Modelamiento de un hidrocraqueador para gasóleo de vacío colombiano

Abstract

RESUMEN: La extracción de petróleo a nivel mundial ha supuesto la progresiva exploración de yacimientos de crudo más pesados para satisfacer la creciente demanda de derivados específicos. Para el procesamiento de estos crudos han surgido tecnologías emergentes, así como el mejoramiento de muchas existentes, como por ejemplo el proceso de hidrocraqueo. En el contexto petrolero colombiano, desde la perspectiva de extracción se estima que los crudos serán cada vez más pesados y con ello sobreviene la necesidad de trabajar en tecnologías como el hidrocraqueo, actualmente se manejan crudos como por ejemplo mezclas de Castilla, Vasconia y Vasconia Norte, del sur y del Magdalena con gravedades API promedio de 18.7. Un componente clave de esta práctica tecnológica, es la predicción de diferentes escenarios operacionales a través del modelamiento del hidrocraqueador, por eso, este trabajo busca predecirse satisfactoriamente el desempeño de un reactor de hidrocraqueo para gasóleo de vacío colombiano. Para tal fin, se propone un pseudohomogeneo unidimensional para un hidrocraqueador alimentado con gasóleo de vacío colombiano. Se estableció una red cinética se seis agrupaciones, a partir de modelos cinéticos reportados en la literatura. Las seis agrupaciones correspondieron a cortes de hidrocarburos, como nafta pesada, nafta liviana, diésel, gas, queroseno y VGO. Las ecuaciones resultantes se resolvieron usando Python como lenguaje de programación interpretado, para determinar propiedades y características de los pseudocomponentes establecidos, a su vez los rendimientos, conversiones, flujos molares, flujos másicos y perfiles de temperatura a lo largo del reactor. Los resultados de rendimiento fueron comparados con la información obtenida de la literatura, para lo cual se obtuvo que el modelo resultante se ajusta a los sistemas evaluados y cada uno de ellos son sensibles a la variación de cualquier condición de operación o características básicas del reactor dentro del modelamiento. Haciendo uso de parámetros estadísticos sobre el modelo propuesto se encontraron errores absolutos menores al 3%. Finalmente, el modelo propuesto fue aplicado a un corte de gasóleo característico de Colombia, prediciéndose rendimientos elevados a diésel y en menor proporción a queroseno y nafta liviana para conversiones globales de 89.7 %.