Evaluación técnico económica para convertir una unidad de isomerización de butanos a isomerización de pentanos y hexanos
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Abstract
This paper describes the development of a simulation analysis of the transformation process and the changes in operating conditions required to convert a process unit that isomerizes n-butane to a unit that can also isomerize light naphtha (C5/C6). In order to it was necessary to evaluate the reaction kinetics of both processes, and the conditions to favor the isomerization of both n-butane and the paraffin of C5 and C6. The construction of the reactor’s simulation considering the kinetics, was fundamental for defining the performance of the unit under current conditions and opportunities for optimization, as well as the performance of the unit comparing with light naphtha (C5/C6) processing. In addition, the optimal operating conditions of the unit, the configuration of the reactors and determination of the use of recirculation was obtained to benefit the increase in the conversion, seeking an increase in the octane number RON (Research Octane Number) above 80. The simulation level allowed evaluating reactor capacity and space velocity (LHSV), hydraulics and heat transfer in heat exchange equipment, as well as the entire hydraulics and distillation profile of the stabilizer column, considering the top and bottom of the circuit. All this made it possible to identify bottlenecks and solve problems associated with raw material changes; It also allowed defining the optimum operating range without exceeding the unit's integrity windows, allowing a reliable and safe operation
Resumen en español
Este trabajo describe el desarrollo de un análisis por simulación del proceso de transformación y los cambios de condiciones de operación requeridos para convertir una unidad de proceso de isomerización de n-butano a una unidad que también pueda isomerizar nafta liviana (C5/C6). Para esto fue necesario evaluar la cinética de reacción de ambos procesos y las condiciones para favorecer la isomerización tanto de n-butano como las parafinas de C5 y C6. La construcción de la simulación de los reactores teniendo en cuenta la cinética fue fundamental para definición del desempeño de la unidad en condiciones actuales y oportunidades de optimización, como también el desempeño de dicha unidad frente a un procesamiento de nafta liviana (C5/C6), además se obtuvieron las condiciones óptimas de operación de la unidad, la configuración de los reactores y determinación de uso de recirculación para favorecer el aumento en la conversión, buscando un incremento del índice de octano RON (Research Octane Number) por encima de 80. El nivel de simulación permitió evaluar la capacidad de los reactores, la velocidad espacial (LHSV), la hidráulica y la transferencia de calor en equipos de intercambio de calor, además de la hidráulica y perfil de destilación de la columna estabilizadora, teniendo en cuenta los circuitos de cima y fondo. Todo esto posibilitó la identificación de aspectos críticos para el proceso y la solución a problemas asociados a los cambios de materia prima. Así mismo se definió el rango de óptimo de operación sin sobrepasar las ventanas de integridad de la unidad, permitiendo una operación confiable y segura.