Browsing by Author "TORO BRITO, DIEGO ALEJANDRO"
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Thesis ANÁLISIS CRÍTICO Y PROPUESTA TECNOLÓGICA DE ACTUALIZACIÓN DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE TOPE TORRES E-955 Y E-1301 ENAP REFINERÍA ACONCAGUA(2017) TORO BRITO, DIEGO ALEJANDRO; TORO BRITO, DIEGO ALEJANDRO; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA QUíMICA Y AMBIENTAL; LAZO ACUÑA, ANDREA PAOLA; RAMÍREZ LIVINGSTON, DANIEL ALBERTOEn este trabajo de tesis se analizó y simuló la capacidad de enfriamiento del tope de la separadora C3/C4 E-955 de la unidad de LPG3 y la separadora propano/propileno E-1301 de la unidad DIPE de ENAP Refinerías Aconcagua, con el objetivo de identificar posibles problemas operacionales y sus alternativas de mitigación.Considerando las condiciones actuales de operación, se determinó que los requerimientos energéticos de tope de las unidades E-955 y E-1301 son 2848 [kW] y 7615 [kW] respectivamente. El desempeño actual de los aeroenfriadores obtenidos mediante la simulación de los procesos, indica que la capacidad real de enfriamiento de la bahía de aeroenfriadores de la unidad E-955 es de 3032 [kW], menor a la que se tiene por diseño de 3954 [kW], lo que explica los problemas observados cuando la temperatura ambiente bordea los 27°C ambientales. Si bien en un principio esta disminución se atribuía a ensuciamiento y desgastes propios del equipo, mediante la revisión de condiciones en terreno y la simulación del proceso, fue posible determinar que el problema principal se debe a una mala distribución de carga. El desempeño actual de la bahía de aeroenfriadores de la separadora E-1301 obtenidos mediante simulación es de 7788[kW] condición menor a la de diseño de 9000 [kW], lo que también explicaría su baja en rendimiento a temperaturas ambientales cercana a los 27°C. Si bien, ambas unidades son capaces de satisfacer los requerimientos energéticos propios de cada unidad, a temperaturas superiores a 27°C, no logran condensar todo el producto de tope, siendo 29°C ambientales limite energético de la separadora E-955 y 32°C para la separadora E-1301. Un análisis histórico a las temperaturas ambientales de la zona de Concon, muestra que se opera por sobre la temperatura de diseño aproximadamente 100 horas anuales, destacando que, según mediciones realizadas en terreno las temperaturas de entrada del aire al aeroenfriador son aproximadamente 3 grados superiores a la temperatura de Concón por el efecto de calentamiento de la Refinería.Debido a que se propone realizar un aumento de carga a la separadora E-955 y por consiguiente a la separadora E-1301, se evaluaron distintas alternativas para el aumento de capacidad de enfriamiento de tope, ya que con el número de aeroenfriadores actuales de ambas unidades, estos no serían capaces de cumplir con los requerimientos energéticos para un aumento de carga.La primera alternativa evaluada fue el aumento de presión en el tope de ambas unidades, este aumento de presión debería cumplir con la norma ASME VIII ug 27. Como resultado a esta alternativa se obtuvo que solo era posible subir la presión en el tope de la separadora C3/C4 hasta una presión 21 [kg/cm2]. Con este aumento de presión, la bahía de aeroenfriadores de la E-955 sería capaz de condensar todo el producto de tope a un aumento de carga, siendo 29°C ambientales la temperatura límite de la bahía actual instalada Por otro lado, para la separadora E-1301 se hace necesario invertir en un nuevo equipo para poder condensar todo el producto de tope. El CAPEX y OPEX de esta alternativa es de 666.667 [USD] y 163.753 [USD] respectivamente y el proceso tendrá como temperatura límite de esta unidad 32°C ambientales.La segunda alternativa era la incorporación de aeroenfriadores en ambas separadoras. El CAPEX y OPEX de esta alternativa es de 1.000.000 [USD] y 48.789 [USD] respectivamente y el proceso tendría una temperatura límite a 32°C ambientales, para ambas unidades.La tercera alternativa, es una combinación de las dos alternativas anteriores. Por ende, esta opción tiene considerado una inversión de aeroenfriadores en ambas separadoras, más el aumento de presión en la separadora C3/C4. Esta alternativa tiene un CAPEX y OPEX de 1.000.000 [USD] y 187.968 [USD] respectivamente y el proceso tendría una temperatura límite a 38°C para la separadora E-955 y 32°C para la E-1301.Además de alternativas de mejoras en la capacidad de enfriamiento, se proponen, mejoras al proceso actual de la separadora E-955. Una de estas mejoras, es el control de temperatura a la salida de los aeroenfriadores. Esta medida, tiene como beneficio la recuperación de butenos por el tope que son arrastrados durante el invierno por una baja en el reflujo de tope. Los indicadores económicos para esta opción, muestra valores positivos con un VAN de 449.036[USD] y un TIR del 76% con un Payback de 3 años.Otras de las mejoras al proceso actual, es el cambio en las bandejas del 1-25 de la separadora C3/C4, ya que se evidencian problemas en la hidráulica de la torre, lo que trae consigo, una baja eficiencia de separación en esta zona de la torre. Esta alternativa trae como beneficio recuperación de butenos por el tope, los indicadores económicos para esta alternativa muestran valores positivos con un VAN 500.297[USD] de y un TIR del 77% con un Payback de 2 años.
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