Metodología estándar para estimar los puntos de corte y rendimientos en las unidades de destilación del circuito refinador venezolano

Abstract

En el presente Trabajo Especial de Grado se desarrolló una metodología para estimar puntos corte comerciales en las unidades de destilación del Circuito PDVSA. El estudio fue realizado para la unidad atmosférica 4 (CD4) de la Refinería de Cardón en el Circuito Refinador Paraguaná. La necesidad de determinar nuevos puntos de corte, obedece a las diferencias que se observan entre los rendimientos presentados en los Modelos Operacionales de las refinerías del circuito, el Modelo Nacional de Operación (MNO) y la realidad. El desarrollo de nuevos puntos de corte permitirá actualizar los ensayos de crudos en los modelos de Programación Lineal de la refinería, Mejorando la programación mensual, reduciendo los ajustes que deben realizarse en el modelo y aprovechando el costo de oportunidad asociado al desempeño de la refinería. Los puntos de corte de esta unidad fueron desarrollados a partir de rendimientos reales de la unidad en el período comprendido entre Julio y Agosto del año 2001. Con estos rendimientos, conocimiento de la alimentación y el us o del sistema PAssMan Ver. 4.0 se estimaron puntos de corte que reprodujeran la realidad operacional basándose en promedios diarios de los rendimientos a la salida de la unidad. Adicionalmente como una vía alternativa, se estimaron factores de ajuste de calidad de fraccionamiento que están incluidos en las nuevas facilidades del sistema PAssMan para el fraccionamiento comercial. El cálculo de estos puntos de corte día a día, permitió generar data histórica de los mismos, evaluando su comportamiento para un período representativo de operación de la unidad y dando como resultado un set de puntos de corte que permitieron calcular cortes ficticios ó Swing Cut, entre los cortes actuales y de esta manera lograr una mejor simulación de los rendimientos de la unidad. La base del uso de los Swing Cut, es proveer un método conveniente para indicar que un corte o partes de un corte (que no se obtiene físicamente en la unidad, en este caso el Swing) sea combinado con otro corte liviano o pesado adyacente. La ventaja de que el corte Swing sea repartido entre las dos fracciones permite ajustar los rendimientos por adición de masa o volumen. Los factores de ajuste de calidad de fraccionamiento LFQ y HFQ, fueron calculados en base a los puntos de corte actuales de la unidad, e igualmente sobre la base de rendimientos diarios. Estos factores de ajuste tratan de simular la ineficiencia de la columna en su operación, en este sentido fueron calculados por ensayo y error ajustando los rendimientos a la realidad operacional simulando el solapamiento entre los mismos. Los Swing Cut desarrollados permitieron ajustar los rendimientos obtenidos a la salida de PAssMan con los rendimientos reales en la planta; presentando desviaciones menores al 10% en la mayoría de los casos. Las desviaciones encontradas para algunas de las fracciones durante la validación responden a la intervención de varios factores. En primer lugar, el crudo procesado, L26, es una mezcla compuesta por 8 crudos y no se conocía con exactitud la formulación, en este caso se asumió una formulación que reprodujera la gravedad API real. Además existe una alta variabilidad de la alimentación a esta unidad, lo que impacta directamente sobre los rendimientos y en tercer lugar existen factores que tienen que ver con la logística de operación y la misma formulación del crudo, factores que no pudieron ser cuantificados en este estudio. Para el caso de los factores de calidad de fraccionamiento, los resultados obtenidos mostraron desviaciones mayores que las reportadas con el uso de la metodología anterior y poca correlación entre las desviaciones. Estas diferencias se deben principalmente a que estos factores son sensibles a los puntos de corte utilizados y a los cambios frecuentes en la alimentación. En base a este estudio los Swing Cuts proporcionan una metodología para la estimación de puntos de corte comerciales que aporta flexibilidad en función de los cambios de alimentación.