Torre De Platos
victorclamens4 de Enero de 2014
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CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN GENERAL
I.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La unidad de Destilación al Vacío de la refinería Amuay PVAY-2, fue construida en
1955 con una capacidad de diseño de 40,5 KB/D aunque actualmente procesa 42,0 KB/D
y tiene una capacidad máxima de 50 KB/D. Su objetivo es producir destilados parafínicos
livianos y pesados para alimentar la Planta de lubricantes, además de producir asfaltos y
alimentación a las unidades de Coquificación Retardada (CRAY) y Flexicoking (FKAY).
Sin embargo no se ha logrado retirar el corte 1 (lube liviano) y el producto de
cabecera (Diesel) dentro de especificación a la vez, lográndose obtener únicamente uno
de los dos cortes dentro de las especificaciones. Esto se debe a que la torre de
destilación de vacío T-100X fue diseñada para procesar un crudo distinto, más liviano, por
lo cual actualmente ofrece un fraccionamiento deficiente debido a un insuficiente número
de etapas teóricas en la sección de rectificación de la columna. Esto trae como
consecuencia lo siguiente:
Cuando se retira el corte de cabecera en especificación como diesel una
cantidad del mismo es retirada en el corte 1 bajando así su rendimiento, además el
corte 1 (lube liviano) se envía como gasoleo de vacío al estar fuera de
especificación, degradando así su valor comercial.
Cuando se retira el corte 1 en especificación como lube liviano es necesario
reducir su rendimiento de 8% a 5,5%, para alcanzar las especificaciones de este
producto. Al mismo tiempo se produce una degradación de la cabecera de diesel a
gasóleo de vacío debido a un alto 95% en destilación D-86 ( 710-720 ºF Vs. 680 ºF
deseado).
En ambos casos se pierde valor agregado y se degrada la calidad por lo cual es
necesario evaluar y modificar la sección de fraccionamiento para así lograr la separación
deseada y lograr un mayor beneficio.
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CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN GENERAL
I.3. OBJETIVOS
El objetivo general de este trabajo de grado es evaluar la operación actual de la
sección de fraccionamiento cabecera-corte 1 de PVAY-2 e identificar las modificaciones
necesarias para recuperar la cabecera como diesel y el corte 1 como lube liviano en
especificación a la vez, bajo diferentes escenarios de operación.
Para el logro del objetivo general planteado, se desarrollaron los siguientes
objetivos específicos:
Validar la simulación de la columna de vacío T100X, procesando crudo Tia Juana
Mediano 26 y La Rosa Mediano.
Realizar la evaluación hidráulica de los platos de la torre T-100X para cada uno de los
casos estudiados.
Determinar el número de etapas optimas adicionales para el fraccionamiento entre la
cabecera y el corte 1.
Calcular el lecho empacado para el pumpround de tope y el lecho correspondiente a la
sección de fraccionamiento entre la cabecera y el corte 1.
Evaluar los equipos perifericos bajo la nueva configuración.
Realizar la evaluación hidráulica de la torre T-100X para las nuevas condiciones de
operación.
Realizar el estudio de factibilidad económica de las modificaciones propuestas para la
unidad de vacío de PVAY-2.
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
CAPITULO II. MARCO TEÓRICO
II.1. ASPECTOS GENERALES SOBRE DESTILACIÓN
La destilación es una operación que se lleva a cabo en las torres de
fraccionamiento. El proceso involucra más de una etapa en las cuales los vapores
ascendentes y líquidos en contracorriente pasan a través de varios internos que
promueven la transferencia de masa entre las dos corrientes. El líquido se encuentra a su
temperatura de burbuja, mientras que el vapor en equilibrio está a su temperatura de
rocío. En forma simultánea, se transfiere masa desde el líquido por evaporación y desde
el vapor por condensación. El efecto neto es un incremento en la concentración de los
componentes más volátiles en la fase vapor y de los menos volátiles en la fase líquida. [1]
La alimentación es introducida en el punto en el que tiene la concentración
adecuada, los productos de tope salen como vapor y en el fondo como líquido, otros
productos también se obtienen de puntos intermedios. En este tipo de dispositivo están
presentes dos secciones: rectificación y despojamiento. La sección de rectificación
permite aumentar la pureza del producto más liviano y se encuentra localizada aguas
arriba del plato de alimentación. La sección de despojamiento permite mejorar la
recuperación del producto de fondo y se encuentra localizada debajo del plato de
alimentación.
Las operaciones de destilación se pueden agrupar en: destilación continua que es
la operación más usada a escala comercial, y la destilación simple intermitente conocida
como destilación “batch”, empleada hoy en día al nivel de laboratorio y a pequeña escala.
Una mejor clasificación incluye la presión de operación según las cuales se divide en
atmosférica, vacío y superatmosférica.
Para el caso específico de la destilación de petróleo el proceso de destilación tiene
como objetivo separar el mismo en fracciones de diferentes rangos de ebullición. La
destilación se lleva a cabo normalmente en dos etapas: Una a presiones cercanas a la
atmosférica (9 PSI – 14 PSI) y otra a presiones de vacío (-24 inHg a -28.5 inHg).
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
La unidad de vacío tiene como finalidad separar la fracción pesada de crudo
(Fondo atmosférico), en fracciones de hidrocarburos que presentan, a presión
atmosférica, punto de ebullición por encima de la temperatura a la cual comienza el
craqueo térmico (650 ºF - 700 ºF). El craqueo se minimiza al agregar vapor para reducir la
presión parcial de los hidrocarburos y disminuye así la temperatura de vaporización de las
fracciones. [ 2 ]
II.2- DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA DE DESTILACIÓN ATMOSFÉRICA PSAY-2. [ 4 ]
La Unidad de Destilación Atmosférica N°2 (PSAY-2), está diseñada para procesar
125 KB/D de alimentación de la segregación TJM-26 ( de naturaleza parafínica y con un
°API 25.7), que se envía desde occidente (Tía Juana), hacía la refinería de Amuay por el
oleoducto N°1 hacía los tanques de alimentación de las Unidades de Destilación
PSAY/PVAY-2, aunque actualmente procesa únicamente cerca de 70 KBD. [ 4 ]
La alimentación de esta unidad consta de una mezcla de crudos que recibe el
nombre de Tía Juana Mediano 26, los cuales se especifican a continuación:
Tabla No.1:Mezcla de la segregación TJM-26. [5,6]
Sin embargo en los últimos años se ha procesado el crudo LRM cuando se tiene
bajo inventario de TJM-26, ya que las reservas del mismo se están agotando. A
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
continuación se presenta una tabla en la cual se muestran las propiedades de ambos
crudos:
Tabla No.2: Caracterización de los crudos procesados en PSAY-2. [5, 6]
Desde los tanques de almacenaje en la Refinería de Amuay, el crudo fluye por
gravedad hasta la succión de las bombas de alimentación de PSAY-2, las cuales lo
descargan a través del tren de precalentamiento. Luego, el flujo se divide en dos circuitos
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