Diseño De Columnas De Destilación

DISEÑO DE COLUMNAS DE DESTILACIÓN

La planta de producción de 1,3 Butadieno está conformada por siete columnas de destilación, entre ellas tres columnas de destilación extractiva (C-101, C-102, C-104), dos columnas de destilación convencional (C-106 y C-107), y dos columnas de despojamiento (C-103 y C-105). Por consiguiente, para el diseño y dimensionamiento de las mismas, fue utilizado elpaquete de simulación PROII en conjunto con el paquete de simulación ASPEN PLUS (ASPEN PEP PROCESS LIBRARY), este último como guía de consulta, ya que en el se encuentra simulada la tecnología seleccionada.

• Columnas de Destilación Extractiva
Para el diseño de estos equipos los paquetes de simulación no fueron los apropiados, debido a que la correlación termodinámica necesaria para generarla separación requerida por el proceso es de alta complejidad, por ser una combinación de correlaciones (NRTL-RK). Luego, estos equipos no se diseñaron si no que fueron especificados según la información encontrada en la bibliografía, en adición a ciertos criterios de diseño.

• Columnas de Despojamiento y Destilación convencional
El diseño de estas columnas se llevo a cabo teniendo encuenta una serie de criterios y consideraciones, descritos a continuación.

❖ Se utiliza como correlación termodinámica, el método de actividad para líquidos Non Random Two Liquid (NRTL); ideal para simular el comportamiento de las fases en sistemas parcialmente miscibles, como lo son los sistemas de extracción de compuestos aromáticos o no aromáticos. (PROII Documentation. Thermodynamic manual)❖ Se especifican los componentes claves de la separación, basado en las siguientes definiciones:
Clave pesado (hk)
Es el componente de menor volatilidad relativa entre los compuestos que salen por el destilado y que se halla en una cantidad considerable (mayor al 2%)
Clave ligero (lk)
Es el componente de mayor volatilidad relativa entre los compuestos que salenpor el fondo y que se encuentra en una cantidad considerable (mayor al 2%).
❖ El número de etapas ideales para cada columna es calculado a partir de las etapas reales disponibles en la bibliografía, en conjunto con el cálculo de las eficiencias globales dadas por la correlación de O’Conell. (Véase sección de cálculos tipo para más detalle)
❖ Se estableció una caída de presión de 5 psia entodas las torres, fijando como especificación para la simulación, la presión de tope de las mismas de acuerdo a la información disponible en la bibliografía.
❖ Todos los productos deben cumplir con las especificaciones requeridas por el balance de masa.
❖ Todas las columnas de destilación poseen platos de tipo válvula. Dichos platos son más flexibles a cambios en el flujo de vapor, yaque son platos perforados con grandes aberturas variables (aproximadamente 35-40 mm de diam.) para el flujo del gas. Las perforaciones están cubiertas con capuchas móviles que se elevan cuando aumenta el flujo del gas. A velocidades bajas del vapor aunadas a pequeñas aberturas, la tendencia al lloriqueo en el plato se reduce. A velocidades elevadas del gas, la caída de presión del mismo permanecebaja. treybal
❖ Se asume un flujo cruzado entre el líquido y el vapor que circulan en los platos.
❖ Se estable un espaciado entre platos de 24 plg, valor típico utilizado debido a razones de acceso a los platos para realizar el servicio y manteniemiento pertinente Walas. Para casos especiales, donde la altura de la torre es de gran importancia se utiliza un espaciado de 15 plg. treybal❖ El porcentaje de inundación de las columnas se fija en 80%, siendo éste un valor típico empleado en dichos equipos. treybal
❖ El factor de servicio del sistema se fija en la unidad, debido a que la naturaleza de la mezcla de componentes presenta una tendencia baja a la formación de espuma.
❖ Tempe y presion de diseño
❖ Flujo max
❖ La distancia mínima entre el plato de...