Verificación de las Temperaturas de Corte en la Destilación Atmosférica del Petróleo mediante HYSYS.

J. MARTINEZ; L. ALE RUIZ; J. VEGA; E. ERDMANN; E.E. TARIFA

Rosario - Santa Fé

Congreso; VII Congreso Argentino de Ingeniería Química (CAIQ) 2013 y 2das. JASP.; 2013

AAIQ (Asociación Argentina de Ingenieros Químicos).

La destilación atmosférica (topping) es la primera etapa en la refinación del petróleo crudo. Esta operación consiste en fraccionar el crudo en una serie de productos, como nafta, kerosén, gas oil y residuo atmosférico. Generalmente, se suele realizar la separación en una columna única, que funciona bajo una presión ligeramente superior a la atmosférica y que posee extracciones laterales. Compañías como Petrobras, Esso, Refinor, YPF, etc. operan este tipo de columnas en  Neuquén, Mendoza y Salta. Las separaciones entre los productos laterales no son precisas, y existen regiones de superposición donde los componentes más pesados de un producto, coinciden con los más livianos del producto pesado adyacente, esta superposición depende del número de platos de la columna atmosférica que generalmente tienen entre 25 a 35 platos. Entre las extracciones suelen existir de 7 y 10 platos. Los productos o fracciones del crudo destilado son especificados mediante temperatura de corte ASTM, con estas temperaturas se calcula el punto de corte TBP de cada producto que determina, sobre la curva TBP del crudo, los rendimientos volumétricos de cada uno. Para ello es necesario adoptar el número de platos y el GAP (brecha entre las temperaturas ASTM de corte de los productos). Luego se comprueba que con los GAP adoptados se cumplen las especificaciones de corte ASTM. Finalmente, se transforman las curvas TBP de cada producto en curvas EFV (Equilibrium Flash Vaporization),  con el fin de confrontar las temperaturas de las extracciones obtenidas con las que brinda el simulador. Esta confrontación  se realizará mediante la variación del plato de extracción del producto lateral dentro de los rangos permitidos. En este trabajo se describe el diseño del proceso y la simulación estacionaria para topping, con la finalidad de verificar las temperaturas de corte calculadas mediante el método de Packie con las correspondientes a las de las extracciones obtenidas a partir de la simulación. Para modelar esta operación se utilizó el simulador Aspen HYSYS V 7.3 y un software utilitario de Office (Excel). Las etapas involucradas en este trabajo son: análisis del proceso, identificación de parámetros, determinación de las propiedades fisicoquímicas de los cortes, procesamiento de datos, simulación estacionaria y elaboración de resultados. En primer lugar, se caracteriza el petróleo con la curva TBP y las propiedades globales, el simulador HYSYS define los componentes hipotéticos que requiere para modelar la físico-química del petróleo, mientras que en Excel con estos datos es necesario recurrir a tablas y gráficos para determinar la  físico-química del mismo. Resuelta la físico-química, se construye el modelo de la columna, la que simulada está compuesta por una zona de rectificación con tres extracciones laterales y un condensador. Finalmente, el modelo de simulación es empleado para estudiar el comportamiento del sistema ante cambios en algunas de las variables de operación.