Análisis de alternativas de incremento en la producción de hidrógeno a partir de la simulación de la operación del horno de reformado catalítico y del tren de precalentamiento de la u-4650 de la gerencia refinería Barrancabermeja

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dc.contributor.advisorLaverde Cataño, Dionisio Antonio
dc.contributor.authorMartinez Gonzalez, Oscar Emilio
dc.date.accessioned2024-03-04T00:09:50Z
dc.date.available2018
dc.date.available2024-03-04T00:09:50Z
dc.date.created2018
dc.date.issued2018
dc.description.abstractLa unidad U-4650 de la GRB genera de hidrógeno a partir de la reacción entre metano y vapor en presencia de un catalizador de Ni-Al2O3. La GRB utiliza este hidrógeno en el hidrotratamiento para la producción de diésel de bajo azufre. La U-4650 se encuentra en su final de corrida, por lo cual su capacidad se ha mantenido alrededor de 79%; un incremento en H2 conllevaría a aumentos en la generación de diésel y en el margen de refinación. En el presente trabajo se analiza la superficie operacional de la U-4650 a partir de una simulación del sistema horno-tren de precalentamiento, validada con datos históricos (años 2010-2018). Según los resultados, los históricos presentan 2 esquemas operativos representativos de la operación de la unidad; el esquema 1 se caracteriza por presentar operaciones que conducen a mayores valores de producción de hidrógeno. Los dos esquemas operativos exhiben una tendencia decreciente en la producción de hidrógeno con el avance del tiempo, asociada al ensuciamiento de los equipos de intercambio de calor. Por otra parte, la simulación desarrollada para el sistema reporta tendencias para los flujos de metano e hidrógeno en concordancia con la literatura. Las pruebas estadísticas t y F confirmaron la aceptación de las medias y las varianzas entre los históricos y la simulación. La obtención de la superficie operacional consideró cinco variables operacionales, conduciendo a la definición de los niveles adecuados para la elevación de la generación de H2 en la planta U-4650. La aplicación de las tendencias obtenidas por simulación en la unidad U-4650, condujo a un aumento en la generación de hidrógeno y una elevación en las utilidades por un flujo de diésel adicional en la GRB.
dc.description.abstractenglishHydrogen is produced in GRB refinery by the U-4650 unit, in which steam vapor reforming is applied using a NiAl2O3 catalyst. The hydrogen is utilized in hydrotreating diesel fractions to produce low-sulfur fuel. The U-4650 operation is in end-of-run condition and therefore its capacity of production has been limited to about 79%; a rising in H2 would allow major production of low-sulfur fuel and refinery margin improvement. Herein operational surface of U-4650 was analyzed by a simulation of the reforming furnace, which was validated with plant historical data (years 2010-2018). According to results, two operation modes were enclosed in historical data; operation mode 1 was characterized by major levels of hydrogen production. The two operation modes showed a decreasing tendency in hydrogen production with time due to fouling of heat transfer equipment. By the other hand, the simulation developed for the reforming furnace predicted tendencies for both methane and hydrogen flows that were in agreement with literature reports. Statistical tests t and F confirmed the null hypothesis of no difference between simulation results and data. Operational reforming surface was explored by considering five variables, yielding an appropriate surface region for the increase in hydrogen production in U-4650 unit. A test-run was carried out at plant level reporting an increase in the capacity of the U-4650, with the corresponding rising in the low-sulfur fuel production in the hydrotreating unit of the GRB.
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/20.500.14071/39092
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.subjectReformado
dc.subjectHidrógeno
dc.subjectMetano
dc.subjectKmean
dc.subjectSimulación
dc.subjectSuperficie Operacional.
dc.subject.keywordReforming
dc.subject.keywordHydrogen
dc.subject.keywordMethane
dc.subject.keywordKmean
dc.subject.keywordSimulation
dc.subject.keywordOperational Surface
dc.titleAnálisis de alternativas de incremento en la producción de hidrógeno a partir de la simulación de la operación del horno de reformado catalítico y del tren de precalentamiento de la u-4650 de la gerencia refinería Barrancabermeja
dc.title.englishAnalysis of alternatives of increase in hydrogen production from the simulation of the operation of the catalytic reforming furnace and the preheating train of the u-4650 of the barrancabermeja refinery management
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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