atmospheric column

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  • 7/25/2019 Atmospheric Column

    1/12

    UNS

    Columna atmosfrica

    Dra. Stella M. Tonelli - 1

    UNS

    Sector de fraccionamiento

    Dra. Stella M. Tonelli - 2

  • 7/25/2019 Atmospheric Column

    2/12

    UNS 3

    Sector de fraccionamiento

    La destilacin del crudo es el primer proceso demagnitud que se lleva a cabo en una refinera.

    El petrleo crudo se separa en fracciones de acuerdoa sus rangos de temperatura de ebullicin.

    Cada fraccin se alimenta a otras unidades con el finde mejorar el producto o transformarlo en unproducto de mayor valor.

    Debido a la gran variacin que existe en los puntos

    de ebullilcin de los compuestos, se realiza unadestilacin en dos etapas:

    Destilacin a presin atmosfrica Destilacin en vaco

    Dra. Stella M. Tonelli - 3

    UNS

    En Aspen HYSYS las columnas son sub-flowsheetespecializados.

    Ventajas:

    La columna posee un resolvedor de ecuaciones propio.

    Uso opcional de diferentes paquetes de fluidos.

    Permite construir columnas con configuraciones creadas porel usuario.

    Subflowsheetde la Columna

    Ambiente principal de Simulacin

    Simulacin de una columna en AspenHYSYS

    Dra. Stella M. Tonelli - 4

  • 7/25/2019 Atmospheric Column

    3/12

    UNS

    Aspen HYSYS posee 5 modelos pre-armados:

    Distillation Column

    Refluxed Absorber

    Absorber

    Reboiled Absorber

    Three Phase Distillation

    Dra. Stella M. Tonelli - 5

    Simulacin de una columna en AspenHYSYS

    UNS

    Aspen HYSYS posee 5 modelos pre-armados:

    Distillation Column

    Refluxed Absorber

    Absorber

    Reboiled Absorber

    Three Phase Distillation

    Dra. Stella M. Tonelli - 6

    Simulacin de una columna en AspenHYSYS

  • 7/25/2019 Atmospheric Column

    4/12

    UNS

    Informacin requerida para simular la columna:

    La alimentacin (totalmente definida). El perfil de presiones. Una cantidad de especificaciones adicionales relacionadas

    con la complejidad de la columna (grados de libertadDOF).

    Simulacin de una columna en AspenHYSYS

    Dra. Stella M. Tonelli - 7

    UNS

    Absorber:contiene slo unaseccin de platos

    0 DOF

    Simulacin de una columna en AspenHYSYS

    Reboiled absorber:contiene una seccin deplatos y un reboiler

    1 DOF

    Dra. Stella M. Tonelli - 8

  • 7/25/2019 Atmospheric Column

    5/12

    UNS

    Simulacin de una columna en AspenHYSYS

    Dra. Stella M. Tonelli - 9

    con condensadoro reflujo total 1 DOF

    con condensador

    parcial 2 DOF

    Refluxed absorber: contiene una

    seccin de platos y un condensador

    UNS

    Distillation column: contiene unaseccin de platos, un condensador yun rebullidor

    Simulacin de una columna en AspenHYSYS

    con condensadoro reflujo total 2 DOF

    con condensadorparcial 3 DOF

    Dra. Stella M. Tonelli - 10

  • 7/25/2019 Atmospheric Column

    6/12

    UNS

    Especificaciones

    Los grados de libertad se cargan y leen en las pginasMonitor y Specs.

    Las especificaciones activas se ingresan por laspginas Monitor y Specs.

    Resultados

    La pgina Monitor contiene la mayora de losresultados

    Los Perfiles en las Columna (temperatura, presincaudales, etc.) se encuentran en la pginaPerformance.

    Simulacin de una columna en AspenHYSYS

    Dra. Stella M. Tonelli - 11

    UNS

    Existe un Sistema Experto para guiar al usuario a introducirtodos los datos requeridos por la columna.

    Simulacin de una columna en AspenHYSYS

    Dra. Stella M. Tonelli - 12

  • 7/25/2019 Atmospheric Column

    7/12

    UNS

    El Sistema Experto se puede habilitar o deshabilitarOptions | Equipment Options

    Simulacin de una columna en AspenHYSYS

    UNS Dra. Stella M. Tonelli - 14

    Unidad de

    Topping Unidad de

    DestilacinAtmosfrica(UDA)

    Unidad deDestilacin deCrudo (UDC)

    Destilacin atmosfrica de crudo

  • 7/25/2019 Atmospheric Column

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    UNS

    Capacidad: Desde 10000 bbl/d (1400 t/d) a 400000 bbl/d (56000 t/d)

    Capacidad media 200000 bbl/d

    Productos y destinos tpicos: Gases: unidad de concentracin de gases

    Nafta liviana (gasolina liviana, straight run nafta)

    Nafta pesada

    Kerosene (jet fuel o destilado liviano)

    Gasoil liviano (LGO o diesel)

    Gasoil pesado (HGO o gas oil atmosfrico (AGO)

    Crudo reducido (residuo atmosfrico)

    Destilacin atmosfrica de crudo

    Dra. Stella M. Tonelli - 15

    UNS

    Destilacin atmosfrica de crudo

    Diagrama del proceso de la UDA

    Zona de flash

    Zona de stripping

  • 7/25/2019 Atmospheric Column

    9/12

    UNS

    Descripcin del Proceso

    Corrientes de recirculacin (pumparound):corrientes de lquido extrada por debajo de unaextraccin lateral de producto, enfriado en el tren deintercambio y devuelto a la columna unos pocos platospor encima del lugar de extraccin.

    Corrientes de productos: son usualmente llevadas aun stripper para controlar su IBP. En estos equipos elmedio de calefaccin puede ser una corriente de vaporo un rebullidor.

    Destilacin atmosfrica de crudo

    UNS

    Fraccionamiento :

    El grado de fraccionamiento en una UDA se determinapor el Gap u Overlap entre dos corrientes laterales de

    producto adyacentes. Por ejemplo: cortes de kerosene y LGO

    En el caso ideal, en una curva TBP, el EP FBP delkerosene coincidir con IBP del LGO. Sin embargo si secomparan estos puntos sobre una curva ASTM puedeque no coincidan, a estas diferencias se le denominanGAP u OVERLAP

    Operacin de la UDA

  • 7/25/2019 Atmospheric Column

    10/12

    UNS

    Fraccionamiento :

    La diferencia entre loscortes se define como:

    T del punto de 5% de unproducto T del punto de 95%del prod. mas liviano

    > 0 GAP buena separacin

    < 0 OVERLAP mala separacin

    Operacin de la UDA

    UNS

    Puntos de Corte :

    Cambiar el caudal de cualquier producto afecta lospuntos de corte del producto que se encuentra debajo

    de l (ms pesado). Por ejemplo: disminuyendo el caudal de kerosene se

    disminuir su EP (hacindolo mas liviano). Estomodificar los puntos iniciales de corte del LGO, HGO yel residuo.

    Operacin de la UDA

  • 7/25/2019 Atmospheric Column

    11/12

    UNS

    Overflash :

    La alimentacin parcialmente vaporizada se ingresa en laparte mas baja de la columna (flash zone).

    La temperatura a la que sale el petrleo del horno debeser suficiente para vaporizar todos los productos quesalen de la zona de flash ms alrededor de un 3-5% delproducto de fondo.

    El overflash tiene por objeto proveer un lavado a losvapores ascendentes por la columna y mejorar laseparacin en los platos por encima de la zona de flash

    (por ejemplo mejorando la calidad del HGO).

    Operacin de la UDA

    UNS

    Columna Atmosfrica

    Dra. Stella M. Tonelli - 22

    Configuracin dela columnaatmosfrica para

    la simulacin

    Datos: Tabla1.2, 1.3 y 1.4(pg. 10 ysucesivas, Casode Estudio)

    59 m3/h

    67,5 m3/h

    88,8 m3/h

    244,4 m3/h

    75,7 m3/h

    21,1 m3/h

    331,2 m3/h

    132,5 m3/h

    265 m3/h

    564,1 m3/h

    1588 kg/h

    1134 kg/h

    340 kg/h

    -31,66 MkJ/h

    -31,66 MkJ/h

    -36,93 MkJ/h

    Pg. 26(Caso)

  • 7/25/2019 Atmospheric Column

    12/12

    UNS

    Columna Atmosfrica

    Dra. Stella M. Tonelli - 23

    1- Utilizar lasespecificacionesiniciales (pg. 27)

    2- Especificar paramaximizar laproduccin desubproductos(pg. 27)