Industrialización de Hidrocarburos UT4: TOPPING. Docentes a cargo: Daniel Fileni

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1 UT4: TOPPING Docentes a cargo: Daniel Fileni

2 Furfural MEK HTA HTP Blending DIESEL Vacío Lubricantes PDA Aminas CORTE 3 Blending Vacío Combustibles HTNC ALQUILADO ISOMERADO LIVIANO Hydrocracker Industrialización de Hidrocarburos Petroquímica CRUDO Destilación atmosférica. Topping FUEL GAS N. LIVI N. PESADA KEROSENE a LAB o JP GASOIL NAFTA LIVIANA NAFTA PESADA KEROSENE o JP GASOIL NAFTA PESADA CORTES LUB A MEK/HTA A PIB NAFTA LIVIANA DE CIE I-c4 + c4= Alquilación c/h2so4 A BUTENO- Isomerización n-c4 ISOMERADO PESADO A SOLVENTES CIE n-c4 A MALEIC Tanques Nafta Virgen Butano GOP MTBE TAME C3= A PETROKEN CRUDO REDUCIDO LVGO HVGO CORTES LUB FCC C4/C4= PTF C3/C3= MTBE TAME Propano Nafta Premium RESIDUO DE VACIO ISOAMILENOS REFORMADA CORTE 2 BIOETANOL (TERMINALES) Nafta Súper GOVL C-0 C-20 C-30 C-40 C-0 ASFALTO Coque GOP GASES AGRIOS Fraccionamien to Claus CORTE 4 Acido Sulfúrico HTN FCC Azufre Acido Sulfúrico Gasoil 0 C-xx NAFTA ENTERA DIESEL HTG GASOIL Gasoil 00 BASES LUB. PARAFINA COKE BIODIESEL Fuel Oil Complejo Lubricantes 2

3 Topping o Destilación primaria o Destilación Atmosférica Es un proceso físico que en base a diferencia de volatilidades y temperaturas de ebullición de los componentes logra la separación de diferentes cortes del crudo, sin ruptura molecular, a presiones cercanas a la atmosférica. Para que se produzca la separación o fraccionamiento de los cortes, se debe alcanzar el equilibrio entre las fases líquido vapor, de esta forma los componentes más livianos o de menor peso molecular se concentran en la fase vapor, y los de mayor peso molecular predominan en la fase líquida. En sucesivas etapas los componentes livianos se concentran en la parte superior de la columna y los componentes pesados se concentran en la parte inferior de la misma. El petróleo crudo se calienta en hornos alrededor de C y luego ingresa parcialmente vaporizado a una columna de destilación o fraccionadora. Esta temperatura depende del tipo de crudo, lo mismo que el % vaporizado a la salida del horno. Por la parte superior o cabeza sale una mezcla de vapores de hidrocarburos (gas, propano, butano y nafta liviana). En sucesivas extracciones laterales y en orden descendente (punto final creciente) se separan: nafta pesada, kerosene, gas oil livano y gas oil pesado. Por el fondo de la columna se extrae el residuo de la destilación llamado crudo reducido, formado por una mezcla de hidrocarburos pesados que constituyen la carga a la unidad de destilación al vacío. 3

4 Crudo de tanque Acondicionamiento de carga (desalado red de Hx-Horno) $ ahorro de combustible Destilación Acondicionamiento de productos (red Hx) $ ahorro en agua de enfriamiento Gases GLP Nafta Liviana Nafta Pesada Kerosene GOL GOP Crudo reducido 4

5 Destilación atmosférica / Topping A Compresores de gases / GLP Nafta liviana a Reformado para BTX (0-%) Sidestrippers Crudo NRN o MN er Tren de intercambio Crudo - Productos Pump arounds de fondo Nafta pesada a Reformado de nafta (0-2%) 2do Tren de intercambio Crudo - Productos TLT: C de fondo Kerosen/JP a Tratamiento con soda y MP-LAB y venta (0-%) Tr: 22 C T: 40 C Horno Columna atmosférica de fondo GOL a TK blending (22-26%) Desalador de fondo de fondo GOP a FCC (3-4%) RTO. de destilados de 4 a 60 % de acuerdo al crudo Crudo reducido carga a Vacío (32-36%)

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7 Proceso El crudo se decanta en los tanques para remover las impurezas: agua, sales (principalmente cloruros que causan corrosión); óxidos de hierro (que remueve de los medios de transporte); sedimentos (arcilla, arena, sólidos y lodos de perforación de formación productora); compuestos organometálicos, cristales y óxidos en suspensión. Mediante serpentines o calefactores se incrementa la temperatura del crudo y por gravedad decanta agua arrastrando sólidos. El crudo se envía al Topping, precalentandolo con productos terminados y reflujos circulantes, recuperando energía, para minimizar el gasto de combustible en los hornos y el consumo de agua de enfriamiento. Antes de ingresar al horno se eliminan los sólidos en suspensión e impurezas disueltas en las gotas de agua en el desalador. Al crudo precalentado se le inyecta agua exenta de sales (agua de lavado), produciendo una mezcla que diluye en el agua las sales presentes en el crudo, generándose pequeños electrolitos (gotas), sensibles a la variaciones de un campo eléctrico. Luego alcanza la temperatura de línea de transferencia en el horno ingresando parcialmente vaporizado a la zona flas de la columna. En el algunos topping antes del horno hay una columna preflash y desnaftadora, que elimina las fracciones livianas os comgi 7

8 Principales variables del proceso A) Temperatura de línea de transferencia B) Presión de trabajo de topping C) Temperatura de cabeza de topping D) Temperatura de cortes laterales E) Inyección de vapor a fondo y strippers F) Temperatura de desalador G) Temperatura de recuperación (entrada a horno) 8

9 Temperatura de línea de transferencia Es la máxima temperatura a la que se eleva el crudo en el horno para vaporizar parte del en el ingreso a la columna de fraccionamiento, sin que se produzca craqueo térmico, que deposita carbón dentro de los tubos del horno y restringe en paso del fluido. Esta temperatura es una función directa de la calidad del crudo y de ella depende el rendimiento de los destilados. Crudos mas pesados necesitan mas temperatura para obtener el máximo destilado posible evitando en craqueo térmico. Para bajar la presión parcial de los hidrocarburos se suele agregar vapor a los ramales, aumentando así la velocidad de flujo y disminuyendo la posibilidad de depósitos. Una alta vaporización en los hornos también genera problemas de flujo, por ello se usan las columnas preflash o desnaftadoras, que evitan el ingreso de livianos al horno. Presión de trabajo Es la presión a la cual se produce la operación, afecta directamente el equilibrio líquido vapor. Generalmente se trabaja a la menor presión posible (alrededor de kg/cm2), y no se varía frecuentemente. Temperatura de cabeza Es la temperatura en la zona superior de la columna vinculada a la calidad de los productos. Se controla con el reflujo de cabeza. Este reflujo proviene de condensar parte de los vapores de cabeza de la fraccionadora, que son retornados a la torre luego de ser condensados, mientras que el resto sale como productos. Al ponerse en contacto con los vapores que ascienden por los platos, se produce un equilibrio líquido vapor a distintas temperaturas y presiones plato a plato, generando el perfil de presión y temperatura de la columna. 9

10 Temperatura de corte Es la temperatura a la cual se realiza la extracción lateral de un corte combustible. Esta temperatura es controlada con el reflujo de cabeza y los reflujos circulantes. Estos últimos tienen un efecto semejante al reflujo de cabeza y además precalientan el crudo de alimentación, recuperando energía. Inyección de vapor El vapor de agua o gases incondensables inyectado en los equipos disminuye la presión parcial de los hidrocarburos, estableciendo nuevos equilibrios vapor líquido, lo cual favorece la vaporización de los componentes más volátiles. Esta inyección se aplica en el fondo de la fraccionadora y en los strippers de los cortes laterales; siendo un vapor sobrecalentado de baja presión. La cantidad de vapor no es arbitraria y dependiendo de las condiciones térmicas del mismo se agrega entre y 0 lb de vapor / bbl de productos. Temperatura de desalador y de recuperación El crudo proveniente de tanque de almacenaje, es tratado inicialmente en un equipo para eliminar las sales y otras impurezas que afectan los equipos de intercambio y al horno (por depósitos). Esta separación se realiza regularmente a temperaturas de C y es muy importante para romper las emulsiones agua-hc, que se hayan formado en el proceso de flujo y bombeo. Luego del desalador, se continua calentando con corrientes de productos calientes para recuperar de estas la máxima cantidad de calor posible, y lograr la máxima temperatura de entrada al horno, minimizando así el consumo de combustible. 0

11 Desalado Proceso electrostático para remover contaminantes del crudo tales como sales, sólidos y agua. Comprende tres fases:. Lavado con 2. Coalescencia de gotas de agua 3. Decantación del agua cargada de sales Para llevar a cabo la primera fase se inyecta agua de a 8 % del volumen de crudo procesado en dos puntos del tren de precalentamiento de carga previo al desalador: Entre los equipos de intercambio se incorpora al crudo el 30 % del agua requerida En la entrada al desalador a nivel de la válvula mezcladora se inyecta el 70 % restante. La pérdida de carga de la válvula mezcladora rige la granulometría de las gotas de agua de la emulsión agua-crudo y condiciona la eficacia del contacto entre ambos fluidos.

12 Crudo desalado a 2do tren de Hx C Sonda P,T,V y Nivel BFW VALVULA MEZCLADORA Crudo Tren de precalentamiento - Productos BFW + Sales + HC (Trazas) 2

13 Segunda fase: coalescencia electrostática. El desalador posee en su interior 3 parrillas horizontales energizadas eléctricamente generando dos campos eléctricos alternativos, que invierten la polaridad de las gotas de agua que comienzan a vibrar con la frecuencia de la corriente, chocando entre si y formando partículas de suficiente diámetro como para decantar en un tiempo adecuado (tiempo de permanencia en desalador aproximadamente 20 minutos). La fuerza de coalescencia eléctrica o sea la separación de las fases está relacionada directamente con el porcentaje de agua de lavado. Tercer fase: decantación del agua cargada de sales Está regida por la Ley de Stokes, siendo directamente proporcional al diámetro de las gotas de agua aumentando con las mismas (que depende del incremento del % de agua inyectado y de la inyección de desemulsionante e inversamente proporcional a la viscosidad del crudo, disminuyendo cuando aumenta la temperatura en el desalador. 3

14 Variables de proceso Temperatura del proceso: Se debe mantener dentro del rango de diseño del sistema para el desalado bielectrico, se operara entre los 40 4 C. No sobrepasar la temperatura de 6 C dado que se daña el material aislante que conecta las parrillas con los respectivos transformadores. Si la temperatura de operación es demasiado baja el desemulsionado no será correcto y se producirá el arrastre de en el crudo de salida de agua con sales. Inyección de de lavado: A menor porcentaje de agua, menor despojo de sales en crudo. También se debe monitorear la calidad del agua de lavado que deberá tener ph inferior a 7 para evitar formación de emulsiones estables y un contenido en sales inferior a 0 ppm CaCO3. El agua proveniente del FA-80 está conformada básicamente por purgas de las botas de los acumuladores de cabeza y por agua industrial. Nivel de agua en el desalador: la interfase en el equipo se debe mantener por debajo de los electrodos pero no demasiado porque se ve incrementado el arrastre de hidrocarburos en el agua de efluentes. Por otra parte, si el agua toca los electrodos el desalador se pondrá a tierra. Se opera con un nivel de agua de,3 a,4 m logrando una buena separación de hidrocarburos en el efluente como indica la especificación de diseño inferior a 00 ppm. 4

15 Pérdida de carga en la válvula mezcladora: Determina la intensidad de mezclado entre agua y crudo, siendo muy importante operar con un valor optimizado dado que una AP muy elevada ocasiona un sobremezclado pudiendo ocasionar una emulsión fuerte, que nos e puede romper fácilmente por el campo eléctrico. Una AP baja asegura una buena decantación de las dos fases el crudo no arrastra agua pero tampoco remueve sales, disminuyendo la eficiencia del desalador. Este parámetro se fijó en la prueba de garantía del desalador utilizando 0, kg/cm2 cuando se procesa crudo M.N. y kg/cm2 cuando se opera con NRN. Desemulsionante: Se utiliza un producto químico soluble en petróleo, que tiene por finalidad favorecer la coalescencia de las gotas, mejorando la eficiencia del desalado. La inyección de desemulsionante se realiza mediante bombas dosificadoras, en la aspiración de la bombas J80/80S, normalmente se opera con valores de 4 6 ppm para crudo NRN y de 6-8 ppm para M.N. Presión del Proceso: Normalmente se mantiene entre 9- Kg/cm2 siendo controlada por un PC que actúa sobre el envío de la bomba J-80. La válvula de seguridad del equipo sopla a 2, Kg/cm2.El desalador se diseña a una presión inferior a la presión de vapor del hidrocarburo mezclado con agua para evitar la vaporización de la fase acuosa.

16 Control del proceso Especificación a cumplir: Contenido de sales a la entrada del desalador > o igual a 80 gr/ml -rendimiento mayor 9 % Contenido de sales a la entrada del desalador < a 80 gr/ml - sales en crudo desalado inferior a 0 gr/ml Contenido de agua en crudo desalado 0,% Contenido de hidrocarburos en agua efluente del desalador inferior a 00 ppm 6

17 Sistema de control de corrosión Las zonas sometidas a una corrosión importante en la Unidad de Topping, son aquellas donde aparece el comienzo de la condensación de agua (punto de rocío), en las mismas se concentra escencialmente el ácido clorhídrico y en menor grado el ácido sulfhídrico. Según lo indicado anteriormente la corrosión se manifiesta principalmente en: o La manga de vapores de la cabeza de la torre. o Entre los vapores que salen del acumulador de cabeza y los enfriadores. Como consecuencia de que el desalado del crudo nunca es total, los cloruros de calcio y magnesio residual al ser calentado el petróleo en el horno se descomponen liberando ácido clorhídrico gaseoso. Este gas se eleva en la torre fraccionadora y condensa con el agua de stripping formando una solución corrosiva de ácido clorhídrico. Un comportamiento similar tiene el ácido sulfhídrico, que reacciona formando SFe, con posibilidad de corrosión bajo depósito y aparición de aguas negras en las botas de los acumuladores de cabeza. Para combatir la corrosión se utiliza una amina neutralizante, diluida en línea con nafta, que es inyectada en los tres puntos descriptos anteriormente, y se controla su dosificación según el ph de las aguas de la bota de los acumuladores de cabeza (en forma automática) inyectando en la manga, y inyectando (en forma manual) en los enfriadores. 7

18 El valor de ph debe ser mantenido entre 6,-7,. Este valor resulta de un compromiso entre corrosión ácida a ph inferiores y corrosión sulfurosa a ph elevados. Para proteger se inyecta también, una amina fílmica o inhibidor de corrosión puro, que forma una película o film sobre la cara interna de la cañería, el producto se dosifica aguas debajo de la inyección de neutralizante en la manga de la torre y a la entrada de los intercambiadores.también se inyecta en la manga de la torre estabilizadora. Para asegurar velocidades de corrosión inferiores a 0,3 mm/año, se analiza el hierro soluble en las aguas de los separadores de cabeza, debiendo indicar valores inferiores a ppm. 8

19 Inyección de soda en el crudo desalado Cuando se detecta un elevado contenido de cloruros en las aguas de los acumuladores de cabeza, debido a una mala operación del desalador, se agrega al crudo desalado soda diluida al 3% mediante una bomba dosificadora que la inyecta en la succión de la bomba de carga. De esta manera los cloruros de calcio y magnesio, se transforman en cloruro de sodio que es estable y permanece en el residuo de la destilación atmosférica, afectando la especificación de productos en Unidades aguas abajo del Topping, por ejemplo calidad de coque. Por lo antedicho, se debe tratar de evitar la dosificación de soda, optimizando la operación del desalador, y asegurando la calidad del agua de lavado inyectada. 9

20 Una vez eliminadas las impurezas del crudo, se continúa precalentado y se lo envía a la torre preflash, donde las condiciones termodinámicas son tales que el crudo vaporiza parcialmente. La fracción vaporizada se envía directamente a la columna fraccionadora, lo que permite disminuir la carga a los hornos, disminuyendo el consumo de combustible, (condiciones típicas, 200 C y. kg/cm2). Una vez alcanzada la máxima recuperación de calor, el crudo es bombeado al horno, donde se le transfiere la energía necesaria para lograr la vaporización requerida, en la zona de alimentación de la torre fraccionadora. En esta columna se lleva a cabo el fraccionamiento de los hidrocarburos. Condiciones típicas de la zona de carga 370 C y kg/cm2 de presión. La carga parcialmente vaporizada ingresa en la zona flash o zona de carga. Los hidrocarburos vaporizados ascienden por la columna fraccionadora a través de los platos, que producen el contacto líquido-vapor, produciéndose la transferencia de masa y calor necesaria para fraccionar los diferentes combustibles. Estos son extraídos lateralmente mediante platos colectores y enviados a torres despojadoras (strippers) donde se ajusta el punto de inflamación de los cortes mediante la inyección de una corriente gaseosa que puede ser vapor o gas natural. 20

21 DA-802 DA-803 DA-804 TC-809 Plato 33 DA-807 PDC-803 DA-80 DA-806 Circuito de destilación Industrialización de Hidrocarburos Gases a FA Reflujo de FA-802 LC-80 Sidestrippers GD-83 FA-83 EA-803 Reboiler DA-807 EA-8 EA-804 FC DA LC-802 LC FI-8 FC-82 LC-803 FC-83 J-80 J-804 J-806 Soda agotada EC-87 Sistema de vacío EC-8 J-82 EC-86 EA-824 EA-8 FC-803 FC-802 FC-80 FD-83 N.P. JP /K a MERICHEM G.O.L J-809 Crudo de horno BA-80 LC Columna atmosférica FI-84 Crudo Reducido J-807 EA-802 LC-80 EA-806 EC-84 EA-820 G.O.P Variador de velocidad J-80 Caliente FCC

22 Productos Por la parte superior de la columna salen los gases a los condensadores (aerocondensadores y con agua) de donde se obtienen gases (gas residual y LPG) y nafta liviana. El gas residual es comprimido y enviado a sistema de fuel gas. El LPG es enviado a unidades de recuperación de gases (GASCON). Parte de la nafta liviana se emplea como reflujo de cabeza y el resto se envía, generalmente, al Complejo Petroquímico como Nafta Virgen. El primer corte lateral es una corriente de nafta pesada que tiene como destino normal unidades de hidroprocesamiento (elimina S y N) y reformado de nafta (aumento de RON). El segundo corte lateral es el kerosene, el cual se envía a tanque. Previamente intercambia calor con crudo y es enfriado a temperatura de almacenaje mediante aero-enfriadores y enfriadores con agua. El kerosene es enviado a la unidad Merichem, la cual adecua la corriente como aero-combustible (combustible de avión o JP), eliminando el S. El tercer corte lateral es el gas oíl liviano, que se enfría y va a tk. El cuarto y último corte lateral es el gas oíl pesado, el cual es enviado como carga a las unidades de Cracking Catalítico. El producto de fondo es el residuo que no se vaporizó en el horno, ya que sería necesario elevar la temperatura por sobre el umbral de crakeo o descomposición térmica de los hidrocarburos de alto peso molecular. Por tal motivo esta corriente es enviada a la unidad de Vacío. 22

23 Torre Fraccionadora Para la optimización de su operación, es decir obtención de los distintos productos con los puntos de corte de la curva TBP, especificados en el diseño, que se detallan a continuación: Crudo C. Seco Escalante Máximo Nafta Liv. Debut. C- 02 C C- 02 C C- 02 C Nafta Pesada C C C G.O.Liviano C C C Gas Oil Pesado C C C Crudo Reducido 340-PF 320-PF 320-PF 23

24 Variables a controlar en la torre: Presión: limitada por la temperatura del agua de enfriamiento en los EA-809. Según su valor incide en la temperatura de la zona flash, que regula la extracción entre destilados y fondo. A mayor valor de presión facilita condensación de nafta liviana y aumenta la temperatura en zona falsh rango de operación: 0.7 a 2. kg/cm2. Temperatura de Zona Flash: afecta directamente el rendimiento, está relacionada directamente con la presión como se indicó anteriormente. Ojo con el overflash y arrastre de pesados. Caudal de Extracción de productos: el rango de destilación de producto (punto de corte de la curva TBP), se regula ajustando la extracción de cada strippers Relación de Reflujo: para lograr un mejor fraccionamiento entre los cortes se puede aumentar la relación de reflujo, pero si no aumenta el calor entregado en el Horno (incrementa temperatura de zona flash), el rendimiento en destilados de cabeza disminuirá. Relación L/D vs calidad - inundación. de Stripping: el caudal de vapor de stripping, permite controlar la cantidad de productos livianos presentes en cada corte, es decir ajustar la primera gota. La cantidad de vapor a usar es de a 0 lb / bbl de producto strippeado. 24

25 TC80 PDI80 Circuito de carga y desalador Industrialización de Hidrocarburos A C E Pasos a 8 Crudo a Horno BA-80 Crudo Red. de fondo columna EA-807 EA-806 Pasos a 4 B D F EA-804 EA-80 Tk J-802/S PA a EA-8 GOP a EC-84 FA-80 Industrial LC806 EA-803 EA-83A/B LC83 FC809 J-83/S FA-80 BFW EA-802 C A GOL a EA-820 Crudo NRN Filtro EA-82 J-80/S PC80 EA-80 D B A LC806B A Tratamiento J-90A/B PA retorno columna Crudo Red. A Vacío (por EA-88) A Tratamiento Efluentes

26 Descripción del proceso: Circuito de carga El crudo que ingresa al límite de batería con una temperatura de 20 a 2 C, se bifurca en dos ramales intercambiando en los equipos EA-800 y EA-880 conectados en paralelo. En el primero el fluido calefactor es kerosene proveniente del stripper DA-804 enviado por la bomba J-80 y en el segundo gas oil liviano seco que sale del fondo del stripper DA-804 y circula a través de la bomba J-806. Con una temperatura de 4/0 C, el crudo ingresa al intercambiador EA-82, aumentando su temperatura hasta 70 C aproximadamente al intercambiar con gas oil circulante que proviene del EA Luego el crudo ingresa, previa inyección de desemulsionante (4 a 6 ppm) a la bomba J-80 que lo envía a través de los equipos EA-80ac/bd (2 ramales con dos corazas en serie cada una) donde intercambia con crudo reducido proveniente de los EA-807, EA-802 fluido calefactor GOL húmedo desde EA-80, EA-803 y EA-804 a/b calefaccionados por reflujo circulante, para llegar al desalador FA-80 a una temperatura de operación de 43 C, donde se lo despoja de sales y agua. El GO circulante (PA) se extrae del plato 7 de la fraccionadora DA-80 y es aspirado por la bomba J-809 siendo enviado a través de los intercambiadores EA-804a/b, EA-803 y EA-82 y retorna a la torre por encima del plato 3. Una vez desalado el crudo es aspirado por la bomba J-802 que lo envía a través de los intercambiadores EA-80 y EA-806 siendo los fluidos calefactores, Gas Oil Húmedo proveniente del strippers DA-803 y GO Pesado del strippers DA-802 enviado por la bomba J

27 FUEL COLECTOR DE ALIMENTACIÓN PC 828 FUEL COLECTOR DE RETORNO Circuito de carga - Horno Industrialización de Hidrocarburos PC 827 FC 8 FC 847 FC 822 FC 82 FC 848 FC 83 FC 849 FC 8A FC 84 FC 80 FC 8B Crudo de EA 807 B D F BA 80 Crudo de EA 807 A C E A B TC 802 EA 826 Crudo a LT de columna PC 83.A SOV 802 PC 8 GAS A PILOTOS PC 83B FUEL GAS PC 82 SOV 80 FC 880A TC 80 TC 806 FC 880B PDC 89 VAPOR PDC 88

28 Circuito de carga Preflah, desnaftadora y horno de carga: Con una temperatura de 6-70 C y una presión de 6-8 Kg/cm2, el crudo flashea en la torre FA-899 que opera a -, kg/cm2, vaporizando el % de sus productos volátiles, que luego de atravesar 6 platos teóricos de relleno estructurado, salen por el tope ingresando conjuntamente con los vapores de nafta liviana de la torre DA-80 al sistema de condensación de la misma (aerocondensadores EC-808). Por el fondo de la torre preflash el crudo despojado de sus volátiles es tomado por la bomba J-899, y enviado a los intercambiadores EA-807 ( 6 equipos), donde es calentado por crudo reducido enviado por la bomba J-80 desde el fondo de la torre fraccionadora, alcanzando una temperatura de recuperación de lo mas alto posible ( C). Finalmente los dos ramales provenientes de los EA-807, se bifurcan en 4 ramas paralelas cada una con control individual de caudal, ingresando al horno BA-80 y alcanzando una temperatura en línea de transferencia de C, con la que ingresa a la zona flash de la torre fraccionadora DA

29 FA-80 LC8 LC84 Inhibidor DA-807 FC8 SCRUBBER ACUM. SALIDA INTER. Industrialización de Hidrocarburos Circuito de Cabeza Prod. de NL y GLP EA-80 A y B A RV (*) Neutralizante TC80.2 JC802 Con agua Inhibidor ª. ETAPA 2ª. ETAPA EC-808 A-F DA-80 De FA-402 TIV (PC402) (*) AGUA (*) (*) PC804 OFF GAS A EA-809 C FUEL GAS PC80 FA-804 LC82 LC83 FA-802 Reflujo LC809 B D FA-803 LC80 BOMBA LÍQUIDOS TC FC83 J-87 GD84 EA-82 J-82 J-803/809A FA-84 AGUA EA-89 J-8 FC86 A EA-803 EA-82 AGUA Nafta liviana tratada a CIE FD-83 EA-8 Soda agotada De EA-804 LPG J-83

30 Circuito de nafta liviana Los vapores de nafta salen por la parte superior de la Torre DA-80, conjuntamente con los provenientes de la torre FA-899, son condensados parcialmente en los aerocondensadores EA-808 (2 equipos, con doce ventiladores, 6 de ellos con variadores de velocidad en sus paletas), luego van al acumulador FA-802, donde se produce la separación de líquido y vapores aun sin condensar. La fase condensada de nafta es tomada por la bomba J-803 y reflujada con caudales controlados FIC8 a la torre DA-80 y FIC899 a la preflash para mantener una temperatura de cabeza entre 0-3 C según el crudo procesado. Los vapores son extraídos por la parte superior del acumulador FA-802 y controlando su temperatura (80-00C) con los variadores de velocidad de los ventiladores de los EA-808, y circulando por los enfriadores EA-809, son enviados al acumlador FA-803 desde donde el liquido condensado es aspirado por la bomba J-8 y enviado como nafta liviana a la estabilizadora. La torre estabilizadora DA-807 tiene el propósito despojar a la NL de gases. Los gases que no condensan son enviados al sistema de recuperación de gases (GLP) y fuel gas. En el fondo de la DA-807 el termosifón EA-8, calefaccionado con vapor de media presión permite ajustar la especificación de nafta liviana, controlando la temperatura de la torre en cascada con el caudal de vapor. Destinos posibles de NL: CIE, Tanque de producto en K4, Platforming o Isomerización. 30

31 Circuito de nafta liviana Los vapores son condensados en la cabeza en el enfriador EA-80 y el líquido resultante ingresa al acumulador FA-804. Mediante la bomba J-87 se refluja parte de la carga liquida y el resto del condensado es bombeado por la J-82 previo intercambio en el enfriador EA-82, y enviado a tanque o a Isomerización como se indicó anteriormente. El control de presión de la estabilizadora se logra mediante by-pass de vapores calientes o venteando a línea de gas residual. Este venteo permite ajustar la especificación de la carga liquida. En el fondo de la DA-807 el termosifón EA-8, calefaccionado con vapor de media presión permite ajustar la especificación de nafta liviana, controlando la temperatura de la torre en cascada con el caudal de vapor. 3

32 DA-802 DA-803 DA-804 TC-809 Plato 33 DA-807 PDC-803 DA-80 DA-806 Industrialización de Hidrocarburos Circuito de NP Gases a FA Reflujo de FA-802 LC-80 Sidestrippers GD-83 FA-83 EA-803 Reboiler DA-807 EA-8 EA-804 FC DA LC-802 LC FI-8 FC-82 LC-803 FC-83 J-80 J-804 J-806 Soda agotada EC-87 Sistema de vacío EC-8 J-82 EC-86 EA-824 EA-8 FC-803 FC-802 FC-80 FD-83 N.P. JP /K a MERICHEM G.O.L J-809 Crudo de horno BA-80 LC Columna atmosférica FI-84 Crudo Reducido J-807 EA-802 LC-80 EA-806 EC-84 EA-820 G.O.P Variador de velocidad J-80 Caliente FCC

33 Circuito de nafta pesada La nafta pesada puede ser extraída del plato o 7 de la torre DA-80 con una temperatura de extracción de 20/70 C e ingresa al stripper DA-806, descendiendo a través de platos. Este equipo fue diseñado para inyectar vapor de media sobrecalentado en el fondo con la finalidad de ajustar el corte siendo extraído por el tope conjuntamente con los hidrocarburos livianos, y retornando a la torre DA-80. Actualmente no se utiliza vapor, utilizando el equipo como separador, extrayendo con la bomba J-804 o J-80 la nafta que luego de enfriarse en los aéreos EC-87 y en el enfriador EA-8 va a sus posibles cuatro destinos. Las especificaciones de aceptación de cada destino son las siguientes: Corte para CIE: temperatura límite de punto final de ASTM D-86 min. 200 C. Corte para Platforming: rango límite de destilación ASTM D-86 Primera gota: C Punto final:8-20 C. Corte a tanque de K4: reacción Doctor negativa (corrosión), y aspecto sin emulsión. En caso contrario deberá ser tratada con soda en los acumuladores FA-83 o FA-84. Corte para HTNC : destilación D86 rango mínimo primera gota 90 C y punto final 8-20 C. Corte estabilizado a Isomerización: reacción Doctor negativa, TVR máxima. 33

34 DA-802 DA-803 DA-804 TC-809 Plato 33 DA-807 PDC-803 DA-80 DA-806 Circuito de K / JP Industrialización de Hidrocarburos Gases a FA Reflujo de FA-802 LC-80 Sidestrippers GD-83 FA-83 EA-803 Reboiler DA-807 EA-8 EA-804 FC DA LC-802 LC FI-8 FC-82 LC-803 FC-83 J-80 J-804 J-806 Soda agotada EC-87 Sistema de vacío EC-8 J-82 EC-86 EA-824 EA-8 FC-803 FC-802 FC-80 FD-83 N.P. JP /K a MERICHEM G.O.L J-809 Crudo de horno BA-80 LC Columna atmosférica FI-84 Crudo Reducido J-807 EA-802 LC-80 EA-806 EC-84 EA-820 G.O.P Variador de velocidad J-80 Caliente FCC

35 Circuito de kerosene El kerosene se extrae del plato 2 de la torre DA-80, con una temperatura de C, circulando luego por el stripper DA-80, descendiendo en contracorriente con vapor sobrecalentado inyectado en el fondo. El vapor y los productos livianos despojados, retornan a la torre por encima del plato. El kerosene es aspirado por la bomba J-80, que lo envía al equipo EA-800 donde sede parte de su calor al crudo, pasando luego por el aero-enfriador EC-86, y llegando finalmente al límite de baterías donde tiene tres posibles destinos: JP, CLAB o a tanque. Las especificaciones de aceptación de cada destino son las siguientes: Corte a CLAB: rango destilación D-86 primera gota C, punto final C Corte a JP: rango destilación D-86 primera gota 0-60 C, punto final 24-2 C, inflamación superior a 38, punto de escurrimiento inf. 0, color Corte a Tanque: rango destilación D-86 primera gota 0-70 C, punto final C, inflamación superior a 38, punto de escurrimiento inf. 0, color 26-28, mercaptanos inf.22 ppm Para controlar la extracción de kerosene, se ha instalado un analizador en línea que indica la temperatura del 9 % de destilado (AI-282) cuyo valor típico oscila entre C. 3

36 LC-8 Condensado caliente V-04 Industrialización de Hidrocarburos Merichem Aire Industrial F-0 AS-0 (Flotámetro) JC-80 Kerosene sin tratar FD-84 PDC-802 FI-803 Reacciones Químicas en el Tratador Cáustico EA-82 JP FA-8 Catalizador ARI 00 V-0 (REACTOR) CR-0 P-0 Cáustico fresco MEA FC-8 V-0 (ARCILLA) LC-877 V-02 (SAL) FD-8 J-8 FA-82 Potable J-88 Reacciones Químicas en el Reactor J-8 36

37 DA-802 DA-803 DA-804 TC-809 Plato 33 DA-807 PDC-803 DA-80 DA-806 Circuito de RC o PA Industrialización de Hidrocarburos Gases a FA Reflujo de FA-802 LC-80 Sidestrippers GD-83 FA-83 EA-803 Reboiler DA-807 EA-8 EA-804 FC DA LC-802 LC FI-8 FC-82 LC-803 FC-83 J-80 J-804 J-806 Soda agotada EC-87 Sistema de vacío EC-8 J-82 EC-86 EA-824 EA-8 FC-803 FC-802 FC-80 FD-83 N.P. JP /K a MERICHEM G.O.L J-809 Crudo de horno BA-80 LC Columna atmosférica FI-84 Crudo Reducido J-807 EA-802 LC-80 EA-806 EC-84 EA-820 G.O.P Variador de velocidad J-80 Caliente FCC

38 Circuito de reflujo circulante La corriente de gas oil circulante a C es aspirada por bomba J-809, del plato colector 7 de la torre fraccionada, cediendo su calor a la carga, intercambiando en los equipos EA-804 A/B, EA-803 y EA-82 del tren de precalentamiento. Retornando a la torre en el plato 3, con una temperatura de 40-0 C, bajo control de caudal que varía entre m3/h según el tipo de crudo procesado. 38

39 DA-802 DA-803 DA-804 TC-809 Plato 33 DA-807 PDC-803 DA-80 DA-806 Circuito de GOL Industrialización de Hidrocarburos Gases a FA Reflujo de FA-802 LC-80 Sidestrippers GD-83 FA-83 EA-803 Reboiler DA-807 EA-8 EA-804 FC DA LC-802 LC FI-8 FC-82 LC-803 FC-83 J-80 J-804 J-806 Soda agotada EC-87 Sistema de vacío EC-8 J-82 EC-86 EA-824 EA-8 FC-803 FC-802 FC-80 FD-83 N.P. JP /K a MERICHEM G.O.L J-809 Crudo de horno BA-80 LC Columna atmosférica FI-84 Crudo Reducido J-807 EA-802 LC-80 EA-806 EC-84 EA-820 G.O.P Variador de velocidad J-80 Caliente FCC

40 Circuito de gas oíl liviano El gas oil liviano proviene del plato 24 de la torre DA-80 siendo extraído a una temperatura de C, y pasa al strippers DA-803 (de gas oíl húmedo), desde donde por el tope los livianos retornan por encima del plato 23, mientras que el producto de fondo, calefacciona el crudo en los intercambiados EA-80 y EA-802 y luego se enfría en el equipo EA-820 ingresando al strippers DA-804 o secador de vacío. La humedad de gas oíl, conjuntamente con los incondensables y pequeñas cantidades de hidrocarburos son aspirados por el sistema de vacío. La mezcla ingresa a un pre-condensador EA-822X, luego a la primera etapa de eyectores EE-80, al inter-condensador EA-823X y a la segunda etapa de eyectores EE-802. Los gases no condensables son expulsados a la atmósfera, por la 2da etapa de eyeccitores. El condensado de los equipos EA-822 X y EA-823X baja por los pies barométricos sellados por liquido en el acumulador FA-807. El producto rebasa por un bafle, y es tomado por la bomba J-86 que lo inyecta en la aspiración de la bomba J-80, mientras el agua es enviada al acumulador FA-80. Por el fondo del strippers DA-804 la bomba J-806 envía el gas oíl seco a intercambiar con la carga en el equipo EA-880, luego al aeroenfriador EC-8 y al enfriador EA-824 para alcanzar las condiciones requeridas en limite de batería (40 C). El corte de GOL es enviado como producto final a tanque debiendo cumplir las siguientes especificaciones: Destilación D-86 gota: C, 0% inferior a 270 C, 90 % inf. a 360 C Punto de escurrimiento C, color inferior a 2 Punto de inflamación entre C. 40

41 DA-802 DA-803 DA-804 TC-809 Plato 33 DA-807 PDC-803 DA-80 DA-806 Circuito de GOP Industrialización de Hidrocarburos Gases a FA Reflujo de FA-802 LC-80 Sidestrippers GD-83 FA-83 EA-803 Reboiler DA-807 EA-8 EA-804 FC DA LC-802 LC FI-8 FC-82 LC-803 FC-83 J-80 J-804 J-806 Soda agotada EC-87 Sistema de vacío EC-8 J-82 EC-86 EA-824 EA-8 FC-803 FC-802 FC-80 FD-83 N.P. JP /K a MERICHEM G.O.L J-809 Crudo de horno BA-80 LC Columna atmosférica FI-84 Crudo Reducido J-807 EA-802 LC-80 EA-806 EC-84 EA-820 G.O.P Variador de velocidad J-80 Caliente FCC

42 Circuito de Gas Oíl Pesado El Gas Oíl Pesado es extraído del plato 3 de la torre DA-80, hacia el stripper DA-802 a una temperatura variable entre C según el crudo procesado. Como en los demás strippers, la válvula de extracción comanda el nivel del mismo, estando conformado por cinco platos por donde desciende el producto, con posibilidad de inyección desde el fondo de vapor sobrecalentado, para ajustar la primera gota. 42

43 DA-802 DA-803 DA-804 TC-809 Plato 33 DA-807 PDC-803 DA-80 DA-806 Circuito de CR Industrialización de Hidrocarburos Gases a FA Reflujo de FA-802 LC-80 Sidestrippers GD-83 FA-83 EA-803 Reboiler DA-807 EA-8 EA-804 FC DA LC-802 LC FI-8 FC-82 LC-803 FC-83 J-80 J-804 J-806 Soda agotada EC-87 Sistema de vacío EC-8 J-82 EC-86 EA-824 EA-8 FC-803 FC-802 FC-80 FD-83 N.P. JP /K a MERICHEM G.O.L J-809 Crudo de horno BA-80 LC Columna atmosférica FI-84 Crudo Reducido J-807 EA-802 LC-80 EA-806 EC-84 EA-820 G.O.P Variador de velocidad J-80 Caliente FCC

44 Circuito de fondo El producto almacenado en el fondo de la columna fraccionadora se denomina crudo reducido y es el residuo que no vaporizo en el horno, el cual se encuentra a una temperatura que oscila entre los 340 a 360 C al mismo se le inyecta una proporción estipulada en función al caudal de carga procesada de vapor sobrecalentado con la finalidad de destilar partes de GOP que puedan haber rebalsado a esta sección de la torre con la finalidad de aumentar el rendimiento en destilados líquidos en esta etapa, una elevación de esta temperatura genera carbón en el fondo de la torre fraccionadora. El liquido almacenado es bombeado por la bomba ubicada en el fondo de la torre y se envía a los pasos de intercambio de crudo reducido que intercambia con la carga en distintas configuraciones, el mismo posee una inyección de antifooling de manera de preservar el no ensuciamiento de los intercambiadores, generando una buena transferencia térmica y controlada la presión hidráulica del sistema de evacuación, para preservar el funcionamiento de la bomba de carga en su curva característica de operación. El crudo reducido obtenido esta destinando a la unidad de Vacío para su posterior redestilación o sometíendose parte del caudal con destino de almacenamiento en tanque, previo acondicionamiento de temperatura de evacuación con intercambio con agua. 44

45 Producto Especificación Equipo de Ajuste LPG a GasCon Contenido de C+ : 0, % v/v (máx.) Estabilizadora DA-807 Nafta Liviana IBP D-86 EBP D-86 TVR Reacción Plumbito-Doctor Mercaptanos 30 C(mín.) 200 C (máx.) 2 Psia (máx.) (-) (-) 30 PPM p/p (máx) Estabilizadora DA-807 Nafta Pesada % Dest. D-86 9 % Dest. D-86 Reacción Plumbito-Doctor Mercaptanos 20 C (-) (-) 30 PPM p/p (máx.) Stripper DA-806 Kerosene a JP (destino normal) Grav. Específica Aspecto 0% Dest D-86 EBP Dest. D-86 Inflamación Mercaptanos Azufre Total Aromáticos : Nafténicos : Reacción al Condición Interfase Grado Separación Acidez Total Congelación Contaminantes Sólidos Microseparador de 0,77-0,840 Claro y brillante 200 C (máx.) 300 C (máx.) 40 C (mín.) 30 PPM p/p (máx.) 0,2 % p/p (máx.) 2 % v/v (máx.) 3 % v/v (máx.) b (máx.) 2 (máx.) 0,0 mgkoh/g (máx.) -47 C (máx.) mg/l (máx.) 8 (mín..) Stripper DA-80 y Merichem Para LAB pesado IBP D C Kerosene a CLAB EBP D C Stripper DA-80 y Merichem Para LAB Liviano : IBP D C EBP D C Inflamación: Min. 60 C Dest. D-86 a 360 C (Op. normal) Gasoil Liviano Stripper DA-804/3 Dest. D-86 a 360 C (Op. GOL Austral) Enturbiamiento -6 C (Op. GOL Austral) (máx.) Gasoil Pesado Dest. D-60 a 370 C 4 % v/v (máx.) Stripper DA-802 Crudo Reducido Dest. D-60 a 34 C 4 % v/v (máx.) DA-80 4

46 Condiciones de límite de batería T ( C) P (Kg/cm2 g) Crudo de Tk 20 0 Productos Destinos T ( C) P (Kg/cm2 g) Gas envío compresor (*) FCC A 3 Gas de estabilizadora FCC A 3 6 LPG FCC A 3 20 Nafta Liviana CIE 40 8 Nafta Liviana Tk K Nafta Pesada Unifining 0 4 Nafta Pesada Tk de Unifining 40 4 Nafta Pesada Tk K Kerosene TK de JP o Tk de CLAB 40 0 GOL Tk 40 GOP FCC 80 (min) 8 GOP Tk 40 8 Crudo Reducido Vacío Lub o B 20 0 Crudo Reducido Tk de FO 90 0 (*) Los gases de la Preflah junto con los que salgan de la columna principal, se enviarán al compresor existente JC-802, para luego ser enviados a Gascon de FCCA. 46

47 Muchas Gracias 47