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Definición de un modelo de evaluación y operación con cargas de composición variable para la unidad de generación de hidrógeno U-4650 de la refinería de Barrancabermeja

Resumen

Las unidades de hidrotratamiento de diésel y gasolina, son importantes dentro del proceso de producción de combustibles limpios en el complejo industrial refinería de Barrancabermeja de ECOPETROL S.A. El método utilizado para la producción de hidrógeno es el reformado de metano con vapor o vapor-reformado. Este es el proceso llevado a cabo en la unidad U-4650, de la refinería de Barrancabermeja de ECOPETROL S.A. En la actualidad la unidad U-4650 se alimenta con Gas Guajira (GG), el cual tiene una concentración de metano de hasta un 98%, favoreciendo la producción de hidrógeno de alta pureza. Dentro de las políticas de la refinería de Barrancabermeja ECOPETROL S.A., se ha planteado reemplazar el gas Guajira (GG) por el gas Cusiana (GC), como carga a la unidad de producción de hidrógeno, debido a que el agotamiento del pozo y la demanda para uso domiciliario a nivel nacional impiden seguir con la actual carga de la unidad. Sin embargo, el GC presenta un contenido de metano mucho más bajo que el GG, lo que afecta la producción de hidrógeno de alta pureza. En la primera fase de este trabajo, se planteó la estructuración de una herramienta informática que permita la evaluación actual de la unidad constituyendo la base para la realización de una segunda herramienta informática que permita evaluar y predecir los parámetros óptimos de operación a diferentes composiciones de carga para gas Cusiana. El estudio se enfocó en la generación de hidrógeno dada en los equipos; horno reformador (H-4651) y convertidor de alta temperatura (HR-4652), ya que en éstos se lleva a cabo la conversión de Gas Natural. Los resultados de la simulación se validaron usando datos históricos de la empresa en una ventana de tiempo de 24 meses para GG y 12 dias para GC, máximo lapso de carga para este último.