Subido por Paola Maday

proyecto de refi 3 MEJORADI

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FACULTAD DE CIENCIAS INTEGRADAS VILLA MONTES
INGENIERA PETROQUIMICA
“Optimización Del Proceso De Hidrocraqueo
Mediante La Implementación de La Torre
Estabilizadora Añadiendo Un Aditivo De
Alcohol Anhidro Para Mejorar La Calidad De
La Nafta”
INTEGRANTES




CASTILLO MOISES
FLORES FRANKLIN
MAMANI CORI PAOLA MADAY
RODRIGUEZ LOAYZA LUIS FERNANDO
VILLAMONTES - BOLIVIA
1
CONTENIDO
1.
RESUMEN: ........................................................................................................................... 3
2.
ANTECEDENTES: ............................................................................................................... 4
3.
OBJETIVO GENERAL: ...................................................................................................... 5
3.1.
4.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS: ............................................................................................. 5
JUSTIFICACIÓN: ................................................................................................................ 5
CAPITULO II
DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA
5.
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO ....................................................................................... 8
6.
VARIABLES DE PROCESO ............................................................................................... 9
7. COMPORTAMIENTO DE LA MEZCLA DE GASOLINA Y ALCOHOL ANHÍDRIDO 12
8.
PROCESO DE DOSIFICACIÓN DEL ALCOHOL ANHIDRO EN PLANTAS DE
ALMACENAJE DE YPFB CORPORACIÓN ............................................................................. 13
9.
MATERIAS PRIMAS......................................................................................................... 15
10.
LOCALIZACIÓN ............................................................................................................... 16
11.
UBICACION .................................................................. Ошибка! Закладка не определена.
CAPITULO II
CONCEPCIÓN Y DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
12.
IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA ........................................................................... 19
13.
DESCRIPCIÓN DE ALTERNATIVAS TÉCNICAS DE SOLUCIÓN ......................... 19
14.
SELECCIÓN DE ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN MAS ADECUADA DE
ACUERDOS A CRITERIOS APROPIADO ................................................................................ 20
15.
DEFINICIÓN DE CONDICIONES Y CAPACIDAD ..................................................... 21
16.
SELECCIÓN DE LOS EQUIPOS NECESARIOS .......................................................... 22
CAPITULO III
ESPECIFICACION Y DISEÑO DEL EQUIPO
17.
DIAGRAMA DE FLUJO INCLUYENDO LA ALTERNATIVA DE SOLUCION ..... 27
18.
BALANCE DE MATERIA ................................................................................................ 28
2
1. RESUMEN:
Esta investigación tiene como objetivo aplicar una simulación dinámica en la Torre
Estabilizadora, con el fin de simular una nueva filosofía de control que permita mantener
las mejores condiciones de calidad de los fluidos de salida cuando se tengan cambios en el
caudal de entrada a la torre. Se realiza una descripción general de la refinería y del
funcionamiento de la Torre Estabilizadora, con el fin de comprender el proceso de despojo
con vapor que ocurre. Seguido se seleccionan ciertos valores teóricos con el fin de poder
modelar el proceso de manera similar al que ocurre en la Torre Estabilizadora.
La búsqueda de nuevos combustibles, de origen biológicos y renovables, biodegradables,
capaces de aumentar el rendimiento de los motores de automóviles, y la necesidad de
disminuir la emanación de los gases invernadero han contribuido a usar al alcohol anhidro o
etanol anhidro, como combustible o aditivo para gasolinas comerciales, a nivel mundial.
Se realizó una propuesta de mejora de calidad de la gasolina, analizando las ventajas que se
tendría en el ámbito social, económico y ambiental; si se utiliza alcohol anhidro como
aditivo para mejorar el octanaje de la nafta.Uno de los pasos más importantes es el de
lograr determinar la concentración optima de alcohol anhidro a utilizarse en una mezcla con
gasolina y al mismo tiempo implementar una torre estabilizadora, la cual mejorara el
procedimiento actual de la gasolina con la mezcla del alcohol anhidro y nafta.
3
En Bolivia, la producción del alcohol anhidro es limitada y aislada, porque el mercado
demanda etanol con diferentes proporciones de agua, de acuerdo al uso final como ser de
uso medicinal, en licores, en solventes industriales, etc. Sin embargo, la importancia del
metil ter-butil éter (MTBE), aditivo oxigenado para la gasolina, es alta. La sustitución de
este producto por el alcohol anhidro ha sido probada con éxito en Brasil y EE.UU., por ello,
al implementarlo en Bolivia, se podría disminuir el déficit en la balanza comercial y a
contribuir a descender los índices de contaminación ambiental en las ciudades.
2. ANTECEDENTES:
La estructura organizacional de YPFB tiene mayor énfasis en la parte de Upstream y
Downstream, sin embargo, deja de lado la parte medioambiental que es fundamental
actualmente para una empresa, analizando las ventajas que se tendría en el ámbito
económico y ambiental que se tiene.
Este proyecto planea la implementación de alcohol anhidro a la gasolina ligera por medio
de un mezclador y torre estabilizadora para mejorar el octanaje de la gasolina obtenida del
proceso de hidrocraqueo.
Hidrocraqueo o hidrocraking. Craqueo realizado en presencia de hidrógeno, que permite
obtener productos más ligeros. En este proceso se lleva a cabo por medio de catalizadores
4
tales como el platino sobre una base sólida de sílice y alúmina, o de cloruro de zinc. La
calidad de la gasolina producida por el proceso de hidrocraqueo es una gasolina ligera.
3. OBJETIVO GENERAL:
Optimizar el proceso de hidrocraqueo mediante la implementación de la Torre
estabilizadora y el aditivo alcohol anhidro para mejorar la calidad de la nafta.
3.1.OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
 Describir el proceso de Hidrocraqueo y la unidad de estabilización
 Determinar Características del aditivo alcohol anhidro.
 Diseñar el diagrama con la unidad de estabilización
 Determinar las variables de la unidad de estabilización
 Realizar el balance de materia y energía
 Analizar los productos obtenidos
4. JUSTIFICACIÓN:
El presente trabajo es una propuesta para mejorar la calidad y el rendimiento de la gasolina
ligera obtenida por el proceso de hidrocraqueo implementando un mezclador a la cual se
le añadirá el alcohol anhídrido para luego pasar a una torre estabilizadora y obteniendo un
producto de mayor calidad, para ofrecer a los consumidores una gasolina de calidad, con
un octanaje mayor a la gasolina ligera para que de esta manera se aproveche al máximo las
características de este combustible para alargar la vida útil de los motorizados y por ende
reducir el gasto económico que se ocasiona cuando se desgasta el motor de los automóviles.
Una de las ventajas es que aumenta su rendimiento a la vez que minimizan las emisiones
contaminantes aumenta la potencia del motor, disminuyen las emisiones de monóxido de
carbono y disminuye el consumo. Además, la mezcla tiene un octanaje mayor.
En la unidad de la torre Estabilización el aumento en la temperatura se hace por medio del
contacto liquido vapor. El vapor caliente hace contacto con el líquido, generando que los
componentes en el líquido que tengan un punto de ebullición mayor a la temperatura del
vapor se condensen y desciendan a través de los platos de la torre hacia el circuito de fondo,
5
mientras que los componentes que tengan un punto de ebullición menor a la temperatura
del vapor, se evaporizan y suben a través de los platos de la torre hacia el circuito de cima.
El vapor en este caso es el mismo gas que se obtiene producto de calentar la nafta virgen en
el fondo y se usa como elemento para el despojo de livianos ya que es muy efectivo debido
a su capacidad de arrastre de los componentes más volátiles. Se busca incrementar el
contacto liquido-vapor para de esta manera aumentar la efectividad del proceso en cada
plato de la torre.
6
CAPITULO I
DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA
7
5. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
El esquema de una planta de hydrocracking es similar a la de la mayoría de los procesos de
hidrotratamiento, en los que cambian las condiciones de diseño, presión y temperatura,
número de reactores, etc. para adaptarse a los requerimientos del proceso. En la Figura se
encuentra el esquema más frecuente para este tipo de unidades.
La alimentación se mezcla con hidrógeno de aporte y reciclo y se calienta recuperando
calor con los efluentes de los reactores, el ajuste a la temperatura de reacción se realiza en
un horno. En el primer reactor tienen lugar las reacciones de desnitrificación, desulfuración
y parcial craqueo mientras que en el segundo se realizan las de craqueo, isomerización e
hidrogenación de olefínas producidas y nucleos aromáticos. El catalizador cargado en cada
reactor es de distinta naturaleza; en el primero es soporte amorfo (Al2 O3) con metales de
Ni, Mo o Co, para favorecer las reacciones ya mencionadas, en el segundo reactor el
catalizador contiene en su composición zeolitas precursoras del craqueo. La razón de
utilizar esta disposición es la de evitar la entrada de nitrógeno orgánico al segundo reactor
ya que estos compuestos neutralizan los puntos ácidos de la zeolita, precursores del
craqueo, produciendo un envenenamiento temporal con pérdida de actividad.
Los efluentes del segundo reactor, después de ser enfriados, pasan aun separador de alta
presión en donde se producen las dos fases líquido y gas. La corriente de gas, rica en
hidrógeno, se recicla al sistema de reacción manteniendo una purga para eliminar gases
inertes; parte de este hidrógeno se inyecta entre los lechos del catalizador de los reactores
(“Quench”) para controlar la temperatura de reacción. El líquido se pasa a otro separador a
presión más baja para eliminar la mayor parte de los gases disueltos que se
envían a la unidad de recuperación de gases (GASCON) o directamente a Fuel Gas después
de lavado con aminas para eliminar el SH2. La fase líquida pasa a la columna estabilizadora
(desbutanizadora) donde se separan los hidrocarburos C4 y más ligeros que se envían a
recuperación de gases y el fondo se pasa a una torre de fraccionamiento similar a la de
crudo en donde se obtienen los productos finales.
El producto de fondo puede ser enviado a Tanques o reciclarse al proceso para aumentar el
rendimiento de ligeros.
8
6. VARIABLES DE PROCESO
Las variables de reacción que más influencia tienen sobre las reacciones son:
 temperatura
Es la variable de control fundamental y proporciona una indicación de la actividad del
catalizador. Según avanza el ciclo operatorio, la desactivacióndebe ser compensada con un
aumento de la temperatura en los reactores para mantener una conversión similar.
Como las reacciones son exotérmicas se produce un aumento de temperatura a través de los
dos reactores de la unidad.
 presión
La presión es una indicación de la severidad del proceso. La presión alta favorece las
reacciones de hidrogenación e hidrocraqueo, conduce a la saturación de los aromáticos
9
(mejora el punto de humo) y reduce la probabilidad de reacciones secundarias no deseadas
(formación de coque).
 velocidad espacial
Proporciona una indicación de la severidad del proceso. Para T y P determinadas, cuanto
menor es la velocidad espacial (m3 de alimentación/m3 catalizador H) mayor es la
severidad.
Se fija en función de la dificultad de procesamiento de la alimentación, el rendimiento
especificado y la longitud del ciclo operatorio del catalizador seleccionado. Los valores
normales se encuentran entre 0,3 y 1,0 dependiendo de la severidad de la operación.
 relación h2/hc
Esta relación (Nm3 H2/m3 alimentación) viene determinada por el caudal de H2 que se
recicla, así como por la riqueza de éste. Esta riqueza está fijada por el H2 de aporte,
consumo químico de H2 y purga en el separador de alta presión. Existe una relación H2/HC
óptima para cada unidad.
 riqueza de hidrógeno
Este parámetro fija la presión parcial de hidrógeno para asegurar la desulfuración y
desnitrificación de la carga hasta los límites fijados para el proceso y suministrar el
hidrógeno necesario para las reacciones de hidrogenación e hidrocraqueo.
La riqueza del hidrógeno afecta a la cinética del proceso minimizando las reacciones
indeseables.
 características de la alimentación
Fija la severidad operatoria necesaria para la obtención de rendimientos prefijados. Varias
son las características que determinan su facilidad de hidrocraqueo
- Densidad y destilación: Una densidad alta indica una carga pesada difícil de
hidrocraquear, así como un contenido en H2 más bajo. Si el rango de ebullición es elevado
se encontrarán presentes estructuras polinucleares portadoras de contaminantes.
10
- Contenido en N2 y azufre: El N2 forma parte de estructuras policíclicas, por lo que es más
difícil de eliminar que el azufre. Son precursores notables de formación de coque,
contribuyendo a la desactivación del catalizador. El azufre se encuentra en forma de
mercaptanos, tiofenos y compuestos asfálticos.
- Insolubles en C7: Es una medida del contenido de asfaltenos en la alimentación
(precursores de formación de coque). Los asfaltenos suelen contener azufre y metales.
- Color: Constituye una indicación de la presencia de asfaltenos.
- Carbono Rambsbottom: Indica la tendencia a formar coque sobre el
catalizador.
- Metales: En el tratamiento de la alimentación se produce una
desmetalización parcial. Los metales eliminados, fundamentalmente Ni y
V se depositan sobre el catalizador causando su desactivación
permanente.
 catalizador
- Soporte de silice-alumina, amorfo (Al2O3)
- Catalizador bifuncional:
A) Craquea hidrocarburos de alto peso molecular
B) Hidrogena los compuestos insaturados formados por craqueo opresentes en la
alimentación
- Función metálica (hidrogenante):
A) Eliminación de azufre y nitrógeno
B) Hidrogenación de compuestos aromáticos
C) Hidrogenación de precursores de coque
D) Parte del mecanismo de isomerización y craqueo
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- Función ácida (zeolita):
Parte del mecanismo de isomerización y craqueo.
- Con un balance adecuado de las dos funciones, ácida y metálica, se optimiza la
producción de destilados medios.
7. COMPORTAMIENTO DE LA MEZCLA DE GASOLINA Y ALCOHOL
ANHÍDRIDO
El grafico nos muestra el comportamiento de mezclas de alcohol y gasolina en función a la
presión de vapor. Cuando la presión del vapor en la mezcla de etanol cae por abajo de
45 kPa, la ignición durante días fríos no puede ser garantizada, limitando el porcentaje
máximo de etanol durante los meses de invierno.
El E10 es una mezcla del 10 % de alcohol anhidro y el 90 % de gasolina que puede usarse
en los motores de la mayoría de automóviles modernos sin producir daños en ellos, si bien
no se conoce el efecto exacto sobre los motores más antiguos. Son parecidas las mezclas E5
y E7, con el 5 y el 7 % de etanol, respectivamente.
El E15 es una mezcla de 15 % de alcohol anhidro y de 85 % de gasolina. Ésta es la mayor
proporción de alcohol generalmente recomendada por los fabricantes de automóviles en los
Estados Unidos, aunque el valor indicado en el manual de los vehículos es 10%.
12
El E20 contiene el 20 % de alcohol anhidro y el 80 % de gasolina y el E25 contiene 25 %
de etanol. Estas mezclas han sido ampliamente usadas en el Brasil desde la década de 1970.
El E70 es una mezcla de un 70% de alcohol anhidro y un 30% de gasolina, y el E75
contiene el 75 % de etanol. Esta mezcla es conocida en Estados Unidos y Europa como E85
de invierno, debido a que la mezcla es utilizada en sustitución del combustible E85 de los
vehículos flex con la finalidad de evitar problemas con el arranque del motor en frío cuando
prevalecen bajas temperaturas, sin embargo, el E70 o E75 es vendido al consumidor como
si fuera E85. Esta reducción estacional del contenido de etanol es utilizada en las regiones
donde las temperaturas de invierno normalmente llegan a ser inferiores a 0 °C.
El E85 es una mezcla de 85 % de alcohol anhidro y de 15 % de gasolina. Esta mezcla tiene
un octanaje cercano a 105, significativamente inferior al del etanol puro pero aún mucho
más alto que la gasolina normal. La adición de una pequeña cantidad de gasolina ayuda a
arrancar al motor convencional usando este combustible bajo condiciones de bajas
temperaturas. El E85 no siempre contiene exactamente el 85 % de etanol. En el invierno,
especialmente en los climas más fríos, se añade más gasolina con el mismo fin de facilitar
el arranque.
El E95 contiene el 95 % de alcohol anhidro y ha sido utilizado en autobuses con motores
diesel modificados que requieren el 5 % de aditivo para mejorar la ignición, ya que
emplean alta compresión para encender la mezcla, en contraste al funcionamiento de los
motores de gasolina en los que se usan bujías.
El E100 es alcohol anhidro puro, y es utilizado principalmente en el Brasil. El alcohol o
etanol usado como combustible en ese país es el azeótropo y contiene menos del 5 % de
agua. Sin embargo, dado que la nomenclatura E no está adoptada en el país, puede
denominarse el etanol hidratado como E100 para indicar que no contiene gasolina.
8. PROCESO DE DOSIFICACIÓN DEL ALCOHOL ANHIDRO EN
PLANTAS DE ALMACENAJE DE YPFB CORPORACIÓN
PROCEDIMIENTO
 Recepción del aditivo (alcohol anhidro)
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Para determinar la concentración de alcohol anhidro en mezcla con la gasolina,
primero se realiza:
- El control de concentración de alcohol en grados Gay Lussac a 20 °C
- Análisis sensorial (limpidez y olor característico).
 Medición del límite de permisividad
Para realizar el estudio de permisividad se debe aplicar la técnica di electrométrica,
una vez obtenida los resultados del límite de permisividad en función al tiempo, se
determina el porcentaje de alcohol anhidro optimo a utilizarse en la mezcla con la
gasolina.
 Preparación de la mezcla de alcohol anhidro con gasolina LSR
Una vez verificada las características del alcohol anhidro, se procedió a la
preparación de mezclas con la gasolina LSR, debido a la volatilidad de la gasolina
la preparación de las mezclas se realizaron en un digestor cerrado, y controlando el
tiempo de preparación de la muestra. Las mezclas fueron preparadas antes de
empezar el experimento para asegurar que la mezcla del combustible sea
homogénea y prevenir la reacción del etanol con el vapor de agua.
 Medición del octanaje
Una vez preparada la muestra con la concentración de alcohol anhidro ya
determinada, la muestra se envió al laboratorio de YPFB Refinación en la ciudad de
Santa Cruz, esto debido a que es el único laboratorio que cuenta con un motor
prototipo para determinar el octanaje en la gasolina.
 Almacenamiento del combustile (nafta ligera + alcohol anhidro)
Al terminar de realizar la mezcla de alcohol anhidro y nafta ligera se procede a
almacenar el combustible en un tanque de almacenamiento a una temperatura de 5°C a 20°C para posteriormente distribuirlo mediante cisternas en todo el territorio
nacional.
14
NUEVO PROCESO IMPLEMENTADO
9. MATERIAS PRIMAS:
La gasolina liviana o LSR se obtiene del proceso de hidrocraqueo, es la fracción más ligera
(exceptuando los gases) altamente inflamables compuesta principalmente por cadenas de
hidrocarburo de 5 a 6 carbonos. El peso molecular de sus elementos no es muy elevado y
tiene una gran volatilidad. Tiene una densidad de 615 kg/m3
Esta gasolina liviana será empleada como carga para la unidad implementada para mejorar
el octanaje de la nafta.
La materia prima procedera de la refinería Guillermo Elder Bell precisamente de la torre
fraccionadora del proceso de hydrocraking
La nafta ligera
Está compuesta aproximadamente por un 50 % de aromáticos
(tolueno y xilenos) y un 50 % de olefinas (isobuteno, hexenos)
15
10. LOCALIZACIÓN
La refinería Guillermo Elder Bell está ubicada a 12 km al Sur de el departamento de Santa
Cruz contribuye al desarrollo nacional con la producción de gasolinas y diésel oíl, entre
otros productos de importancia estratégica, la refinería tiene una capacidad de producción
de 16.500 BPD,
11. UBICACIÓN DE LA REFINERÍA GUILLERMO ELDER BELL
La unidad de A-301 se encuentra ubicada dentro de la refinería Guillermo Elder Bell, la
cual cuenta con los siguientes aspectos por los que fue considerada
16
 La disponibilidad de materia prima
 Disponibilidad de combustible y energía eléctrica
 Agua
 Mano d obra
17
CAPITULO II
CONCEPCIÓN Y DEFINICIÓN DEL
PROBLEMA
18
12. IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA
El principal problema para el estado son las cuantiosas pérdidas económicas por la
exportación del crudo reconstituido de países que si cuentan con la capacidad suficiente
para procesarlos y obtener productos de mayor valor agregado.
Este crudo es una mezcla de 67% de gasolina liviana y 33% de crudo reducido que es
vendido a precios inferiores de al petróleo. Perdidas que pueden ser disminuidas
implementando una unidad, la cual consiste en mezclar la gasolina ligera con el alcohol
anhídrido y pasar a una torre estabilizadora que permite aumentar su octanaje y disminuir la
producción del RECON.
En la búsqueda de compuestos que proporcionen un mejor desempeño a la gasolina, se
tiene que el alcohol anhidro es uno de los mejoradores de octanaje más ampliamente
utilizado, debido a su alto contenido de oxígeno de 34,8% p/p, el cual le permite que se
lleve a cabo una combustión más completa, favorece la reducción de emisiones
contaminantes (HC no quemados, CO, CO2 y NOx) que contribuyen al efecto invernadero
en el planeta debido a la sustitución de combustibles de origen fósiles.
13. DESCRIPCIÓN DE ALTERNATIVAS TÉCNICAS DE SOLUCIÓN
Ante esta necesidad tan evidente se propone el uso del alcohol anhidro como combustible
no es nuevo, ya hubo un estudio y que se utilizó como portador energético automotor antes
de que se generalizaran los combustibles derivados del petróleo.
El alcohol anhidro tiene determinadas características que lo hacen apropiado para su uso
como carburante como son:
a) Es un combustible líquido que por su valor calórico puede utilizarse en
vehículos automotores.
b) En vehículos de gasoil (90% gasolina y 10% etanol en volumen), esto se
practica sin ninguna modificación al motor.
c) Tiene alto octanaje, lo que permite no sólo extender o ampliar el volumen
del combustible clásico, sino que mejora sus propiedades.
d) Alcohol anhidro como sustituto de la gasolina. Una mezcla de 85% etanol y
15% gasolina (E85) es un combustible viable para vehículos ligeros, éstos
19
pueden operar con cualquier proporción de etanol mezclado con gasolina,
teniendo como límite 85%. Algunos autobuses y camiones con la adecuada
modificación a sus motores diesel, pueden operar con etanol casi puro.
e) Tiene alta solubilidad en gasolina; es miscible en todas las proporciones con
casi todas las gasolinas.
f) Como un componente de la gasolina. El alcohol anhidro puede ser usado
para manufacturar ETBE, (etil terciario butil éter) elemento para la gasolina
reformulada. Al ser mezclado con la gasolina aumenta el octanaje de la
gasolina y por lo tanto previene el golpeteo (pre ignición).
g) Existe también la opción de utilizar vehículos de combustible flexible, los
cuales están diseñados para usar una gran variedad de combustibles, siempre
y cuando estén en el mismo estado físico (es decir, líquido).
h) El uso de un combustible en el autotransporte, requiere que sus
características físicas y químicas sean las adecuadas para poder lograr una
buena autonomía, buen desempeño y confiabilidad.
14. SELECCIÓN DE ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN MAS ADECUADA DE
ACUERDOS A CRITERIOS APROPIADO
En la actualidad, los autos requieren el uso de gasolinas con altos índices de octano por dos
razones básicas: la primera es que si el índice de octano de la gasolina no es el adecuado
para el índice de compresión del motor, ocurrirá lo que se conoce como golpeteo del motor
debido al autoencendido de la gasolina, lo cual ocasiona pérdidas en el rendimiento y puede
dañar el motor de forma catastrófica y la segunda es que mientras más elevado sea el
octanaje, mayores serán los índices de compresión permitidos en los motores, con lo cual,
aumentan el rendimiento y la economía de combustible de los mismos.
El conocimiento sobre el etanol y la experiencia de su empleo permiten plantear que
mezclado con gasolina tiene las siguientes ventajas:
a) El etanol puede ser producido a partir de fuentes renovables
b) Es un combustible líquido y puede ser manejado tan fácilmente como la
gasolina y el diesel
20
c) Presenta un alto índice de octano: 105. El alto octanaje favorece la
combustión y evita problemas como el golpeteo
d) Emisión de gases menos tóxicos, produce menos dióxido de carbono al
quemarse que la gasolina, pero el impacto total depende del proceso de
destilación y la eficiencia de los cultivos
e) Genera menores emisiones de monóxido de carbono cuando se usa como
aditivo de la gasolina
f) Al tener una temperatura de auto ignición mayor, el etanol resulta menos
inflamable que la gasolina y el diesel
g) Universalización del proceso tecnológico
h) Reducción de las importaciones de petróleo y/o gasolina
i) Aumento de la disponibilidad de combustible automotor
j) Obtención a partir de una materia prima renovable
k) Estimula al sector agroindustrial
l) Baja toxicidad
m) No produce compuestos de azufre
Por proceder de materias primas renovables, ser antidetonante (eleva el octanaje) y
ambientalmente amigable, por sustituir al plomo y disminuir compuestos dañinos presentes
en las emisiones del combustible automotor, entre otras consideraciones, la producción de
etanol se está ampliando y extendiendo a más países con el objetivo de cumplir con las cada
vez más exigentes legislaciones ambientales.
DESVENTAJAS
a. Es más caro que la gasolina (alrededor de 1,5 veces)
b. Genera emisiones altamente evaporativas
c. Presenta dificultades para encender en climas fríos
d. Se incrementan las emisiones de óxidos de nitrógeno y aldehídos
e. Problemas con el encendido en frío con E-100
15. DEFINICIÓN DE CONDICIONES Y CAPACIDAD
21
PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS ALCOHOL ANHIDRO
Estado Físico: Líquido.
Apariencia: Incoloro.
Olor: Olor característico fragante - Umbral del olor: 100 a
180 ppm.
Concentración: 96 %
Temperatura de Ebullición : 78.3ºC
Temperatura de Fusión : -114.0ºC
Densidad (Agua1) : 0.789 kg/L a 20ºC
Presión de Vapor : 44.3 mmHg a 20ºC
16. SELECCIÓN DE LOS EQUIPOS NECESARIOS
DOSIFICADOR. - Aparato o mecanismo que sirve para suministrar cantidades
determinadas de un producto o sustancia.
22
TANQUE DE MEZCLADO. - Los tanques agitados o tanques mezcladores son equipos
de procesos comúnmente usados en la industria para la mezcla de fases homogéneas y
heterogéneas con y sin reacción química, y cuando ocurren reacciones químicas se suele
llamar reactor químico.
TANQUE DE ALMACENAMIENTO. - Los tanques de almacenamiento son estructuras
de diversos materiales, por lo general de forma cilíndrica, que son usadas para guardar y/o
preservar líquidos o gases.
23
TORRE ESTABILIZADORA. - Una torre estabilizadora es una columna de
fraccionamiento, diseñada para separar selectivamente las partes livianas y pesadas del gas
natural.
CONDENSADOR.- Un equipo de refrigeración, o "máquina frigorífica", es una máquina
térmica diseñada para tomar la energía calorífica de un área específica y evacuarla a otra
EVAPORADOR.- Se conoce por evaporador al intercambiador de calor donde se produce
la transferencia de energía térmica desde un medio a ser enfriado hacia el fluido
refrigerante que circula en el interior del dispositivo.
24
CISTERNA. - Depósito grande que transporta el combustible
25
CAPITULO III
ESPECIFICACIÓN Y DISEÑO DE
EQUIPO
26
17. DIAGRAMA DE FLUJO INCLUYENDO LA ALTERNATIVA DE SOLUCION
ENTRADA DE
GASOLINA AL 88%
ENTRADA DE ALCOHOL
ANHÍDRIDO AL 12%
MEZCLADOR
SALIDA DEL PRODUCTO DE LA
GASOLINA DE ALTO OCTANAJE
27
18. BALANCE DE MATERIA
GASOLINA LIVIANA
26400 LITROS
ALCOHOL
ANHÍDRIDO 3600
LITROS
TANQUE DE ALMACENAMIENTO Y
DESPACHO
30000 LITROS
100 mol – litros
0,0040 % colorante
11,9995 % alcohol anhidro
87,9965 % nafta ligera
100 mol – litros
(gasolina de alto octanaje)
MEZCLADOR
28
DOSIFICACIÓN DE MEZCLA DE GASOLINA Y ALCOHOL ANHÍDRIDO
DOSIFICACIÓN DE SÚPER ETANOL
GASOLINA DE
ALTO
OCTANAJE
LITROS 100%
18000
18500
19000
19500
20000
20500
21000
21500
22000
22500
23000
23500
24000
24500
25000
25500
26000
26500
27000
27500
28000
28500
29000
29500
30000
30500
31000
31500
32000
32500
33000
33500
34000
34500
35000
GASOLINA
BASE
LITROS AL
88%
15840
16280
16720
17160
17600
18040
18480
18920
19360
19800
20240
20680
21120
21560
22000
22440
22880
23320
23760
24200
24640
25080
25520
25960
26400
26840
27280
27720
28160
28600
29040
29480
29920
30360
30800
ETANOL ANHIDRO
COLORANTE
LITROS 12%
2160
2220
2280
2340
2400
2460
2520
2580
2640
2700
2760
2820
2880
2940
3000
3060
3120
3180
3240
3300
3360
3420
3480
3540
3600
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