Ingeniería de Procesos de Refinación y Petroquímicos (sede Barrancabermeja)

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    Diagnóstico de la estrategia actual de control y evaluación de un lazo de control de concentración para el tanque de desalado de crudo D-253A de la unidad de destilación U-250 de la Gerencia refinería de Barrancabermeja
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-11-16) Torres Amarís, Miguel Ángel; Morales Medina, Giovanni; Guerrero Amaya, Hernando; Mercado Ojeda, Ronald Alfonso
    Los compuestos salinos, así como los contenidos de sedimentos y agua (BSW), de los crudos de alimentación a las refinerías pueden conllevar problemas operacionales por corrosión y taponamientos. Las diferentes sales pueden ser removidas en un desalador por medio de la inyección de soda cáustica, la cual también ajusta el valor de BSW del crudo de salida. El desempeño del desalador puede ser incrementado, por medio de un lazo de control de concentración que manipule este flujo de soda cáustica. El presente documento presenta los resultados más relevantes de un diagnóstico de la estrategia actual de control y la proposición de un lazo de control de concentración de BSW en el desalador D-253A, de la unidad U-250 de la refinería de Barrancabermeja. El diagnóstico fue realizado con base en el análisis de datos históricos, mientras la proposición del lazo de control de concentración fue realizada, por medio de un modelo matemático estadístico y resultados de simulación computacional. Según los resultados, el diagnóstico del desempeño del desalador D-253A muestra que no cumple con el valor del punto de control establecido para el BSW del crudo tratado. Asimismo, el modelo matemático desarrollado reprodujo las tendencias esperadas en planta para las variables de salida contenido de BSW, nivel de hidrocarburos en el agua de salida, temperatura del crudo de salida, caída de presión en el desalador, nivel de agua en el desalador y eficiencia en el retiro de sales. También, la implementación de un lazo de control de concentración en el D-253A condujo a la consecución del punto de control para el BSW. Con lo cual, el lazo propuesto conlleva a la mejora en el desempeño del desalador.
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    Diseño conceptual de un sistema de mezclado en línea para la carga directa de crudo a la unidad U-2100 de la Gerencia Refinería Barrancabermeja
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-09-10) Osma Duarte, Miguel Roberto; González Carvallido, Enildo Nery; Morales Medina, Giovanni; Pacheco Acosta, Rosangela; Barajas Ferreira, Crisostomo; Godoy Ruíz, Carlos Augusto
    La Gerencia Refinería de Barrancabermeja, GRB, presenta oportunidades en la disminución de inventarios de crudos en los tanques de alimentación a las unidades de destilación de crudos; el uso de estos inventarios incrementaría el margen de refinación y disminuiría impuestos anuales. Una alternativa para la eliminación de estos inventarios corresponde a la implementación de un esquema de carga directa a estas unidades. Sin embargo, la carga directa implica el diseño de líneas de conducción de crudo y de un mezclador estático en línea, así como la verificación del cumplimiento de la presión de succión mínima para la bomba de carga a las unidades. En este documento se expone un análisis conceptual que envuelve el diseño de la línea de carga directa, el cálculo de las caídas de presión y la simulación en Aspen Hysys de la alternativa de alimentación directa a la unidad de destilación U-2100. Para lo anterior, los datos históricos de carga con tanque de alimentación fueron recolectados y analizados; asimismo, una simulación en Aspen Hysys validó los resultados de los históricos. El diseño de la línea fue realizado según los valores máximos reportados por los históricos y por la aplicación de balances de masa, de energía mecánica y de ecuaciones semiempíricas para el mezclador estático. También, el diseño conceptual envolvió la proposición de dos lazos de control para la estabilidad de la alimentación por carga directa. Según los resultados, el mezclador estático para el sistema tipo KMS de 10” de diámetro nominal, debe tener una longitud de 100”. La alternativa de cargue directo a la U-2100 conlleva a que la presión de succión de la bomba P-2101, se encuentre por encima de los valores reportados en los datos históricos. Igualmente, los lazos de control propuestos conducen a que la simulación reporte estabilidad ante diferentes perturbaciones.
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    Estrategia operativa de disminución de carga de fondos de vacío, de 30 kbpd a 20 kbpd, durante la operación de la unidad de Demex de la GRB - Refinería del grupo Ecopetrol en Barrancabermeja
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-11-05) Nieves Torres, Juán Manuel; Morales Medina, Giovanni; Morales Salazar, Gabriel; Tristancho, Adrián; López Giraldo, Luís Javier; Barajas Ferreira, Crisóstomo
    Descripción: Ecopetrol S.A. debe reducir la producción de combustóleo y mejorar la calidad de sus productos en sus refinerías de acuerdo con las reglamentaciones de calidad de los combustibles marinos, por tal razón, ha optado por elaboración de crudos con fondos de vacío, a los cuales ha llamado crudos reconstituidos. Por todo lo anterior, se han visto reducidos los fondos de vacío disponibles para procesar en la unidad de Demex de la refinería del grupo Ecopetrol en Barrancabermeja. Dicha unidad, produce como resultado un 48% de fondos pesados, que van hacia el proceso de viscorreducción térmica en Viscorreductora II y un 52% aceite desmetalizado DMO que va como carga a las unidades de craqueo catalítico. Así mismo, esta unidad fue diseñada para una capacidad de procesamiento de hasta 45 kbpd de fondos de vacío, no obstante, en estos momentos la unidad ha sido adecuada para procesar alternadamente solo 30kbpd ó 20 kbpd. Para pasar de 20 kbpd a 30 kbpd, no hay inconveniente, es transparente, pero para pasar de 30 kbpd a 20 kbpd de fondos de vacío, se genera un lucro cesante debido a que hay que apagar la unidad, para lavar el tren fuera de servicio. El presente trabajo busca proponer esquema de interconexión de tuberías que faciliten el lavado de la unidad en línea y evite el lucro cesante de tener que sacar la unidad de servicio, para lavar el tren que queda fuera. La metodología se desarrolla en tres etapas, en la primera, se realiza una justificación técnica o soporte; en la segunda, el diseño de líneas y facilidades asociadas y en la última etapa, una evaluación económica de la alternativa propuesta. Dentro de los principales hallazgos, se evidencia el potencial económico de la alternativa propuesta a través del análisis de indicadores financieros.
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    Factibilidad técnico-económica para el aprovechamiento de la corriente de salida del intercambiador e1114 de la unidad u1110 de tratamiento nafténico como producto terminado en el mercado de bases lubricantes producidos en el departamento de parafinas y fenol de la gerencia refinería Barrancabermeja.
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-11-04) Carmona Pineda, Wilber Alexander; López Giraldo, Luis Javier; Morales Medina, Giovanni; Guerrero Amaya, Hernando; Ramírez Caballero, Gustavo Emilio
    Este trabajo de investigación realiza un estudio técnico-económico para el aprovechamiento de la corriente liviana de bajo azufre de salida del intercambiador E1114 de la unidad U1110 de tratamiento nafténico, como producto terminado en el mercado de bases lubricantes producidas en el departamento de Parafinas y Fenol de la GRB. Inicialmente se determinan las propiedades físicas y químicas de la corriente de salida del intercambiador E1114 de la unidad U1110 de tratamiento nafténico, mediante el análisis de históricos, determinando los rangos de variabilidad y la aplicabilidad de la corriente como base lubricante. Se realiza una simulación del proceso de producción de base parafínica con el software especializado PROII/10.2®. Luego se evalúa el efecto del cambio de la temperatura de promedio ponderado del Lecho (Weight Average Bed Temperatura) WABT en relación con el contenido de azufre, principalmente de la concentración de S de la corriente de salida del Intercambiador E1114. Se determina un rango de temperaturas de operación. Seguidamente, se desarrolla el control de cambios de operación en planta industrial, teniendo en cuenta el rango de temperaturas calculado y la caracterización fisicoquímica en laboratorio del IV, %p azufre y %p saturados. Finalmente, se determina la factibilidad económica de la puesta en marcha de la producción de base parafínica ultraliviana como producto terminado, mediante la herramienta Evaproyect, teniendo en cuenta los costos de operación actuales y los requeridos para la transición operacional, la TIR, el VPN, la relación costo/beneficio con proyecciones a 3 años, y con migración de los datos desde SAP.