informe trabajo destilación-aspen

TRABAJO DE DESTILACIN PROFESOR MARCELO ORTEGA

CRISTINA MATILLA GAMAZO

EDUARDO RIVAS RUIZ

ANTONIO SNCHEZ RUIZ

MARCELLA VEROTTI PEREIRA

INTRODUCCIN

El Trabajo de Destilacin consiste en realizar una simulacin de la columna de destilacin

utilizando el programa ASPEN PLUS (Advanced System for Process Engineering).

ASPEN PLUS es un programa, bsicamente de simulacin de procesos qumicos, en el cual adems de simulaciones de diagramas de flujo, se puede realizar estimacin de propiedades de compuestos, anlisis de sensibilidad de variables de proceso, obtener especificaciones de diseo de proceso, y analizar los procesos qumicos.

Existen varios modelos de columnas en ASPEN PLUS para simular en estado estacionario una destilacin, de los nueve modelos disponibles, seguiremos el modelo PetroFrac.

Para comenzar con el trabajo creamos un nuevo documento, y a partir de los parmetros que nos dan en el guion de la prctica, introducimos las caractersticas y propiedades de cada crudo en nuestra columna Preflash (Arabian, Flotta y Mixoil) CARACTERSTICAS DE LOS CRUDOS DEL POWER POINT Una vez que tengamos nuestro Main Flowsheet diseado con la Columna Preflash y la Columna de Destilacin, y todas las especificaciones introducidas convergiremos el programa (Run). NUESTRA FLOWSHEET A continuacin configuramos las salidas y entradas de nuestra Columna de Destilacin (CDU). Obtenemos tres productos: Nafta Pesada (H-NAPHTA), Keroseno (KE), Disel (DI) y Gasleo Atmosfrico (AGO).

Este informe de trabajo consistir en un anlisis y comparacin de las curvas de destilacin de

todas las fracciones destiladas y de la tabla de los valores obtenidos para cada fraccin, entre

el esquema original y los cuatro cambios de especificacin de diseo que hemos realizado para

obtener una mayor fraccin de algn compuesto.

VALORES OBTENIDOS PARA CADA FRACCIN. CURVA TBP Y CURVA ASTM D86.

CRUDE NAPHTA CDU-FEED H-NAPHTA KEROSENE DIESEL AGO RED-CRD

Temperature F 200 167,6 434,3 187,5 373,3 538,2 642,3 676,1

Pressure psia 50 39,7 44,7 15,7 21,2 22,6 23,5 24,7

Mass Flow lb/hr 1238402 153092,1 1085765,6 165669,4 141220,7 198103,8 103647,8 477405

Enthalpy MMBtu/hr -992,2 -145,4 -707,8 -136,9 -95,1 -117 -54,7 -237,3

Vapor % 0 0 0 0 0 0 0 0

Average MW 216,3 89,7 268,4 128,7 184,2 253,3 339,4 519,2

Liq Vol 60F bbl/day 100000 14982,4 85017,6 14975,1 11992,6 15999,6 8000 34050,4

API Gravity 35 70,7 30 55,3 43,8 35,1 27,7 15,6

Gravity 60F 0,85 0,7 0,876 0,757 0,807 0,85 0,889 0,962

Watson UOP-K 11,5 12,3 11,5 12,1 12 11,9 11,9 11,6


% Distilled

0% -10,7 -66,2 142,7 37,1 306,3 378,2 454,4 622,3

5% 131,3 -4,3 277,4 174,3 363,5 487,4 599,8 725,5

10% 217,6 30,9 324,4 217,8 383,9 514,3 645,9 772,8

30% 393,4 127,7 495,4 280,6 426,1 559,2 712,6 893,7

50% 591,1 196,9 672,1 314,6 454,7 595,2 747,8 997,1

70% 814,8 252,1 873,8 350,4 481,8 633,8 783,5 1148,1

90% 1153,9 295,1 1196,2 396,6 514,8 685,1 839,7 1355,7

95% 1303,4 310,7 1327,5 417,2 524,2 704,3 870 1415,8

100% 1440,8 335,8 1446,1 452,3 556,7 738,7 921,4 1464


%Distilled

0% 76,6 19,4 207,2 128,4 365,3 443,8 521 636,7

5% 187,9 63,4 296,6 216,7 398,9 509,8 617,1 711

10% 244,9 82,8 338,3 258,8 412,8 538,3 659,9 742,7

30% 404,4 154,7 493,9 297,2 435,9 563,3 701,6 844,6

50% 581,5 203,8 655,6 317,8 452,8 585,3 723 930,2

70% 774,8 244,4 836,3 342 470,4 611,8 747,2 1071,8

90% 1035,5 277,4 1087,6 378,1 494,5 652,8 793,1 1258,4

95% 1139,9 296,1 1179,8 403,6 513,8 677,4 829,2 1303,8

100% 1244,3 314,9 1271,9 429,1 533 702 865,3 1349,2

MODIFICACIONES DE ESPECIFICACIN DE DISEO

1) Cambio de la Temperatura de Nafta Pesada


Temperature F 200 167,6 434,3 173,6 312,9 482,1 590,3 667,1

Pressure psia 50 39,7 44,7 15,7 21,2 22,6 23,5 24,7

Mass Flow lb/hr 1238402 153092,1 1085765,6 86352,7 137322,8 193355,2 100647,2 568279

Enthalpy MMBtu/hr -992,2 -145,4 -707,8 -73,9 -99 -118,2 -56,7 -286,4

Vapor % 0 0 0 0 0 0 0 0

Average MW 216,3 89,7 268,4 115,5 155,9 216,8 282,7 481,7

Liq Vol 60F bbl/day 100000 14982,4 85017,6 7997,8 11984,9 15998,8 8000 41036,1

API Gravity 35 70,7 30 59,8 48,8 39,2 32,4 17,4

Gravity 60F 0,85 0,7 0,876 0,74 0,785 0,829 0,863 0,95

Watson UOP-K 11,5 12,3 11,5 12,2 12 12 11,9 11,6

Para realizar el cambio, en la pestaa Blocks, en Design Specifications, cambiamos la Temperatura (Target) a 345 F y el % liquid a 95. En la tabla de los resultados, podemos observar un un decremento en la obtencin de productos de la CDU y un aumento en la cantidad de crudo reducido en el fondo de la columna.

VALORES OBTENIDOS PARA CADA FRACCIN. CURVA TBP Y ASTM D86.


% Distilled

0% -10,7 -66,2 142,7 9 260,6 336,6 415,2 597,6

5% 131,3 -4,3 277,4 137,9 300,6 429,3 543,2 692

10% 217,6 30,9 324,4 178,3 316,4 451 577,5 728,9

30% 393,4 127,7 495,4 246,7 355,8 489,5 625 830,9

50% 591,1 196,9 672,1 276,8 384,8 522,3 652 942,3

70% 814,8 252,1 873,8 300,2 412,3 557,4 679 1095,2

90% 1153,9 295,1 1196,2 333,7 442,9 600,5 716,2 1332,3

95% 1303,4 310,7 1327,5 349,6 455,8 617,5 731,7 1403,3

100% 1440,8 335,8 1446,1 386,6 484,2 643,3 764,4 1461,6


%Distilled

0% 76,6 19,4 207,2 99,1 316,4 399,5 479,3 622,8

5% 187,9 63,4 296,6 181,2 338,2 453,6 559,7 686,5

10% 244,9 82,8 338,3 220,2 347,1 476,6 594,9 713,5

30% 404,4 154,7 493,9 263,3 368,3 497,4 621,6 791,5

50% 581,5 203,8 655,6 281,2 385,5 517,1 637,4 886,4

70% 774,8 244,4 836,3 296,2 403,4 540,8 655 1029,8

90% 1035,5 277,4 1087,6 320,7 425,5 574 682,8 1233,1

95% 1139,9 296,1 1179,8 345 444,5 593,7 705 1285,4

100% 1244,3 314,9 1271,9 369,3 463,5 613,4 727,1 1337,7

2) Cambio de la Temperatura de Disel Para esta modificacin realizamos el mismo procedimiento anterior, cambiamos la Temperatura (Target) a 640 F y el % liquid otra vez 95. Volvemos a observar variaciones parecidas a la modificacin anterior.



Temperature F 200 167,6 434,3 183 348,4 514,5 620,8 674,2

Pressure psia 50 39,7 44,7 15,7 21,2 22,6 23,5 24,7

Mass Flow lb/hr 1238402 153092,1 1085765,6 131849,8 139602,9 196100,2 102160,2 516283

Enthalpy MMBtu/hr -992,2 -145,4 -707,8 -110,1 -96,6 -117,5 -55,5 -257,5

Vapor % 0 0 0 0 0 0 0 0

Average MW 216,3 89,7 268,4 123,4 172 237 312,2 504,4

Liq Vol 60F bbl/day 100000 14982,4 85017,6 12026,1 11989,9 15999,4 7999,9 37002,2

API Gravity 35 70,7 30 57 45,8 36,8 30 16,3

Gravity 60F 0,85 0,7 0,876 0,751 0,798 0,841 0,876 0,957

Watson UOP-K 11,5 12,3 11,5 12,1 12 11,9 11,9 11,6


% Distilled

0% -10,7 -66,2 142,7 27,1 284,9 360,3 437,7 612,5

5% 131,3 -4,3 277,4 160,9 335,9 462,5 576,1 715,9

10% 217,6 30,9 324,4 204 356,3 486 617 760,6

30% 393,4 127,7 495,4 269,1 397,1 529,1 673,6 868,3

50% 591,1 196,9 672,1 299,4 425,8 563,7 704,5 972,3

70% 814,8 252,1 873,8 328,6 452,6 600,7 734,4 1124,9

90% 1153,9 295,1 1196,2 370,4 485 647,2 771,9 1345,7

95% 1303,4 310,7 1327,5 390,3 493,1 667,1 790,6 1410,5

100% 1440,8 335,8 1446,1 423,5 527,2 695,8 839,7 1463


%Distilled

0% 76,6 19,4 207,2 117,5 343,4 425 503,6 635

5% 187,9 63,4 296,6 203,7 373,5 485,4 593,2 708

10% 244,9 82,8 338,3 244,7 385,8 511,2 632,8 739,2

30% 404,4 154,7 493,9 285 408,1 535 666,3 824,1

50% 581,5 203,8 655,6 303 425 556,1 684,7 910,4

70% 774,8 244,4 836,3 322,3 442,5 581,2 704,5 1053,6

90% 1035,5 277,4 1087,6 354,2 466 617,7 732,5 1247,6

95% 1139,9 296,1 1179,8 378,6 485,4 640 763,2 1295,9

100% 1244,3 314,9 1271,9 403 504,8 662,3 793,8 1344,3

3) Alteracin del valor del caudal de entrada en la Columna Preflash El caudal de PF-STEAM lo duplicamos de 5000 lb/hr a 10000 lb/hr. De esta manera tendremos menores productos de preflash, mayor vapor de arrastre y por lo tanto mayor cantidad de productos en la Columna de Destilacin.



Temperature F 200 166,8 427,8 191,4 373 538,2 642,3 676

Pressure psia 50 39,7 44,7 15,7 21,2 22,6 23,5 24,7

Mass Flow lb/hr 1238402 152672,5 1086282,7 166105 141212,4 198102,9 103651,2 477421,1

Enthalpy MMBtu/hr -992,2 -145,7 -712,6 -136,4 -95,1 -117 -54,7 -237,4

Vapor % 0 0 0 0 0 0 0 0

Average MW 216,3 88,8 269 130,2 184,1 253,3 339,5 519,2

Liq Vol 60F bbl/day 100000 14982,7 85017,3 14973 11992,6 15999,7 7999,9 34052,1

API Gravity 35 71,2 29,9 54,8 43,8 35,1 27,7 15,6

Gravity 60F 0,85 0,698 0,876 0,759 0,807 0,85 0,889 0,962

Watson UOP-K 11,5 12,3 11,5 12,1 12 11,9 11,9 11,6


% Distilled

0% -10,7 -65,9 156,6 48,2 306,3 377 454,1 622,2

5% 131,3 -4,7 282,8 188,1 362,3 487,3 599,7 725,3

10% 217,6 30 326,2 228,7 383,4 514,2 645,9 772,7

30% 393,4 125,7 495,4 286 426 559,2 712,6 893,6

50% 591,1 192,6 672,1 317,6 454,7 595,2 747,8 997,1

70% 814,8 246,5 873,8 351 481,8 633,8 783,6 1148,1

90% 1153,9 289,2 1196,2 397 514,8 685,1 840,1 1355,7

95% 1303,4 298,9 1327,5 417,5 524,2 704,4 870,7 1415,8

100% 1440,8 329,4 1446,1 452,8 556,7 738,7 921,7 1464


%Distilled

0% 76,6 19,6 218,4 137,6 365,4 442,8 520,7 636,6

5% 187,9 63 301,6 225,7 398,7 509,5 617 710,8

10% 244,9 82,1 339,8 267,6 412,4 538,2 659,9 742,6

30% 404,4 152,6 493,9 301,7 435,8 563,3 701,6 844,5

50% 581,5 199,7 655,6 320,6 452,8 585,3 723 930,2

70% 774,8 239 836,3 343 470,4 611,8 747,3 1071,8

90% 1035,5 271,9 1087,6 378,9 494,5 652,8 793,4 1258,4

95% 1139,9 290,3 1179,8 404,5 513,8 677,4 829,6 1303,8

100% 1244,3 308,8 1271,9 430 533 702 865,7 1349,2

4) Modificacin de la Temperatura del Horno en la Columna Destilacin Alteramos la temperatura original de 698 F a 730 F. La presin sigue siendo la misma 24,8 psia.



Temperature F 200 167,5 434,3 187,5 374,5 543 649,5 704,3

Pressure psia 50 39,7 44,7 15,7 21,2 22,6 23,5 24,7

Mass Flow lb/hr 1238402 153089,5 1085767,8 165647,8 141181,2 198044,2 103056,9 478116,4

Enthalpy MMBtu/hr -992,2 -145,4 -707,8 -136,8 -94,9 -116,3 -54 -228,2

Vapor % 0 0 0 0 0 0 0 0

Average MW 216,3 89,7 268,4 128,6 183,9 252,9 330,4 525,2

Liq Vol 60F bbl/day 100000 14982,2 85017,8 14975 11992,7 15999,7 8000 34050,4

API Gravity 35 70,7 30 55,3 43,8 35,1 28,6 15,4

Gravity 60F 0,85 0,7 0,876 0,757 0,807 0,849 0,884 0,963

Watson UOP-K 11,5 12,3 11,5 12,1 12 11,9 11,9 11,6


% Distilled

0% -10,7 -66,2 142,7 37,1 308,3 388,7 467,4 651,4

5% 131,3 -4,3 277,4 174,3 365 493,5 608,7 752,6

10% 217,6 30,9 324,4 217,8 384,4 516,4 648,8 795,5

30% 393,4 127,7 495,4 280,6 425,7 558,8 703,9 896,4

50% 591,1 196,9 672,1 314,5 453,9 594,1 733,4 997,1

70% 814,8 252,1 873,8 349,9 480,4 631,4 761,8 1148,1

90% 1153,9 295,1 1196,2 395,8 513,1 679,5 798,2 1355,7

95% 1303,4 310,7 1327,5 416,4 520,8 697,7 822,9 1415,8

100% 1440,8 335,8 1446,1 451 554,6 728,2 866,8 1464


%Distilled

0% 76,6 19,4 207,2 128,4 366,7 451,7 529,7 670,1

5% 187,9 63,4 296,6 216,7 399,4 513,2 620,5 741

10% 244,9 82,8 338,3 258,7 412,9 539,5 660,5 771,1

30% 404,4 154,7 493,9 297,1 435,5 562,8 692,9 847,8

50% 581,5 203,8 655,6 317,6 452,1 584,3 710,4 930,2

70% 774,8 244,4 836,3 341,6 469,3 609,7 729 1071,8

90% 1035,5 277,4 1087,6 377,4 493 647,6 756 1258,4

95% 1139,9 296,1 1179,8 402,7 512,1 670 787 1303,8

100% 1244,3 314,9 1271,9 428 531,2 692,4 818 1349,2

CONCLUSIONES Una vez realizado todos los cambios y modificaciones en el trabajo, podemos concluir que de esta simulacin se presenta un overlap, es decir un solape, entre todos los cortes, excepto entre el corte de AGO (gasleo atmosfrico) y RED-CRD (crudo reducido). Al aumentar la temperatura en nuestros dos primeros casos tanto de HNAPHTA (nafta pesada) como de DIESEL podemos observar casos de overlap. En el primer caso desaparecen los overlaps quedando solo entre HNAPHTA y KEROSENO; y en el segundo caso al aumentar la temperatura vuelve a aparecer los solapes teniendo solo una buena separacin entre el DIESEL y AGO. Algo parecido nos pasa en nuestro tercer caso al aumentar el caudal de stripping, que obtenemos un overlap entre HNAPHTA y KEROSENO. Y por ltimo concluimos que al aumentar la temperatura del horno solo no conseguimos una buena separacin entre HNAPHTA y KEROSENO.

informe trabajo destilación-aspen

Documents