Creation date in repository: 2020-01-31

Abstract: El objetivo principal de este proyecto es el de diseñar conceptualmente dos Unidades de Concentración de Gases con un grado de detalle suficiente para poder compararlas económicamente y, por lo tanto, decidir cuál de ellas es más rentable. En primer lugar, se tomará como referencia la Unidad utilizada en la refinería Repsol de Tarragona, que se configura a partir de un conjunto de dos absorbedores y un stripper que trabajan entre 10 y 11 bar. En segundo lugar, se diseñará una alternativa con la premisa de una reducción de equipos en comparación con la opción de Repsol. Así pues, se sustituirá el conjunto absorbedor/stripper por una sola columna de destilación desetanitzadora a costa de un aumento de presión hasta los 38 bar. El diseño de ambas Unidades se ha realizado a partir del programa simulador Aspen HYSYS y se ha complementado a partir de un estudio energético hecho a través del software Aspen Energy Analyzer. El estudio ha mostrado que, por un lado, solo es posible la integración energética en el caso de la configuración Absorbedor/Stripper pero que, por el otro lado, la configuración Desetanitzadora consume menos servicios auxiliares que esta primera Finalmente, se ha hecho una evaluación económica comparativa entre las dos alternativas. La inversión inicial requerida durante el primer año del proyecto sería más grande en el caso de la configuración Desetanitzadora, puesto que el coste de los equipos es 2.20 millones de euros más elevado a causa de la presurización del sistema. En la misma línea, a pesar de que la configuración Desetanitzadora consume menos servicios auxiliares, la configuración Absorbedor/Stripper gasta 2.80 millones de euros menos en costes de producción anuales. Por lo tanto, se puede prever –y se confirma con el método del Valor Actual Neto- que la configuración Absorbedor/Stripper utilizada por Repsol es más rentable que la alternativa propuesta. The aim of this project is to conceptually design two Gas Concentration Units in sufficient detail to be able to compare them economically and, therefore, decide which one is more profitable. On the one hand, the Gas Concentration Unit currently used at the Repsol refinery in Tarragona will be taken as reference. It is configured from an ensemble of two absorbers and a stripper that works among 10 and 11 bar. On the other hand, an alternative will be designed with the premise of a reduction of equipment in comparison to Repsol's option. Consequently, the ensemble absorber/stripper will be substituted for one deethanizer distillation column that will lead to an increase of pressure to 38 bar. The design of both Units has been performed by using the simulator Aspen HYSYS and has been complemented with an energetic study done through the software Aspen Energy Analyzer. The study has shown that it is only possible to perform an energetic integration in the case of the Absorber/Stripper's configuration; however, the Deethanizer's configuration consumes fewer utilities than the former one. Lastly, economic evaluation and comparison have been done on both configurations. The initial investment required during the first year of the project would be higher in the case of the Deethanizer's configuration, since the cost of the equipment is 2.20 million euros more expensive, due to the higher pressure used in the system. In addition, although the Deethanizer's configuration consumes fewer utilities, the Absorber/Stripper's spends 2.80 million fewer euros on annual production. Therefore, it can be concluded – and confirmed by using the Net Present Value method- that the Absorber/Stripper's configuration used by Repsol is more profitable than the proposed alternative. L’objectiu principal d’aquest projecte és el de dissenyar conceptualment dues Unitats de Concentració de Gasos amb un grau de detall suficient per a poder comparar-les econòmicament i, per tant, dir quina és més rendible. En primer lloc, es prendrà per referència la Unitat utilitzada a la refineria Repsol de Tarragona, que es configura a partir d’un conjunt de dos absorbidors i un stripper que treballen entre 10 i 11 bar. En segon lloc, es dissenyarà una alternativa amb la premissa d’una reducció d’equips en comparació amb l’opció de Repsol. Així, doncs, se substituirà el conjunt absorbidor/stripper per una sola columna de destil·lació desetanitzadora a costa d’un augment de pressió fins als 38 bar. El disseny d’ambdues Unitats s’ha realitzat a partir del programa simulador Aspen HYSYS i s’ha complementat a partir d’un estudi energètic fet a través del programari Aspen Energy Analyzer. L’estudi ha mostrat que, per una banda, només és possible la integració energètica en el cas de la configuració Absorbidor/Stripper però que, per l’altra banda, la configuració Desetanitzadora consumeix menys serveis auxiliars que la primera. Amb tot, s’ha fet una avaluació econòmica comparativa entre les dues alternatives. La inversió inicial requerida durant el primer any del projecte seria més gran en el cas de la configuració Desetanitzadora, ja que el cost de l’equipament és 2.20 milions d’euros més car a causa de la pressurització del sistema. En la mateixa línia, tot i que la configuració Desetanitzadora consumeix menys serveis auxiliars, la configuració Absorbidor/Stripper gasta 2.80 milions d’euros menys en costos de producció anuals. Per tant, es pot preveure –i es confirma amb el mètode del Valor Actual Net- que la configuració Absorbidor/Stripper utilitzada per Repsol és més rendible que l’alternativa proposada.

Subject: Enginyeria química

Language: cat

Work's codirector: Boix Rita, Baltasar

Subject areas: Ingeniería química Chemical engineering Enginyeria química

Department: Enginyeria química

Student: Martí Pozo, Josep

Academic year: 2018-2019

Title in different languages: Diseño de una unidad de concentración de gases de la refinería Repsol Design of a Repsol's refinery gas concentration unit Disseny d'una unitat de concentració de gasos de la refineria Repsol

Work's public defense date: 2019-06-21

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

Keywords: Disseny conceptual, unitat de concentració de gasos, comparació econòmica Conceptual design, gas concentration unit, economical comparison Diseño conceptual, unidad de concentración de gases, comparación econòmica

Confidenciality: No

TFG credits: 12

Title in original language: Disseny d'una unitat de concentració de gasos de la refineria Repsol

Project director: Juarros Bartolín, Helena

Education area(s): Enginyeria química

Entity: Universitat Rovira i Virgili (URV)