Tesis doctoral de Yris Kenelma González Triana
El hidrotratamiento de gasoléo es uno de los procesos de refinación, sometido a mejora continuas, en el ámbito de la creciente demanda del diesel y el incremento de las restricciones ambientales. En este marco, las nuevas tendencias de este proceso se dirigen a proponer nuevos esquemas de procesamiento, cuyo desarrollo requieren disponer de modelos que coadyuven a predecir la caracterización de las corrientes involucradas. En el desarrollo de modelos de procesos que traten fracciones pesadas, como el gasóleo, la limitante es la falta de detalle molecular, que ofrecen las técnicas de análisis de mayor aplicación, como la cromatografía de gases o espectrometría de masa. Una solución alternativa es reconstruir el detalle molecular aplicando estrategias de agrupamiento continuo, que consisten en definir a priori una función de distribución continua, que refleje la composición de un grupo de moléculas respecto a una variable de interés fácilmente cuantificable. En tal sentido en este trabajo se desarrolló una metodología para la caracterización de un fracción pesada del petróleo, desde el enfoque del agrupamiento continuo, que ha sido aplicada a un modelo cinético predictivo del proceso de hidrotratamiento de gasóleo, mediante el desarrollo de tres módulos, i) el desagrupamiento de la alimentación de acuerdo a la estrategia continua, ii) la evaluación de la transformación de las reacciones principales con un balance molar discreto-continuo, iii) la predicción de las propiedades importantes para la caracterización del gasóleo hidrotratado. En este orden, se abordan los objetivos que persiguieron estos módulos, separadamente. El modulo de desagrupamiento de la alimentación, se planteó como un problema de reconstrucción molecular, mediante la aplicación de una estrategia de agrupamiento continuo respecto al número de carbono, que conllevo a la predicción de la composición molecular del gasóleo, con una función de distribución tipo gamma, cuyos parámetros se estiman en base la reconciliación de los datos disponibles del análisis global (curva de destilación y densidad). El módulo de balance molar, se desarrolló mediante un modelo cinético pseudomogeneo discreto continuo, para una red de reacción principal de hidrodesulfuración e hidrogenación, que permite predecir la composición continua del producto, con un detalle analítico suficiente para su posterior caracterización. Y finalmente en el módulo de caracterización, se propuso predecir dos propiedades importantes para la caracterización en los derivados del petróleo, como es la curva de destilación y la densidad. En el caso de la primera, se simula la curva de destilación stsm d86 como una cadena de destilaciones de instantáneas, con la combinación de balances de materia y leyes de equilibrio líquido vapor para mezclas continuas. Y la segunda propiedad, la densidad, se estimó como una extrapolación de su concepto en un comportamiento discreto, aunado a las relaciones de peso molecular y volumen molar promedio de cada familia de compuestos. Esta metodología se apoya en: i) datos experimentales, como las propiedades de la corriente de alimentación (curva de destilación astmd86, densidad, composición por familia), ii) condiciones de operación del proceso de hidrotratamiento (temperatura, presión, velocidad espacial, catalizador: tipo y densidad), y iii) datos bibliográficos (bases de compuestos para cada familia, propiedades físicas de dichos compuestos, constantes cinéticas).
Datos académicos de la tesis doctoral «Caracterización de las corrientes del reactor de proceso de hidrotratamiento de gasóleo para su aplicación a un nuevo modelo cinético predictivo«
- Título de la tesis: Caracterización de las corrientes del reactor de proceso de hidrotratamiento de gasóleo para su aplicación a un nuevo modelo cinético predictivo
- Autor: Yris Kenelma González Triana
- Universidad: Politécnica de Madrid
- Fecha de lectura de la tesis: 08/07/2008
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- José Ignacio Zubizarreta Enriquez
- Tribunal
- Presidente del tribunal: ángel Santos García
- Luis María Marzo rodrigo (vocal)
- Andrés Santiago Arévalo martínez (vocal)
- José Luis Martínez del pozo (vocal)