Mejora de los procesos de separación de propileno y recuperadora de H2S mediante la recuperación de calor de desecho | Improvement of propylene separation and H2S recovery processes through waste heat recovery

El presente estudio analiza la viabilidad técnica de realizar integración enérgica en dos (2) intercambiadores de calor (rehervidores) de la unidad de procesamiento Cracking estos rehervidores (E-000 y E-008) pertenecen al sistema de separación de propileno (T-004) y recuperación de H2S (T-007) respectiva y actualmente emplean vapor de baja presión (50 psig) para el suministro de energía (calor). El estudio plantea usar una corriente caliente de aceite pesado de ciclo (APC) del mismo proceso como sustituto energético del consumo de vapor de estos dos equipos. Para esto, se recolecto información de variables de proceso, análisis de laboratorio, información técnica de los equipos que conforman el sistema durante un periodo de tiempo de un año, con esta información se realiza modelo riguroso de los sistemas en el software Aspen Hysys para estimar el requerimiento de calor de los rehervidores en su operación actual (8,04 y 13,73 MMBtu/h) y la caracterización de la corriente de APC requerida para sustitución del uso de vapor. Por otra parte, usando el complemento del software Exchanger Design & Rating se dimensiona los equipos para el servicio planteado (reherveridores). Finalmente se estima que es posible sustituir el uso de vapor en estos dos equipos de intercambio de calor por una corriente de APC trayendo como beneficio estabilidad operacional de los sistemas en temporadas de lluvia, recorte de costos variables (consumo de vapor 13,800 lb/h) y reducción de la huella de carbono en los generadores de vapor de servicios industriales (15,408 Ton/año).

1. INTRODUCCIÓN 14 2. MARCO TEÓRICO 18 2.1. Plantas de endulzamiento de gas acido 21 2.1.1. Procesos para el tratamiento de gases ácidos. 23 2.1.2. Química del tratamiento de gas con alcanolaminas. 24 2.1.3. Propiedades de las alcanolaminas. 25 Las aminas son derivados orgánicos del amoníaco, cuya clasificación primaria, secundaria o terciaria está basada en el número de grupos orgánicos (grupos alquilos) unidos al átomo de nitrógeno. 25 2.1.4 Descripción del proceso de endulzamiento de gas. 26 2.1.4. Mejores prácticas de AMINA (Amine Best Practices). 29 2.2 Separación de propano y propileno en columnas de destilación. 29 2.2.1 Propileno petroquímico. 30 2.2.2 Generalidades de la Destilación. 31 2.2.3 Descripción del proceso de separación de propano propileno en la unidad Cracking. 32 2.3 Integración Energética 34 Simulación de procesos de endulzamiento con alcanolaminas 37 3.1. Modelado de procesos de integración energética y separación de propano propileno en simuladores comerciales. 39 3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 41 4. OBJETIVOS 49 4.1 Objetivo General 49 4.2 Objetivos específicos 49 5. METODOLOGÍA 50 6.1 determinación de las condiciones de operación del proceso de separación de propileno y recuperación de H2S. 52 6.2 Simulación de las torres T-007 y T-004 empleando una corriente de reúso de APC en el software ASPEN HYSYS. 63 6.3 Dimensionamiento de los intercambiadores de calor de las torres T-004 y T-007. 71 6.4 Determinación de los beneficios esperados al sustituir la actual corriente de vapor de baja presión por una corriente caliente del proceso (APC). 76 7. CONCLUSIONES 81 8. RECOMENDACIONES 82 9. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 83

Maestría

This study analyzes the technical feasibility of performing energy integration in two (2) heat exchangers (reboilers) of the Cracking processing unit. These reboilers (E-000 and E-008) belong to the propylene separation system (T-004) and H2S (T-007) recovery respectively and currently using low pressure steam (50 psig) for power (heat) supply. The study proposes using a hot stream of heavy cycle oil (APC) from the same process as an energy substitute for the steam consumption of these two pieces of equipment. For this, information on process variables, laboratory analysis, technical information on the equipment that makes up the systems is collected for a period of one year, with this information a rigorous model of the systems is made in the Aspen Hysys software to estimate the heat requirement of the reboilers in their current operation (8,04 and 13,73 MMBtu/h) and the characterization of the APC current required to replace the use of steam. On the other hand, using the Exchanger Design & Rating software complement, the equipment is sized for the proposed service (reboilers). Finally, it is estimated that it is possible to substitute the use of steam in these two heat exchange equipment for a current of APC, bringing as a benefit operational stability of the systems in rainy seasons, cutting variable costs (steam consumption 13,800 lb/h). and reduction of the carbon footprint in industrial service steam generators (15,408 tons/year).

Modalidad Presencial