Evaluación termohidráulica del sistema de intercambiadores de calor de la sección de recuperación de vapores de una unidad de craqueo catalítico fluidizado (FCC)

Abstract

El presente proyecto surge de la necesidad presentada por la empresa Venezolana de Proyectos Integrados (VEPICA), para evaluar los intercambiadores de calor de la sección de recuperación de vapores (SRV) de una unidad de craqueo catalítico fluidizado (FCC) ante el aumento de flujo de la corriente de alimentación a la unidad. Adicionalmente se requiere implementar una herramienta de programación para el diseño y evaluación de intercambiadores de calor de tipo tubos y carcasa para procesos que manejen fluidos líquidos, y de este modo estudiar la influencia de distintas variables de operación en los parámetros de caída de presión y coeficiente global de transferencia de calor, principalmente. En tal sentido, este Trabajo Especial de Grado tiene como objetivo fundamental evaluar termohidráulicamente el sistema de intercambiadores de calor de la SRV de la unidad de FCC estudiada y el desarrollo de una herramienta para el diseño y evaluación de intercambiadores de calor de tubos y carcasa, haciendo uso de hojas de cálculo en Microsoft Excel y de la programación de algoritmos en el lenguaje de programación Visual Basic for Applications. Para la evaluación del sistema de intercambiadores de calor, se empleó el software HTRI y se comparó el funcionamiento de los equipos a condiciones actuales de flujo y a las nuevas condiciones. Los resultados obtenidos a partir de estas evaluaciones indican que, el sistema de intercambiadores de calor evaluado no puede soportar la nueva carga de alimentación, por lo cual, es necesario realizar modificaciones estructurales a los equipos, ya sea variar el espaciado de deflectores, el número de pasos por los tubos o colocar otro intercambiador para operar en serie o en paralelo. Con respecto a la validación de la herramienta de programación realizada, se emplearon los datos de dos de los intercambiadores de la unidad de FCC en estudio, y se compararon los resultados obtenidos con los arrojados por el software HTRI para el estudio de los mismos equipos. Al comparar ambos resultados se concluye que la herramienta de programación arroja resultados aceptables. Los valores obtenidos sirvieron de soporte para realizar la validación del programa, en base al objetivo fundamental del mismo, el cual busca estudiar, de una forma aproximada pero realista, la influencia de distintas variables de operación en la transferencia de calor en intercambiadores de tubos y carcasa.