Evaluación del desempeño térmico e hidráulico del horno tipo cabina HS-101 de la Unidad de Destilación Primaria, Refinería Talara

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dc.contributor.advisorCastillo Valdiviezo, Pascual Ancelmo
dc.contributor.authorRodríguez Herrera, Jorge Arturo
dc.date.accessioned2023-11-09T18:41:12Z
dc.date.available2023-11-09T18:41:12Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractEl presente trabajo de investigación se evaluó mediante los software de simulación Aspen Hysys y Aspen Exchanger Design and Rating (EDR), el desempeño térmico e hidráulico del horno tipo cabina de la Unidad de Destilación Primaria (HS-101) bajo las nuevas condiciones de operación de la Refineria Talara. El estudio se dividió en 4 etapas. En la primera etapa se recopiló información teórica concerniente al diseño, simulación y operación de hornos de refinerías, esto permitió conocer los parámetros apropiados para monitorear la operación óptima de hornos de proceso. Luego, se realizó la validación de la simulación del horno HS-101 de Refinería Talara bajo condiciones de diseño, 90.000 BPD Crudo Talara, encontrandose que el modelo representa de forma apropiada el compartimiento del horno. Posteriormente, el modelo se sometió a la nueva carga (95.000 BPD) y dieta de crudo de la nueva Refinería Talara, hallandose, en lineas generales, que este equipo presenta un comportamiento apropiado desde el punto de vista térmico e hidráulico. Finalmente, se realizó un análisis transitorio sobre la temperatura de pared de tubo del horno, encontrandose el tiempo de seguridad apropiado al que debe ajustarse en el sistema interlock como parte del fallo seguro de este equipo.
dc.description.tableofcontentsÍNDICE DEDICATORIA ....................................................................................................................................ii AGRADECIMIENTO...........................................................................................................................iv ÍNDICE.................................................................................................................................................v ÍNDICE DE FIGURAS....................................................................................................................... viii INDICE DE TABLAS...........................................................................................................................ix RESUMEN...........................................................................................................................................x ABSTRACT.........................................................................................................................................xi 1. INTRODUCCIÓN............................................................................................................................ 1 1.1. ANTECEDENTES............................................................................................................... 1 1.2. Marco teórico ...................................................................................................................... 7 1.2.1. Hornos de procesos........................................................................................................ 7 1.2.2. Zona Radiante ................................................................................................................ 8 1.2.2.1. Quemadores ............................................................................................................... 9 1.2.2.2. Quemadores combinados......................................................................................... 10 1.2.2.3. Sistema de Gestión de Quemadores (BMS). ............................................................ 11 1.2.2.4. Tubos radiantes ........................................................................................................ 12 1.2.2.5. Refractario ................................................................................................................ 14 1.2.2.6. Escotillas de inspección (Peep Doors)...................................................................... 15 1.2.2.7. Escotilla de explosión (Explosion Doors) .................................................................. 15 1.2.3. Zona Convectiva ........................................................................................................... 16 1.2.3.1. Serpentín de vapor ................................................................................................... 17 1.2.3.2. Sopladores de hollín ................................................................................................. 18 1.2.3.3. Chimenea.................................................................................................................. 18 1.2.4. Tipos de Hornos............................................................................................................ 19 1.2.5. Eficiencia Témica de un Horno de Proceso .................................................................. 22 1.2.5.1. Calor total suministrado. ........................................................................................... 22 1.2.5.2. Pérdida de calor........................................................................................................ 23 1.2.6. Diseño de un Horno de Proceso ................................................................................... 26 1.2.6.1. Diseño Sección Radiación ........................................................................................ 26 1.2.6.2. Equivalente de la superficie plana fría ...................................................................... 26 1.2.6.3. Factor de intercambio ............................................................................................... 26 1.2.6.4. Transferencia de calor convectivo en zona radiante................................................. 28 1.2.6.5. Ratio total de transferencia de calor. ........................................................................ 29 vi 1.2.6.6. Balance Térmico de la Sección Radiante. ................................................................ 30 1.2.6.7. Temperaturas............................................................................................................ 31 1.2.6.8. Diseño de Sección Convección ................................................................................ 32 1.2.6.9. Transferencia de calor convectivo. ........................................................................... 32 1.2.6.10. Radiación de Gases de Combustión......................................................................... 33 1.2.6.11. Radiación desde paredes de refractario. .................................................................. 34 1.2.6.12. Coeficiente Global de Transferencia......................................................................... 35 1.2.6.13. Tubos aletados. ........................................................................................................ 36 1.2.6.14. Diseño de Chimenea. ............................................................................................... 36 1.2.6.15. Quemadores. ............................................................................................................ 36 1.2.6.16. Sección Convección. ................................................................................................ 36 1.2.6.17. Chimenea y Damper. ................................................................................................ 37 1.2.6.18. Tiro............................................................................................................................ 38 1.2.6.19. Presión de Horno. ..................................................................................................... 38 1.2.6.20. Tamaño de la chimenea............................................................................................ 39 1.2.7. Control Operativo de Hornos de Proceso ..................................................................... 39 1.2.7.1. Quemadores ............................................................................................................. 39 1.2.7.1.1. Quemador Principal .................................................................................................. 39 1.2.7.1.2. Quemador Piloto ....................................................................................................... 39 1.2.7.2. Tiro............................................................................................................................ 39 1.2.7.3. Presión positiva......................................................................................................... 40 1.2.7.4. Air Leakage............................................................................................................... 40 1.2.7.5. Instrumentación ........................................................................................................ 41 1.3. JUSTIFICACIÓN............................................................................................................... 44 1.4. PROBLEMA...................................................................................................................... 45 1.5. HIPÓTESIS....................................................................................................................... 45 1.6. Objetivos........................................................................................................................... 45 1.6.1. Objetivo General ........................................................................................................... 45 1.6.2. Objetivos específicos .................................................................................................... 45 2. MATERIALES Y MÉTODOS................................................................................................. 47 2.1. Instrumentación ................................................................................................................ 47 2.2. Métodos y técnicas ........................................................................................................... 47 3. RESULTADOS.............................................................................................................................. 53 4. DISCUSIÓN.................................................................................................................................. 57 5. CONCLUSIONES ......................................................................................................................... 60 vii 6. RECOMENDACIONES................................................................................................................. 62 7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.............................................................................................. 63 8. ANEXOS....................................................................................................................................... 68 ANEXO 1. EVALUACIÓN TÉRMICA E HIDRÁULICA DE TULSA HEATERS (2004)....................... 69 ANEXO 2. RESULTADOS CASO DE EVALUACIÓN 1: 67% vol NAPO – 33% vol ONO................. 71 ANEXO 3. RESULTADOS CASO DE EVALUACIÓN 2: 27% VOL ALBACORA, 40% VOL NAPO, 33% VOL TALARA............................................................................................................................ 77 ANEXO 4. RESULTADOS CASO DE EVALUACIÓN 3: 60% VOL NAPO, 40% VOL TALARA........ 83 ANEXO 5. RESULTADOS CASO DE EVALUACIÓN 4: 100% VOL NAPO...................................... 89
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dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14414/19441
dc.language.isoes
dc.publisherUniversidad Nacional de Trujillo. Fondo Editorial
dc.publisher.countryPE
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectHORNO DE PROCESO::Ingeniería Química
dc.subject.ocdehttps://purl.org/pe-repo/ocde/ford#1.00.00
dc.titleEvaluación del desempeño térmico e hidráulico del horno tipo cabina HS-101 de la Unidad de Destilación Primaria, Refinería Talara
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersion
renati.advisor.dni17895893
renati.advisor.orcid0000-0003-2257-776X
renati.author.dni47878689
renati.discipline531026
renati.jurorMoncada Albitres Luis Orlando
renati.jurorEsquerre Pereyra, Paul Henrry
renati.jurorZamalloa Barrera, Jorge Guillermo
renati.jurorCastillo Valdiviezo, Pascual Ancelmo
renati.levelhttp://purl.org/pe-repo/renati/level#tituloProfesional
renati.typehttp://purl.org/pe-repo/renati/type#tesis
thesis.degree.grantorUniversidad Nacional de Trujillo. Facultad de Ingeniería Química
thesis.degree.nameIngeniero Químico
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