Maestría en Ingeniería Química · 2018
Producción de nuevas resinas en las plantas de polietileno I/II de la gerencia refinería Barrancabermeja
Este trabajo de aplicación está dividido en dos fases. En la primera se evaluó de manera general la producción de las resinas 683 A y 656 en la planta Polietileno I. En la segunda se realizó un ensayo experimental de la mezcla de resina 656 con bagazo de higuerilla. Para el alcance de la fase I se realizaron dos instructivos operacionales PTQ-I-213 para la resina 683A y PTQ-I-221 para la resina 656 y una vez terminadas las corridas se evalúo el desempeño de la planta por sistemas (carga-reciclo, reactor, compresión y sistemas de transferencia de calor) resaltando la confiabilidad de una simulación en estado estacionario en el software Aspen Plus® para determinar las propiedades moleculares MWW, MWN y PDI en las diferentes corridas en el caso del reactor. El desempeño de la planta indicó la favorabilidad de reactivar resina 656 sin embargo la resina 683 A pese la cual tiene mayor salida desde el punto de vista de la demanda no logró los resultados esperados. Para el alcance de la fase II, bagazo de higuerilla en una mezcla con resina 656 al 5 y 10% se logró una película extruida a la cual se determinó el índice de fluidez y la densidad. Así mismo, la mezcla obtenida se enterró a una profundad de 30 cm durante 20 días y se evaluó la pérdida en masa del ensayo propuesto
Texto completo 100 páginas con texto
Leer la tesis completa Ficha en el repositorio
Contenido
- INTRODUCCIÓNp. 16
- 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAp. 19
- 2. OBJETIVOSp. 21
- 2.1 OBJETIVO GENERALp. 21
- 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOSp. 21
- 3. MARCO TEÓRICOp. 22
- 3.1 PETROQUÍMICAp. 22
- 3.2 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROCESOp. 23
- 3.2.1 Etapas del procesop. 23
- 3.2.2 Descripción de la unidad U-2200p. 25
- 3.3 MECANISMO DE REACCIÓNp. 27
- 3.4 RELACIÓN ENTRE LA ESTRUCTURA Y LAS PROPIEDADESp. 29
- 3.4.1 Distribución de peso molecularp. 29
- 3.5 SOFTWARE DE SIMULACIÓN ASPEN PLUSp. 32
- 3.6 MODELOS TERMODINÁMICOSp. 33
- 3.8 MERCADOS EN COLOMBIAp. 38
- AGROINDUSTRIALESp. 39
- 4. METODOLOGÍAp. 43
- 4.1 SIMULACIÓN EN ESTADO ESTACIONARIOp. 44
- 4.1.1 Preliminaresp. 44
- 4.1.2 Modelos termodinámicosp. 33
- 4.1.3 Carga y cinéticap. 46
- RESINAS 683 A Y 656p. 48
- 4.3 EVALUACIÓN DEL DESEMPEÑO DE LA PLANTAp. 48
- HIGUERILLA Y RESINA DE ECOPETROLp. 49
- 4.4.1 Análisis DSCp. 49
- 4.4.2 Materialesp. 49
- 4.4.3 Preparación del material compuestop. 49
- 4.4.4 Caracterización físico-químicap. 50
- 4.4.5 Pruebas de degradaciónp. 50
- 5. SIMULACIÓN EN ESTADO ESTACIONARIO DE LA RESINA 641p. 52
- 5.1 ANÁLISIS DE DATOS CASO BASE (RESINA 641)p. 52
- 5.2 SIMULACIÓN EN ESTADO ESTACIONARIO (RESINA 641)p. 55
- SIMULACIÓNp. 59
- 6. EVALUACIÓN DE LAS CORRIDAS Y DESEMPEÑO DE LA PLANTAp. 61
- 6.1 AJUSTE A PROCEDIMIENTOSp. 61
- 6.2 RESINA 683 Ap. 61
- 6.2.1 Carga y reciclop. 62
- 6.2.2 Reactorp. 63
- 6.2.3 Desempeño de la resina producidap. 64
- 6.2.4 Desempeño energéticop. 65
- 6.2.5 Desempeño de los intercambiadores de calorp. 65
- 6.2.6 Desempeño de los compresoresp. 66
- 6.3 CORRIDA 656p. 67
- 6.3.1 Calidad de los productosp. 67
- 6.3.2 Desempeño de los principales equiposp. 68
- SINTÉTICAp. 70
- 7.1 CARACTERIZACIÓN FÍSICO-QUÍMICAp. 50
- 7.2 PRUEBA DE ENVEJECIMIENTOp. 72
- 7.3 PRUEBA DE DEGRADACIÓNp. 73
- 8. CONCLUSIONESp. 75
- 9. RECOMENDACIONESp. 77
- CITAS BIBLIOGRÁFICASp. 78
- BIBLIOGRAFIAp. 84
- ANEXOSp. 87
- Figura 1. Árbol Petroquímico de la Gerencia Refinería de Barrancabermejap. 22
- Figura 2. Diagrama Grande de Control (DGC), Planta Polietileno Ip. 24
- Figura 3. Posibles aplicaciones del polietilenop. 35
- Figura 4. Micrografía SEM de la mezcla 90/10 LDPE/CCp. 41
- Figura 5. Diagrama Metodológicop. 43
- presión y la temperaturap. 47
- septiembre y diciembre de 2017p. 52
- escenarios III y IVp. 54
- Figura 9. Producción de polietileno escenario III y IVp. 55
- termodinámicosp. 56
- Figura 11. Convergencia de la producción de polietilenop. 57
- Figura 12. Distribución molecular de la resina 641p. 58
- Figura 13. Entorno de simulación de la planta Polietileno para la resina 641p. 59
- Figura 14. Gráfica de la distribución de pesos molecularesp. 59
- Figura 15. Flujo de reciclo en corrida 683 Ap. 63
- Figura 16. Perfiles de temperatura y presión del R-2201p. 64
- Figura 17. Evolución del MI durante la corrida de abril de la resina 683 Ap. 65
- Figura 18. Presión de descarga del compresor primariop. 66
- Figura 19. Matriz en estado gel. a) Matriz al 10%, b) matriz al 5%p. 70
- Tipo Bp. 72
- Figura 21. Muestra de resina 5% w de bagazo de higuerilla en compostajep. 73
- exposición en tierra. b) Muestra de mayor afectaciónp. 74
- Tabla 1. Mecanismo de reacción típicop. 27
- Tabla 2. Influencia de las condiciones de operación en un reactor autoclavep. 31
- Tabla 3. Características principales de la resina Heavy Dutyp. 38
- resinas termoencogibles y para recubrimiento por extrusiónp. 39
- Tabla 5. Comparativa entre datos históricos de dos escenariosp. 53
- námicosp. 57
- Tabla 7. Condiciones anticipadas para la producción de la resina 656 y 683 Ap. 61
- Tabla 8. Especificaciones de calidad y resultados de la resina 683 Ap. 65
- y Primariop. 66
- Tabla 10. Especificaciones y calidad de la resina 656p. 67
- Tabla 11. Relaciones de compresión del compresor Booster y primariop. 68
- Tabla 12. Resumen de la densidad e índice de fusión para los dos ensayosp. 71
- Anexo A. Tecnología Autoclave en el mundo para el LDPEp. 87
- Anexo B. Portafolio de productos de Ecopetrol S.Ap. 88
- Anexo C. Tecnología en el mundo de producción de biopolímerosp. 89
- Anexo D. Constantes cinéticas del mecanismo de reacciónp. 91
- Anexo E. Perfiles de temperatura del reactor R-2201p. 92
- Anexo F. Gráfica cuatro en uno para el flujo de cargap. 93
- Anexo G. Composición de la carga de etileno al reactorp. 94
- Anexo I. Conversión simulada del reactor R-2201p. 96
- Anexo J. Caracterización de la corriente de reciclo U-2000p. 97
- Anexo K. Análisis básicos de las resinasp. 98
- Anexo L. Resumen de las tareas para la producción de la resina 683 Ap. 99
- Anexo M. Resumen de las tareas para la producción de resina 656p. 100