Desasfaltizacion-f.docx

INDICE 1.

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 2

2.

OBJETIVOS ............................................................................................................... 2

3.

2.1.

OBJETIVO GENERAL ........................................................................................ 2

2.2.

OBJETIVOSESPECIFICO................................................................................... 2

MARCO TEÓRICO ..................................................................................................... 3 3.1.

Materia prima ..................................................................................................... 3

3.2.

Producción ......................................................................................................... 3

3.3.

Propano .............................................................................................................. 4

3.4.

Descripción de la unidad .................................................................................. 5

3.5.

Condiciones de operación del CDR (t-501) ...................................................... 6

3.6.

Discos rotatorios ............................................................................................... 8

3.7. Influencia de la condiciones operativas .......................................................... 8 3.7.1. Relación Propano/Carga ............................................................................ 8 3.7.2. Temperatura de extracción ........................................................................ 9 3.8.

usos .................................................................................................................. 10

3.9.

Ventajas ............................................................................................................ 10

4.

CONCLUSIONES ..................................................................................................... 11

5.

BLIOGRAFÍA ........................................................................................................... 11

UNIDAD DE DESASFALTIZACION CON PROPANO 1. INTRODUCCIÓN

La unidad de PDA está constituida por un proceso que tiene como alimentación el producto de fondo de la unidad la unidad de vacío I, el desasfaltado se realiza a contracorriente en columnas de extracción liquido-liquido, según el solvente empleado y la calidad deseada en los productos se opera a condiciones de presión y temperatura determinadas. A medida que se obtienen los productos por los diferentes procesos, muchos deellos requieren tratamiento adicional para remover las impurezas o para aprovechar ciertos hidrocarburos. Para estos casos se emplean solventes. Muchos de estos tipos de procesos están protegidos por el registro comercial de marca o patente de invención. La desasfaltación con propano se utiliza para extraer aceites pesados de asfalto para utilizarlos como lubricantes o como carga a otros procesos. Este proceso se lleva a cabo en una torre de extracción líquido-líquido.

2. OBJETIVOS

2.1. 

2.2.   

OBJETIVO GENERAL obtener aceites de mayor viscosidad, por medio de la separación de los compuestos asfalticos en un proceso de extracción liquido-liquido con propano como solvente. OBJETIVOSESPECIFICO Conocer la unidad de PDA sus características, y condiciones a las que se operara. Explicar procesos de unidad PDA. Describir las variables de este proceso

3. MARCO TEÓRICO

3.1.

Materia prima

Residuo de vacío I (producto de fondo) Viscosidad a 100 ºC : 45,98 cst

3.2.

Producción

Aceite desasfaltado (Bright stock), 79 Aceite libre de compuestos resinoso –asfaltenicos. Viscosidad a 100 ºC : 25,0 Cst. Asfalto, 21 %: compuesto de alta viscosidad y alto peso molecular (de su mezcla con extractos se obtiene el cemento asfaltico)

La desasfaltizacion por propano es un proceso de extracción por solventes, para la Separación de materiales asfalticos de las facciones pesadas del petróleo. Este proceso generalmente se utiliza para tratar los productos residuales de unidades de vacío a atmosféricas. El propano es el solvente empleado por excelencia para el desestatizado, pero puede también usarse con etano o butano para ajustar las propiedades del solvente.

3.3.

Propano

El porqué de su extraordinario empleo se debe a sus propiedades de fraccionamiento, y es el más popular de los solventes utilizados en las unidades desasfaltizadoras , desparafinadoras en las refinerías que producen aceites lubricantes. El propano tiene tres grandes ventajas en comparación con otros solventes:  

 

Es un producto usualmente disponible como resultado de la refinación de crudos livianos, por lo tanto, este es relativamente barato. El enfriamiento de la mezcla aceite–propano puede realizarse simplemente por vaporización de algún solvente reduciendo así sensiblemente los costos por enfriamiento. La velocidad de filtración es relativamente alta debido a la menor viscosidad, aún a bajas temperaturas. Por otro lado, el propano proporciona una diferencia bastante grande, entre la temperatura de filtración y el punto de escurrimiento del aceite desparafinado. Por ejemplo, para alcanzar el punto de escurrimiento de – 20 ºC la mezcla aceite–propano ha sido enfriada a unos –30/35ºC.

En el rango de 40 a 60 ºC, disuelve muy bien las parafinas, pero esta solubilidad disminuye con el aumento de la temperatura hasta la temperatura crítica del propano (96,8 ºC), donde todos los hidrocarburos se vuelven insolubles. En el rango de 40 a 96,8 ºC, los asfaltenos de alto peso molecular y las resinas son ampliamente insolubles en propano. La alimentación se pone en contacto entre 4 y 8 volúmenes de propano líquido a la temperatura de operación deseada. La fase de extracto contiene entre 15 y 20% en peso de aceite siendo el resto solvente. Cuanto más pesada sea la alimentación, mayor será la relación propano/aceite requerida.

La torre de desasfaltizado de propano opera a una presión suficientemente alta como para mantener el solvente en fase líquida. Eso es usualmente alrededor de 500 psig (34,5 bar). El asfalto recuperado del refinado puede ser mezclado con otros asfaltos para hacer combustibles pesados o utilizado como alimentación de la unidad de coking. El aceite pesado recuperado del residuo de vacío se llama Bright stock. Es un producto de alta viscosidad, que posteriormente procesado, se utiliza para la formulación de aceites lubricantes pesados para camiones, automóviles, y aviones. Uno de los factores más importantes en esta unidad, es la relación propano/carga, con que se alimenta al contador de discos rotatorios y las condiciones de operación del mismo; todas estas características han sido suministradas por R.W.C en sus bases para diseño para la unidad que nos ocupa.

3.4.

Descripción de la unidad

El residuo de fondo de la unidad de vacío I , es almacenado en el TK-501 es bombeado por la P-501, cuyo flujo recibe un primer mezclado con propano liquido

proveniente del D-501,luego esta mezcla a temperatura regulada ingresa a la T501. Por otra parte, un flujo de propano líquido ingresa directamente en la parte inferior de la columna (T-501). En la T-501 el propano fluye hacia arriba produciéndose la extracción diferencial, propano/aceite, por la parte superior y propano asfalto por la parte inferior del contactor. Mediante calentamiento por vapor en la parte superior de la columna, se controla la temperatura de la cabeza y por consiguiente, el grado de separación del aceite/asfalto. Cuando mayor la temperatura de cabeza, tanto menor la cantidad de asfalto arrastrado por la cabeza, pero simultáneamente aumenta también la perdida de aceite que arrastra el asfalto hacia el fondo. La T-501 o contactor de discos rotatorios (CDR) tiene el rotor con velocidad variable para poder obtener eficiencias altas de extracción en un amplio rango de diferentes condiciones de operación. La mezcla asfalto/propano del fondo de la T-501, es calentada y luego vaporizada en la T-504, donde se recupera el propano por la cabeza y el producto de fondo se envía a la T-505 donde se recupera los últimos vestigios de propano y por el fondo, el producto asfaltico a almacenaje mediante la P-504. El propano del aceite desasfaltizado se lo separa en dos etapas de evaporación, una primera en la T-502 (Torre Flash), mediante calor suministrado por el re boiler I-503. El producto de cabeza, luego de enfriarse y condensarse en el E-503, se lo acumula en D-501 (acumulador de propano). El producto de fondo de la T-502 aumenta a la parte superior de la T-503 (Stripper de aceite desasfaltizado), donde se remueven los últimos vestigios de propano por la cabeza y por el fondo el aceite desasfaltizado a almacenaje mediante la P- 503. El propano recuperado de los dos strippers (T-503 y T-505), previamente se separa su condensado en el D-502, y de aquí se envía a un pequeño acumulador de donde succiona el compresor de propano (C-501) que luego de pasar por el condensador E-505, se junta con el propano proveniente de la T502 para entrar en el acumulador de propano (D-501). Finalmente, se dispone del recipiente colector (D-504) conectado a todas las Válvulas de alivio del sistema, tales como la del CDR y otras instaladas principalmente en el circuito de solvente. Los vapores son venteados en el D-504 y el aceite separado es bombeado por la P-504-A al sistema de recuperación de aceites. 3.5.

Condiciones de operación del CDR (t-501)

Relación propano /aceite.

Temperatura, ºF Presión, PSIG Rendimiento operación

11.4/1 CABEZA 140-170 600

FONDO 100-140 615 78% vol.

3.6.

Discos rotatorios

Son elementos que tienen como misión generar un íntimo contacto radial entre la corriente ascendente y la descendente, fundamentalmente de los líquidos ubicados entre dos anillos fijos y la envolvente de la Extractora. Es decir, en este tipo de extractora el contacto es vertical y radial. Seguramente cobra importancia su actividad con cargas pesadas y caudales bajos (velocidades bajas). Su sentido de giro acompaña el ingreso tangencial de la carga

3.7.

Influencia de la condiciones operativas

Operar esta Unidad, como su nombre lo indica, la misión es desasfaltar la carga, es decir precipitar el Asfalto y las resinas de la Carga, y obtener un aceite base en calidad. La operación de este proceso está regida por dos variables:

 Relación Propano/carga  Temperatura de extracción

3.7.1. Relación Propano/Carga

Cuando se aumenta la relación, se potencia el poder solvente y se incrementa el rendimiento en aceite desasfaltado (DAO). Si se sigue aumentando, el rendimiento sigue aumentando pero ya en el DAO con presencia de resinas se aumenta la densidad, la viscosidad, el residuo carbonoso y el color y aumento del Índice de refracción (IR). Esta “calidad” de DAO es candidata a tener problemas en las Unidades de refinación: Extracción con Furfural y Desparafinación con Solventes. El asfalto producto de este aumento de la Relación, tendrá Puntos de ablandamiento más altos y Penetración más baja. Cómo se contrarresta este efecto de la Relación? , Con un incremento de la temperatura en la cabeza de la Torre Extractora, incrementando el ∆T entre cabeza y fondo. Se ha potenciado la selectividad y de esta manera se despejan las resinas hacia el asfalto. Se optimiza el rendimiento de DAO para una calidad mejor.

En general un aumento en la Relación con el correspondiente incremento de temperatura de la parte superior, resultará en un mejoramiento de la selectividad y un DAO de calidad superior.

3.7.2. Temperatura de extracción

Las condiciones operativas en las torres de extracción son las siguientes:

Es una variable importante, como complemento a la Relación. Al igual que en la Destilación tendremos un gradiente de temperatura a lo largo de la Torre extractora. Por lo tanto son muy significativos las temperaturas de la cabeza y el fondo de la Torre. A diferencia de la Torre de destilación

Desde la carga a la cabeza la temperatura crece Desde la carga al fondo la temperatura decrece

Así caracterizado se tendrán en el interior de la Torre extractora dos corrientes liquidas * una desde el fondo a la cabeza enriquecida en aceite. * una corriente descendente rica en asfaltos

3.8.

usos

El crudo desasfaltado (DAO) se utiliza como materia prima para una unidad de craqueo catalítico el residuo asfaltico (fondo de alquitrán). Solamente puede usarse para Producir aceites pesados para asfalto o como materia primaria para el Combustible de baja calidad.

3.9.    



Ventajas

Bajos costos operacionales y de inversión. Aprovechamiento de componentes de mayor valor comercial. Reducción de compuestos de azufre, nitrógeno de la mezcla. Bajo nivel de contaminantes metálicos Ni y, V estas sustancias actúan Como venenos para los catalizadores de craqueo: el vanadio destruye a la sepiolita (parte activa de los catalizadores de ruptura catalítica). La demanda de coque de petróleo, para USO en la producción de Electrodos.

4. CONCLUSIONES EL Incremento de la temperatura de cabeza, disminuirá el rendimiento y la viscosidad del aceite des asfaltado, disminuyendo la temperatura de cabeza, aumentará el rendimiento y viscosidad del aceite desasfaltado. La capacidad de operación de la torre T-501 (CDR), puede considerarse como una variable pues si la carga es demasiado alta o demasiado baja, se afecta la especificación de los productos.

5. BLIOGRAFÍA https://es.pdfcoke.com/presentation/168789540/Desasfaltizacion-No-3 https://es.pdfcoke.com/doc/60373551/Planta-de-Aceites-Lubricantes https://edoc.site/planta-de-aceites-lubricantes-pdf-free.html https://es.pdfcoke.com/document/250190137/Lubricant-Es https://es.pdfcoke.com/doc/49330953/DESASFALTACION