Definición de condiciones operacionales para aumentar la producción de etano-etileno a partir de la pirólisis de mezclas de propano en la planta de etileno ii de la GRB

Abstract

En el presente trabajo se estudia si es posible establecer y bajo qué condiciones operacionales, la pirólisis de mezclas de etano-propano y propano puro en un horno-reactor térmico (HRT) diseñado, originalmente, para pirólisis de etano. Partiendo de modelos cinéticos moleculares planteados por Froment et al., se desarrolló un programa en Matlab para simular la pirólisis de etano, el cual fue abermeja. Se tuvo en cuenta el fenómeno de acumulación de coque y sus efectos sobre el tiempo de operación. Una vez validado el modelo de pirólisis de etano, se incorporó la cinética de la pirólisis de mezclas de etano-propano y propano puro. Dichas simulaciones se realizaron con las especificaciones del diseño mecánico original de los HRT de pirólisis de etano. Los resultados obtenidos indican que es posible llevar a cabo la pirólisis de propano o mezclas de éste con etano en el horno reactor térmico sin realizar modificaciones mecánicas, siempre que la pirólisis se lleve a cabo bajo las condiciones recomendadas. De otro lado, se desarrolló una interfaz para permitir que operadores e ingenieros de la planta puedan usar día a día los modelos desarrollados, aumentar su conocimiento de proceso; permitiéndoles realizar una mejor evaluación de la operación y dar solidez a la toma de decisiones lo que, finalmente, redundará en mayor beneficio para la producción de etileno. Durante el desarrollo del presente trabajo, se hizo evidente que disponer de una herramienta de este tipo permitió identificar que la baja temperatura de entrada de carga a los hornos de pirólisis está afectando negativamente la conversión del etano en etileno, con un margen potencial de ganancias de 7 millones de dólares anuales.