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Evaluación de los efectos de la pirolisis de mezclas etano-propano disponibles como carga hacia los hornos reactores térmicos en la unidad etileno ii gerencia refinería Barrancabermeja

Resumen

El etileno, monómero empleado en la producción de polietileno, es producido mediante pirolisis o craqueo térmico de parafinas. En la literatura existen algunos modelos cinéticos con esquemas moleculares basados en diseños experimentales para predecir el comportamiento o distribución de los productos de dicha reacción. En este trabajo se tomaron de la literatura algunos modelos cinéticos moleculares para el modelamiento de mezclas de etano-propano en el simulador Aspen HYSYS de un Horno Reactor Térmico, con el propósito de plantear un escenario para aumentar la productividad de la refinería de Barrancabermeja; y estudiar el impacto de esta práctica en el proceso de la Unidad de Etileno II. Inicialmente se recopilaron datos históricos y variables de proceso reales, como temperaturas de operación, presiones, flujos de carga, composiciones de la carga, esenciales para el modelamiento de los reactores. Paso a seguir, se realizaron ensayos y modelamientos preliminares con el fin de escoger los modelos y validar los supuestos teóricos a utilizar, ante lo cual se proponen diferentes escenarios de mezclas etano-propano (proporción 95/5, 85/15, 70/30 y 50/50) y operación de los hornos a diferentes temperaturas de reacción (1450°F a 1510°F). Con el propósito de evaluar el efecto de compuestos pesados que son arrastrados a las cargas cuando se producen las mezclas reales de etano-propano, en este trabajo se validó y utilizó un modelo cinético molecular para mezclas etano-propano-butano (n-butano en menor proporción, 4%wt). El modelamiento propuesto en este trabajo predice de forma acertada la composición de las especies químicas del gas de pirolisis para cargas de mezclas etano-propano, sobrestimando la composición de propileno, por causa de las suposiciones planteadas. Los resultados de este trabajo son de gran interés ya que a partir de ellos, puede estudiarse la factibilidad de varios escenarios de producción en la refinería.