Modificación de la sección de despojamiento de la torre de vacío T-100X de la planta de destilación de vacío (PVAY-2), del centro de refinación Paraguaná – Amuay

Abstract

Este trabajo se desarrolló en el Complejo de Refinación Paraguaná, Refinería de Amuay, específicamente en la Planta de Destilación de Vacío PVAY-2. La Superintendencia de Destilación y Lubricantes de la Refinería de Amuay está dividida en dos categorías: Especialidades o Lubricantes y Combustibles. Los internos de la zona de despojamiento de la torre T-100X están conformados por cuatro platos perforados de un solo paso. En la Planta de Destilación de Vacío, PVAY-2, la torre T-100X fue diseñada para procesar el residuo largo del crudo Tía Juana Mediano 26 (TJM 26), ya que permite obtener cortes con propiedades adecuadas para ser base de lubricantes. Actualmente, debido al declive de los pozos de este crudo, a partir del año 1995, la unidad procesa una mezcla de varios crudos, con un 64% de TJM 26. De igual forma, en los últimos dos años aproximadamente, se procesa con cierta frecuencia el Crudo de Propósitos Generales (CPG) y el crudo La Rosa Mediano (LRM); sin embargo, cuando ocurre esto, los cortes laterales son enviados a los tanques de combustibles ya que sus propiedades no permiten que estos tengan buenas características lubricantes. En la actualidad, el fraccionamiento entre el corte lateral Nº 3 y el fondo de vacío es altamente deficiente, esto se evidencia por el gran solapamiento entre las curvas de destilación de ambos productos con un overlap aproximado de 130 °F, al procesar los diferentes crudos arriba mencionados, así como una disminución considerable en el rendimiento del corte lateral Nº 3. El objetivo de este trabajo fue simular la columna de vacío y optimizar el desempeño actual de la misma, incrementando el rendimiento del corte lateral Nº 3 a expensas de fondo de vacío, manteniendo las especificaciones de calidad actuales, y sugiriendo las modificaciones que sean necesarias en su diseño. En la simulación de la operación de la torre T-100X se utilizó el programa de simulación de procesos PRO-II (PROVISION). Para desarrollar esta tarea, fue necesario validar el número de etapas teóricas de cada una de las secciones de fraccionamiento de la torre, tomando en cuenta las curvas de destilación de los productos y el rendimiento de cada uno de ellos. Inicialmente, se realiza la evaluación hidráulica de la zona, encontrándose un alto porcentaje de arrastre en la zona de despojamiento (arrastre > 20%). Este problema hidráulico evidencia la necesidad de realizar un cambio en la zona de despojamiento, con la finalidad de incrementar la capacidad de los internos de dicha zona. Una vez validada la simulación, se procedió a incrementar el número de etapas teóricas de la sección de despojamiento con el objetivo de incrementar la recuperación de Lube Pesado a expensas de Brea. El procedimiento de validación se realiza para la operación de la torre al procesarse los tres tipos de crudos mencionados con anterioridad y para una carga mínima y máxima de 38 KBD y 50 KBD, respectivamente. Con el reporte dado por el programa PRO-II (PROVISIÓN), de los flujos de líquido y vapor por cada etapa, se procedió a utilizar programas de evaluación hidráulica, con la finalidad de conseguir una configuración adecuada para el procesamiento de los tres tipos de crudo. A través de las simulaciones realizadas, se obtiene que la torre de destilación T-100X posee ocho (8) etapas teóricas. La operación de la zona de despojamiento está bien representada por una etapa teórica en la simulación. Adicionalmente se obtuvo que el rendimiento promedio de Lube Pesado es de 6,5%. Mediante la simulación en PRO-II de PVAY-2, se verifica que incrementando el número de etapas teóricas de la sección de despojamiento, es posible mejorar el fraccionamiento entre corte lateral Nº 3 / fondo de vacío. Del análisis hidráulico de esta sección, se determinó que el plato N° 4 (contado desde el fondo), presenta problemas de arrastre (entrainment > 20%), el cual no puede solventarse incrementando el área abierta de los mismos ni colocando platos de dos pasos con el diámetro actual (11’- 0”). De acuerdo con el espacio disponible, se determinó que es posible instalar seis platos de válvula fija (SVG) en la sección de despojamiento, al disminuir el espaciamiento entre los platos de 33" a 20" y aumentar el diámetro de esta sección desde 11’-0” a 13’-2” para minimizar los problemas hidráulicos de la zona. Esta nueva configuración permitió obtener un porcentaje de recuperación mayor del corte lateral Nº 3 (aproximadamente 9,5 %), al procesarse los tres tipos de crudo, manteniendo en especificación el 95 % de la destilación TBP en volumen para el mismo. Con las modificaciones de la sección de despojamiento de la torre de vacío T-100X, se incrementa el número de etapas teóricas de 1 a 2, lo que permite recuperar aproximadamente 1000 BPD de Lube Pesado a expensas de Brea. El incentivo económico asociado es de 2,92 MM$/año, calculado en base a un diferencial de precio (corte lateral Nº 3 - fondo de vacío) de 8,0 $/Barril. Con esta nueva configuración se mejora el fraccionamiento entre el corte lateral Nº 3 y el fondo de vacío, independientemente del tipo de crudo que se esté alimentando a la unidad.