RT bachelor thesis
T1 Diseño de un fraccionamiento de naftas para obtener naftas ligeras directas, intermedia y pesada a partir de una mezcla de hidrocarburos C5, iC6, n-C6 y C7+
A1 Domínguez Mendoza, Laura
A2 Ingeniería Química y Tecnología de Alimentos
K1 Nafta - Proyectos fin de carrera
K1 Nafta
AB que impulsaban cambios en la sociedad. Debido a estos cambios, esta población cadavez era mayor y requería más tecnología para su continuo crecimiento.Lo que conlleva a que se estudie tan minuciosamente el petroleo, fuente de la quese han obtenido la mayor parte de energía consumida por la población, tanto enámbito laboral como en nuestros hogares.Por esta razón esta industria, intenta sacar el mayor partido a todos y cada uno delos componentes del petroleo y uno de sus objetivos es la separación de las naftas,para poder así tener mejor rendimiento y productos más puros que luego podervender y llevar a otra parte de la misma refineria.El Proyecto Fin de Carrera “Diseño de un fraccionamientos de naftas para obtenernaftas ligeras directa, intermedia y pesada a partir de una mezcla de hidrocarburosC5, i-C6, n-C6 y C7+” tiene como unidad principal una unidad de destilación porrectificación, denominada splitter.El producto de interés se obtiene en España, por parte del grupo Cepsa en lasrefinerías de Gibraltar y San Roque. El proceso estudiado se ubicará en la refinería deGibraltar, sustituyendo al actual proceso de tres columnas de separación.El splitter o torre de rectificación, que es la unidad fundamental del proyecto,separará una mezcla de hidrocarburos pesados, mayores de cinco carbonos. Seobtendrá por un lado una mezcla que contiene C5 y i-C6, por otro lado una mezcla den-C6 y por último una más pesada compuestas por C7+.Para la separación se utilizarán platos perforados para generar el proceso dedestilación por rectificación. Se tiene como objetivo que la pureza de n-C6 que salepor salida lateral sea del 0,70.La corriente de alimentación del splitter parte de una mezcla líquida dehidrocarburos, a razón de un caudal de 456621kg/h con temperatura de 89ºC y unacomposición en peso determinada. Ésta corriente proviene de la estabilización denaftas, conducida a través de una red de tuberías que conectan con dicho splitter.Determinada corriente ha sido previamente acondicionada mediante unintercambiador de carcasa y tubo.La alimentación entrará como líquido a su temperatura de ebullición en el plato 9 de la torre (enumerándola desde arriba). En el interior de la misma, se produce elcontacto entre el caudal líquido cuyo origen radica en los reflujos de condensado,introducidos en la zona de cabeza, con los caudales de vapor provenientes delcalderín de cola. Este contacto se realizara a lo largo de los 46 platos reales de lacolumna, donde se producirá la transferencia de materia y de calor convenientes paraalcanzar el equilibrio liquido-vapor, hasta obtener la separación deseada. El vaporsaliente por cabeza, rico en C5, i-C6 y n-C6, se dirige a un condensador total IC conuna temperatura de 43,5ºC. Esta corriente se conduce a un acumulador de reflujo ACR,de donde saldrán otras dos corrientes. Una de ellas formará el reflujo de lacolumna mientras que la otra se dirige a la deshetanizadora.En la zona intermedia la mezcla se irá enriqueciendo en n-C6, con trazas de i-C6 yC7, que se dirige directamente a una unidad merox (unidad no tratada en el presenteproyecto) haciéndola pasar por un intercambiador de calor, hasta alcanzar latemperatura deseada 50ºC.En la zona de agotamiento la mezcla se irá enriqueciendo en los hidrocarburos máspesados C7+ y trazas de n-C6 corriente líquida descendiente del plato 46 de lacolumna, ésta es dirigida al calderín RB, equipo colocado en la cola de la columna yen el que tendrá un último equilibrio. Se genera un vapor en éste último que esdevuelto al plato inferior de la torre. Mientras el liquido obtenido, prácticamente C7+es llevado a un tanque de almacenamiento. No sin antes hacerlo pasar por unintercambiador de calor hasta conseguir obtener la presión y temperatura óptima parasu conservación.Para el diseño hidráulico de la columna se ha estudiado los siguientes factores:inundación, lloriqueo o goteo, arrastre, descarga, altura del líquido, espesor de losplatos y la eficacia de la columna. Por otra parte el diseño mecánico estudia elmaterial, el espesor de la envolvente, los fondos, entre otros factores principales.El intercambiador de calor IC es el condensador de la columna, su trabajo es realizarun condensación total de la corriente de vapor que se obtiene por cabeza de la torrede rectificación antes de su derivación a la columna deshetenizadora, corriente dealimentación de ésta última. Como líquido refrigerante se utilizará agua criogénica.La alimentación del condensador es la corriente de vapor que sale por cabeza decolumna plato 1. El fluido del proceso, pasa a través de un haz tubular cediendo calorlatente de condensación al fluido refrigerante, hasta conseguir un cambio de estadosin alteración de temperatura.El siguiente equipo auxiliar IC-2 es un intercambiador de haz de tubos, cuyo líquidorefrigerante es agua criogénica, está compuesto por dos pasos por el lado de los tubos y un paso por el lado de la carcasa, un cabezal flotante y una placa tubular. Éstacorriente va al tanque TA-1, una vez cede su temperatura y alcanza la requerida parasu almacenamiento.El otro intercambiador de calor RB es el calderín de la columna, su objetivo esefectuar una vaporización parcial de los productos salientes del fondo de columna. Deéste se obtienen dos corrientes, una de retorno a la columna (vapor) y una corrientelíquida que recorre las tuberías hasta llegar al tanque de almacenamiento TA-2.La misión del cuarto intercambiador de calor, situado a la salida del calderín, esenfriar el producto de colas de la columna de rectificación. El líquido refrigerante esel agua y éste absorbe el calor del fluido líquido proveniente del calderín hastaconseguir que dicho líquido tenga la temperatura óptima para su posterioralmacenamiento.En el acumulador de reflujo AC-R se almacena provisionalmente el líquido productodel condensador de la columna. Con este dispositivo conseguimos controlar larelación de reflujo de la columna de rectificación y confirmar que todo el destiladorecirculado a la columna se encuentra en estado líquido.El tanque de almacenamiento TA-1, es una esfera de almacenamiento a presión y enél va a parar el producto de colas de la deshetanizadora y la salida lateral (naftasintermedia) de nuestra columna de rectificación.Tenemos otra esfera de almacenamiento a presión TA-2, para guardar el producto decolas la columna (naftas pesadas).Para finalizar se especifica la red de distribución y los equipos auxiliares deimpulsión. Estos serán instalados por duplicado mediante un by-pass, por posiblesfallos en la actividad del equipo principal.Aunque no se estudian en profundidad en elpresente proyecto.Concluidos el diseño de la instalación y su funcionamiento, se ha estudiado elpresupuesto de la misma. Llegando éste a alcanzar la cifra de 20.718.518,72 euros, laamortización de la planta tendría lugar en 15 años.
YR 2018
FD 2018-01-23
LK http://hdl.handle.net/10498/20080
UL http://hdl.handle.net/10498/20080
LA spa
DS Repositorio Institucional de la Universidad de Cádiz
RD 21-sep-2026