INSTITUTO TECNOLOGICO DE MINATITLAN

INSTITUTO TECNOLOGICO DE MINATITLAN

EFECTO DE LA RECIRCULACION SOBRE LA ESPECIFICACION DE LA NAFTA COQUE Y EFICIENCIA EN PLATOS

PRESENTA:GAMBOA CASTILLO GABRIELA

RESIDENCIA PROFESIONAL

NDICE

IndiceIIntroduccinIVJustificacinVObjetivo general y Objetivo especificoVICapitulo I Aspectos generales de refinera General Lzaro Crdenas11.1Antecedentes21.2Ubicacin general y especfica de la empresa5 1.2.1 Ubicacin general5 1.2.1.1 Ubicacin especfica61.3Organigrama81.4Giro de la empresa91.5Polticas y reglas91.6 Poltica institucional de seguridad y proteccin ambiental101.7Poltica integral de gestin111.8Poltica integral de administracin111.9Misin y Visin121.10Caracterizacin del rea en que particip14Capitulo II Marco de referencia172.1Problematica182.2Alcances y limitaciones182.3Fundamentos tericos192.3.1 Generalidades:192.3.2 Nafta Coque:202.3.2.1 Generalidades:222.3.2.2 Propiedades:232.3.2.4 Especificaciones:232.3.2.6 Usos:252.3.2 Gasoleo Ligero:202.3.2.1 Generalidades:222.3.2.2 Propiedades:232.3.2 Gasoleo Pesado:202.3.2.1 Generalidades:222.3.2.2 Propiedades:232.3.2.3 Residuo de Vacio:232.3.2.1 Generalidades:222.3.2.2 Propiedades:232.3.2.3 Destilacin:232.3.2.1 Nmero de Platos:222.3.2.2 Simuladores:232.4 Ubicacin de la unidad de Coquizacion Retardada U-31000:292.4.1 Proposito de la unidad:292.4.2 Capacidad:302.5 Proceso de la Coquizacin Retardada:302.6 Bases de diseo:342.6.1Balance de materiales, caso gasoleos:342.6.2 Balance de materiales, operacin con nafta pesada:352.7 Flexibilidad del proceso:362.5 Fraccionamiento:302.6 Bases de diseo:342.8 Quimica del proceso:362.8.1 Reacciones que se llevan a cabo en el proceso de Fraccionamiento362.8.2 Reacciones de Desnitrificacion:382.8.3 Reacciones de descomposicion de compuestos oxigenados:392.8.4 Reacciones de saturacion olefinas:.39Capitulo III Desarrollo del proyecto413.1 Proceso de Fraccionamiento (generalidades):423.1.1Especificacin de las alimentaciones a la u-100423.1.2Caracteristicas de la presion de las cargas443.1.3Presion de corrientes primarias.443.1.4Caracteristicas de tanque de carga443.1.5Capacidad del acumulador del tanque.442.9 Productos del proceso de Fraccionamiento:40Iv. Calculos y resultados454.1.Memoria de calculo.464.2 Simulacin (Hysys) de la Torre Fraccionadora........51 Conclusiones52 Referencias bibliograficas53 Anexos54

INTRODUCCIN

La Planta de Coquizacin Retardada esta localizada en la Refinera Gral. Lazaro Cardenas de Minatitln, Ver., propiedad de Petrleos Mexicanos, fue diseada en su Ingenieria Basica por Foster Wheeler USA, con la finalidad de disminuir la produccin de Residuales y aumentar la capacidad de proceso de la Refinera, as como el aumento de proceso de crudos pesados Tipo Maya, hasta un 50 % en la mezcla procesada por la Refinera. En el proceso de Coquizacin Retardada se encuentra la Seccin de Fraccionamiento,en la cual Torre Fraccionadora V-31006 es de suma importancia ya que en ella se realiza la separacin de los productos procedentes de la coquizacin (vapores procedentes de los tambores de coque) obteniendo: Nafta inestabilizada, Gasleos Combinados, (Gasoleo Ligero y Gasoleo Pesado de Coker) y Coke.Uno de los problemas mayormente presentados dentro de la Torre Fraccionadora V-31006 es la variacion de temperatura de ebullicion final de la Nafta Coque; en este proyecto el objetivo es ver la forma de bajar la temperatura ---La alimentacin a la unidad entra al fondo de la Fraccionadora, donde es combinada con una pequea cantidad de recirculacin de la columna y suministra carga a los calentadores. ---Un gran volumen de GOPC de la columna, es enfriado por intercambio de calor con otras corrientes y retornado a la Fraccionadora. Esta recirculacin es el mecanismo primario para remover calor de la torre Fraccionadora.

JUSTIFICACIN

OBJETIVO GENERAL:Conocer el efecto que tiene la Recirculacion sobre la especificacion de la Nafta Coque y eficiencia en platos.

OBJETIVO ESPECIFICO: Evaluar el efecto que tiene la recirculacin en la separacin del residuo de vacio y el efecto que tiene sobre la temperatura de la torre fraccionadora V-31006. Conocer a que se debe la alta variacion de la temperatura final de ebullicion de la Nafta Coque. Como impacta el Pump, el aceite esponja y el Reflujo en la Torre Fraccionadora V-31006

VI

CAPITULO I

ASPECTOS GENERALES DE LA REFINERA GENERAL LZARO CRDENAS

ANTECEDENTES

La Refinera Gral. Lzaro Crdenas se encuentra localizado dentro del municipio de Minatitln, Veracruz. Cuenta con una superficie de 200 hectreas, que estn ubicadas en el margen izquierdo del ro Coatzacoalcos.

Figura. 1Durante varios aos, debido principalmente a los problemas inherentes de la expropiacin y a situaciones externas, se detuvieron los planes de expansin. Es hasta 1954 en el que se alcanza el equilibrio, cuando comienza prcticamente la era moderna de la Refinera; las antiguas instalaciones son desmanteladas y se inicia la construccin de nuevas Unidades de proceso con mayor capacidad, utilizando todos los avances tecnolgicos de su tiempo, acordes con la demanda nacional de energticos. Como resultado de la citada expansin, la Refinera actualmente est integrada por 32 plantas en operacin normal.Este centro de trabajo inici sus labores en el ao de 1906, bajo la administracin de la compaa inglesa el guila. 34 aos despus pas a ser patrimonio de la nacin como resultado del Decreto de La expropiacin Petrolera, en el ao de 1938, por el entonces presidente de la repblica General Lzaro Crdenas del Ro.En 1974 la refinera de Minatitln Veracruz cambia su nombre a Refinera general Lzaro Crdenas como homenaje y reconocimiento unnime al precursor de petrleo mexicano.

Figura. 1.2 En 1997 se incorporan oficialmente las instalaciones industriales (3 plantas de proceso, doce plantas de almacenamiento y una torre de enfriamiento) de PEMEX refinacin ubicada en el complejo petroqumico Cangrejera ver figura 1.3.

Figura 1.3Este centro de trabajo inici sus labores en el ao de 1906, bajo la administracin de la compaa inglesa El guila. 34 aos despus, las instalaciones pasaron a ser patrimonio de la Nacin como resultado del Decreto de la Expropiacin Petrolera, en el ao de 1938, por el entonces Presidente de la Repblica, General Lzaro Crdenas del Ro. Ver figura 1.4

Figura 1.4

1.2 UBICACIN GENERAL Y ESPECFICA DE LA EMPRESA

1.2.1 UBICACIN GENERAL

La Refinera Gral. Lzaro Crdenas se encuentra localizado dentro del municipio de Minatitln, Veracruz. Cuenta con una superficie total de 825 hectreas ubicadas en el margen izquierdo del ro Coatzacoalcos, de las cuales 200 hectreas corresponden al rea Industrial. Ver Figura 1.5

Refinera General Lzaro Crdenas

Fig. 1.5 Ubicacin General1.2.1.1 UBICACIN ESPECFICA

La Refinera General Lzaro Crdenas se encuentra a un costado del margen del rio Coatzacoalcos y a un extremo de la ciudad teniendo como direccin oficial:Avenida Salvador Daz Mirn No. 119-AColonia: Obrera Minatitln, Veracruz. Cdigo Postal: 96740 Ver figura 1.6

Figura 1.6 Ubicacin EspecficaLa Refinera Gral. Lzaro Crdenas pertenece al organismo de PEMEX Refinacin.PEMEX Refinacin produce distribuye y comercializa combustibles y dems productos.

Figura 1.7 Pemex Refinacin Lzaro CrdenasCuenta con 103 aos al servicio del pas.

1.3 ORGANIGRAMAEn la figura 1.8 visualizamos la organizacin administrativa de la refinera General Lzaro Crdenas

Control de Gestin y Ayudanta AdministrativaJefe del Dpto. de Sistemas de CalidadUGPUSIPAUIPGNUAFSRYMSRHSCMSGOSuptte. de EvaluacinSuptte. de Ingeniera de ProcesoSRFSSSDSGAPDepartamento de ContratosProcesosde InformacinSDQSFSPCoordinador de Proteccin AmbientalDCDGerente

Figura 1.8 Organigrama Administrativo

1.4 GIRO DE LA EMPRESAAntiguamente esta Refinera perteneca a la Subdireccin de Transformacin, pero a partir de 1992 paso a depender de la Subdireccin de Produccin de PEMEX Refinacin, debido al cambio en su estructura Organizacional.PEMEX Refinacin produce distribuye y comercializa combustibles y dems productos. La Refinera Gral. Lzaro Crdenas pertenece al organismo de PEMEX Refinacin. Sus funciones bsicas son los procesos industriales de refinacin, elaboracin de productos petrolferos y derivados del petrleo, su distribucin, almacenamiento y venta de primera mano.La Refinera General Lzaro Crdenas es considerada como una empresa de transformacin de la materia prima, debido a que el Petrleo se deriva en sus diferentes productos tales como la Gasolina, Kerosina, Diesel, Turbosina, Gas LP, etc.

1.5 POLTICAS Y REGLAS Administracin y Aspectos LegalesA todo el personal se le exige mxima transparencia en la gestin en general con estricto apego al cumplimiento de los aspectos legales en lo que se refiere a leyes, reglamentos y normatividad vigente. Fomentar en todo el personal de la Subdireccin una actitud de servicio al cliente y trabajo en equipo promoviendo un cdigo de tica, disciplina, orden y respeto a las jerarquas y lneas de mando.1.5.1 SeguridadLa seguridad es una responsabilidad personal de todos los trabajadores de las Refineras. Todo el personal Tcnico y Manual debe conocer, difundir y aplicar en su rea de influencia las clusulas correspondientes del Reglamento de Seguridad e Higiene de Petrleos Mexicanos.1.5.2 Proteccin AmbientalCumplir con la normatividad y legislacin en materia de equilibrio ecolgico y proteccin al ambiente en cuanto a suelo, agua, aire y residuos en general.1.5.3 ProduccinLas Refineras establecern mensualmente el mximo proceso de crudo a nivel del Sistema Nacional de Refinacin que maximice la produccin de petrolferos, para dar cumplimiento a la demanda Nacional.

Los Gerentes de las Refineras debern establecer oficialmente las capacidades operativas de todas las plantas de proceso indicando las principales limitantes para alcanzar el proceso de diseo y debern determinar la mezcla ptima de crudo para incrementar el rendimiento de productos de mayor valor agregado.1.5.4 CalidadSe deber proporcionar los recursos necesarios para el mantenimiento de los sistemas de calidad incluyendo la capacitacin y auditoras internas y externas. Mantener los sistemas de calidad implantados y certificados con alcance a todo el Centro de Trabajo en base a la norma ISO-9002/94 (NMX-CC-004/95). Se deber dar atencin inmediata a las observaciones y recomendaciones de las auditoras internas y externas.Planear y efectuar la adecuacin y estandarizacin de los sistemas de calidad en base a la nueva versin de ISO-9000/2000 para su certificacin ante organismo externo antes de diciembre del 2003.

1.6 POLTICA INSTITUCIONAL DE SEGURIDAD Y PROTECCIN AMBIENTALLa seguridad industrial y la proteccin ambiental son responsabilidad de cada trabajador y empleado de Petrleos mexicanos.PEMEX deber ser lder nacional en todos los aspectos relativos de la seguridad y proteccin ambiental. El buen desempeo en seguridad y proteccin ambiental debe ser motivo de orgullo para quienes trabajamos en PEMEX y para todos los mexicanos.La administracin de la seguridad industrial y la proteccin ambiental es bsica para asegurar la productividad de nuestra empresa y su armona con la sociedad.

1.7 POLITICA INTEGRAL DE GESTIONEn la Subdireccin de Produccin es prioridad el buen desempeo en todas las actividades que se realizan en las Refineras y reas centrales para satisfacer la demanda de productos petrolferos en base a los requisitos de nuestros clientes dentro de un marco de desarrollo sustentable, eficiencia, rentabilidad y desarrollo integral del personal; por lo que declara como compromiso apoyarse en la implantacin y mantenimiento de Sistemas de Administracin de la Calidad, Seguridad, Salud Ocupacional y Medio Ambiente, para:

Cumplir con los requerimientos legales y normativos vigentes en materia de Administracin Pblica, Seguridad Industrial, Salud y Proteccin al Medio Ambiente, as como otros requisitos afines, aplicando un enfoque preventivo y de mejora continua en las actividades que se realicen dentro de nuestras instalaciones; todo ello en beneficio de los trabajadores, la comunidad y dems partes interesadas.

Establecer objetivos, metas y programas relacionados con el mejoramiento de la Calidad, Seguridad, Salud y Proteccin al Medio Ambiente, especialmente en el uso eficiente del agua y la energa, realizando revisiones peridicas para asegurar el cumplimiento de los mismos.

1.8 POLITICA INTEGRAL DE ADMINISTRACIONCumplir con los requisitos legales y otros aplicables a los procesos de refinacin del petrleo crudo, estableciendo un enfoque preventivo y de mejora continua en aspectos de Calidad, Seguridad y Proteccin Ambiental, para satisfacer las necesidades y expectativas de nuestros clientes y partes interesadas.La Calidad, Seguridad y proteccin Ambiental son responsabilidad de todos los trabajadores, ejerciendo un liderazgo nacional que sea motivo de orgullo de su personal, con base en un Sistema Integral de Administracin que incremente la productividad y eficiencia de nuestra empresa y su armona con la sociedad.

1.9 MISIN Y VISIN

MISINProducir energticos y derivados del petrleo con estndares internacionales de eficiencia, rentabilidad, seguridad, salud, proteccin ambiental y calidad a travs del esfuerzo, talento y compromiso de los que laboramos en la primer Refinera de Latinoamrica, para contribuir al progreso y fortalecimiento de Mxico.

VISINSer una Refinera lder en la elaboracin de productos petrolferos con estndares internacionales de seguridad, salud, proteccin ambiental, rentabilidad y calidad, a travs de un proceso de mejoramiento continuo y el desarrollo integral de su personal, para ser factor importante que contribuya al progreso de Mxico.

VALORESSon ideas compartidas acerca de lo que es importante y, por lo tanto, deseable, que al ser aceptadas por los miembros de un sistema cultural, influyen en su comportamiento y orientan sus decisiones.Nacionalismo: Compromiso con el progreso del pas y con PEMEX, a travs del desempeo eficiente y cuidado de los recursos de la nacin.Seguridad: Actitud y compromiso de todos para darle la mxima importancia a la seguridad, a travs de un enfoque preventivo para conservar nuestra salud, la integridad de nuestros compaeros, instalaciones y la confianza de la comunidad.Ecologa: Conciencia y accin para cuidar y preservar nuestro medio ambiente, operando y manteniendo las instalaciones de acuerdo con los reglamentos y normas ecolgicas vigentes y previniendo la contaminacin.Innovacin: Creatividad, imaginacin y disciplina para impulsar en cada actividad y proceso de la refinera, el mejoramiento continuo.Honestidad: Proceder con honradez y rectitud desarrollando nuestras actividades con responsabilidad, siendo congruentes entre el pensar y el actuar.Lealtad: Respeto incondicional a los valores, principios y normas que rigen nuestra empresa. Orgullo de ser trabajadores petroleros.Trabajo en equipo: Conviccin de que slo con el esfuerzo conjunto se alcanzarn los objetivos de la empresa, por lo que debemos compartir y transmitir con sinceridad y sin egosmos nuestros conocimientos y experiencias, asegurando con ello la permanencia de nuestra empresa y garantizando las oportunidades de trabajo para las actuales y futuras generaciones.Desarrollo humano: Espritu de superacin y auto desarrollo, que busca el bienestar integral del individuo, de la familia y de la empresa.Liderazgo: Ejercicio de la autoridad, basada en el fortalecimiento de las relaciones humanas efectivas, encaminadas al estimulo de logro, competencia positiva y satisfaccin de triunfo. Hacer que los dems hagan las cosas, que uno desean que hagan y que estn convencidos de hacerlas.Calidad: Actitud y compromiso para hacer las cosas bien, a la primera, que permita mejorar la productividad, seguridad, proteccin ambiental y la rentabilidad de nuestro centro de trabajo.

1.10 CARACTERIZACIN DEL REA EN QUE PARTICIP

Reconfiguracin La seccin de Reconfiguracin se encuentra dividida en cinco sectores : Sector 7A, Sector 8, Sector 9, Sector 10 y Sector 11.

De las plantas que componen el sector 11, la Unidad de Coquizacin Retardada fue donde se realiz el desarrollo el proyecto de Residencias Profesionales.

Integracin de la Coquizacin Retardada (sector 11)Esta rea est integrada por las siguientes Plantas de Proceso:

Sector 11Unidad Recuperadora de Azufre U-23000Unidad Coquizacin Retardada y Gas Asociada U-31000Unidad Regeneradora de Amina U-50000Unidad Aguas Amargas U-75000

U-23000. Planta cuyo objetivo es eliminar el Acido Sulfhdrico de gas de alimentacin del proceso para evitar la contaminacin Atmosfrica, as como convertir el Azufre residual al menos daino SO2, recuperar el Azufre >99%, y producir Azufre elemental Comercial.U-31000. Planta cuya funcin es maximizar el fondo del barril procesando los residuos de vaco de la planta combinada U-10000 y de la preparadora de carga 2. Obteniendo como producto Coque, nafta amarga, gas combustible, gasoleos pesados y ligerosTORRE FRACCIONADORA: sirve para separar los productos de la coquizacin, y para suministrar un inventario de alimentacin acondicionada para utilizarla como carga a los calentadores. Los productos de la separacion realizada por la fraccionadora son : Gasoleo Pesado, Gasoleo Ligero y Nafta Coque. U-50000. Planta cuyo objetivo es procesar la DEA rica procedente de a Unidad de Coquizacin Retardada para ser retornada nuevamente a ella como DEA pobre.U-75000. Planta cuyo objetivo es .(falta)

57

CAPITULO II

MARCO DE REFERENCIA

2.1 PROBLEMTICA.(falta)Dentro de la Seccin de Fraccionamiento, la Nafta Coque que sale de la Torre Fraccionadora V-31006 presenta una alta variacion en la temperatura de salida, de tal forma que se deben de considerar ciertos parametros para mantenar el perfil de temperatura de la Torre Fraccionadora.En este proyecto se estudiaran esos paramatros para tomar las medidas adecuadas para el mejoramiento del perfin de temperatura de la Torre Fraccionadora.

2.2 ALCANCES Y LIMITACIONESAlcance:El catalizador a usar deber ser del tipo graduado y deber garantizar una corrida mnima de 265 barriles/libra (bls/lb), con un contenido de azufre de 200 ppm peso mximo en el producto durante todo el tiempo de la corrida, considerando las condiciones de operacin de la unidad, la capacidad de diseo y mxima tanto para las caractersticas de la carga como para los requeridos.

Para evitar que el reactor se cargue en forma incompleta por diferencia de densidad, tanto por tamao como por sistema de cargado, la cantidad de catalizador a cargar ser de 75.45 M3 (15 % adicional considerado por imprevistos) de acuerdo con el diagrama, del reactor a intervenir.

Para la propuesta de los materiales abatidores de cada de presin o lecho graduado, debern considerar la capacidad de diseo y mxima de la unidad; estos materiales debern ser cargados en el reactor de acuerdo con el diagrama de cargado suministrado por el proveedor, basado en el esquema de cargado actual, l cual deber ser aproximadamente de 6.21 M3 del volumen del lecho cataltico.Limitaciones:Una de las limitantes que se presentan son las siguientes:1. Alta concentracin de azufre en la carga proveniente de plantas primarias.1. Falta de herramienta de simulacin para pronosticar el tiempo de corrida.1. No se cuenta con el software PI correctamente instalado, el cual nos ayuda a tener las condiciones operativas en lnea.

2.3 FUNDAMENTOS TERICOSDESTILACIONOcon TojoLa Destilacin es la separacin de los componentes de una mezcla liquida por vaporizacin parcial de la misma, de tal manera que la composicin del vapor obtenido sea distinta de la composicin del lquido de partida, resultado distinto tambin la composicin del liquido residual. La destilacin es una de las operaciones bsicas mas importantes de la industria qumica y permite separar los componentes de una mezcla lquida al estado de sustancias puras.Para separar los componentes de una mezcla liquida por destilacin es condicin necesaria que la composicin del vapor producido en la ebullicin de la mezcla sea diferente de la composicin del liquido de partida.PerryEl proceso de separacin denominado destilacion utiliza fases de vapor y liquido, esencialmente a la misma temperatura y la misma presion, para las zonas coexistentes. Se utilizan varios tipos de dispositivos, como, por ejemplo, los empaques vaciados u ordenados y las bandejas o platos, para que las dos fases entren en contacto intimo. Los platos se colocan uno sobre otro y se encierran con una cubierta cilindrica para formar una columna. Los empaques tambien estan contenidos dentro de una cubierta cilindrica, entre los platos de apoyo y soporte. El material de alimentacion que se debe separar en fracciones se introduce a uno o mas puntos a lo largo de la coraza de la columna. Debido a la diferencia de gravedad entre la fase de vapor y la liquida, el liquido corre hacia debajo de la columna, cayendo en cascada de plato a plato, mientras que el vapor asciende por la columna, para entrar en contacto con el liquido en cada uno de los platos.El liquido que llega al fondo de la columna se vaporiza parcialmente en un rehervidor calentado para proporcionar vapor rehervidor que asciende por la columna. El resto del liquido se retira como producto del fondo. El vapor que llega a la parte superior de la columna se enfria y condensa como liquido en el condensador superior. Parte de este liquido regresa a la columa como reflujo, para proporcionar un derrame liquido. El resto de la coriente superior se retira como producto destilado o superior.Este patron de flujo en el domo de la columna de destilacion proporciona un contacto, a contracorriente de las corrientes de vapor y liquido, en todos los platos de la columna. Las fases de vapor y liquido en un plato dado se acercan a los equilibrios de temperatura, presion y composicin, hasta un punto que depende de la eficiencia del plato de contacto.Los componentes mas ligeros ( de punto de ebullicion mas bajo) tienden a concentrarse en la fase de vapor, mientras que los mas pesados ( de punto de ebullicion mas alto) tienden a la fase liquida. El resultado es una fase de vapor que se hace mas rica en componentes ligeros al ir ascendiendo por la columna, y una fase liquida que se va haciendo cada vez mas rica en los componentes pesados condorme desciende en cascada. La separacion general que se logra entre el producto superior y el del fondo depende primordialmente de las volatilidades relativas de los componentes, el numero de platos de contacto y de la relacion de reflujo de la fase liquida a la de vapor.Si la alimentacion se introduce en un punto situado a lo largo de la coraza de la columna, la columna se dividira en una seccion superior, que se denomina con frecuencia seccion de rectificacion, y otra inferior, que suele recibir el nombre de seccion de agotamiento. Estos terminos mismos se vuelven bastante indefinidos en columnas con alimentaciones multiples y en columnas en las cuales se retira una corriente lateral de producto en algun punto a lo largo de la columna, ademas de las dos corrientes de productos de los extremos.TIPOS DE DESTILACIONOcon TojoDestilacion Simple: La destilacion simple consiste en la vaporizacion parcial de una mezcla con produccion de vapor mas rico en componentes mas volatiles que la mezcla liquida inicial, quedando un residuo liquido mas rico en componentes menos volatiles.Destilacion Fraccionada: La fase vapor que se separa del seno del liquido atraviesa una columna de fraccionamiento, llega a un refrigerante donde condensa y luego se recolecta. La destilacion Fraccionada es la combinacion de muchas destilaciones simples en una sola operacin, para lo cual ocurren sucesivas evaporaciones y condensaciones hasta que finalmente el vapor elcanza el extremo de la columna y condensa en el refrigerante. Una destilacion fraccionada equivale a varios cientos de destilaciones simples y resulta eficaz incluso en la separacion de liquidos cuyos PE se diferencian en una fraccion de grado. Se dice que una columna de destilacion fraccionada posee varios cientos de platos teoricos, siendo cada uno de ellos el equivalente a una destilacion simple para las primeras porciones de destilado. Por lo tanto la eficacia de una columna de destilacion fraccionada es mayor cuantos mas platos teoricos posee. Para lograr el equilibrio evaporacion-condensacion es necesario que la columna trabaje en forma adiabatica, para lo cual se la recubre con un aislante termico. El vapor formado que asciende por la columna, se condensa al tomar contacto con la parte mas fria del relleno: cada vez que los vapores son condensados, el vapor es mas rico en el componente de bajo PE, quedando en el liquido residual del balon los componentes de mayor PE. Este proceso repetido gran numero de veces produce vapores de componentes de bajo PE que pasan puros a traves de la tubuladura lateral de la columna y condensan finalmente en el refrigerante. La temperatura de la mezcla de liquidos que quedan en el balon ascendera despues hasta la temperatura de ebullicion del proximo componente y nuevamente se producira una separacion de las sustancias de la mezcla.Ocon Tojo(cambiar)Destilacion por Arrastre de Vapor: La destilacin por arrastre de vapor posibilita la purificacin o el aislamiento de compuestos de punto de ebullicin elevado mediante una destilacin a baja temperatura (siempre inferior a 100 C). Es una tcnica de destilacin muy til para sustancias de punto de ebullicin muy superior a 100 C y que descomponen antes o al alcanzar la temperatura de su punto de ebullicin. La destilacin por arrastre de vapor es una tcnica de destilacin que permite la separacin de sustancias insolubles en H2O y ligeramente voltiles de otros productos no voltiles. A la mezcla que contiene el producto que se pretende separar, se le adiciona un exceso de agua, y el conjunto se somete a destilacin. En el matraz de destilacin se recuperan los compuestos no voltiles y/o solubles en agua caliente, y en el matraz colector se obtienen los compuestos voltiles y insolubles en agua. Finalmente, el aislamiento de los compuestos orgnicos recogidos en el matraz colector se realiza mediante una extraccin.PerryDestilacin Azeotrpica: se refiere a aquellos procesos en los que se agregan un componente (llamado solvente o arrastrador) arriba del plato de alimentacin principal para formar (o casi formar) un azetropo con uno o ms de los componentes de la alimentacin que posteriormente se remueve, ya sea con destilado o en los fondos, pero por lo general, es el primero. La destilacin azeotrpica tambin puede referirse a un proceso en el que se agrega un solvente para romper un azetropo que, de otra manera, formaran los componentes de la alimentacin. En este caso, el proceso se distingue de la destilacin extractiva, porque el solvente aparece en el destilado, del cual debe separarse y recircularse a la parte superior de la columna.

COLUMNA DE PLATOSOcon TojoPara comenzar con el estudio de las columnas de platos, limitamos a mezclas binarias. Consideremos en primer lugar la rectificacion en marcha continua, que corresponde al caso en el que los caudales de entrada y salida de la columna permanecen constantes. Designaremos por F al caudal de alimentacion, siendo D el del producto destilado, W el del producto de colas, y XF, XD Y XW sus composiciones respectivas.Un balance total de materia, y otro aplicado al componente mas volatil, conducen a:

Para resolver estas dos ecuaciones es necesario conocer dos de las cuatro incognitas ( D, XD, W, XW ), ademas de la cantidad y composicion de a alimentacion ( F, XF ). Como dos de estas cuatro variables pueden fijarse arbitrariamente, es evidente que la rectificacion de una alimentacion determinada de composicion conocida, puede dar lugar a productos de cabeza y cola en cantidades y composiciones diversas, que son funcion de los valores asignados a dos de las variables independientes.

Al efectuar el balan ce de materia anterior no hemos atendido al diseo de la columna de rectificacion no a las relaciones de equilibrio vapor-liquido de la mezcla a tratar. Para incluir tales relaciones consideremos dos secciones en una columna de rectificacion que funcione en marcha continua: la seccion superior o de rectificacion situad por encima del plato de alimentacion, y la seccion inferior o de agotamiento, situada por debajo de aquel. Aplicando a cada una de estas secciones el balance de materia total y el referido al componente mas volatil, numerando los platos o pisos de la columna en sentido descendente, e indicando el plato de que proceden como subindice de los caudales del liquido, del vapor y se sus respectivas composiciones, tendremos: Para la seccion superior (plato n):

Para la seccion inferior ( plato m):

Estas ecuaciones nos relacionan la concentracion del vapor procedente de un piso con la del liquido que llega a el procedente del piso inmediatamente superios. En general, Vn y Ln-1 varian a lo largo de la columna, y para determinar la relacion entre ambos es necesario la aplicacin de un balance entalpico al plato correspondiente. Para el plato n obtenemos:

En donde H y h representan las entalpias especificas del vapor y el liquido procedentes del plano indicado por el subindice correspondiente a la concentracion en dicho plato, y Hm es el calor de mezcla. El calculo exacto de este balance entalpico es dificil para la mayoria de las mezclas, y en practica hay que recurrir calculos aproximados, haciendo los supuestos siguientes:2. No hay perdidas de calor al exterior;2. El calor de vaporizacion es constante e independiente de la composicin;2. No hay calor de mezclaSe deduce que tanto el caudal del liquido como el del vapor son constantes en cada una de las secciones de la columna; con estas simplificaciones las ec. Se transforman en:Ec.1Ec.2

Estas relaciones nos permiten calcular el numero de platos que ha de tener una columna para lograr una separacion determinada, en la practica de la resolucion de problemas se hara el uso del metodo grafico basado en las ecuaciones Ec.1 y Ec. 2, que recibe el nombre de metodo de McCabe-Thiele, y se desarrolla sobre el diagrama de equilibrio. Este diagrama tiene las propiedades siguientes en relacion con la rectificacion:2. Las composiciones del liquido y del vapor en cada plato teorico vienen dadas por un punto de la curva de equilibrio.2. La composicion del vapor que asciende de un piso frente a la del liquido que baja a el esta representada por un punto sobre una de las rectas correspondienes a las ecuaciones Ec.1 y Ec. 2, denominadas recta superior de operacin y recta inferior de operacin, respectivamente. La recta superior de operacin tiene el coeficiente angular L/V, y pasa por el punto (XD, XD) de la diagonal correspondiente a la representacion de equilibrio. La recta inferior de operacin tiene como coeficiente angular L/V y pasa por el punto (XW, XW) de aquella diagonal. Estas relaciones se denominan relaciones de reflujo, aunque hemos de indicar que algunos autores dan este nombre a las relaciones entre L y D. Mientras que en este trabajo se referira a la relacion L/V, que se encuentra ligada con L/D por la expresion:

2. Cada escalon por una linea horizontal y otra vertical que se cortan sobre la curva de equilibrio y estan limitadas por las rectas de operacin, corresponde a un plato teorico de la columna. La linea que compone el tramo horizontal nos da la composicion del vapor Yn, y la vertical corresponde a la composicion del liqido del mismo plato Xn. La composicion del liquido del piso superior Xn+1 se encuentra en la interseccion de y=yn con la recta de operacin. Del mismo modo, encontramos la composicion del vapor del piso inferior en la interseccion de X=Xn con la misma recta.

Para calcular el numero de pisos por este metodo grafico, trazamos sobre el diagrama de equilibrio su diagonal y las rectas de operacin; el numero de pisos viene dado por el numero de escalones de la linea quebrada que, partiendo del punto (XD, XD), se apoya en la cueva de equilibrio y en las rectas de operacin, hasta alcanzar el punto (XW, XW) de la diagonal. Hasta el punto de interseccion de ambas rectas se apoyan en la superior; por debajo de aquel, en la inferior.

2.3.6.1 Condiciones de la alimentacin: Las relaciones entre los caudales del vapor y el liquido en ambas secciones de la columna de rectificacion dependen de las condiciones de la alimentacin.Las condiciones de alimentacion se pueden representar por la fraccion liquido, definida por el cociente entre el calor necesario para convertir en vapor saturado la alimentacion y su calor latente de caporizacion.

2.3.6.2 Relacin de reflujo minimo: para efectuar una separacion determinada se puede elegir arbitrariamente una relacion de reflujo L/V dentro de ciertos limites, y de esta relacion de reflujo depende el coste de funcionamiento y el coste del aparato. A medida que se hace menor la relacion de reflujo se hace mayor el numero de platos necesarios, a la vez que se hace mayor la capacidad de la columna; pero L/V no puede descender por debajo de un valor que es funcion de la composicion del destilado y de las condiciones de la alimentacion, denominada relacion de reflujo minimo. Si la volatilidad relatica de la mezcla permanece practicamente constante, se puede calcular la relacion de reflujo minima a partir de la ecuacion de Fenske para (L/D)min:

2.3.6.3 Relacion total, numero minimo de platos: Al aumentar la relacion de reflujo aumenta el coste de funcionamiento de la columna y disminuye el coste del aparato; cuando la relacion de reflujo llega a alcanzar el valir unitario, la columna trabaja a reflujo total o reflujo infinito (L/D=) y el numero de platos se hace mnimo, resultando mnimo el coste del aparato e infinito el coste de funcionamiento. En la practica la relacin de reflujo a emplear esta comprendida entre la mnima y total, existiendo una relacin de reflujo optima que se determina por balance econmico .Cuando la volatilidad relativa de la mezcla varia poco entre los limites de destilacin, puede determinarse el numero mnimo de platos haciendo uno de la siguiente expresin deducida por Fenske:

2.3.6.4 Platos Reales; Eficacia: Por definicin de plato terico, en el se alcanza el equilibrio entre el liquido y el vapor; mientras que en un plato real este equilibrio no llega a alcanzarse.Para determinar el numero de platos reales es necesario introducir el concepto de eficacia o rendimiento de separacin, que definimos, en trminos generales, como el cociente entre el nmero de platos tericos y el de platos reales.Murphree define la eficacia por el cociente entre el enriquecimiento del vapor de un plato y el enriquecimiento que se obtendra si el plato se comportara como terico, es decir:

Esta eficacia ha de determinarse experimentalmente, aunque se conocen una serie de ecuaciones empricas que permiten su calculo de modo aproximado.Para determinar el numero de platos reales, una vez conocida su eficacia, el mtodo mas sencillo consiste en dividir el numero de platos tericos por eficacia; este cociente da, aproximadamente, el valor del numero de platos reales, teniendo en cuenta que si en el numero de platos tericos se ha incluid el calderin, como este podemos considerar que tiene una eficacia del 100%, el numero de platos reales vendr dado por la expresin:

2.3.6.5 Columnas de agotamiento o : Cuando interesa separar del componente menos voltil pequeas porciones del componente mas voltil es frecuente el empleo de columnas sin seccin de rectificacin; en este caso la alimentacin se introduce por la cspide de la columna en condiciones de que suministre el reflujo.2.7.1 RESIDUO DE VACIOResiduo de vaco.- producto de las plantas Combinadas N 1 y 2, en donde a su vez se procesa un crudo con un 50 % aproximadamente de crudo Maya.La Unidad de Coquizacin Retardada est diseada para procesar una corriente de Residuo de vaco, caso Minatitln, con las caractersticas principales siguientes:

2.7.2 GASOLEO LIGERO

GENERALIDADES PROPIEDADES2.7.3 GASOLEO PESADO

GENERALIDADES PROPIEDADES2.7.4 NAFTA COQUEProductos

GENERALIDADES PROPIEDADES

2.4 SIMULACIONSimuladores dedicados fundamentalmente a la industria con el objetivo de mejorar e incrementar la eficiencia de las mismas a permitir hacer simulaciones de diferentes procesos antes de que ocurran en realidad, las cuales producen resultados que pueden ser analizados para una futura realizacin de los mismos. Existe una gran variedad de simuladores de procesos comerciales, algunos de las cuales son poderosas herramientas de clculo, con inmensos bancos de datos que contienen las propiedades fsicas de miles de compuestos y sustancias qumicas, seleccin de modelos termodinmicos, clculos de equipos (terico y real), anlisis de costo, estado de agregacin y condiciones de operacin, que le dan al simulador la ventaja de una gran versatilidad.Existen simuladores que se utilizan en la industria tales como: Hysys, Aspen Plus, Chemcad, ProModel.2.4.1 HYSYSHYSYS es un programa interactivo enfocado a la ingeniera de procesos y la simulacin, que se puede utilizar para solucionar toda clase de problemas relacionados con procesos qumicos. Este simulador cuenta con una interfaz muy amigable para el usuario, adems de permitir el empleo de operadores lgicos y herramientas que facilitan la simulacin de diversos procesos. Fue adquirido por AspenTech en el 2004 por lo que es desarrollado en la actualidad por Aspen Technology. Es un simulador bidireccional,ya que el flujo de informacin va en dos direcciones (hacia delante y hacia atrs). De esta forma, puede calcular las condiciones de una corriente de entrada a una operacin a partir de las correspondientes a la corriente de salida sin necesidad de clculos iterativos. Posee un entorno de simulacin modular tanto para estado estacionario como para rgimen dinmico. Es un software para la simulacin de plantas petroqumicas y afines.2.4.2 ASPEN PLUSEl Sistema Avanzado para Ingeniera de Procesos - Advanced System for Process Engineering (ASPEN)es un mercado lder en herramientas de modelado de proceso de diseo conceptual, optimizacin y monitoreo de desempeo para la industria qumica, polmeros, especialidades qumicas, metales y minerales. Desarrollado en la dcada de 1970 por investigadores del Massachusetts Institute of Technology (MIT) y comercializado desde 1980 por una compaa denominada AspenTech. Aspen Plus es un simulador estacionario, secuencial modular (en las ltimas versiones permite la estrategia orientada a ecuaciones). Actualmente es posible que sea el ms extendido en la industria. Se ha utilizado para modelar procesos en industrias: qumica y petroqumica, refino de petrleo, procesamientos de gas y aceites, generacin de energa, metales y minerales, industrias del papel y la pulpa y otros. Aspen Plus tiene la base de datos ms amplia entre los simuladores de procesos comerciales, e incluye comportamiento de iones y de electrolitos. Adems modela y simula cualquier tipo de proceso para el cual hay un flujo continuo de materiales y energa de una unidad de proceso a otra. Posee herramientas para clculos de costes y optimizaciones del proceso, generacin de resultados en forma grfica y en tablas y otros.2.4.3 CHEMCADCHEMCAD nace en 1984 cuando un profesor universitario form un equipo para desarrollar un simulador de procesos para computadoras personales PC. El simulador fue vendido a la seccin de software de McGraw Hill (COADE) y luego sigui siendo desarrollado y distribuido por Chemstations Inc. CHEMCAD ha venido evolucionando durante estos aos para convertirse en un paquete de mdulos que abarca clculo y diseo de intercambiadores de calor (CC-THERM), simulacin de destilaciones dinmicas (CC-DCOLUMN), simulacin de reactores por lotes (CC-ReACS), simulacin de destilaciones por lotes (CC-BATCH), simulacin de redes de tuberas (CC-SAFETY NET). Recientemente ha sido puesta a la venta la versin 6 de CHEMCAD con una nueva interface de usuario y otras propiedades adicionales. Este sistema es muy usado en todo el mundo, para el diseo, operacin y mantenimiento de procesos qumicos en una gran variedad de industrias incluyendo la exploracin de petrleo y gas; y naturalmente en procesos qumicos, farmacuticos, biocombustibles y procesos de fbricas industriales. De forma general este software, como una herramienta de productividad tiene muchas ventajas entre las que cabe mencionar las siguientes:5. Incremento en la productividad por el uso de informacin obtenida a partir de la simulacin diaria de clculos relacionados con las condiciones de operacin.6. Maximizar la rentabilidad de las operaciones por el diseo ms eficiente de nuevos procesos y equipos.7. Reduccin de costos e inversiones de capital por la optimizacin y solucin de los cuellos de botella existentes en los procesos y en los equipos.

2.4.4 PROMODELProModel es un programa de simulacin de procesos industriales, permite simular cualquier tipo de proceso de manufactura, adems de procesos logsticos, procesos de manejos de materiales y contiene excelentes simulaciones de talleres, gras viajeras, bandas de transporte y mucho ms.En teora, cualquier sistema de procesos puede ser modelado en computadora, solo se necesita de esfuerzo e ingenio, adems de las herramientas que nos permitan plasmar nuestro pensamiento en un modelo computarizado, una de esas herramientas es ProModel, en el cual se puede crear un modelo computarizado de todo proceso de manufactura y una vez realizado el modelado, se podr simular sobre el una gran cantidad de situaciones como Justo a Tiempo, Teora de Restricciones, Sistemas de Empujar y Jalar, Logstica y muchas otras ms. Adems de permitir el simulado de acciones, nos ensea como optimizar los procesos en la misma, y as obtener los mejores con el consumo mnimo de recursos, para dicha tarea, el sistema cuenta con 2 optimizadores.ProModel es un paquete de simulacin que no realiza solamente el simulado, sino tambin optimiza los modelos ingresados. Corre bajo el sistema operativo Windows y sus requerimientos mnimos son un procesador 486, 32 MB de RAM, 2 MB de espacio en Disco Duro.

2.5 UBICACIN DE LA UNIDAD COQUIZADORA (U-31000)La Unidad Coquizadora (U-31000) forma parte de la Refinera General Lzaro Crdenas, propiedad de Petrleo Mexicanos, localizada en Minatitln, ver. La ingeniera bsica de esta unidad fue desarrollada por el Instituto Mexicano del Petrleo (IMP).

2.5.1 PROPOSITO DE LA UNIDADLa Unidad Coquizadora (U-31000), esta diseada para maximizar El fondo del barril procesando residuo de vaco proveniente de la planta combinada maya (U-10000) y preparadora de carga No. 3 existente, obteniendo como productos Coque, Nafta Amarga, Gas Combustible, Gasleo Pesado y Gasleo Ligero.

2.5.2 CAPACIDADLa unidad fue diseada para una capacidad de procesamiento de 50000 BSPD (355710 kg/784207 lb/h) de residuo de vacio de corte final 566 grados Celsius (1050 grados Fahrenheit) de crudo Maya, a una presin de operacin de los tambores de coque de 1.05 kg/cm2g (15 psig) y ultra bajo reciclo o relacin de alimentacin (Through Put Ratio; TPR; 1.05).

El diseo tambin fue revisado para dos casos adicionales, como son: para procesar 53973 BSPD (367691 kg/h/ 810619 lb/h) de residuo de vacio de corte final 568 grados Celsius (1055 grados Fahrenheit) proceniente de una mezcla de crudos tipo Isthmus y Maya en proporcion 70/30 respectivamente y para procesar 55794 BSPD (394593 kg/h/869929 lb/h) de residuo de vacio de corte final 566 grados Celsius (1050 grados Fahrenheit) proveniente de una mezcla de crudos tipo Maya e Isthmus en proporcion 83/17 ( caso Minatitlan).Asimismo, existen instalaciones para recompesar 2000 BSPD de SLOP de refineria (puede contener una mezcla de agua, nafta y gasoleos. Como esta corriente es intermitente, no esta incluida en la base de la unidad) al sistema Blowdown y de alli a la fraccionadora (V-31006), asi como, un sistema de almacenamiento (20400 galones) y bombeo (120 gpm) de lodos de refineria durante la etapa de enfriamiento de los tambores de coque, la corriente de lodos consiste en residuos variados de tipo cenagoso. Se espera que contenga entre un 15 y un 50% de solidos.2.6.1 BASES DE DISEO2.6.1.1 Capacidad nominalEsta unidad ha sido diseada para procesar 50000 BSPD (355714 kg/h/784207 lb/h/399.7 m3/h@T) de residuo de vaco de corte final 566oC (1050oF+) de crudo Maya, a una presin de operacin de los tambores de coque de 1,05 kg/cm2man (15 psig) y bajo reciclo o relacin de alimentacin (Through Put Ratio; TPR: 1,05).El diseo tambin fue revisado para dos casos adicionales, como son: para procesar 53973 BSPD (367694 kg/h/810619 lb/h/432.6 m3/h@T) de residuo de vaco de corte final 568oC (1055oF+) proveniente de una mezcla de crudos tipo Isthmus y Maya en proporcin 70/30 respectivamente y para procesar 55794 BSPD (394597 kg/h/869929 lb/h/443.4 m3/h@T) de residuo de vaco de corte final 566oC (1050oF+) proveniente de una mezcla de crudos tipo Maya e Isthmus en proporcin 83/17 (caso Minatitln). El caso considerado como diseo es el caso Minatitln.Asimismo, existen instalaciones para reprocesar 2000 BSPD (13,6 m3/h) de SLOP de refinera (puede contener una mezcla de agua, nafta y gasleos. Como esta corriente es intermitente, no esta incluida en el balance de la unidad) al sistema de Blowdown y de all a la fraccionadora (V-31006), as como, un sistema de almacenamiento (20400 galones) y bombeo (120 gpm) de lodos de refinera durante la etapa de enfriamiento de los tambores de coque La corriente de lodos consiste en residuos variados de tipo cenagoso. Se espera que contenga entre un 15 y un 50% de slidos.La produccin de coque de la unidad depender del modo de operacin. Para los tres casos antes descritos se tiene:

La unidad esta diseada para producir coque, gasleo pesado, gasleo ligero, nafta, butanos y gas combustible.

2.6.1.2 Factor de ServicioEsta unidad ha sido diseada con un factor de servicio (Stream factor) de 0.92 (92%) lo que equivale a 330 das por ao (7920 horas anuales) y para una operacin mnima (turndown) de 50%. Excepto para los hornos de la unidad, los cuales no debern ser operados por largos periodos de tiempo a cargas inferiores al 70% de su diseo. Se prevn dos aos de operacin continua sin necesidad de un paro para mantenimiento. Estos hornos poseen instalaciones para poder descostrarlos en lnea (On Line Spalling), lo que permite mantener su operacin en el tiempo.

2.6.1.3 Expansin futuraSegn el plano general de la unidad (P5UJECECO-000-01) se observan reas para la instalacin futura de un horno adicional, asociado a un par de tambores y sistema de recoleccin de coque

2.6.2 FLEXIBILIDAD DEL PROCESOA falta de energa elctrica, Vapor y Agua de Enfriamiento la Planta no operar, por lo que debe realizarse un diseo que permita efectuar un paro ordenado de la misma.A falta de aire de instrumentos de la Planta, el sistema general de aire de instrumentos de la refineria dara el respaldo, cuya interconexcion es responsabilidad del contratista del EOC, y la falla de estos debe efectuarse el paso ordenado de esta unidad.El vapor del domo que provienen de los tamborores de coque entran a la Torre Fraccionadora V-31006, cuya funcion es la produccion de Gasoleo Pesado, Ligero y Nafta de Coque.

2.7.2 QUMICA DEL PROCESO.El fraccionamiento es simplemente un proceso de Destilacin a travs del cual una corriente de liquido es separada en fracciones con diferentes rangos de ebullicin, usando el principio de que los componentes ms pesados y ms livianos del lquido, hacen ebullicin a diferentes temperaturas.El gas del Tope del Fraccionador de Coque (V-31006), esta compuesto por hidrocarburos con rango al punto de ebullicin de la nafta (ASTM D-86/FBP 350F) y ms livianos. Este gas sale por la parte superior del fraccionador, mientras que las fracciones mas pesadas caen al fondo como reflujo interno. Una parte de la fraccin liviana que sale por el tope de la columna es enfriada y se regresa al Fraccionador como reflujo externo. El reflujo es esencial para controlar la separacin y la remocin de calor del sistema.Los componentes ms pesados se separan aun ms utilizando corrientes de extraccin liviana y pesada. Los platos dentro del Fraccionador proporcionan la residencia necesaria para asegurar un buen contacto entre los lquidos y gases. La cantidad de separacin alcanzada en el Fraccionador se controla bsicamente por la temperaturas de tope para el caso de la nafta, de la temperara de salida del LCGO (retiro parcial de producto) y la temperatura en la seccin de lavado para el HCGO (retiro total) y esto se logra con la cantidades de calor (Enfriando o calentando) en la fraccionadora.Los productos del Fraccionador son Gasleo Pesado del Coquificador (HCGO), Gasleo Liviano del Coquificador (LCGO), Nafta y Gas del tope.

2.6 COQUIZACION RETARDADA

La Coquizacin Retardada es un proceso trmico en el que un material de residuo de vacio (55,794 BSPD) proveniente de la planta combinada maya (U-10000) y preparadora de carga No. 3, se entrega desde los limites de bateria al los intercambiadores de HCGO (Gasoleo Pesado de Coque) circulante (Pumparound) / alimentacion fresca, E-31001 A-D a una temperatura de 288 C y una presin de 9.8 kg/cm2man (140 PSIG), despues de un precalentamiento por intercambio de calor con el HCGO circulante, la alimentacion fresca entra al fondo de la fraccionadora de coque, V-31006, debajo de la seccion de platos tipo bandeja (shed tray) de la torre a una temperatura de 313 C. Esta torre tiene instalados dos instrumentos de indicacin de nivel uno del tipo nuclear continuo y otro de diferencial de presin.

El reciclado o reciclo generada dentro de la fraccionadora se combina con la alimentacin fresca en el fondo de la torre fraccionadora V-31006. La alimentacin fresca/reciclo combinados fluyen a la bomba de carga del horno, , P31001 / P31002, que est equipada con un impulsor para triturar el coque (estas bombas tienen una recirculacin hacia el fondo de la fraccionadora, como proteccin por bajo flujo de las mismas).

El lquido a una temperatura de 318 C, se bombea bajo control de flujo (a cada paso del horno) hacia el horno de coque 1, H31001, y el horno de coque 2, H31002, donde se calienta rpidamente al grado de temperatura deseado (496C) para que se forme el coque en los tambores de coque, V31001/V31002 y V31003/V31004, respectivamente, es decir, la unidad tiene cuatro (4) tambores de coque y dos (2) hornos, cada par de tambores est asociado a un horno, por ejemplo el horno H31001 tiene asociado los tambores de coque V31001 y V31002. La temperatura de salida de cada paso de los hornos se ajusta por un controlador de temperatura que regula el flujo de gas combustible a cada paso de los hornos.V-31006

El efluente del horno fluye a uno de cada par de tambores de coque (estos tambores operan a una presion de de 1.05 kg/cm2man (15 psig) en donde, bajo las condiciones apropiadas de tiempo-temperatura-presion, el liquido atrapado se convierte en coque y vapores de hidrocarburo ligero. Cuando se llena un tabmbor, el efluente del horno se dirige a traves de la valvula de intercambio/cambio del coquizador, SP31005 o SP31006, al otro tambor de cada par. El flujo de carga a cada tambor en periodo de coquizacin se mantiene durante 18 horas y los tambores llenos de coque son sometidos al proceso de decoquizacin durante 18 horas, as cada tambor es coquizado y decoquizado en un ciclo de 36 horas.

2.6.1 SECCION DE FRACCIONAMIENTO

GeneralidadesLa Torre Fraccionada de Coque V-31006 es configurada y operada similar a la mayora de las columnas de destilacin. La lista de los internos de la columna del fondo al domo incluye cinco hileras de platos de escurrimiento, plato de charola No. 1, dos hileras de boquillas de espreado, plato de charola No. 2, y 22 platos de vlvula (los platos estn numerados del fondo al domo de la columna). Los productos de la separacin son la Nafta Estabilizada que es enviada a Carga a la Planta Hidrotratadora de Naftas No. 2, Gasoleo Ligero (LCGO) y Gasoleo Pesado (HCGO) que son enviados a Carga de la Planta Hidrotratadora de Gasoleos.2.7.1 BASES DE DISEO DE LA TORRE FRACCIONADORA

Las bandejas o platos de separacin de la fraccionadora del coquizador (V31006) estn diseados para operar entre un 50 y 120% de su capacidad.

El fondo del fraccionador incorpora un especial diseo para minimizar la acumulacin de coque dentro del mismo, esto se logra por la instalacin de un colador tipo tubera. Esta tubera interna ranurada (standpipe strainer) de (24) de dimetro y cuya altura esta 3.25 mts por encima de la lnea tangente del fraccionador, estas ranuras de 178 mm (7) de largo y 13 mm () de ancho, se instalaran 48 filas de ranuras y cada uno tendr 7 ranuras por fila.

Este colador est instalado sobre la lnea de succin hacia las bombas de carga P31001/P31002, lo cual previene que partculas mayores a 13 mm (), entren a la bombas, las partculas de coque menores a 13mm, son trituradas en las bombas de carga, ya que las mismas tienen unos rodetes para este fin (coke crushing impeller).

Las partculas mayores de 13 mm, son constantemente removidos del fraccionador a travs del sistema de recirculacin de fondo, el cual tiene unos filtros para tal fin, el liquido filtrado vuelve nuevamente al fraccionador a travs de un anillo de agitacin lo que permite mantener en movimiento el particulado, minimizando as la sedimentacin y acumulacin del coque.

El fraccionador de coque tiene una seccin de lavado (spray chamber); debido a la baja relacin de alimentacin o recirculacin (tpr: 1.05) esta consta de dos cabezales de boquillas rociadores (spray header), cada uno diseado para 50% del flujo total de lavado, por lo cual durante la operacin normal ambos cabezales deben de estar en operacin, la prdida de flujo y la no introduccin de vapor a estos cabezales implicara el taponamiento de las boquillas rociadoras y por consiguiente una prdida del patrn de mojado dentro del fraccionador en dicha seccin, pudiendo impactar en la calidad del HCGO (punto final y contenido de carbn).

Los platos o bandejas de los agotadores de LCGO y HCGO estn diseados para operar entre un 50 y 100% de su capacidad y estos equipos estn montados uno sobre otro.

ProcesoEl vapor del domo de los tambores de coque fluye a una temperatura de 449.5C/840F hacia la fraccionadora de coque, V31006, esta lnea que sale de cada tambor tiene instalaciones para inyectar gasleo pesado de coque (HCGO), cuya funcin es enfriar los vapores (Quench Oil) hasta una temperatura de 440.6C/825F, con el fin de minimizar la formacin de coque en estas lneas.

El HCGO se inyecta bajo control de diferencial de temperatura entre la salida de los vapores y la entrada hacia la fraccionadora (los instrumentos de temperatura estn ubicados corriente arriba y abajo de la inyeccin de HCGO). Esta diferencial de temperatura estar entre 10 a 14C (18 a 25 F) aproximadamente. Una vez enfriados los vapores entran a la fraccionadora (cada par de tambores tiene una lnea de entrada a la fraccionadora) por debajo de la seccin de bandejas reflectoras/vertiente (Shed Tray). Estos vapores al pasar a travs de esta seccin se lavan por un reflujo inducido y se condensa una corriente de recirculacin, que se circula por los hornos y los tambores de coque. La corriente recirculada se extrae del fondo de la torre con la alimentacin fresca, esta lnea tiene instalada una vlvula de accionamiento remoto, VAAR31020, que al ser accionada cerrar la vlvula y enviar seal de paro a las bombas de carga P31001/31002.Adicionalmente se extrae una segunda corriente para suministrar agitacin y remocin de las partculas de coque en el fondo de la fraccionadora. La corriente se enva con la bomba de recirculacin, P31027, despus de que las partculas de coque mayores a 9.5 mm (3/8), han sido eliminadas por el filtro de recirculacin, V31016/39, de nuevo a la torre, esta lnea tiene instalada una vlvula de accionamiento remoto, VAAR31021, que al ser accionada cerrar la vlvula y enviar seal de paro a la bomba P31027. Los vapores netos se elevan por la seccin de lavado en donde un reflujo caliente (336C/637F aproximadamente) de HCGO filtrado (en V31019/V31020) lava en contracorriente el coque arrastrado y condensa los materiales pesados. Los vapores lavados pasan por la seccin de rectificacin de la torre. Esta seccin de lavado tiene dos distribuidores internos en la torre fraccionadora para el lavado de los vapores, los cuales estn diseados para el 50% (Indicado por el licenciador en consideraciones de diseo para torres) del flujo de operacin normal (flujo normal 17124.92kg/hr), es decir, que ambos debern estar operando.Sobre la seccin de lavado de la fraccionadora existe un plato de extraccin total de HCGO (Plato No.2), de donde se extrae una corriente para el HCGO circulante (Pumparound) antes de entrar al agotador de HCGO V31008 y otra como HCGO producto la cual se agita con vapor en este recipiente, estas corrientes fluyen por gravedad desde la fraccionadora. La corriente de HCGO circulante (HCGO no agotado) se enva con la bomba de circulacin de HCGO, P31011/P31012, a travs de este circuito de HCGO donde una corriente pasa a travs del filtro de aceite de lavado, V31019/V31020 y retorna como reflujo caliente a la seccin de lavado de la torre, bajo control de flujo fijado por el control de temperatura de los vapores saliendo del plato P2 en la torre fraccionadora (este control se realiza a travs del TIC31176 (cuyo punto de ajuste ser de 332.2C(630F) aproximadamente) este HCGO se distribuye dentro de la torre a travs de dos distribuidores con boquillas de rociado (Spray Nozzle). Estos distribuidores estn diseados para operar al 50% del flujo de diseo, es decir, cada distribuidor est diseado para 21,021 kg/hr (46,346 lb/hr), su flujo mnimo de operacin ser 13,290 kg/hr (29,300 lb/hr) y mximo 25,224 kg/hr (55610 lb/hr). En el caso de estar por debajo del flujo mnimo o por encima del mximo, el distribuidor deber ser puesto fuera de servicio mantenindolo con la inyeccin de vapor para evitar as el taponamiento de las boquillas. Segn la operacin de la unidad estos serian los flujos:

CasoFlujo total segn B.M. kg/hr/lb/hr/m3/hr@TFlujo por distribuidor kg/hr/lb/hr/m3/hr@TComentario

100% Maya42,037/92,675/57.621,018/46,337.5/28.8Los 2 distribuidores en operacin.

(70/30)Istmo/Maya31,646/69,768/4415,823/34,884/22Los 2 distribuidores en operacin.

Minatitln(83/17) Maya/Istmo17,125/37,754/2385,62/18,877/11.5Slo 1 distribuidor en operacin y el otro con inyeccin de vapor.

Esta temperatura de control (TIC31176) dependiendo el modo de operacin se ajustar de manera de obtener el punto final del HCGO (este punto puede variar desde 512.2C a 577.7C (954F a 1072F).Una segunda corriente se enva a travs del filtro de aceite de enfriamiento, V31026/V31027 y se utiliza para enfriar los vapores que salen de los tambores de coque en servicio. El resto de la corriente de circulacin de HCGO precalienta la alimentacin fresca en el intercambiador de circulacin de HCGO/alimentacin E31001, produce vapor de media presin en el generador de vapor de HCGO circulante E31006 y suministra calor para el rehervidor de la despropanizadora E31502 y para el rehervidor de la desbutanizadora E31505, localizado en la seccin de la planta de gas antes de retornar a la torre fraccionadora V31006 en el Plato No.4. El gasleo pesado producto HCGO, entra al agotador de HCGO V31008, por control de nivel del plato de extraccin total de HCGO (Plato No.2), donde los componentes ligeros son agotados con vapor y devueltos a la fraccionadora en el Plato No.1. El HCGO producto agotado se enva con la bomba de HCGO producto, P31009/P31010 bajo control de nivel en el agotador, las mismas tienen proteccin por bajo flujo recirculando al agotador V31008. Esta corriente se usa para producir vapor en el generador de vapor de HCGO producto, E31007 y para precalentar agua de alimentacin de caldera en el intercambiador HCGO /BFW, E31002. El HCGO producto posteriormente se enva caliente (175C/347 F) a la unidad de hidrocraqueo, este circuito tiene un control de presin, que permite en caso de un incremento de presin enviar dicha corriente a almacenamiento, previo su enfriamiento en los aeroenfriadores AC31005 AD (65.5C/150F).El circuito de gasleo ligero de coque LCGO, fluye por gravedad desde el Plato No. 11, el cual es un plato de extraccin parcial, de donde se extrae una corriente de LCGO antes de entrar al agotador V31007 para utilizarse como aceite esponja pobre en la columna absorbedora V31502 (LCGO no agotado) y otra de LCGO producto que entra al plato superior del agotador de LCGO, V31007.La corriente de aceite de esponja pobre de la fraccionadora de coque se enva a la columna absorbedora V31502 con la bomba de aceite de esponja pobre, P31028/P31029 Esta corriente antes de entrar a la absorbedora cede calor en el intercambiador de aceite de esponja pobre/rico, E31503, localizado en la seccin de la planta de gas, calentando el aceite esponja rico antes de ser enviado de regreso a la fraccionadora, V31006 en el Plato No.14 a una temperatura de 148.8C/300F. Este aceite esponja pobre tiene como finalidad minimizar el contenido de Nafta en la corriente de gas de refinera hacia la torre absorbedora con amina V31505. Adicionalmente existe una corriente de aceite de esponja pobre que es utilizado como aceite de reposicin/dilucin de ceras en el recipiente de blowdown, V31010, esta se extrae corrientes abajo del intercambiador E31503.El LCGO producto se enva al agotador V31007, bajo control de nivel en el agotador donde los componentes ligeros son agotados con vapor y devueltos a la fraccionadora en el Plato No.12. El LCGO producto agotado se enva con la bomba de producto LCGO, P31007/P31008 bajo control de flujo a su enfriamiento en los aeroenfriadores AC31004 (65.5C/150F), teniendo como disposicin final a la unidad de hidrocraqueo. Al igual que en el circuito de HCGO, este circuito de LCGO tiene un control de presin, que permite en caso de un incremento de la misma, enviar el LCGO a almacenamiento. Estas bombas P31007/P31008 tienen proteccin por bajo flujo, recirculando al agotador V31007.Adicionalmente la fraccionadora tiene instalaciones (WP1/Coalescedor) para el lavado con agua de la seccin superior (T15/T23), en caso de determinarse alto diferencial en esa seccin por la deposicin de sales amoniacales sobre los platos o bandejas en esa seccin El coalescedor, V31040, se usa intermitentemente si la cada de presin entre los Platos NO.15 (T15) y NO.23 (T23) aumenta drsticamente debido a la deposicin de sales. El agua se enva al plato superior (T23) de la fraccionadora usando la bomba de reflujo de la fraccionadora, P31005/6. El agua se deposita en el plato de remocin de agua, WP1 y se extrae hacia el coalescedor para que se produzca la separacin entre el agua y la fraccin de hidrocarburo lquido. El hidrocarburo lquido es ms ligero que el agua, por lo que fluye de vuelta a la fraccionadora por la lnea de domo del coalescedor. El agua fluye al tambor de asentamiento del blowdown, V31011, bajo control de interfase en el coalescedor. Esta operacin de lavado se realiza siguiendo un procedimiento operacional especial.El vapor del domo de la fraccionadora pasa a travs del condensador de domo de la fraccionadora, AC31001 AM en donde se condensa parcialmente antes de fluir al tambor del domo de la fraccionadora, V31009. En este recipiente se separan los gases/vapor de la nafta no estabilizada y del agua amarga producida. La Nafta no estabilizada es separada en dos corrientes, de las cuales una ser enviada como reflujo a la fraccionadora, V31006 y otra como nafta no estabilizada (enviada a planta de gas) para absorcin en la absorbedora/despropanizadora, V31501 y posterior estabilizacin en la despropanizadora y desbutanizadora, V31503, siendo enviada a la planta hidrodesulfuradora de nafta de coque.Los gases no condensados en los aeroenfriadores AC31001AM, fluyen al tambor de succin del compresor, V31507 localizado en la seccin de la planta de gas. La presin en el tambor del domo de la fraccionadora se controla estrangulando la succin del compresor (C31501) o por variacin de velocidad del motor (Existe un selector en SCD para seleccionar el modo de control) con la finalidad de mantener una presin de operacin de 0.46kg/cm2 man (6.5 psig) en el domo de la fraccionadora y unos 1.05 kg/cm2 man/15 psig en el domo de los tambores de coque aproximadamente.La Nafta no estabilizada utilizada como reflujo, se recircula con la bomba de reflujo de la fraccionadora, P31005/P31006. Este reflujo es operado en control de flujo ajustado por la temperatura de los vapores del domo de la fraccionadora (126.1C/259F). Las mismas tienen proteccin por bajo flujo; recirculando al tambor de domo V31009.La corriente de nafta no estabilizada enviada a planta de gas, se bombea, bajo control de nivel del separador de condensados del fraccionador, V31009, con la bomba de nafta no estabilizada, P31003/P31004, a la absorbedora/despropanizadora, V31501 localizada en la seccin de la planta de gas, esta nafta tiene como funcin minimizar el contenido de Propanos en la corriente de gas de refinera. Estas bombas P31003/P31004 tienen proteccin por bajo flujo; recirculando al tambor de domo V31009. As mismo, en la succin de estas bombas, saliendo del V31009 tiene instalada una vlvula de accionamiento remoto (VAAR31128) que al ser accionada cerrar la vlvula y enviar seal de parada a las bombas.El agua amarga condensada en el V31009, se enva con la bomba de agua amarga de la fraccionadora, P31013/P31014, bajo control de nivel de la interfase de la pierna recolectora (Bota) de agua a la planta de tratamiento de agua amarga (fuera del lmite de batera (L.B.)). Este circuito tiene lneas para enviar agua amarga bajo control de flujo como agua de lavado/Inhibidor de Corrosin al condensador de interetapas del compresor, AC31501 A/B y/o al condensador de la alimentacin a la absorbedora/despropanizadora, AC31502 AD, localizado en la seccin de la planta de gas. Las bombas P31013/P31014 tienen una recirculacin al V31009.La unidad tiene un sistema de inyeccin de polisulfuro para inhibir la corrosin debida a la formacin de cianuro en el agua amarga. Se suministra solucin de polisulfuro de amonio a la unidad de coquizacin retardada mediante un camin y se almacena en el tambor de almacenamiento de polisulfuro, V31035. Este recipiente est equipado con una atmsfera inerte de nitrgeno que ejerce una leve presin positiva sobre el tambor para evitar que algn material del desfogue regrese al tambor.El polisulfuro de amonio se enva del tambor de almacenamiento por medio de la bomba dosificadora de polisulfuro, P31058/P31059, corrientes abajo de la bomba de agua amarga de la fraccionadora, P31013/14. El flujo de la bomba dosificadora se ajusta mediante el recipiente de calibracin de polisulfuro, SP31167.

Relaciones de equilibrio: Para separar los componentes de una mezcla liquida por destilacion es condicion necesaria que la composicion del vapor producido en la ebullicion de la mezcla sea diferente de la composicin del liquido de partida; por ello, el conocimiento de las relaciones de equilibrio entre ambas fases es esencial para la resolucion analitica de los problemas de destilacion, y los aparatos en los que se lleva a cabo esta operacin han de suministrar un intimo contacto entre el vapor y el liquido para que en el limite entre ambas fases se alcancen las condiciones de equilibrio.2.3.5.1 Destilacion simple: La destilacion simple consiste en la vaporizacion parcial de una mezcla con produccion de vapor mas rico en componentes mas volatiles que la mezcla liquida inicial, quedando un residuo liquido mas rico en componentes menos volatiles. Se puede llevar a cabo de dos maneras:Destilacion de equilibrio o cerrada: En este caso el liquido se lleva a una temperatura intermedia entre la de principio y fin de ebullicion, dejando que la fase de vapor formada alcance el equilibrio con la fase liquida, a aquella temperatura.Destilacion diferencial o abierta: Este metodo de destilacion es el que se efectua normalmente en los laboratorios cuando se trabaja sin reflujo, llevando continuamente los vapores producidos hasta un condensador.Rectificacin: La operacin de rectificacion consiste en hacer circular en contracorriente el vapor de una mezcla con el condensado procedente del mismo vapor, en un aparato denominado columna de rectificacion.Las partes esenciales de una columna de rectificacion son: la columna propiamente dicha, que es en donde se verifica el contecto intimo entre el liquido y el vapor; el calderin, situado en la base de la columna, que se encarga de suministrar el liauido descendente para su contacto con el vapor.Para lograr el intimo contacto entre las fases liquida y vapor al objeto de establecer el intercambio de materia entre ambas fases, interesa que la superfice y el tiempo de contacto sean suficientes. En la practica este contacto se logra con dos dispositivos diferentes: el de los platos de borboteo que retiene el liquido a traves del cual se ve obligado a pasar el vapor, y el de los cuerpos de relleno, que llenan el interior de la columna verificandose el contacto entre fases sobre la superficie de estos cuerpos de relleno.2.3.6

CAPITULO III

DESARROLLO DEL PROYECTO

2.5.2 FRACCIONAMIENTOEl vapor del domo que provienen de los tamborores de coque entran a la Torre Fraccionadora V-31006, cuya funcion es la produccion de Gasoleo Pesado, Ligero y Nafta de Coque

El vapor del domo de los tambores de coque fluye a una temperatura de 449.5c hacia la fraccionadora de coque, v31006, esta lnea que sale de cada tambor tiene instalaciones para inyectar gasleo pesado de coque (hcgo), cuya funcin es enfriar los vapores (quench oil) hasta una temperatura de 440.6c, con el fin de minimizar la formacin de coque en estas lneas.EL HCGO se inyecta bajo control de diferencial de temperatura entre la salida de los vapores y la entrada hacia la fraccionadora. esta diferencial de temperatura estar entre 10 a 14c, aproximadamente.Una vez enfriados los vapores entran a la fraccionadora (cada par de tambores tiene una lnea de entrada a la fraccionadora) por debajo de la seccin de bandejas reflectoras/vertiente (shed tray).Estos vapores al pasar a travs de esta seccin se lavan por un reflujo inducido y se condensa una corriente de recirculacin, que se circula por los hornos y los tambores de coque. Los vapores netos se elevan por la seccin de lavado en donde un reflujo caliente (336c, aproximadamente) de hcgo, lava en contracorriente y condensa los materiales pesados. los vapores lavados pasan por la seccin de rectificacin de la torre. esta seccin de lavado tiene dos distribuidores internos en la torre fraccionadora para el lavado de los vapores.

El circuito de gasleo pesado de coque hcgo: Sobre la seccin de lavado de la fraccionadora existe un plato de extraccin total de HCGO (p2), donde se extrae el gasoleo pesado a una temperatura de 339oc aprox. en donde se extrae una corriente para el hcgo circulante (pumparound) antes de entrar al agotador de HCGO v31008 a por control de nivel del plato de extraccin total de HCGO (p2). donde los componentes ligeros son agotados con vapor y devueltos a la fraccionadora en el plato n 1 a una temperatura de 336oc. y otra como hcgo producto. Una segunda corriente se utiliza para enfriar los vapores que salen de los tambores de coque en servicio.El circuito de gasleo ligero de coque lcgo: Fluye por gravedad desde el plato n 11 a 204o c, de donde se extrae una corriente de lcgo antes de entrar al agotador v31007 para utilizarse como aceite esponja pobre en la columna absorbedora v31502 (lcgo no agotado) y otra de lcgo producto que entra al plato superior del agotador de lcgo, v31007.La corriente de aceite de esponja pobre de la fraccionadora de coque se enva a la columna absorbedora v31502, esta corriente antes de entrar a la absorbedora cede calor en el intercambiador de aceite de esponja pobre/rico, e31503, calentando el aceite esponja rico antes de ser enviado de regreso a la fraccionadora, v31006 en el plato n 14 a una temperatura de 148.8c. El LCGO producto se enva al agotador v31007, bajo control de nivel en el agotador donde los componentes ligeros son agotados con vapor y devueltos a la fraccionadora en el plato n 12 a una temperatura de 200oc. El circuito de nafta de coque: el vapor del domo de la fraccionadora a 124oc aproximadamente, pasa a travs de ac31001 am en donde se condensa parcialmente antes de fluir al tambor del domo de la fraccionadora, v31009. la nafta no estabilizada es separada en dos corrientes, de las cuales una ser enviada como reflujo a la fraccionadora v31006 a 49oc y otra como nafta no estabilizada.Los gases no condensados en los aeroenfriadores ac31001am, fluyen al tambor de succin del compresor.

El vapor del domo de los tambores de coque fluye a una temperatura de 449.5C/840F hacia la fraccionadora de coque, V31006, esta lnea que sale de cada tambor tiene instalaciones para inyectar gasleo pesado de coque (HCGO), cuya funcin es enfriar los vapores (Quench Oil) hasta una temperatura de 440.6C/825F, con el fin de minimizar la formacin de coque en estas lneas.El HCGO se inyecta bajo control de diferencial de temperatura entre la salida de los vapores y la entrada hacia la fraccionadora (los instrumentos de temperatura estn ubicados corriente arriba y abajo de la inyeccin de HCGO). Esta diferencial de temperatura estar entre 10 a 14C (18 a 25 F) aproximadamente. Una vez enfriados los vapores entran a la fraccionadora (cada par de tambores tiene una lnea de entrada a la fraccionadora) por debajo de la seccin de bandejas reflectoras/vertiente (Shed Tray). Estos vapores al pasar a travs de esta seccin se lavan por un reflujo inducido y se condensa una corriente de recirculacin, que se circula por los hornos y los tambores de coque. La corriente recirculada se extrae del fondo de la torre con la alimentacin fresca, esta lnea tiene instalada una vlvula de accionamiento remoto, VAAR31020, que al ser accionada cerrar la vlvula y enviar seal de paro a las bombas de carga P31001/31002.Adicionalmente se extrae una segunda corriente para suministrar agitacin y remocin de las partculas de coque en el fondo de la fraccionadora. La corriente se enva con la bomba de recirculacin, P31027, despus de que las partculas de coque mayores a 9.5 mm (3/8), han sido eliminadas por el filtro de recirculacin, V31016/39, de nuevo a la torre, esta lnea tiene instalada una vlvula de accionamiento remoto, VAAR31021, que al ser accionada cerrar la vlvula y enviar seal de paro a la bomba P31027. Los vapores netos se elevan por la seccin de lavado en donde un reflujo caliente (336C/637F aproximadamente) de HCGO filtrado (en V31019/V31020) lava en contracorriente el coque arrastrado y condensa los materiales pesados. Los vapores lavados pasan por la seccin de rectificacin de la torre. Esta seccin de lavado tiene dos distribuidores internos en la torre fraccionadora para el lavado de los vapores, los cuales estn diseados para el 50% (Indicado por el licenciador en consideraciones de diseo para torres) del flujo de operacin normal (flujo normal 17124.92kg/hr), es decir, que ambos debern estar operando.Sobre la seccin de lavado de la fraccionadora existe un plato de extraccin total de HCGO (P2), de donde se extrae una corriente para el HCGO circulante (Pumparound) antes de entrar al agotador de HCGO V31008 y otra como HCGO producto la cual se agita con vapor en este recipiente, estas corrientes fluyen por gravedad desde la fraccionadora. La corriente de HCGO circulante (HCGO no agotado) se enva con la bomba de circulacin de HCGO, P31011/P31012, a travs de este circuito de HCGO donde una corriente pasa a travs del filtro de aceite de lavado, V31019/V31020 y retorna como reflujo caliente a la seccin de lavado de la torre, bajo control de flujo fijado por el control de temperatura de los vapores saliendo del plato P2 en la torre fraccionadora (este control se realiza a travs del TIC31176 (cuyo punto de ajuste ser de 332.2C(630F) aproximadamente) este HCGO se distribuye dentro de la torre a travs de dos distribuidores con boquillas de rociado (Spray Nozzle). Estos distribuidores estn diseados para operar al 50% del flujo de diseo, es decir, cada distribuidor est diseado para 21,021 kg/hr (46,346 lb/hr), su flujo mnimo de operacin ser 13,290 kg/hr (29,300 lb/hr) y mximo 25,224 kg/hr (55610 lb/hr). En el caso de estar por debajo del flujo mnimo o por encima del mximo, el distribuidor deber ser puesto fuera de servicio mantenindolo con la inyeccin de vapor para evitar as el taponamiento de las boquillas. Segn la operacin de la unidad estos serian los flujos:CasoFlujo total segn B.M. kg/hr/lb/hr/m3/hr@TFlujo por distribuidor kg/hr/lb/hr/m3/hr@TComentario

100% Maya42,037/92,675/57.621,018/46,337.5/28.8Los 2 distribuidores en operacin.

(70/30)Istmo/Maya31,646/69,768/4415,823/34,884/22Los 2 distribuidores en operacin.

Minatitln(83/17) Maya/Istmo17,125/37,754/2385,62/18,877/11.5Slo 1 distribuidor en operacin y el otro con inyeccin de vapor.

B.M: Balance de Materia Esta temperatura de control (TIC31176) dependiendo el modo de operacin se ajustar de manera de obtener el punto final del HCGO (este punto puede variar desde 512.2C a 577.7C (954F a 1072F).Una segunda corriente se enva a travs del filtro de aceite de enfriamiento, V31026/V31027 y se utiliza para enfriar los vapores que salen de los tambores de coque en servicio. El resto de la corriente de circulacin de HCGO precalienta la alimentacin fresca en el intercambiador de circulacin de HCGO/alimentacin E31001, produce vapor de media presin en el generador de vapor de HCGO circulante E31006 y suministra calor para el rehervidor de la despropanizadora E31502 y para el rehervidor de la desbutanizadora E31505, localizado en la seccin de la planta de gas antes de retornar a la torre fraccionadora V31006 en el plato N4. El gasleo pesado producto HCGO, entra al agotador de HCGO V31008, por control de nivel del plato de extraccin total de HCGO (P2), donde los componentes ligeros son agotados con vapor y devueltos a la fraccionadora en el plato N 1. El HCGO producto agotado se enva con la bomba de HCGO producto, P31009/P31010 bajo control de nivel en el agotador, las mismas tienen proteccin por bajo flujo recirculando al agotador V31008. Esta corriente se usa para producir vapor en el generador de vapor de HCGO producto, E31007 y para precalentar agua de alimentacin de caldera en el intercambiador HCGO/BFW, E31002. El HCGO producto posteriormente se enva caliente (175C/347 F) a la unidad de hidrocraqueo, este circuito tiene un control de presin, que permite en caso de un incremento de presin enviar dicha corriente a almacenamiento, previo su enfriamiento en los aeroenfriadores AC31005 AD (65.5C/150F).El circuito de gasleo ligero de coque LCGO, fluye por gravedad desde el plato N 11, el cual es un plato de extraccin parcial, de donde se extrae una corriente de LCGO antes de entrar al agotador V31007 para utilizarse como aceite esponja pobre en la columna absorbedora V31502 (LCGO no agotado) y otra de LCGO producto que entra al plato superior del agotador de LCGO, V31007.La corriente de aceite de esponja pobre de la fraccionadora de coque se enva a la columna absorbedora V31502 con la bomba de aceite de esponja pobre, P31028/P31029 Esta corriente antes de entrar a la absorbedora cede calor en el intercambiador de aceite de esponja pobre/rico, E31503, localizado en la seccin de la planta de gas, calentando el aceite esponja rico antes de ser enviado de regreso a la fraccionadora, V31006 en el plato N 14 a una temperatura de 148.8C/300F. Este aceite esponja pobre tiene como finalidad minimizar el contenido de nafta en la corriente de gas de refinera hacia la torre absorbedora con amina V31505. Adicionalmente existe una corriente de aceite de esponja pobre que es utilizado como aceite de reposicin/dilucin de ceras en el recipiente de blowdown, V31010, esta se extrae corrientes abajo del intercambiador E31503.El LCGO producto se enva al agotador V31007, bajo control de nivel en el agotador donde los componentes ligeros son agotados con vapor y devueltos a la fraccionadora en el plato N 12. El LCGO producto agotado se enva con la bomba de producto LCGO, P31007/P31008 bajo control de flujo a su enfriamiento en los aeroenfriadores AC31004 (65.5C/150F), teniendo como disposicin final a la unidad de hidrocraqueo. Al igual que en el circuito de HCGO, este circuito de LCGO tiene un control de presin, que permite en caso de un incremento de la misma, enviar el LCGO a almacenamiento. Estas bombas P31007/P31008 tienen proteccin por bajo flujo, recirculando al agotador V31007.Adicionalmente la fraccionadora tiene instalaciones (WP1/Coalescedor) para el lavado con agua de la seccin superior (T15/T23), en caso de determinarse alto diferencial en esa seccin por la deposicin de sales amoniacales sobre los platos o bandejas en esa seccin El coalescedor, V31040, se usa intermitentemente si la cada de presin entre los platos N 15 (T15) y N 23 (T23) aumenta drsticamente debido a la deposicin de sales. El agua se enva al plato superior (T23) de la fraccionadora usando la bomba de reflujo de la fraccionadora, P31005/6. El agua se deposita en el plato de remocin de agua, WP1 y se extrae hacia el coalescedor para que se produzca la separacin entre el agua y la fraccin de hidrocarburo lquido. El hidrocarburo lquido es ms ligero que el agua, por lo que fluye de vuelta a la fraccionadora por la lnea de domo del coalescedor. El agua fluye al tambor de asentamiento del blowdown, V31011, bajo control de interfase en el coalescedor. Esta operacin de lavado se realiza siguiendo un procedimiento operacional especial.El vapor del domo de la fraccionadora pasa a travs del condensador de domo de la fraccionadora, AC31001 AM en donde se condensa parcialmente antes de fluir al tambor del domo de la fraccionadora, V31009. En este recipiente se separan los gases/vapor de la nafta no estabilizada y del agua amarga producida. La nafta no estabilizada es separada en dos corrientes, de las cuales una ser enviada como reflujo a la fraccionadora, V31006 y otra como nafta no estabilizada (enviada a planta de gas) para absorcin en la absorbedora/despropanizadora, V31501 y posterior estabilizacin en la despropanizadora y desbutanizadora, V31503, siendo enviada a la planta hidrodesulfuradora de nafta de coque.Los gases no condensados en los aeroenfriadores AC31001AM, fluyen al tambor de succin del compresor, V31507 localizado en la seccin de la planta de gas. La presin en el tambor del domo de la fraccionadora se controla estrangulando la succin del compresor (C31501) o por variacin de velocidad del motor (Existe un selector en SCD para seleccionar el modo de control) con la finalidad de mantener una presin de operacin de 0.46kg/cm2 man (6.5 psig) en el domo de la fraccionadora y unos 1.05 kg/cm2 man/15 psig en el domo de los tambores de coque aproximadamente.La nafta no estabilizada utilizada como reflujo, se recircula con la bomba de reflujo de la fraccionadora, P31005/P31006. Este reflujo es operado en control de flujo ajustado por la temperatura de los vapores del domo de la fraccionadora (126.1C/259F). Las mismas tienen proteccin por bajo flujo; recirculando al tambor de domo V31009.La corriente de nafta no estabilizada enviada a planta de gas, se bombea, bajo control de nivel del separador de condensados del fraccionador, V31009, con la bomba de nafta no estabilizada, P31003/P31004, a la absorbedora/despropanizadora, V31501 localizada en la seccin de la planta de gas, esta nafta tiene como funcin minimizar el contenido de Propanos en la corriente de gas de refinera. Estas bombas P31003/P31004 tienen proteccin por bajo flujo; recirculando al tambor de domo V31009. As mismo, en la succin de estas bombas, saliendo del V31009 tiene instalada una vlvula de accionamiento remoto (VAAR31128) que al ser accionada cerrar la vlvula y enviar seal de parada a las bombas.El agua amarga condensada en el V31009, se enva con la bomba de agua amarga de la fraccionadora, P31013/P31014, bajo control de nivel de la interfase de la pierna recolectora (Bota) de agua a la planta de tratamiento de agua amarga (fuera del lmite de batera (L.B.)). Este circuito tiene lneas para enviar agua amarga bajo control de flujo como agua de lavado/Inhibidor de Corrosin al condensador de interetapas del compresor, AC31501 A/B y/o al condensador de la alimentacin a la absorbedora/despropanizadora, AC31502 AD, localizado en la seccin de la planta de gas. Las bombas P31013/P31014 tienen una recirculacin al V31009.La unidad tiene un sistema de inyeccin de polisulfuro para inhibir la corrosin debida a la formacin de cianuro en el agua amarga. Se suministra solucin de polisulfuro de amonio a la unidad de coquizacin retardada mediante un camin y se almacena en el tambor de almacenamiento de polisulfuro, V31035. Este recipiente est equipado con una atmsfera inerte de nitrgeno que ejerce una leve presin positiva sobre el tambor para evitar que algn material del desfogue regrese al tambor.El polisulfuro de amonio se enva del tambor de almacenamiento por medio de la bomba dosificadora de polisulfuro, P31058/P31059, corrientes abajo de la bomba de agua amarga de la fraccionadora, P31013/14. El flujo de la bomba dosificadora se ajusta mediante el recipiente de calibracin de polisulfuro, SP31167.

Sistema de carga. (4.2)

La carga primaria de la Planta de Coquizacin retardada es Residuo de Vaco, que se recibe directamente de las secciones de Destilacin al Vaco de las Plantas Combinadas N 1 y 2. Adicionalmente una pequea cantidad ocasional de aceite recuperado de la Refinera forma parte del sistema de carga, y existen facilidades para incorporar al proceso una corriente de lodos aceitosos recuperados en la Refinera. El aceite decantado de las Plantas Catalticas, puede ser enviado de almacenamiento a la corriente de carga de la Planta.

La carga proveniente de las Plantas Combinadas, llega a lmite de batera de la Planta a 10 Kg/cm2 y a una temperatura de 290 C, la cual despus de intercambiar calor contra los gasleos pesados de la Coker, llega al fondo de la Torre Fraccionadora.

Torre Fraccionadora. (4.5)

En la Torre Fraccionadora, el efluente recibido del domo de los Tambores de Coquizacin es fraccionado, por rango de ebullicin obtenindose cuatro corrientes: Vapores del domo (gas hmedo). Gasolina inestabilizada. Gasleo Ligero de Coker (GOLC). Gasleo pesado de Coker (GOPC).

El GOPC y el GOLC son enviados a travs de sus respectivos Agotadores, en donde por medio de inyeccin de vapor individualmente se eliminan los ligeros, los cuales salen por el domo y son retornados a la Torre Fraccionadora, los gasleos finalmente se combinan para ser enviados como carga a la Planta Hidrotratadora de Gasleos. La Nafta inestabilizada es enviada a la columna Absorbedora y los Vapores del Domo son enviados al Compresor de Gas Hmedo y posteriormente a la Torre Absorbedor/ Depropanizador.

El fondo de la Fraccionadora, sirve como un recipiente para la carga que se enva a los calentadores. Una gran cantidad del calor removido en la Fraccionadora, es aprovechada por medio de la Recirculacin del GOPC. Una corriente de GOPC es circulada a travs de precalentadores de carga, Generador de vapor, Rehervidor de la Depropanizadora y el Rehervidor de la Debutanizadora antes de ser retornado a control de flujo a la torre Fraccionadora. La temperatura del retorno de la corriente de Recirculacin es controlada por la regulacin del flujo de GOPC enviado a travs del generador de vapor.

3.1.1 ESPECIFICACIN DE LAS ALIMENTACIONES A LA U-100

SIMULACION CONCLUSIONESREFERENCIAS BIBLIOGRAFICASEl Proceso de Coquizacin Retardada toma los residuos de vaco de la Unidad de Crudo o que provengan de tanques de almacenamiento y los convierte en gases hmedos, hidrocarburos livianos, nafta, Gasleo liviano y pesado, y Coque, con el propsito de maximizar el rendimiento de productos lquidos y minimizar la produccin de gas hmedo y Coque. Los productos de la Unidad de Coquizacin se procesan de la siguiente manera:Las corrientes de gas hmedo coque y de nafta, son procesados en la Planta de Gas para recuperar gas combustible producto para uso como gas combustible de la refinera (previamente tratado con aminas para remover el cido sulfhdrico), una corriente de butanos tratado (Merichem) que se enva a la unidad de Alquilacin/Almacenamiento y una nafta que se enva a la unidad hidrotratadora de nafta de coque (U-12000).El Gasleo Liviano del Coquizador (LCGO), se envan a la hidrotratadora de gasleo liviano para remover el azufre. El Gasleo Pesado del Coquizador (HCGO) se enva al Hidrocraqueador de Gasleo Pesado para la remocin de azufre, el producto de Coque que es esencialmente carbn total, se puede usar como combustible para la generacin de energa o vapor o en la manufactura de electrodos de carbn utilizados en la industria de aluminio, en el caso de este proyecto y debido a las caractersticas de la alimentacin y las condiciones de operacin se el coque producido se utilizara como combustib