Diseño conceptual de un reactor catalítico para depuración de vapores de crudo y nafta generados en Oiltanking Colombia

Abstract

En el presente trabajo de investigación, se realizó el diseño conceptual de un reactor catalítico para depuración de vapores de crudo y nafta generados en el terminal Barú, de Oiltanking. En primer lugar, se seleccionó la reacción catalizada para combustión de metano acondiciones atmosféricas, sugiriendo una cinética elemental, a partir de quimisorción en la partícula. De esta manera, se delimitó el modelo matemático para un reactor catalítico, permitiendo elaborar la simulación en MATLAB®, en estado no estacionario, diferenciando los perfiles de concentración del metano, temperatura del fluido y temperatura de la partícula. Los resultados obtenidos en la simulación, fueron de una conversión de 99.90% de CH4, una temperatura de fluido de 1500 K y una temperatura de catalizador que alcanzó los 328,45 K; dejando en evidencia, que los resultados esperados con la operación, serán severos y con gran probabilidad de desactivar y fundir la partícula por las altas temperaturas manejadas. A raíz de ello, se recomendó realizar estudios experimentales que determinen el ajuste del modelo a escala industrial y a su vez hallen la velocidad de reacción a tales condiciones.Posteriormente, se planteó un diagrama de proceso que fue simulado en Unisim®, con el fin de determinar los tiempos en los cuales los equipos alcanzan la estabilidad, suministrando información importante para el diseño del sistema de control de la planta. Con base a esto, se desarrolló un estudio de pre-factibilidad económica, en el cual se calcularon y analizaron indicadores financieros, como el Costo Anual Uniforme Equivalente (CAUE) y Valor Presente Neto (VPN); arrojando como resultados un costo aproximado de inversión inicial para el diseño de $ 1.343.499.443,44; un costo anual para la planta a lo largo de una vida útil de 10 años de $169.423.644 y un CAUE y VPN de -$242.456.834,9 y $-2.250.904.562, respectivamenteDe lo anteriormente mencionado, se dictaminó, que implementar la tecnología de oxidación catalítica en la empresa, no es una iniciativa viable técnicamente, ni una inversión económica atractiva