EVALUACIÓN DE OPERACIÓN DE LA UNIDAD DE HIDROGRACKING CON DIESEL

Abstract

The diesel Hydrotreating unit (HDT) plays a key for obtaining the specifications required in the production of diesel role for the country. But now setting ERA hydrotreating not allowed to have a backup in case of failure or detention of the only diesel hydrotreatment unit. To do this, it is to condition the Hydrocracking unit (HCK) in order to have this last unit as support for the hydrotreating of diesel in case of detention of HDT. It is set purpose, to confirm the feasibility generate the anticipated operating conditions to operate Hydrocracking unit with diesel as cargo, focused on the fractionation zone. The operational analysis is conducted simulating Hydrocracking unit in Hysys Aspen software where a base model, which, in first instance, is validated using conditions and design data is generated. In a second stage, the simulation is evaluated in actual operating conditions when the unit operated with the greatest burden of gas oil in 2015. Finally, in a third stage, characterized simulated diesel Topping hydrotreated and hydrocracked in the reaction zone, which then makes entering the fractionation zone, under the assumptions of Basic Engineering 2015-075 "diesel Power Topping I and II to the unit HCK". taking the reference HDT unit, along the same process carried out in the Hydrocracking unit in Biobio ENAP. Capacity HCK is 3200 [m3/d] load diesel oil, while HDT is 7000 [m3/d] of diesel, so by design criteria is simulated on the assumption that Hydrocracking work to loading maximum, lowering hydrotreated diesel production capacity in the refinery, but also generating product specification without having to completely stop production. Obtaining the anticipated conditions of the unit operating on diesel as cargo, concentrate on the main factors affecting the operation where the energy issue is essential for obtaining product specification in addition to hydraulic factors, such as operation of the pumps under the new conditions, capacity valves to changes in the flow lines and feasibility studies on the use of the lines associated with the unit in general. With the simulation carried provides that the output of hydrotreated diesel not only be made by the bottom of the fractionator and stripper diesel, but that product is also obtained by the stripper kerosene, requiring the use of lines currently not in operation. That is why, they had to introduce changes to the basic engineering that was raised in the beginning. According to the simulation it states that product flows will differ from those set out in the Basic Engineering, concluding that get 1600 [m3/d] diesel bottom of fractionator E-1202, 1000 [m3/d] of diesel from the stripper E-1203 and 461 [m3/d] of light diesel from stripper E-1204. It is considered in the simulation because of the use of reactors, a percentage of diesel into the unit, which is recovered as naphtha from the top of stripper and fractionator, in an amount of 202 [m3/d] is cracked, representing 6.3% of the total load. The overall analysis of the selected system, check that all teams are able to work under the new operating conditions. Finally, the anticipated operating conditions are delivered with making a diagram of the fractionation unit providing a useful way to learn how to operate prior to work that area Hydrocracking unit with diesel as cargo.La unidad de Hidrotratamiento de diesel (HDT) juega un papel fundamental para la obtención de las especificaciones requeridas en la producción de diesel para el país. Pero actualmente la configuración de hidrotratamiento de ERA no permite tener un respaldo en caso de falla o detención de la única unidad de Hidrotratamiento de diesel. Para ello, se pretende acondicionar la unidad de Hydrocracking (HCK), con el fin de poder disponer de esta última unidad como apoyo al hidrotratamiento de diesel en caso de detención de HDT. Se establece como finalidad, confirmar la factibilidad generar las condiciones de operación anticipadas para operar la unidad de Hydrocracking con diesel como carga, enfocadas en la zona de fraccionamiento. El análisis operacional se lleva a cabo simulando la unidad de Hydrocracking en el software Aspen Hysys, donde se genera un modelo base, el cual, en una primera instancia, se valida utilizando condiciones y datos de diseño. En una segunda etapa, se evalúa la simulación en condiciones de operación real para cuando la unidad operó con la mayor carga de gas oil en el año 2015. Finalmente, y en una tercera etapa, se simula caracterizando el diesel de Topping hidrotratado e hidrocraqueado en la zona de reacción, que luego hace ingreso a la zona de fraccionamiento, bajo los supuestos de la Ingeniería Básica 2015-075 “Alimentación de diesel de Topping I y II hacia la unidad de HCK”, tomando a la unidad de HDT como referencia, junto al mismo proceso llevado a cabo en la unidad de Hydrocracking en ENAP Biobío. La capacidad de HCK es de 3200 [m3/d] de carga de gas oil, mientras que la de HDT es de 7000 [m3/d] de diesel, por lo que por criterios de diseño se simula bajo el supuesto que Hydrocracking trabajará a su carga máxima, bajando la capacidad productiva para hidrotratar diesel en la Refinería, pero igualmente generando producto en especificación sin tener que detener completamente la producción. La obtención de las condiciones anticipadas de la unidad operando con diesel como carga, se concentran en los principales factores que afectan la operación, donde el tema energético, es fundamental para la obtención del producto en especificación, además de factores hidráulicos, tales como: operación de las bombas bajo las nuevas condiciones, capacidad de las válvulas ante los cambios de los caudales en las líneas y factibilidad en la utilización de las líneas asociadas a la unidad en general. Con la simulación realizada, se establece que la salida del diesel hidrotratado no sólo se efectuará por el fondo del fraccionador y el stripper de diesel, sino, que también se obtendrá producto por el stripper de kerosene, requiriendo la utilización de líneas que actualmente no se encuentran en operación. Es por esto, que se debieron introducir cambios a la Ingeniería Básica que se planteó en un comienzo. Según la simulación se establece que los flujos de producto serán diferentes a los planteados en la Ingeniería Básica, concluyendo que se obtendrán 1600 [m3/d] de diesel de fondo del fraccionador E-1202, 1000 [m3/d] de diesel desde el stripper E-1203 y 461 [m3/d] de diesel liviano desde el stripper E-1204. Se considera en la simulación que debido a la utilización de los reactores, se craquea un porcentaje de diesel que ingresa a la unidad, el cual es recuperado como nafta desde el tope del stripper y fraccionador, en una cantidad de 202 [m3/d], representando el 6,3% del total de carga. El análisis general del sistema seleccionado, comprueba que todos los equipos son capaces de trabajar bajo las nuevas condiciones de operación. Finalmente, se entregan las condiciones anticipadas de operación, con la confección de un diagrama de la unidad de fraccionamiento, otorgando un medio útil para conocer de manera previa cómo operar dicha zona al trabajar la unidad de Hydrocracking con diesel como carga.