Nº EXPEDIENTE:________________________

República Bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder Popular para la Educación Universitaria

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL“RAFAEL MARÍA BARALT”

Programa Ingeniería y Tecnología

PIMM PIGAS PNFI PNFA FORMATO FAI-PIT-01

INSCRIPCIÓN DE ANTEPROYECTO DE INVESTIGACIÓNFecha de Consignación:_15__/_06_/_2012 Carácter Industrial Académica Socio-tecnológico

AUTOR O AUTORES CEDULA CORREO ELECTRÓNICO

Caridad Quintero, Richard Alexis 20.623.669 richardalexiscaridadquintero@hotmail.com

Gutiérrez Marino, Adriana Andrea 19.574.822 adriana11968@hotmail.com

Reyes Bolaños, Roger Enrique 19.576.363 kadoshrr@hotmail.com

TUTOR ACADEMICO PROPUESTO: (solo si dispone de tutor)

CEDULA NOMBRE DEL TUTOR FIRMA DE ACEPTACIÓN

13.997.861 Jorge Millano

TUTOR METODOLOGICO PROPUESTO (solo si dispone de tutor)

CEDULA NOMBRE DEL TUTOR FIRMA DE ACEPTACIÓN

4.712.805 Wolfgang Romero

TÍTULO DEL PROYECTO

Diseño y Construcción de Torre de Fraccionamiento para el Laboratorio de Ingeniería de Gas

INTRODUCCIÓNEl gas natural es una  fuente de energía no renovable formada por una mezcla

de gases ligeros; se acumula en bolsas entre la porosidad de las rocas subterráneas pero en ocasiones, el gas natural se queda atrapado debajo de la tierra por rocas sólidas que evitan que el gas fluya, formándose lo que se conoce como un yacimiento.

El gas natural se puede encontrar en forma "asociado", cuando en el yacimiento aparece acompañado de petróleo, o "no asociado" cuando está acompañado únicamente por pequeñas cantidades de otros hidrocarburos o gases.  La composición del gas natural incluye diversos hidrocarburos gaseosos, con predominio del metano, por sobre el 90%, y en proporciones menores etano, propano, butano, pentano y pequeñas proporciones de gases inertes como dióxido de carbono y nitrógeno. El gas natural se extrae de pozos subterráneos o submarinos en procesos de extracción muy similares al del petróleo. Se le extrae el exceso de agua, así como también sus impurezas. Posteriormente, el gas natural es sometido al proceso de fraccionamiento para extraer sus productos derivados, los cuales son utilizados comercialmente.

La torre de fraccionamiento se utiliza fundamentalmente para obtener los diferentes derivados del petróleo; tiene varios platos perforados, en el extremo superior un

condensador, y en el fondo un evaporador o "reboiler". Cada plato tiene orificios por donde sube el vapor y un rebosadero por donde cae el líquido. En algunos platos intermedios hay salidas para los componentes de volatilidad intermedia: productos químicos, combustibles, aceites.

La U.N.E “Rafael María Baralt”, Proyecto de Ingeniería de Gas, para formar el profesional de Ingeniería de Gas requiere mejorar las competencias del Ingeniero de Gas referida a los procesos de transformación del Gas Natural en derivados más comerciales. En ese sentido la finalidad de la presente investigación es el diseñar y construir una torre de fraccionamiento a escala que facilite la comprensión de los contenidos del proceso de fraccionamiento.

La presente Investigación se estructura en 5 capítulos; como se muestra a continuación1. Planteamiento del Problema2. Marco Teórico3. Marco Metodológico4. Resultados5. Propuesta

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El gas natural es una mezcla de gases, cuyos componentes principales son

hidrocarburos gaseosos, se extrae de pozos subterráneos o submarinos, proceso de extracción muy similar al del petróleo. El gas natural es utilizado como materia prima y es de gran importancia la torre de fraccionamiento que se utiliza fundamentalmente para obtener los diferentes derivados.

La Torre de Fraccionamiento nos da a conocer el comportamiento del Gas Natural a través de un proceso mediante la torre de destilación de platos en donde los vapores ascienden y el liquido desciende, Estas torres están conectadas representando así una etapa de separación, donde existe una diferencia de presión que hay entre el tope y el fondo de la torre presentando un cambio de temperatura, en el tope es mucho más baja que la del fondo de la torre, sustentando la capacidad que tienen los elementos a ascender en una columna fraccionadora, y la parte más liviana se irá al tope de la torre; una vez que se tenga garantizada la producción, se podrá iniciar el análisis de procesos. En algunos platos intermedios hay salidas para los componentes de volatilidad intermedia: productos químicos, combustibles, aceites.

El Fraccionamiento es una operación de unidad utilizada para separar mezclas dentro de productos individuales. La dificultad de una separación directamente es relacionada con la volatidad relativa de los componentes y la pureza requerida de las corrientes del producto.

La forma más utilizada para la separación de los componentes del gas natural es mediante enfriamiento, se utilizan los principios de refrigeración mecánica o autorefrigeración. Posteriormente la mezcla liquida es sometida a fraccionamiento en una columna de platos.

Por otro lado, la carrera de Ingeniería de Gas no cuenta con un Laboratorio especializado en el área de Torre de Fraccionamiento que le facilite a los estudiantes de la carrera comprender el proceso que se lleva a cabo, es por esto que se plantea diseñar y construir una Torre de Fraccionamiento de 100lbs para aprender significativamente de dicha unidad.

El desenvolvimiento de un Ingeniero de Gas en esta área es fundamental, por ser parte del campo industrial de trabajo más meticuloso, y necesario que se realiza. En la carrera de un Ingeniero de Gas; en el caso de la U.N.E “Rafael María Baralt” sede Ciudad Ojeda se limitan muchas variables del tema tales como no contar con un laboratorio, en el que se

pueda apreciar este proceso que pueda capacitar aún más a los estudiantes. A través de esta investigación se propone el diseño y construcción de una torre de fraccionamiento, para comprender sus procesos e importancia, lo cual dará una herramienta más para el incentivo del aprendizaje e investigación del estudio del comportamiento del gas en el laboratorio de Ingeniería de Gas.

JUSTIFICACIÓN (IMPORTANCIA Y ALCANCE DE LA INVESTIGACIÓN)El diseño de la Torre de Fraccionamiento permite aportar a los estudiantes de

Ingeniería de Gas de la U.N.E “Rafael María Baralt” conocimientos acerca de su funcionamiento, realizando un modelo escala para permitirles a los estudiantes una mejor evaluación del equipo, incentivándolos de manera significativamente a enseñanza-aprendizaje del comportamiento del Gas natural de vapores que ascienden y el líquido que desciende en la torre de destilación de platos. y así mismo dar a conocer la importancia del funcionamiento de la Torre de Fraccionamiento.

A través de las experiencias realizadas con esta herramienta se dará una nueva dimensión a los conceptos teóricos para darle paso al conocimiento instrumental, tecnológico. El uso de la torre de fraccionamiento proveerá de métodos y estrategias para realizar ensayos con ella. En la práctica, se obtendrá un equipo donde se podrá hacer ensayos y análisis para el fraccionamiento del gas natural y de los productos de ella.

OBJETIVO GENERALProponer el Diseño y Construcción de Torre de Fraccionamiento para el Laboratorio

de Ingeniería de Gas.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

OBJETIVO ACTIVIDADES POR OBJETIVODescribir el Gas a utilizar en La Torre de

Fraccionamiento para el Laboratorio de

Ingeniería de Gas.

Estudio del Gas en la Torre de

Fraccionamiento.

Selección del Gas.

Simular la Torre Piloto en Pro II, para

determinar los Parámetros Operacionales

del Sistema.

Tamaño de la Torre.

Criterios a trabajar en la Torre.

Seleccionar el Sistema de Calentamiento y

Enfriamiento para la Torre de

Fraccionamiento

.

Identificar los Riesgos Asociados a

este Tipo de Sistemas.

Controlar los Sistemas en la Torre de

Fraccionamiento.

Diseñar la Torre de fraccionamiento para el

Laboratorio de Ingeniería de Gas.

Selección de Materiales.

Diseño de Modelo de la Torre de

Fraccionamiento.

Especificar las Características de

Diseño de la Torre.

Elaboración de la Torre.

RESULTADOS ESPERADOS Con la realización de la presente investigación se diseña la construcción de la Torre

de Fraccionamiento de 100lbs, allí se podrá estudiar la segregación de los hidrocarburos en cada una de las unidades observando la distribución secuencial de los productos tope y de fondo en la torre, esperando ampliar los conocimientos sobre su comportamiento a los estudiantes de Ingeniería de Gas, a través del estudio.

PROCEDIMIENTO Y ACTIVIDADES A DESARROLLAR (anexar cuadro de elementos a observar)

FECHA TENTATIVA DE INICIO

FECHA TENTATIVA DE CULMINACIÓN

Decisión (Marque con X)Aprobado sin modificacionesAprobado con ligeras modificaciones

Aprobado con modificaciones sustanciales.No Aprobado

Línea de Investigación:

Tutor Sugerido:

Firman miembros del comité evaluador

Sello

Fecha de Evaluación:_____/_____/_____

Para ser llenado por evaluadores

Actividades Abr-

May

Jun.-

Jul.

Ago. -

Sep.

Oct. –

Nov.

Dic. -

Ene

Feb. –

Mar.Análisis de la situación problemática. Establecimiento de objetivos de la investigación. Revisión documental. Recolección de datos para la investigación.Adaptación metodológica de la investigación.Diseño del instrumento de recolección de datos, validación y aplicación. Análisis de Datos e interpretación.Conclusión y Recomendaciones. Revisión final de la investigación.