Maestría en Ingeniería Química · 2020

Evaluación de los efectos de la pirolisis de mezclas etano-propano disponibles como carga hacia los hornos reactores térmicos en la unidad etileno ii gerencia refinería Barrancabermeja

El etileno, monómero empleado en la producción de polietileno, es producido mediante pirolisis o craqueo térmico de parafinas. En la literatura existen algunos modelos cinéticos con esquemas moleculares basados en diseños experimentales para predecir el comportamiento o distribución de los productos de dicha reacción. En este trabajo se tomaron de la literatura algunos modelos cinéticos moleculares para el modelamiento de mezclas de etano-propano en el simulador Aspen HYSYS de un Horno Reactor Térmico, con el propósito de plantear un escenario para aumentar la productividad de la refinería de Barrancabermeja; y estudiar el impacto de esta práctica en el proceso de la Unidad de Etileno II. Inicialmente se recopilaron datos históricos y variables de proceso reales, como temperaturas de operación, presiones, flujos de carga, composiciones de la carga, esenciales para el modelamiento de los reactores. Paso a seguir, se realizaron ensayos y modelamientos preliminares con el fin de escoger los modelos y validar los supuestos teóricos a utilizar, ante lo cual se proponen diferentes escenarios de mezclas etano-propano (proporción 95/5, 85/15, 70/30 y 50/50) y operación de los hornos a diferentes temperaturas de reacción (1450°F a 1510°F). Con el propósito de evaluar el efecto de compuestos pesados que son arrastrados a las cargas cuando se producen las mezclas reales de etano-propano, en este trabajo se validó y utilizó un modelo cinético molecular para mezclas etano-propano-butano (n-butano en menor proporción, 4%wt). El modelamiento propuesto en este trabajo predice de forma acertada la composición de las especies químicas del gas de pirolisis para cargas de mezclas etano-propano, sobrestimando la composición de propileno, por causa de las suposiciones planteadas. Los resultados de este trabajo son de gran interés ya que a partir de ellos, puede estudiarse la factibilidad de varios escenarios de producción en la refinería.

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