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

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dc.contributor.advisorAvellaneda Vargas, Fredy Augusto
dc.contributor.advisorCelis Cornejo, Carlos Mauricio
dc.contributor.authorVillabona Guerrero, Pedro David
dc.date.accessioned2024-03-04T00:47:51Z
dc.date.available2020
dc.date.available2024-03-04T00:47:51Z
dc.date.created2020
dc.date.issued2020
dc.description.abstractEl 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.
dc.description.abstractenglishEthylene, monomer used in polyethylene production, is made through pyrolysis also known as paraffin thermal cracking. Kinetics models with molecular schemes found in literature are based on experimental design to predict product distribution from the reaction. Some of them were gathered and used in this work for ethane-propane mixtures modeling in a Thermal Reactor Furnace in Aspen HYSYS simulator, in order to set a scenario to increase productivity in the Refinery of Barrancabermeja and assess the impact of conducting this practice in the Ethylene II process. Historical data and real time process variables were gathered initially such as operating temperatures, pressures, feedstock, and chemical composition essential to reactor modeling process. Subsequently, preliminary trials and tests were held with the aim of seeking the most accurate model and validate other theoretical assumptions, which leads to alternative suggested ethane-propane mixtures scenarios (in the proportion of 95/5, 85/15, 70/30, and 50/50 % wt.) and the operation of the furnaces at several reaction temperatures (1450°F to 1510°F). For the purpose of evaluate the heavy hydrocarbons effect entrained to the feedstock when ethane-propane mixtures are generated, a molecular kinetic model for ethane-propane-butane (n-butane in less proportion, 4% wt.) is used in this work. The proposed simulation predicts in a very accurate way pyrolysis gas chemical species composition for ethane-propane furnace feedstock, but overestimating the propylene concentration due to the theoretical assumptions. The results shown in this paper are of great interest since many several production scenarios studies in the Refinery of Barrancabermeja can be assessed.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería Química
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/40533
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectPirolisis
dc.subjectSimulación
dc.subjectHYSYS
dc.subjectGreen Oil
dc.subjectSteam Cracking
dc.subjectCinética
dc.subjectButano
dc.subjectHidrógeno
dc.subjectAcetileno
dc.subjectButadieno.
dc.subject.keywordPyrolysis
dc.subject.keywordSimulation
dc.subject.keywordHYSYS
dc.subject.keywordGreen Oil
dc.subject.keywordSteam Cracking
dc.subject.keywordKinetics
dc.subject.keywordButane
dc.subject.keywordHydrogen
dc.subject.keywordAcetylene
dc.subject.keywordButadiene.
dc.titleEvaluación 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
dc.title.englishEffect of ethanepropane mixtures available as feed to the thermal reactor furnaces of the ethylene ii unit of the grenecia refinería de barrancabermeja.*
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestria
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