Creation date in repository: 2019-12-12

Abstract: Debido a la alta demanda mundial de betún asfáltico, ASESA, líder nacional en la producción de éste, se plantea realizar un revamping de la unidad para aumentar su carga en un 30%. Por eso, se ha de comprobar que tanto las unidades como los equipos del proceso sean capaces de trabajar en condiciones óptimas con la nueva carga. La zona convectiva y de precalentamiento de aire está diseñada para recuperar cerca de un 35% de energía gracias al aprovechamiento del calor que portan los humos a alta temperatura obtenidos en los hornos de la refinería. En la zona convectiva se precalienta el crudo antes de su paso por el horno atmosférico y, además, se sobrecalienta vapor para ser usado en la zona de stripping. Seguidamente, se precalienta el aire para mejorar la eficiencia de los hornos de la refinería. Cabe destacar que los analizadores de oxígeno en chimenea están marcando un 13% de oxígeno frente al 3% que marcan en la salida de los hornos. Esto plantea que exista una entrada de aire en la unidad y que pueda estar afectando negativamente al intercambio de calor tanto en la zona convectiva como en la zona de precalentamiento de aire. En el presente proyecto se estudia la mejora de estas dos zonas, realizando un modelo matemático que valida las condiciones de diseño actuales, así como prevé las nuevas condiciones de operación con un 30% de carga aumentada. Además, se proponen mejoras en el diseño de la zona convectiva, en concreto de la sección de crudo, así como nuevas mejoras para la planta realizando la ingeniería básica de éstas. Finalmente, se evalúan los riesgos mediante un análisis HAZOP y se cuantifica la inversión y la viabilidad económica del proyecto. Due to the high global demand of asphalt, ASESA, the biggest producer in Spain, plans on increasing production by 30% on its plant. To this end, each process unit has to be examined to determine whether it can work satisfactorily under the new conditions. The convective and air preheating zone is designed to use up to 35% of the energy provided by burning fuel in the refinery’s furnaces, via the produced flue gas. In the convective zone, a stream of crude oil is heated prior to the atmospheric furnace’s radiation zone. There is also a stream of vapour which is superheated in order to be used in the stripping columns of the process. The remaining energy of the fumes is used to heat air in order to improve combustion efficiency in the furnaces. Presently, it is to be noted that the oxygen composition readings in the chimney, subsequent to the air preheater to extract the combustion fumes, mark 13% versus the 3% read at the furnace exit. This suggests that an undue ambient air entrance to the unit that can negatively affect the heat exchange, in the convective zone and/or the air preheater. This project studies the improvement of these two process units, constructing a mathematical model that validates the present operating conditions in order to accurately predict their behaviour under conditions of 30% augmented flow. Also, modifications are suggested and calculated to improve the convective zone’s performance, as well as other improvements with their basic engineering. Finally, the project is evaluated in terms of risk assessments through the HAZOP method and also to quantify inversions and economic viability. A causa de l'alta demanda mundial de betum asfàltic, ASESA, líder nacional en la producció d'aquest, es planteja realitzar un revamping de la unitat per augmentar la seva càrrega en un 30%. Per això, s'ha de comprovar que tant les unitats com els equips del procés siguin capaços de treballar en condicions òptimes amb la nova càrrega. La zona convectiva i de preescalfament d'aire està dissenyada per recuperar prop d'un 35% d'energia gràcies a l’aprofitament de la calor que porten els fums a alta temperatura obtinguts en els forns de la refineria. A la zona convectiva es preescalfa el cru abans del seu pas pel forn atmosfèric i, a més, es sobreescalfa vapor per ser utilitzar a la zona de stripping. Seguidament, es preescalfa l'aire per millorar l'eficiència dels forns de la refineria. Cal destacar que els analitzadors d'oxigen en xemeneia estan marcant un 13% d'oxigen davant del 3% que marquen a la sortida dels forns. Això planteja que hi hagi una entrada d'aire a la unitat i que pugui estar afectant negativament a l'intercanvi de calor tant a la zona convectiva com a la zona de preescalfament d'aire. En aquest projecte s'estudia la millora d'aquestes dues zones, realitzant un model matemàtic que valida les condicions de disseny actuals, així com preveu les noves condicions d'operació amb un 30% de càrrega augmentada. A més, es proposen millores en el disseny de la zona convectiva, en concret de la secció de cru, així com noves millores per a la planta realitzant l'enginyeria bàsica d'aquestes. Finalment, s'avaluen els riscos mitjançant un anàlisi HAZOP i es quantifica la inversió i la viabilitat econòmica del projecte.

Subject: Enginyeria química

Language: spa

Subject areas: Ingeniería química Chemical engineering Enginyeria química

Department: Enginyeria Química

Student: Redecillas Mulero, Albert

Academic year: 2017-2018

Title in different languages: Revamping de la zona convectiva y de precalentamiento de aire de combustión (DEKA) de los hornos de proceso de una refinería de petróleo Revamping of the convective zone and combustion air preheater (DEKA) of the process' furnaces of an oil refinery Revamping de la zona convectiva i de preescalfament d'aire de combustió (DEKA) dels forns de procès d'una refineria de petroli

Work's public defense date: 2018-06-20

Access rights: info:eu-repo/semantics/openAccess

Keywords: Revamping, zona convectiva, precalentador de aire Revamping, convective zone, air preheater Revamping, zona convectiva, precalentador d'aire

Confidenciality: No

TFG credits: 12

Title in original language: Revamping de la zona convectiva y de precalentamiento de aire de combustión (DEKA) de los hornos de proceso de una refinería de petróleo

Project director: Vendrell Ciurana, Josep Maria

Education area(s): Enginyeria Química

Entity: Universitat Rovira i Virgili (URV)