Disseño de una unidad de purificación de propileno FCC

Identificador:  TFG:2329

Handle: https://hdl.handle.net/20.500.11797/TFG2329

Autores:  Armengol Profitós, Marina

Resumen:
La empresa BASF SONATRACH PropanChem, S.A., ubicada en el polígono industrial Entrevies de Tarragona quiere instalar una unidad de lavado de propileno FCC en su planta de deshidrogenación de propano. Este corriente de propileno FCC proviene de un proceso de cracking catalítico y tiene una composición del 75% de propileno, un 22% de propano y un 3% de impurezas las cuales deben ser eliminadas. Principalmente, el arsénico se encuentra entre estas impurezas y este producto supone un veneno muy potente para el catalizador del proceso de deshidrogenación de la planta. Así pues, se ha tenido que diseñar un sistema de purificación de la corriente FCC que llega a la planta de Tarragona mediante barco desde Castellón. Se ha diseñado una serie de 3 adsorbidores en serie por los que se hace pasar la corriente de propileno a una temperatura de 25ºC y una presión de 18 bar, eliminándose así las impurezas de la corriente, esto se puede realizar gracias a los diferentes adsorbentes que son alúminas y que se encuentran en cada uno de los adsorbidores. En el primer adsorbidor eliminarán los compuestos oxigenados, los mercaptanos y el agua de la corriente de propileno; seguidamente en el segundo adsorbidor se producirá la adsorción del arsénico; y finalmente en el último adsorbidor es eliminarán el CO y CO2. Pasado el período de aproximadamente un mes, estos adsorbidores se encontrarán ya saturados, es decir, no podrán adsorber más compuestos, así pues, estos deberán ser regenerados. La regeneración tendrá lugar mediante un proceso llamado Temperature Swing Adsortion, este proceso se realiza mediante un ciclo de desadsorción a una temperatura más elevada que la adsorción para cambiar el equilibrio y conseguir que los compuestos adheridos al adsorbente, pasen al corriente de nitrógeno gas que circulará por la columna. De este modo, se ha realizado el diseño de los diferentes equipos requeridos para el proceso, excepto del horno, el cual es necesario para calentar el nitrógeno requerido para la regeneración. Dentro del sistema de adsorción se ha diseñado una bomba centrífuga que se encargará de impulsar el propileno FCC que es almacenado en el Parque de Tanques Exteriores hasta los adsorbidores en planta. Para el sistema de regeneración, se ha diseñado un compresor centrífugo que hace que el nitrógeno circule en un ciclo cerrado durante la regeneración. Este debe ser enfriado antes de volver a entrar en el compresor, así pues, se ha diseñado también un intercambiador de carcasa y tubos que disminuirá la temperatura de la corriente de nitrógeno que es recirculado. También se ha realizado el diseño del sistema de control de toda la planta y del sistema de tuberías. Además, se ha hecho también un estudio de impacto ambiental para determinar qué efecto causará en el medio la implantación de este proyecto y determinar las medidas a emprender. Para garantizar la seguridad en todo momento, se ha utilizado la metodología HAZOP para identificar los peligros y las situaciones de riesgo dentro del sistema de operación de la planta. Finalmente, para evaluar la viabilidad económica que supondrá la aplicación de este proyecto, se ha hecho un estudio económico en el que se han calculado dos indicadores económicos como son el Valor Actual Neto (VAN) y la Tasa Interna de Retorno (TIR), obteniéndose un valor de 29 millones de euros y un 41.5%, respectivamente. También se ha hecho un estudio de sensibilidad económica para ver cómo afectarán pequeñas variaciones en algunos de los ítems considerados en el balance económico.