Diseño de una estrategia de control para la disminución de desvios de hidrógeno de alta pureza hacia el cabezal de gas en la unidad de hidrotratamiento de combustibles HDT de la refinería de Barrancabermeja-Ecopetrol S.A.

Abstract

Para la producción de combustibles amigables con el medio ambiente, Ecopetrol S.A. cuenta con las unidades de hidrotratamientos de combustibles HDT, las cuales generan una significativa cantidad de hidrógeno de alta pureza (19 MPCED) a través de la unidad de generación U4650, parte de este hidrógeno se pierde debido a la estrategia de control actual para la regulación de presión en la succión del compresor C4702 de la unidad de hidrotratamiento de diésel U4700. Este trabajo propone realizar el diseño de una estrategia de control PID, que regule la capacidad de carga en la unidad de generación de hidrógeno de alta pureza U4650 para suministrar el flujo requerido para los procesos de hidrotratamiento de combustibles, así disminuir las variaciones en la presión de succión del compresor C4702 y de esta manera, evitar el envío constante de hidrógeno hacia el cabezal de gas combustible de la refinería de Barrancabermeja. Se presenta una metodología completa para desarrollar modelos experimentales a través de cambios tipo escalón (test) en planta real, se utiliza MATLAB® como herramienta computacional para la identificación y la validación de los modelos. Posteriormente se implementan los modelos en el DCS de las unidades de hidrotratamiento junto a tres diferentes estrategias de control, con las cuales, en modo simulación, se realizan comparaciones cualitativas y cuantitativas de su desempeño, finalmente se concluye con una estimación del impacto económico potencial si se implementan dichas estrategias.