujo se dirige al D-702 de donde sale al acumulador de succión del compresor (D-706), en esta etapa se recibe el make up de gas inerte de acue rdo a la presión de gas de entrada al filtro. Finalmente se dispone de un compresor de gas inerte de alta presión (C -703) el cual toma gas inerte del generador para enviar a intercambiadores y chillers para las operaciones de purgado.
7.6.2.5 CONDICIONES DE OPER ACIÓN Las condiciones de operación y bases para el diseño de esta unidad son las recomendadas por TDC. La unidad operando con B.S. se toma como caso límite para el diseño en ciertas partes del proceso, en otras se toma la operación con S AE 10 y en otras las operación de fraccionamiento de parafinas. La siguiente tabla muestra las condiciones de operación para cada uno de los productos a desparafinar y fraccionamiento de parafinas.
Relación .solvente»aceite: Dilución inicial Dilución secundaria Lavado Rango enfriamiento
vol
SAE 10
SAE 20
SAE 30
B.S.
parafinas
vol
1:1
1.5:1
2:1
4:1
5:1
vol
1.5:1
1.5:1
1.5:1
vol
2:1
2:1
2:1
2:1
5:1
°F
120 » -15
140 » -15
150 » -15
160 » -15
140 » -15
1.6
1.4
1.4
4:1
Capacidad producción filtro Aceite desparafinado parafina Rendimiento DWO * Rendimiento parafina blanda Rendimiento
GPH SF Lbs SFH % vol
» 1.8 »
8 78
79
80
85
% vol
31
% vol
69
parafina dura Solvente en % vol torta parafinica Velocidad filtro Min » rev
78
83
83
85
75
2-4
2-4
3-5
5-7
1-3
