RT bachelor thesis
T1 Diseño de una columna de destilación en la separación de una mezcla de parafinas lineales del rango de las naftas ligeras
A1 Alconchel Montes, Alejandro
A2 Ingeniería Química y Tecnología de Alimentos
K1 Industria petroquímica
K1 Proyectos fin de carrera
AB La alimentación que recibe la unidad proyectada está comprendida porlas parafinas lineales obtenidas a partir de la fracción de naftas ligeras derefinería, una vez se ha eliminado de éstas, en etapas precedentes, elazufre, ciertos compuestos aromáticos, parafinas ramificadas y otrasimpurezas.Dicha alimentación, con un caudal de 1000 ton/día, distribuidos en 5componentes, consta de una composición aproximada de 7,9% en npentano,31,3% en n-hexano, 35,4% en n-heptano, 16,5% en n-octano y8,9% en n-nonano; todo en porcentajes molares; y para este proyecto seadmite que es suministrada a su temperatura de burbuja, esto es, 110 ºC (a2 atm, que supone la presión promedio de trabajo).Se propone la fabricación de un depósito de almacenamiento en que sedepositaría esta alimentación previa entrada a la columna, a temperaturaambiente (20 ºC); la existencia de este depósito sería almacenar unaalimentación equivalente a 3 días de operación a fin de que la planta puedaseguir operando sí el suministro de la misma se ve interrumpido.La alimentación es impulsada mediante una bomba (BF – bomba dealimentación) hasta la columna. Se realizará la instalación de unintercambiador entre la fuente de suministro y la columna de destilación(necesario si se ha almacenar previamente la alimentación, ya que sealmacena como líquido subenfriado a una temperatura muy inferior a la deburbuja), a fin de llevar la alimentación hasta la temperatura de operaciónrequerida; esta temperatura, para evitar problemas de cavitación en losdispositivos de impulsión, será unos 2 ºC inferior a la de burbuja de laalimentación (110 ºC); a esta temperatura puede admitirse, desde el puntode vista de la operación de la columna, que la alimentación es líquidosaturado. Respecto al intercambiador citado, será un líquido-líquido.En el siguiente diagrama de flujo se expone lo escrito anteriormente: Fluidos auxiliares- Therminol 66: es el fluido de transferencia térmica de fase líquidamás famoso en todo el mundo por su alta temperatura de trabajo. Poreste motivo, se emplea, a una temperatura máxima de 355 ºC comoagente calefactor en el calderín y en el último intercambiador de laalimentación. Existe un circuito de este aceite térmico constituidobásicamente por un sistema de bombeo, de conducciones y un horno.- Agua: es empleada como agente refrigerante en intercambiadorescuya corriente a enfriar se encuentra a una temperatura relativamenteno muy alta. Su temperatura de uno es de unos 20 ºC y, al igual queocurría con el Therminol 66, existe un circuito interno de suministrode agua; ninguno de estos dos circuitos será diseñado en el presenteproyecto.- Aire atmosférico: es empleado como agente refrigerante en elintercambiador de cabeza de columna (aerorrefrigerante). Aunque enprincipio su temperatura depende de las condiciones ambientales, sesupondrá como temperatura de uno 30 ºC, ya que se considera que,en condiciones climatológicas estables, se corresponde con lasituación más desfavorable. La selección de la asociación de intercambiadores dependerá de latemperatura a la que llegue la alimentación (como se ha citado, en esteproyecto se considera directamente líquido saturado). Estosintercambiadores de calor aparecen identificados como cambiador ICF/D(alimentación-destilado de la columna) y ICF/W (alimentación-residuo dela columna), enfriadores como ICWA/D (alimentación-destilado de lacolumna) y ICWA/W (alimentación-residuo de la columna) y el calentadorICF/O (alimentación-aceite térmico).Siguiendo con el diagrama, la alimentación llega a la columna, entrandoentre los platos 15 y 16, cayendo sobre este último dado que es líquida.Tras la operación unitaria de la destilación, se retiran dos corrientes: unlíquido por colas, y un vapor por cabeza.• El líquido se introduce en un rehervidor (que usa aceite térmico comoagente calefactor) donde se generan dos corrientes: un vapor que serecircula a la columna y un líquido en equilibrio con ese vapor, que sedenomina residuo, el cual se dirige hacia el intercambiador de calorICF/W; un segundo intercambiador con agua a temperatura ambiente(unos 20 ºC), ICWA/W el cual lleva la temperatura del residuo hasta elvalor adecuado para almacenarlo en el depósito de almacenamientoDAW.• El vapor se introduce en un aerorrefrigerante, que funciona comocondensador total. De éste salen dos corriente: el reflujo, esto es, unaparte del condensado vuelve a la columna; y el destilado. Se requieren,por tanto, dos bombas (BR y BD), una para impulsar cada corriente.Destaca la presencia de un acumulador de reflujo (ARF), cuya finalidades almacenar en su interior el líquido una vez condensado durante uncorto periodo de tiempo (unos 15 minutos) para garantizar que lasbombas van a impulsar líquido.
YR 2015
FD 2015-03-01T00:00:00Z
LK http://hdl.handle.net/10498/17456
UL http://hdl.handle.net/10498/17456
LA spa
DS Repositorio Institucional de la Universidad de Cádiz
RD 11-nov-2026