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http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/21853
Título : | Diseño y simulación de una torre despropanizadora para el procesamientode gas natural en plantas de fraccionamiento |
Autor : | Albuja Aguirre, Steven Alejandro |
Director(es): | Chuquín Vasco, Daniel Antonio |
Tribunal (Tesis): | Puente Guijarro, César Arturo |
Palabras claves : | GAS NATURAL;PROCESOS DE SEPARACIÓN;DESTILACIÓN;DWSIM (SOFTWARE);TORRE DESPROPANIZADORA |
Fecha de publicación : | 20-dic-2023 |
Editorial : | Escuela Superior Politécnica de Chimborazo |
Citación : | Albuja Aguirre, Steven Alejandro. (2023). Diseño y simulación de una torre despropanizadora para el procesamientode gas natural en plantas de fraccionamiento. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba |
Identificador : | UDCTFC;96T00987 |
Abstract : | The objective of this technical project was to comprehensively address the design and simulation of a depropanizer tower for natural gas processing in fractionation plants. The depropanization process was designed to treat a multicomponent feed of 35000 barrels per day of natural gas liquids. The design of the fractionation column was carried out using abbreviated calculation methods for multicomponent distillation, matter and energy balances, and iterative bubble point/dew point calculations. These engineering calculations allowed determining the operating conditions and column requirements necessary to achieve the desired separation. The design of the depropanizer tower was complemented by simulating the process in DWSIM, using both the simplified model and the rigorous model for distillation columns. The simulation was also used to perform a sensitivity analysis and study the effect of the feed thermal condition on the column performance. The results of the developed design found that the depropanizer tower requires a total of 31 plates operating at a reflux ratio of 2,07 to obtain propane with 97% purity in the distillate. Both manual calculations and process simulation produced similar results for the column design, with a maximum of 6% difference between the values obtained. The sensitivity analysis indicated that the heat required in the reboiler decreases as the steam present in the feed increases. In conclusion, it was possible to design a plate column to produce practically pure propane by multicomponent distillation of liquids from natural gas. Further study of the depropanization process is recommended through the development of additional sensitivity analyses, pilot scale tests, environmental impact assessments and scalability studies. |
Resumen : | El objetivo del presente proyecto técnico fue abordar integralmente el diseño y simulación de una torre despropanizadora para el procesamiento del gas natural en plantas de fraccionamiento. El proceso de despropanización fue diseñado para tratar una alimentación multicomponente de 35000 barriles por día de líquidos del gas natural. El diseño de la columna de fraccionamiento se llevó a cabo usando métodos abreviados de cálculo para destilación multicomponente, balances de materia y energía, y cálculos iterativos de puntos de burbuja/rocío. Estos cálculos de ingeniería permitieron determinar las condiciones de operación y los requerimientos de la columna necesarios para lograr la separación deseada. El diseño de la torre despropanizadora fue complementado mediante la simulación del proceso en DWSIM, empleando tanto el modelo simplificado como el modelo riguroso para columnas de destilación. La simulación también fue usada para llevar a cabo un análisis de sensibilidad y estudiar el efecto de la condición térmica de la alimentación en el funcionamiento de la columna. Los resultados del diseño desarrollado encontraron que la torre despropanizadora requiere un total de 31 platos operando a una relación de reflujo de 2,07 para obtener propano con una pureza del 97% en el destilado. Tanto los cálculos manuales como la simulación del proceso produjeron resultados similares para el diseño de la columna, habiendo un máximo del 6% de diferencia entre los valores obtenidos. El análisis de sensibilidad indicó que el calor requerido en el rehervidor disminuye a medida que aumenta el vapor presente en la alimentación. En conclusión, se logró diseñar una columna de platos para producir propano prácticamente puro mediante la destilación multicomponente de líquidos del gas natural. Se recomienda continuar con el estudio del proceso de despropanización mediante la elaboración de análisis de sensibilidad adicionales, pruebas a escala piloto, evaluaciones de impacto ambiental y estudios de escalabilidad. |
URI : | http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/21853 |
Aparece en las colecciones: | Ingeniero/a Químico/a |
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