Ingeniería de Procesos de Refinación y Petroquímicos (sede Barrancabermeja)

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ASEGURAMIENTO DE LA FILOSOFIA DE OPERACION Y CALIDAD DEL GAS NATURAL DE CARGA A UNIDADES DE PRODUCCION DE HIDROGENO Y USUARIOS DE 600PSIA MEDIANTE USO DE GAS RESIDUAL DE TURBOEXPANDER
(Universidad Industrial de Santander, 2022-11-12) Domínguez Vargas, Alexander; Godoy Ruiz, Carlos Augusto; Guerrero Amaya, Hernando; Rodríguez, Jorge Ernesto; López Giraldo, Luís Javier; Ramírez Caballero, Gustavo Emilio
Con la aplicación de la propuesta y gracias a los datos y corridas de la unidad al recibir el gas de cusiana en la planta de Turboexpander, es factible una filosofía de operación para asegurar y mantener el balance de la unidad con respecto al recibo y suministro del gas a todos los usuarios, alcanzando beneficios importantes para la refinería de Barrancabermeja, como el aumento de la recuperación de etano, el etileno, el aumento en la recuperación de C2+, el aumento de la producción de hidrogeno, el mejoramiento en la calidad del gas combustible disminuyendo así la huella de carbono. Son valores agregados que aumentara el flujo de caja de la GRB. También queda demostrado que es asegurable el control de calidad del gas para usuarios de 600 psia, para lo cual procesaremos el gas cusiana en la planta de Turboexpander y entregaremos un gas de alta confiabilidad y de la mejor calidad aumentando la vida útil de los equipos al consumir un gas de altísima calidad. Realizado todo esto con los equipos y procesos dispuestos para tal fin y ya existentes de manera que garantice suministro, es necesario participar en el aseguramiento del proyecto de compra he instalación de la unidad compresora para reforzar gas residual a usuarios de 600 psig consiste en el cambio de la unidad compresora ya existente por una de mayor compresión y capacidad de flujo.
Estudio técnico económico para la producción de aceite desparafinado que permita obtener base lubricante parafínica pesada mediante el cargue del destilado pesado de la U-130 en la unidad U-1200 MEC del Departamento de Parafinas y Fenol de la Refinería de Barrancabermeja
(Universidad Industrial de Santander, 2022-11-03) Jiménez Serna, Pablo Cesar; Plazas Vesga, Cristian Dario; Muvdi Nova, Carlos Jesús; Ramírez Caballero, Gustavo Emilio; Guerrero Amaya, Hernando
El presente proyecto de investigación evaluó la alternativa de usar el destilado parafínico pesado, proveniente de la U-130 de destilación al vacío, que en la actualidad se encuentra direccionado al cabezal de gasóleo de la Refinería, como carga a la U-1200 MEC del Departamento de Parafinas y Fenol, tomando como base su caracterización fisicoquímica y el potencial de transformación, con el objeto de procesarlo para producir una nueva base lubricante que cumpla con los requerimientos del mercado, generando valor agregado al poder convertirse en un nuevo integrante del portafolio de productos de Ecopetrol S.A. Para el desarrollo del proyecto se empleó una metodología de tipo experimental, cuantitativa y analítica, realizando corridas de prueba a escala piloto en la U-4100 de desparafinado de bases lubricantes, de donde se obtuvieron diversas muestras que fueron posteriormente analizadas en el laboratorio de la Refinería. Los resultados obtenidos nos permiten inferir el uso del destilado parafínico pesado como carga a la U-1200 de donde el aceite desparafinado obtenido posee el potencial de convertirse en una base lubricante, reduciendo con esto la generación de corrientes de menor valor al darle una segunda opción de uso. Al utilizar el DPP es posible incrementar en un 30% la producción de base lubricante parafínica media al mes del Departamento de Parafinas y Fenol, lo cual se podría traducir en un ingreso monetario de 2,8 MUSD/mes aproximadamente.
EVALUACIÓN DEL PERFIL DE TEMPERATURAS EN LA PIRÓLISIS DE ETANO Y SU EFECTO SOBRE RENDIMIENTO HACIA ETILENO.
(Universidad Industrial de Santander, 2022-09-08) Buitrago Gómez, Edwin; Arias Rodríguez, Mauricio; Baldovino Medrano, Victor Gabriel; López Giraldo, Luís Javier; Godoy Ruiz, Carlos Augusto; Ramírez Caballero, Gustavo Emilio
La pirólisis se realiza a altas temperaturas, mayores a 1100 °F, la reacción se lleva a cabo en presencia de vapor de agua como diluyente, el cual ayuda a disminuir la presión parcial de las cadenas de hidrocarburos y a homogenizar y transportar el calor al interior de cada tubo del horno reactor. Son múltiples las variables que afectan la pirolisis, en este trabajo de investigación se define al perfil de temperatura en un horno de pirólisis, como la trayectoria de temperaturas que sigue el gas a través de toda la longitud del tubo en la zona radiante del horno. El intervalo del perfil de temperatura estudiado se limita en el rango de 1100-1525 °F. Los resultados obtenidos fueron alcanzados mediante la realización de 3 corridas en un horno reactor de planta en donde se propuso una nueva distribución de quemadores en servicio para generar un nuevo perfil de temperatura en los tubos de la zona radiante en el horno de pirólisis. Los resultados evidenciaron un aumento en el rendimiento hacia etileno, Hidrogeno y metano del orden del 1-2% mol; adicional, y de forma colateral hubo una disminución en la severidad (temperatura de piel) sobre los últimos tubos de la zona de radiación en el hogar del horno de pirólisis. Para contrastar los resultados obtenidos en las 3 corridas, se diseñaron y ejecutaron 10 simulaciones en Aspen Hysys con diferentes configuraciones de suministro de calor, encontrando resultados de simulación similares a los de las corridas del horno de pirólisis.
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.
Propuesta de un modelo predictivo para monitorear el cumplimiento de las especificaciones del asfalto tipo exportación por grado de desempeño PG en GRB, aplicando análisis e inferencia de datos y correlación estadística
(Universidad Industrial de Santander, 2022-09-08) Barrera Jaimes, Sandra Milena; Mercado Ojeda, Ronald Alfonso; Martínez Rey, Ramiro; Ramírez Caballero, Gustavo Emilio; Baldovino Medrano, Victor Gabriel
En este trabajo se evaluó la calidad del asfalto grado desempeño (PG), desde un enfoque de la ciencia de datos; esto a través del estudio de las correlaciones estadísticas para la estimación de parámetros reológicos, físicos y mecánicos a partir del análisis de bases de datos existentes de la GRB. Para el desarrollo del proyecto, el modelamiento se realizó por medio del software MATLAB, aplicando machine learning con un algoritmo de aprendizaje automático, específicamente aprendizaje no supervisado por medio del algoritmo SVD. El objetivo principal del aprendizaje no supervisado es encontrar patrones en los datos de entrada que indiquen características potenciales; para luego aplicar las correlaciones a lugar y posteriormente poder obtener las predicciones de las propiedades correspondientes al estudio de la calidad del asfalto PG. Inicialmente se realizó un pretratamiento de datos y luego se aplicó aprendizaje no supervisado, donde los resultados que se desean obtener del modelo se conocían previamente, y estos se usaron como datos de entrenamiento (validación). En este modelo se trabajó con dos tipos de datos; datos de entrenamiento provenientes de una matriz conformada por las caracterizaciones de asfalto PG tipo exportación, y datos de prueba conformados por una matriz proveniente de analítica del asfalto tipo exportación en GRB. Para la validación del modelo se usó una matriz de datos de la cual se lograron predecir 4 propiedades del asfalto en la etapa de interés PAV (envejecimiento a largo plazo), etapa III de la caracterización asfalto grado PG 64-22. Las propiedades que se lograron predecir fueron: Temperatura de falla Asfalto Residuo PAV, Módulo Reológico a 64°C, Asfalto Residuo PAV, Rigidez a -12°C, Asfalto Residuo PAV y m(t) a -12°C, Asfalto Residuo PAV.
Simulación de la limpieza con gas etileno caliente en los intercambiadores ER2203/04/05 de la planta de polietileno I, refinería Barrancabermeja
(Universidad Industrial de Santander, 2022-09-09) Ricardo Chavez, Jair; Martínez Rey, Ramiro; Ramírez Caballero, Gustavo Emilio; Duarte Duarte, Diana Paola
En este proyecto se planteó la propuesta de un nuevo sistema de limpieza de remoción de suciedades en los intercambiadores E2203/4/5 de la Unidad de Polietileno I de la Refinería de Barrancabermeja, empleando la herramienta Aspen Hysys V10 y su matriz virtual, se obtuvieron los parámetros necesarios para evaluar la alternativa como opción confiable y segura para los trabajadores de la Unidad. Como primera medida se obtuvo el factor de ensuciamiento, elemento crucial para la simulación rigurosa de los intercambiadores E2203/4/5. Gracias a los datos de planta, datasheet de los equipos se realizó la simulación del sistema de limpieza propuesto, se analizó la caída de presión necesaria y el flujo masico del gas de etileno de purga para el propósito de la limpieza, por último se propuso como tal los isométricos para la construcción de las tuberías necesarias del sistema de limpieza y el funcionamiento como tal del sistema de limpieza sobre cada intercambiador junto con los parámetros a seguir en la apertura y cierre de válvulas como mecanismo en la remoción de grasa de dichos equipos.

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