PROCESO DE DESTILACIÓN DEL PETRÓLEO TORRE DE DESTILACIÓN ATMÓSFERICA El primer proceso encontrado en cualquier refinería convencional es la unidad de destilación atmosférica del crudo. En esta unidad el petróleo es destilado para producir corrientes de destilado las cuales van a ser corrientes base para productos de refinería de segundo orden. El crudo entra a la torre de fraccionamiento en una sección baja llamada la zona de flasheo. La porción no vaporizada del crudo sale del fondo de la torre por medio de una sección de despojamiento con vapor, mientras que los vapores destilados suben a la torre en contracorriente hasta un enfriador con una corriente de reflujo líquido. Los productos destilados son removidos de platos seleccionados. Estas corrientes son despojadas con vapor, mientras que todas las naftas salen de la torre como vapores, una porción de estas es condensada y devuelta a la columna. Las corrientes laterales son: Naftas, Querosene, Gasóleo atmosférico, Diesel, Residuos
TORRE DE DESTILACIÓN AL VACÍO El residuo atmosférico es después destilado para proveer las corrientes de destilado pesado usado para producir lubricantes o como alimento en unidades de conversión. La destilación sin embargo tiene que ser llevada bajo condiciones sub atmosféricas de presión. El proceso sigue el mismo patrón que la atmosférica, las corrientes laterales de esta columna son: Gasóleo ligero de vacío Gasóleo pesado de vacío Residuo de vacío
UNIDAD TIPICA DE DESTILACIÓN DE PETRÓLEO
Fuente: Wauquier, J. P El refino del Petróleo.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Se tienen 120.000 bpd de crudo mediano (29,2 API), el cual esta a 450°C y 14psig, y se requiere destilar a presión atmosférica y al vacío para obtener los productos típicos de una topping: Nafta, Querosene, Gasóleo atmosférico, Diesel, Gasóleo ligero de vacío, Gasóleo pesado de vacío y Residuo de vacío. La torre de vacío opera a 395°C y 2psia. El crudo de entrada a la refinería tiene las siguientes características:
Light Ends
Composición en volumen (%)
Etano Propano i-Butano n-Butano i-Pentano n-Pentano
0,1 0,2 0,3 0,7 0,5 1,2
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA CURVA TBP
% ensayo Temperatura (°F) 3 5 10 20 30 40 50 60 70 80 100
98 149 208 330 459 590 690 770 865 980 1600
CURVA DE AZUFRE
Ensayo (%)
Valor de azufre (%)
16
0,083
27
0,212
36
1,122
52
2,786
64
2,806
72
3,481
85
4,984
90
5,646
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Tener en cuenta que el objetivo principal de este proyecto es optimizar los productos de mayor valor comercial para sacar el mejor rendimiento económico del proceso. Como una primera aproximación de la torre atmosférica, simule una torre de destilación por el método corto y compare con el método riguroso, en la figura se presenta un esquema del método corto que puede utilizar como guía. Tenga en cuenta que al usar el método riguroso debe utilizar despojadoras y pumps arounds en las dos torres.
INFORME
1. Teniendo el objetivo de este proyecto; numere los productos por su importancia de mayor a menor. Explique el porqué de su selección. 2. Cuales son los cortes (rango de temperaturas de ebullición) de los diferentes productos de las torres. Describa sus usos industriales o domésticos. 3. Consulte con la autoridad Colombiana o internacional sobre las especificaciones que debe cumplir cada uno de los productos. 4. Cuantos platos se requieren en las torres simuladas? Cual es el dimensionamiento de todas las torres? utilice la utilidad Tray sizing. 5. Que parámetros tuvo en cuenta para simular las torres por ejemplo temperaturas, presiones, flujos, relaciones de reflujos, etc.? 6. Imprima el pantallazo de la simulación. 7. Imprima cada una de las gráficas analizadas en pdf. 8. Porque son necesarios las despojadoras y los pumps arounds? 9. Realice un balance másico y de energía de toda la planta, caracterice las corrientes efluentes. 10. Realice un análisis de sensibilidad de este proceso, donde estudie las siguientes variables u otras que considere importantes: - Número de platos de las torres - Plato de alimentación de las torres - Platos de salida de los productos - Diferentes paquetes termodinámicos. - Parámetros para su ia
Referencias: - Hysys. User Guide 7. -Curso de simulación de procesos en Aspen Hysys. Universidad Nacional de Colombia. 2008. -Velásquez Hermes. Simulación de procesos en Aspen Hysys.
