Modelo de optimización para torres de destilación basado en Assays de crudos

Abstract

La optimización en el proceso de destilación de hidrocarburos tiene como objetivo obtener productos con las mejores características, maximizar rendimientos y margen de ganancias, cumpliendo requerimientos mínimos de calidad. Dentro del proceso de planeación de la producción en la unidad de destilación el assay de crudos cumple un papel importante para el ajuste de condiciones operacionales; por ende, se formula un modelo matemático de optimización a partir de la información suministrada en los assays. Dicho modelo busca encontrar los rangos de temperatura en donde es posible obtener los máximos rendimientos de Nafta, Jet y Diésel cumpliendo con algunas restricciones de calidad para dichos combustibles. Para la construcción del modelo se analizaron los assays de los crudos Castilla Blend, Magdalena, South Blend y Vasconia, se realizó un ajuste utilizando trazadores cúbicos de las curvas TBP y propiedades respecto al rendimiento, se codificó en Excel el cálculo del rendimiento y propiedades promedio de cada combustible en rangos continuos de temperatura y mediante el Solver de Excel se estructuró el modelo de optimización utilizando el rendimiento acumulado en función de las temperaturas como función objetivo, las temperaturas inicial y final del corte como las variables de decisión y los requerimientos comerciales de las propiedades del combustible analizado como las restricciones del modelo. El modelo de optimización no converge, debido a que no es posible obtener el máximo rendimiento que cumpla con todas las restricciones; se realizó un análisis de las iteraciones, seleccionando la más cercana al cumplimiento de las restricciones comerciales con rendimientos aceptables. Finalmente se concluye que el modelo es válido para aplicar en cualquier torre, conociendo el perfil físico químico del crudo y las temperaturas de los cortes para realizar la predicción de propiedades del destilado.