Estudio de la rectificación discontínua de una mezcla de hidrocarburos en escala de banco y caracterización mediante el uso de simuladores

MARIANO FRANCISCO CORREA; MARTÍN SEBASTIÁN GROSS

San Rafael

Congreso; Congreso Latinoamericano de Ingeniería y Ciencias Aplicadas; 2022

Universidad Nacional de Cuyo

La rectificación es una operación básica de separación que hace uso de las diferentes volatilidades de los componentes de una mezcla para separarlos. El objetivo de esta práctica consiste en el estudio de la rectificación discontinua de una mezcla de hidrocarburos en un dispositivo a escala de banco. Experimentalmente se utiliza como base general lo indicado en la norma ASTM D2892 para el ensayo TBP. Finalmente, se realizan simulaciones de ensayos de caracterización de mezclas de hidrocarburos mediante el programa UniSim®.Se carga en un balón un volumen conocido de nafta y se inicia el calentamiento operando a reflujo total a fin de que el sistema alcance el equilibrio térmico. Una vez superado el estado transiente, se registra la temperatura de cabeza y el equipo comienza a operar con una relación de reflujo determinada acorde al número de etapas reales que tiene la columna. Se recogen sucesivas fracciones de destilado y se registra la temperatura del destilado al inicio de la recolección de cada corte. La experiencia finaliza cuando se ha recogido el 70 u 80% del volumen cargado inicialmente (según la duración de la experiencia). A cada fracción se le determina su densidad mediante pesada y se le asigna una temperatura media volumétrica correspondiente al valor medio entre la temperatura al inicial y final de cada corte. A partir de los datos obtenidos, se determina la curva de destilación y se miden distintas propiedades como la temperatura media volumétrica y ponderada, ºAPI, el factor de caracterización, el peso molecular, la razón molar C/H y el poder calorífico superior, tanto para la mezcla inicial como para cada una de las fracciones obtenidas por destilación.Para el trabajo con el simulador, se utiliza la herramienta ?Oil Characterization? donde se procede a cargar las temperaturas y densidades correspondientes a las distintas fracciones volumétricas. De este modo se obtiene información específica del hidrocarburo caracterizado en cuanto a composición y otras variables de interés. Además, se pueden comparar los resultados reales con los simulados. Finalmente se demuestra que es posible utilizar esta corriente perfectamente caracterizada para realizar un diseño en el ambiente de simulación.Esta práctica ofrece un primer acercamiento al ambiente de la petroquímica y, puntualmente, de los hidrocarburos en una instancia previa a la asignatura que trata esos temas en específico lo que permite al estudiantado estar familiarizado con ciertos términos específicos. Presenta una articulación con los programas de simulación, ampliamente difundidos en la profesión del Ingeniero Químico, y se demuestra una correlación entre los hechos reales y los resultados simulados. Fomenta el trabajo grupal ya que el desarrollo de las consignas requiere una combinación de labores en actividades prácticas, informáticas y mediante tablas y nomogramas.