Modificación de la sección superior de fraccionamiento de la torre T-100X de PVAY-2

Abstract

La torre de vacío T-100X es una destiladora con propósitos Lubricantes. Actualmente la torre de destilación de vacío T-100X ofrece un fraccionamiento deficiente debido a un insuficiente número de etapas teóricas, por lo cual no se logra retirar el corte 1 (lube liviano) y el producto de cabecera (Diesel) dentro de especificación a la vez, lográndose obtener únicamente uno de los dos cortes dentro de especificación para lo cual es necesario además reducir su rendimiento. En vista de esto para lograr la separación deseada se necesita de más etapas de separación en el mismo espacio físico. Para el diseño de la nueva configuración de la torre T-100X se debió primero validar la simulación de la misma en PRO II con PROVISION, operando con crudo TJM 26 y LRM, obteniéndose que el modelo termodinámico de Grayson Streed es el que mejor ajusta la operación de la columna T-100X. Posteriormente se realizó la evaluación hidráulica de la columna con el programa TOOLKIT, en la cual se observó una gran cantidad de arrastre en la zona de despojamiento y goteo en la sección superior de fraccionamiento. Para la selección del número de etapas adicionales requeridas se simuló la columna T100-X, y se comparó el solapamiento obtenido entre ambos cortes hasta que la disminución del mismo no vario significativamente, obteniéndose que se requerían 3 etapas adicionales para el fraccionamiento. Debido al elevado número de etapas requeridas y la poca disponibilidad de espacio no es posible adicionar más platos a la sección para lograr la separación deseada por lo cual, como resultado del estudio realizado se determinó que la opción más viable era la de colocar empaques en toda la sección superior de fraccionamiento. Con el número de etapas adicionales y la simulación ya validada se simuló la columna para ambos crudos a carga máxima (50 KBD) y carga mínima (38 KBD), verificando que se cumplieran las especificaciones de los productos. Se obtuvo un aumento en el rendimiento del corte 1 como lube liviano para el crudo TJM 26 y un aumento en el rendimiento de Diesel para el crudo LRM. Los resultados obtenidos de la simulación se introdujeron en los programas SULPAK y el Lagoven Engineering TOOLKIT para determinar cual empaque cumplía mejor con los requerimientos del proceso. Los empaques que se evaluaron para la modificación de la columna fueron los diferentes tipos de Mellapak, MellapakPlus y Gempak. La propuesta para resolver el problema de fraccionamiento consiste en reemplazar los platos del pumparound de tope y los platos de fraccionamiento entre la cabecera y el corte Nº1 por 2 lechos empacados de 3’6” pie de MellapakPlus 252Y y 5’7” pies de MellapakPlus 452Y respectivamente. Además se debe instalar en el fondo de cada lecho un (1) plato de chimenea rectangular con pasa hombre para retirar el corte y un distribuidor de boquillas rociadoras en tope de pumparound y uno de tipo gravitatorio que redistribuya el líquido uniformemente sobre el segundo lecho. El costo total del proyecto es de aproximadamente 1,70 MM$. Con la realización del proyecto se espera mantener continuamente el Lube Liviano dentro de especificación, lo que equivale a un incentivo económico de 5,30 MM$/año. Adicionalmente al retirar el producto de cabecera de PVAY-2 dentro de especificación como Diesel (95% D-86 = 680) se tiene un incentivo económico de 1,33 MM$/año. La tasa interna de retorno del proyecto es de 105 % por lo cual resulta muy atractiva la implementación del proyecto.