Maestría en Ingeniería Química · 2018
Actualización de la matriz de control avanzado de la torre t-201 a diferentes mezclas de crudo en la unidad u-200 de la gerencia refinería de Barrancabermeja mediante simulación dinámica
La actualización de un sistema de control avanzado a través de test en operación representa una tarea compleja y dispendiosa para el negocio de la refinación. En el siguiente trabajo se proponen tres matrices con sus respectivos modelos a través de simulación dinámica. El desarrollo del documento parte de una adaptación y modelado de la torre T-201 en estado estacionario utilizando Aspen Hysys 9.0® en donde se evalúan diferentes escenarios y se realiza un estudio predictivo de puntos de operación dentro de un periodo de estudio. Posteriormente, se realizó la transición del estado estable al estado dinámico utilizando la sintonía actual en planta y se evaluaron tres dinámicas, que componen la dinámica con la carga actual de gravedad API 24, una carga de gravedad API °21 y finalmente una carga con API °28. Con las tres dietas se propuso tres matrices para el Control Dinámico Matricial y sus modelos a partir de los controladores clásicos PID.
Texto completo 104 páginas con texto
Leer la tesis completa Ficha en el repositorio
Contenido
- INTRODUCCIÓNp. 15
- 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAp. 16
- 2. OBJETIVOSp. 18
- 2.1. OBJETIVO GENERAL:p. 18
- 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:p. 18
- 3. MARCO TEÓRICO Y ESTADO DEL ARTEp. 19
- 3.1 REFINACIÓN DEL PETRÓLEOp. 19
- 3.2 DESTILACIÓN ATMOSFÉRICA UNIDAD U-200p. 22
- 3.3 CONTROL MULTIVARIABLE (DMC)p. 24
- 3.4 ANTECEDENTESp. 26
- 3.5 MARCO DE REFERENCIAp. 27
- 4. METODOLOGÍAp. 37
- 4.1 Simulación en estado estacionariop. 38
- 4.1.1 Datos de diseño y simulaciónp. 38
- 4.1.2 Determinación de casos de operaciónp. 38
- 4.1.3 Validación de resultados en estado estacionariop. 38
- 4.2 Simulación en estado dinámicop. 39
- 4.2.1 Recolección de informaciónp. 39
- 4.2.2 Construcción de lazos de control en el modelo transitoriop. 39
- 4.2.3 Verificación de los resultados en estado transitorio en lazo cerradop. 39
- 4.2.4 Construcción de la matriz dinámica a diferentes °APIp. 40
- 5. RESULTADOS Y ANÁLISISp. 41
- ANÁLISIS DE DATOS HISTORICOS DE PLANTAp. 41
- 5.2 SIMULACIÓN de la t-201 EN ESTADO ESTACIONARIOp. 46
- de la T-201 en Hysys 9.0®p. 46
- diferentes dietasp. 50
- 5.3. SIMULACIÓN DE LA T-201 EN ESTADO DINÁMICOp. 56
- 5.3.1 Transición al estado dinámico en Hysys 9.0 ®p. 56
- AVANZADOp. 71
- control avanzadop. 71
- 5.4.2 modelos de la matriz dinámica para la dieta crudo actual con °API 24p. 72
- y 28p. 92
- 6. CONCLUSIONESp. 96
- 7. RECOMENDACIONESp. 97
- CITAS BIBLIOGRPAFICASp. 98
- BIBLIOGRAFÍAp. 100
- ANEXOSp. 102
- Barrancabermejap. 14
- Figura 3. Estructura de optimización global de control avanzadop. 26
- Figura 4. Esquema metodológicop. 37
- Jet, ACPM, Gasóleo, Nafta y Cargap. 43
- inferiorp. 45
- Figura 8. Porcentaje de destilación en volumen a) Real, b) Assay simuladop. 47
- Figura 9. Entorno de simulación de la torre T-201 en el subsistemap. 48
- escenario 2p. 54
- escenario 3p. 55
- flowsheet. Fuente: Aspen Hysys®p. 56
- torre T-201 con la norma ASTM-D86p. 58
- Hysys 9.0p. 60
- perturbacionesp. 61
- Gasóleo, Jet, Cima y ACPMp. 62
- T-201 a un incremento del 10%p. 63
- de cima ante un aumento del 10% de la cargap. 64
- ante un aumento del 10% de la cargap. 65
- ante un aumento del 10% de la cargap. 66
- de Gasóleo y ACPMp. 66
- de Gasóleo, Jet, ACPM y Gases de cimap. 67
- de despojo en el entorno de simulación de Aspen Hysys 9.0®p. 69
- el punto final de ebullición de la Nafta ante una perturbación de 1 y 5°Fp. 76
- el punto 10% de destilación del Jet ante una perturbación de 1 y 5°Fp. 77
- el punto final de destilación del Jet ante una perturbación de 1 y 5°Fp. 78
- el 95% de destilación del ACPM ante una perturbación de 1 y 5°Fp. 79
- el FIC-205 ante una perturbación de 1 y 5°Fp. 80
- el 10% de destilación de Jet ante una perturbación de 100 bpd y 500 bpdp. 81
- el 95% de destilación de ACPM ante una perturbación de 100 bpd y 500 bpdp. 82
- la apertura la válvula LIC-202 una perturbación de 100 bpd y 500 bpdp. 83
- el 95% de destilación del ACPM ante una perturbación de 100 bpd y 500 bpdp. 84
- el 10% de destilación del Jet ante una perturbación de 100 bpd y 500 bpdp. 86
- el punto final de ebullición del Jet ante una perturbación de 100 bpd y 500 bpdp. 87
- FIC-205 a una perturbación de 100 bpd y 500 bpdp. 88
- el punto final de ebullición del Jet a una perturbación de 100 bpd y 500 bpdp. 89
- el 95% de destilación del ACPM a una perturbación de 100 bpd y 500 bpdp. 90
- Tabla 1. Lista de variables manipuladas y controladas de la torre T-201p. 28
- Tabla 2. Comparación de datos estadísticos de la carga a la unidad U-200p. 42
- Tabla 3. Estadísticos de las principales variables de la T-201p. 44
- Tabla 4. Tabla resumen del caso base para cada escenario utilizado en ASWp. 51
- escenario 1p. 52
- escenario 2p. 53
- escenario 3p. 54
- Tabla 8. Datos de proceso y geometría de la torre T-201 y despojadorasp. 57
- en la dinámica del proceso de la torre T-201p. 59
- Tabla 10. Parámetros de sintonización de los controladores de la torre T-201p. 71
- (CAP)p. 73
- de productos de Ecopetrol S.Ap. 75
- PRODUCTOSp. 102
- INGRESAN A LA GRB (2017)p. 102
- BASEp. 103
- ANEXO 4. VÁLVULAS DE CONTROL DE CRUDOSp. 103
- ANEXO 5. VÁLVULAS DE CONTROL INSTALADAS DE LA TORRE T—201p. 104