RT bachelor thesis
T1 Diseño de una unidad de hidrosulfuración de una corriente de VGO para su acondicionamiento previo a un tratamiento FCC en refinería
A1 Romero Torrecilla, José Carlos
A2 Ingeniería Química y Tecnología de Alimentos
K1 Industria petroquímica
K1 Proyectos fin de carrera
AB Los procesos de cracking catalítico constituyen en la actualidad el corazón de larefinería moderna. Estos procesos son los principales productores de naftas de alto número deoctano, las cuales tienen gran demanda como combustible, a partir de corrientes de petróleopesadas y de bajo valor económico, como el gas oil pesado de vacío(VGO). En la actualidadestos procesos de cracking catalítico se llevan a cabo en unidades de tercera generacióndenominadas unidades FCC (craqueo catalítico en lecho fluidizado).En sus comienzos este proceso fue diseñado con el objetivo de maximizar laproducción de gasolina de alto octanaje, aunque en la actualidad, debido a los avances en eldesarrollo de nuevos catalizadores, se puede operar en ontras modalidades de producción,como son: máximo LPG y máximos destilados medios.Los catalizadores empleados en los procesos de FCC son catalizadores ácidos, lo cualimplica que son sensibles a envenamiento por azufre. Esto hace que la alimentación a losequipos de FCC deba ser sometida a un tratamiento previo de eliminación de azufre paraevitar problemas con el catalizador y permitir que el proceso de craqueo catalítico seaeficiente.Es por tanto necesario llevar a cabo un proceso de acondicionamiento de las corrientesde alimentación de FCC ya que si éstas contienen ciertos tipos de impurezas, como metales oazufre, pueden ocasionarse graves problemas en el funcionamiento de este tipos de unidades.El Proyecto Fin de Carrera que aquí se presenta tiene como objetivo el diseño de unaunidad de hidrodesulfuración, para acondiconar la alimentación de una unidad FCC de maneraque ésta se encuentre libre de azufre, evitando así el envenamiento del catalizador.Más concretamente se prentende el diseño de una unidad de hidrodesulfuración concapacidad para tratar una corriente de gasóleo ligero de vacío de 22.000 barriles por día,reduciendo el contenido en azufre de dicha corriente desde un 5% hasta un 0,1 % en peso.De forma general las unidades de hidrodesulfuración constan de dos partes: un reactorcatalítico de lecho fijo y una columna de destilación. Además, pueden incorporar una unidadde purificación de hidrógeno si se desea.Así el conjunto de unidades para las que se ha realizado el diseño detallado en elpresente proyecto son las siguientes: - Un horno de precalentamiento para el acondicionamiento de la corriente dealimentación a los reactores, debido a que las condiciones de operación requeridas en losreactores corresponden a alta temperatura y alta presión. - Dos reactores catalíticos idénticos en los que tendrá lugar la reacción dehidrodesulfuración. Se diseñan con una configuración multitubular semejante a unintercmabiador de carcasa y tubos para hacer más sencilla la refrigración del sistema, ya queésta se hace necesario dad el fuerte carácter exotérmico de la reacción de interés. - Una columna de destilación de platos perforados de la que se obtienen una corrientede cabezas que contiene butano como componente mayoritario, el cual se dirige a la línea degases licuados del petróleo de la misma refinería, y una corriente de colas que constituye laalimentación de la unidad FCC ya estabilizada. - Los intercambiadores de calor necesarios en el proceso, que son los siguientes: unintercambiador de acondicionameinto de la alimentación a la columna(ICA), un condensadortotal en la corriente de cabezas(AE) y un calderín o rehervidor en la corriente de colas(CV). - Los sistemas de conducciones y sistemas de impulsión de fluidos necesarios. Entre lossitemas impulsión de fluidos encontramos bombas para la impulsión de fluidos y compresorespara la impulsión de gases, pues debemos tener en cuenta que el hidrógeno empleado comoreactivo se encuentra en fase gaseosa.Adicionalmente se ha abordado la unidad de purificación de hidrógeno pero, en este caso,se ha tratado como un modelo de caja negra, obviándose su diseño detallado ya que éstepuede considerarse, por su envergadura, como un Proyecto Fin de Carrera independiente.Además de esto, en este Proyecto no sólo se diseñan los equipos que conforman elproceso, sino que también se tienen en cuenta aspectos no menos importantes como:El mantenimiento y la puesta en marcha del proceso, con el fin de optimizar elfuncionamiento de la planta con objeto de evitar pérdidas económicas y la obtención de unproducto con una calidad inferior a la deseada. El estudio de seguridad y salud, donde se presentan las medidas de emergencia yseguridad básicas a cumplir en la instalación.El estudio de impacto ambiental, para identificar, prevenir e interpretar los posiblesimpactos que puede producir la instalación de la unidad que se proyecta en el entorno que lerodea.Por último, mencionar que se ha llevado a cabo una estimación económica de laimplantación de la unidad de proceso diseñada en el presente Proyecto en una refinería,obteniéndose un coste que asciende aproximadamente a 10.252.905 €, comprobándose quees un precio razonable para el tipo de unidad que se trata, debiendo estudiarse su viabilidaden función de la planta en la que se integre.Como dato a destacar respecto del presupuesto que en el presente proyecto sepropone, indicar que este tipo de unidades de proceso son viables en refinería de modogeneral por costes de hasta 16.000.000 €.
YR 2015
FD 2015-02-01T00:00:00Z
LK http://hdl.handle.net/10498/17457
UL http://hdl.handle.net/10498/17457
LA spa
DS Repositorio Institucional de la Universidad de Cádiz
RD 11-nov-2026