15 julio 2009

Optimización del diseño de unidades de destilación de crudo

La función básica de una unidad de destilación de crudo es proporcionar la separación inicial de la mezcla de alimentación de petróleo crudo en las fracciones deseadas que posteriormente serán procesadas en las unidades aguas abajo. La calidad del rendimiento de las unidades de crudo impactan profundamente en el rendimiento de las unidades aguas abajo. Muchas unidades de crudo actualmente operan con diferentes slates (tipo de crudo) de alimentación a sus especificaciones de alimentación original. Este cambio en la composición de la alimentación a menudo origina rendimientos de la unidad del crudo inferiores y reduce la vida útil de la unidad. La re-optimización del diseño y operación de la unidad de crudo slates de alimentación actual es esencial para maximizar la economía de una refinería.
Columna atmosférica de crudo
La columna atmosférica de crudo es la pieza del núcleo de la CDU. En un diseño de una unidad de crudo típica, el petróleo crudo se calienta e introduce en la zona de flash de la columna atmosférica. Los productos ligeros se recuperan típicamente como destilados del chorro de productos líquidos múltiples y el crudo restante se descarga en el fondo de la columna. La disposición de proceso original depende de un flujo con reflujo superior.
Para minimizar las variaciones de tráfico de líquido, La filosofía de diseño de inter condensador se adapta al diseño de la columna atmosférica de crudo. Aplicando métodos de distribución del flujo se consigue equilibrar el flujo. Obteniendo uniformidad en el flujo se consigue dimensionar una columna de tamaño más reducida y por lo tanto con menor inversión en costes.
En la mayoría de los casos, las estructuras de slate de crudo actualmente procesadas en la unidad de crudo se desvían del rango de diseño original. Para mantener el rendimiento deseado en la unidad cuando se cambian las condiciones de alimentación, la mayoría de los refinadores reajustan el sistema de bombeo.
La presencia y circulación del líquido y vapor interno en la columna de crudo depende completamente de la localización del circuito.
La modelización por simulación fiable es otra piedra angular del proceso de evaluación exitoso. En toda la industria de hidrocarburos moderna, la simulación es ampliamente usada para diseñar y/o analizar el rendimiento de la columna de destilación y es una herramienta básica en ingeniería de procesos. Muchas firmas de diseño dependen profundamente de la modelización de simulación para establecer equilibrios de material y calor. Los simuladores de proceso estacionario comercialmente disponibles son actualizados regularmente con paquetes termodinámicos, cálculos de propiedades, algoritmos de métodos numéricos, interfaces de software y otras capacidades.
Sin embargo, la selección de software de simulación con reputación no garantiza la fiabilidad de la modelización de simulación. La modelización de simulación exacta aún requiere un extenso conocimiento y comprensión del proceso y equipo necesario para ser modelado. Los huecos existentes entre la condición de simulación actual y la modelización teórica no deben ser pasados por alto. Se ha observado que la simulación de simulación no fiable que no tiene en cuenta estas consideraciones de diseño puede originar fallos y deterioros de rendimiento.
En la simulación de columnas atmosféricas, se ha observado que la topología convencional no simula apropiadamente la pérdida de energía a través de las líneas de transferencia.
Bibliografía: Optimising crude unit design, inter-condenser design. PTQ Petrolemum Technology Quaterly, refining gas processing petrochemicals Q2 2009
Palabras clave: Crude distillation unit (CDU), distillation column performance, simulation modelling,
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