Topping

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Trabajo Práctico N° 15
Planta de Destilación Atmosférica (Topping)

INTRODUCCIÓN

La unidad de destilación de crudo (CDU por sus siglas en inglés), también conocida como unidad de topping, o unidad de destilación atmosférica, es la primera etapa en la refinación del petróleo.
Es alimentada cada día con grandes caudales por lo que su tamaño y costos operativos son los mayores de larefinería. Muchas CDU se diseñan para manejar una gran variedad de tipos de crudos. El diseño de la misma se basa en dos escenarios: uno de crudo liviano y otro de crudo pesado. La unidad debe funcionar satisfactoriamente a aproximadamente un 60% del caudal de alimentación de diseño. Los cambios de temperatura estacionales deben tenerse en cuenta también en el diseño porque los puntos de corte de lagasolina pueden variar en 20ºC entre verano e invierno.
La capacidad de las CDU varía desde 10.000 barriles por día (BPD) o 1.400 toneladas métricas por día (tpd) a 400.000 BPD (56.000 tpd). La economía de la refinación favorece unidades grandes. Un buen tamaño de CDU es aquél que puede procesar 200.000 BPD.
La unidad produce materias primas que deben ser procesadas en unidades aguas abajo para lograrproductos de ciertas especificaciones. Esto involucra la eliminación de componentes indeseados como azufre, nitrógeno y metales, y la limitación del contenido de aromáticos.
Productos típicos de esta unidad son:
* Gases.
* Naftaliviana (Light Straight Run Naphtha).
* Nafta pesada (Heavy Naphtha).
* Kerosene.
* Gas oil liviano (GOL) o destilados medios (Diesel).
* Gas oilpesado (GOP o destilados pesados (Atmospheric Gas Oil, AGO).
* Crudo reducido (ToppedCrude).

La destilación de crudo se logra en columnas con extracciones múltiples en las cuales todo el calor se suministra en la alimentación. Los productos son condensados sucesivamente y extraídos como productos laterales a medida que la fracción de vapor caliente de la alimentación sube y se contacta conel reflujo líquido frío que baja por la columna. El reflujo es provisto en la parte superior de la columna mediante el bombeo hacia el plato superior de una fracción del líquido condensado. El reflujo también es provisto en ubicaciones intermedias de la columna mediante circuitos de refrigeración laterales (pumparoundcoolingcircuits). La fracción líquida calienta de la alimentación es despojadacon vapor para eliminarle los hidrocarburos livianos antes de dejar el fondo de la columna.
W.L. Nelson presenta 4 principios fundamentales para la operación de columnas de crudo u otras columnas de extracción múltiple que vale la pena recordar:

1. El rendimiento de un determinado producto es principalmente función de la composición de la mezcla, no del grado de separación.
2. El númerode platos altera sólo ligeramente el rango de ebullición de los productos como está definido por los puntos iniciales y finales de la curva ASTM.
3. El punto inicial de ebullición de los productos laterales siempre es bajo, y debe ser corregido ya sea mediante stripping con vapor o reprocesado.
4. El punto final de un producto lateral es controlado principalmente por la apertura o cierre dela válvula de extracción.

TRATAMIENTO DEL CRUDO

El crudo extraído del yacimiento es sometido a los siguientes procesos:

a) Deshidratación: se realiza en el yacimiento y también en destilería. En la zona del yacimiento se lleva a cabo para no transportar volúmenes de agua no útiles hacia la destilería (factor de costes de transporte). En la destilería, el máximo aconsejado atransportar es del 1% en peso. Básicamente consiste en introducir el petróleo en una torre deshidratadora (torre flash), a determinada presión y temperatura, en la cual se produce una evaporación brusca, separándose el vapor de H2O por cabeza y el crudo por el fondo. Si el crudo será transportado por oleoductos, se debe calentar a 200-250ºC para disminuir su viscosidad, y por tanto reducir la potencia de...
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