Optimización energética en la planta Hidrotratamiento de Nafta vía el método Pinch: Refinería Talara

Simple item page
dc.contributor.advisorLoyola Carranza, Wilber Alamiro
dc.contributor.authorLezama Vargas, Jorge Rafael
dc.contributor.authorMendoza Navarro, Juan Carlos
dc.date.accessioned2024-12-12T14:54:35Z
dc.date.available2024-12-12T14:54:35Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractSe planteó realizar un análisis pinch al actual tren de intercambio de calor de la Unidad Hidrotratadora de Naftas de la Nueva Refinería Talara, con ello se buscó determinar: el punto pinch para la optimización energética de la unidad, las cantidades de energía que no se aprovecha con la actual red de intercambio de calor, la disminución de emisión de gases de efecto invernadero en CO2 equivalente que se tendría al aprovechar esta energía, y los costos, mediante un análisis económico, que supondría la implementación del tren de intercambio de calor rediseñado, para ello se recopilaron datos de las hojas técnicas, balances de masa y energía, P&ID, PFD, etc para caracterizar las corrientes de proceso y poder realizar la metodología pinch; lo anterior permitió proponer una red de intercambio de calor que mejora la recuperación de energía en la unidad . Los resultados mostraron: un punto Pinch de 148 °C, 4.27 MW de energía que no se aprovecha con la actual de red de intercambio de calor, que se puede disminuir 591,612.1 t CO2/año al hacer un mejor uso de la energía como resultado de un menor consumo de servicios como vapor, agua de enfriamiento y energía eléctrica, y que se puede generar un ahorro de 186,019.2 USD/año con la red de intercambio de calor que se propuso, con un tiempo de recuperación del capital invertido menor a 0.5 años. Palabras claves: Hidrotratamiento, método Pinch, refinería, calor específico, intercambiador, energía disponible, delta de temperatura mínimo. ABSTRACT A pinch analysis was proposed to be performed on the current heat exchange train of the Naphtha Hydrotreater Unit of the New Talara Refinery, with this we sought to determine: the pinch point for the energy optimization of the unit, the amounts of energy that are not used with the current heat exchange network, the reduction in greenhouse gas emissions in equivalent CO2 that would occur by using this energy, and the costs, thr ough an economic analysis, that would involve the implementation of the redesigned heat exchange train. For this, data were collected from the technical sheets, mass and energy balances, P&ID, PFD, etc. to characterize the process streams and to be able to carry out the Pinch methodology; the above allowed us to propose a heat exchange network that improves energy recovery in the unit. The results showed: a pinch point of 148 °C, 4.27 MW of energy that is not utilized with the current heat exchange network, that 591,612.1 t CO2/year can be reduced by making better use of energy as a result of lower consumption of services such as steam, cooling water and electricity, and that savings of 186,019.2 USD/year can be generated with the proposed heat exchange network, with a payback time for the invested capital of less than 0.5 years. Keywords: Hydrotreatment, Pinch method, Refinery, Specific heat, Heat exchanger, Available energy, Minimum temperature delta.
dc.description.tableofcontentsÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN........................................................................................................ 1 1.1. REALIDAD PROBLEMÁTICA.......................................................................... 1 1.2. ANTECEDENTES ................................................................................................ 1 1.3. MARCO TEORICO.............................................................................................. 7 1.3.1. DESCRIPCION DEL PROCESO................................................................ 7 1.3.2. ANÁLISIS PINCH ...................................................................................... 14 1.4. JUSTIFICACIÓN ............................................................................................... 16 1.5. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA............................................................... 17 1.6. HIPOTESIS ......................................................................................................... 17 1.7. OBJETIVOS........................................................................................................ 17 1.7.1. Objetivo general........................................................................................... 17 1.7.2. Objetivos Específicos................................................................................... 17 2. MATERIAL Y METODO......................................................................................... 18 2.1. MATERIALES………………………………………………………………... 18 2.2. MÉTODO - ETAPA PRELIMINAR................................................................. 18 2.3. ETAPA 1: Reconocimiento de corrientes de proceso....................................... 18 2.4. ETAPA 2: Obtención de información de las corrientes que se utilizan en el proceso.................................................................................................................. 19 2.5. ETAPA 3: Elección del ΔTmínimo inicial......................................................... 20 2.6. ETAPA 4: Elaboración de diagrama de intervalos de temperatura .............. 20 2.7. ETAPA 5: Elaboración del Diagrama en Cascada........................................... 21 2.8. ETAPA 6: Elaboración del gráfico de curvas compuestas.............................. 22 2.9. ETAPA 7: Establecimiento de la cantidad de intercambiadores de calor ..... 25 2.10. ETAPA 8: Sugerencia de intercambio de calor por encima y por debajo del punto de mínimo consumo de energía (Pinch).................................................. 25 2.11. ETAPA 9: Planteamiento preliminar de la red de intercambiadores............ 26 2.12. ETAPA 10: Diseño definitivo del diagrama de flujo que integra energéticamente el proceso. ................................................................................ 27 2.13. ETAPA 11: Análisis económico.......................................................................... 27 3. RESULTADOS Y DISCUSIONES........................................................................... 31 3.1. RESULTADOS.................................................................................................... 31 3.1.1. ETAPA PRELIMINAR ...................................................................................... 31 3.1.2. ETAPA 1: Identificación de las corrientes de proceso..................................... 33 III 3.1.3. ETAPA 2: Obtención de información de las corrientes................................... 34 3.1.4. ETAPA 3: Selección del ΔTmínimo inicial........................................................ 34 3.1.5. ETAPA 4: Elaboración del diagrama de intervalos de temperatura. ............ 35 3.1.6. ETAPA 5: Elaboración del Diagrama de Cascada........................................... 37 3.1.7. ETAPA 6: Elaboración de las curvas compuestas ........................................... 39 3.1.8. ETAPA 7: Definición de la cantidad de intercambiadores de calor............... 42 3.1.9. ETAPA 8: Formulación de intercambio encima y debajo del Pinch.............. 42 3.1.10. ETAPA 9: Planteamiento preliminar de la red de intercambiadores. ........... 42 3.1.11. ETAPA 10: Diseño final del diagrama de flujo integrado energéticamente.. 45 3.1.12. ETAPA 11: Análisis económico.......................................................................... 47 3.2. DISCUSIÓN DE RESULTADOS ...................................................................... 52 4. CONCLUSIONES...................................................................................................... 53 5. RECOMENDACIONES............................................................................................ 54 6. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ..................................................................... 55 7. ANEXOS ..................................................................................................................... 57
dc.formatapplication/pdf
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14414/23055
dc.language.isospa
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.subjectTECHNOLOGY::Hidrotratamiento, método Pinch, refinería, calor específico, intercambiador, energía disponible, delta de temperatura mínimo
dc.subject.ocdehttps://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.04.00
dc.titleOptimización energética en la planta Hidrotratamiento de Nafta vía el método Pinch: Refinería Talara
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersion
renati.advisor.dni17805579
renati.advisor.orcid000-0002-8527-6115
renati.author.dni45796336
renati.author.dni46174584
renati.discipline531026
renati.jurorMoncada Albitres, Luis Orlando
renati.jurorEsquerre Pereyra, Paul Henry
renati.jurorNomberto Torres, Rosa Elizabeth
renati.jurorLoyola Carranza, Wilber Alamiro
renati.levelhttps://purl.org/pe-repo/renati/level#tituloProfesional
renati.typehttps://purl.org/pe-repo/renati/type#tesis
thesis.degree.grantorUniversidad Nacional de Trujillo. Facultad de Ingeniería Química
thesis.degree.nameIngeniero Químico
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
TESIS FINAL_LEZAMA Y MENDOZA-3.pdf
Size:
14.18 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description:
Download
Collections
Tesis de Ingeniería Química