Evaluación del rendimiento de la unidad de fraccionamiento de butanos en una planta de olefinas (parte II) - Identificación de las variables que pueden afectar el proceso.

in spanish •  2 years ago 

Buen día a todos mis amigos de steemit, dándole continuidad a la publicación anterior, continuo con el interesante tema de la evaluación en una torre desbutanizadora en una planta de olefina. Hoy quiero que indaguemos en la identificación de cada una de las variables que pueden interferir en el buen funcionamiento de esta torre de destilación, la cual realiza un trabajo de suma importancia en este tipo de planta. #stem-espanol

Identificación de las variables que pueden afectar el proceso de las torres desbutanizadoras en una planta de olefinas:

En todo proceso hay diversas variables las cuales afectan las entradas o salidas del mismo. Reconocer cada una de ellas, implicaría mantener en constante control el rendimiento de las torres desbutanizadoras en una planta de olefinas. Sin embargo, es importante acotar que hay variables que se pueden modificar y continuar con las operaciones, mientras que existen otras que perturban el proceso sin poder ser alteradas para el buen funcionamiento de las columnas. Sin embargo, podrían tomarse otras intervenciones y mantenerlas adecuadas al proceso.

Ahora bien, una de las variantes perjudiciales que pueden estar presentes en las columnas desbutanizadoras dentro de una planta de olefinas viene aunada de las cargas de alimentación, debido a que estas torres de destilación no trabajan con una carga al 100% y las composiciones de entrada no son siempre las mismas. Esta variable no puede ser modificada directamente, debido a que es independiente del proceso de la columna de separación de butanos. No obstante, un aumento o disminución en cada uno de los componentes que ingresan a las torres, afecta las líneas de operación, para ello se insta del cambio de plato de alimentación; de esta manera se mantiene el correcto funcionamiento de las etapas requeridas para la separación.


Buen funcionamiento de platos dentro de una torre de fraccionamiento
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Diferentes platos utilizados en una torre de fraccionamiento
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Generalmente, la alimentación a las columnas desbutanizadoras son precalentadas antes de acceder a las torres, lo que produce, en algunos casos, que parte de la misma se vaporice fácilmente. Por motivos económicos, usualmente esta alimentación se calienta hasta su punto de burbuja o se vaporiza parcialmente para reducir la carga calórica en el rehervidor. De este modo, cambios en la temperatura de alimentación pueden disminuir la calidad de los productos de tope, por lo que es necesaria la aplicación de una cantidad de calor mayor en el fondo para vaporizar volúmenes extras de fase líquida; de lo contrario no se mantendrían las especificaciones.

Por otra parte, la presión afecta la volatilidad relativa de los componentes de la mezcla, ya que aumentos de esta variable operacional en el tope de las torres desbutanizadoras reduce la facilidad en la separación de los componentes, por lo tanto se debe incrementar el suministro de calor en el fondo de las columnas; debido a esta razón, se recomienda trabajar con la menor presión posible evitando realizar variaciones de la misma, con el fin de reducir inconvenientes operacionales que promuevan la obtención de productos fuera de las especificaciones determinadas.


Perfil de temperatura y contacto líquido-vapor adecuados en una torre de fraccionamiento.
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Otro punto al que hacer referencia, el aumento del reflujo mejora el proceso, pues incrementa la calidad del producto tope y la eficiencia de la columna, llevando el grado de separación a niveles altos de manera que la energía en el rehervidor aumenta notablemente. La temperatura del reflujo puede deteriorar el reflujo interno; un reflujo subenfriado demanda más proporción de energía para vaporizar, además de disminuir la cantidad de vapor que es expulsado por el tope de las columnas desbutanizadoras, ya que ocasiona una condensación de los componentes de menor volatilidad, conduciéndolos de nuevo a los platos inferiores y ser obtenidos como producto de fondo. Sin embargo, un abundante reflujo produce inundación, provocando una mala separación en los platos.

En cuanto a la variación en la composición de la alimentación; el aumento de livianos o pesados en las torres desbutanizadoras, son parámetros muy importantes debido a que influyen directamente en la calidad del destilado deseado, afectando la eficacia y rendimiento de las columnas desbutanizadoras. En cuanto al flujo de líquido excesivo, también puede provocar inundaciones en los platos inferiores del fondo.

Finalmente, como surgimiento de esta investigación el control de las variables en cuestión son evaluadas para determinar el buen rendimiento de las torres separadoras de butanos, manteniendo las condiciones operacionales en los lineamientos y estándares necesarios para el correcto procesamiento de las mezclas de compuestos que interactúan dentro de las columnas, y así obtener todo el producto con los mayores esquemas de calidad posible.

Referencias:

  • K. Weissermel y H. J. Arpe. (1981). Química Orgánica Industrial. Barcelona, España.
  • Martínez, M. (2002). El diagrama de fases, un lenguaje en la industria del gas natural. Maracaibo – Estado Zulia, Venezuela. pp. 89-132.
  • http://gustato.com/petroleo/destilacion.html
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Excelente estimada @rossanavictora que nos comentes sobre las torres separadoras de butano que en la industria del gas natural es muy vital a la hora de evaluar la calidad de los productos finales.

Muchas gracias, me alaga tener un comentario positivo de una persona tan instruido en la rama de la ciencia y tecnología, y que se sienta atraido en este tema. @iamphysical