COMPAÑIA DE PETROLEO CHEVRONTEXACO
DESCRIPCION GENERAL DE LA UNIDAD REFORMADORA CATALITICA
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
UNIDAD REFORMADORA CATALITICA – Sección 400
Debutanizador de Nafta S. R. El debutanizador reformador catalítico, DA-404, esta diseñado para fraccionar la nafta de corrida simple de la Unidad de Crudo (Sección 100), de esta manera removiendo esencialmente los propanos y butanos tope. El debutanizador tope es tratado con cáustico para eliminar cualquier residuo de hidrógeno sulfurico y mercaptanos en esta corriente. El fondo de la nafta de corrida simple (vía FA-407) es enviado al Hidrotratador de la Nafta (Sección 200) donde es tratado en preparación para la carga reformadora catalítica. El reformador catalítico esta diseñado para mejorar la nafta de corrida simple del hidrotratador de la nafta y producir los siguientes productos o corrientes de proceso:
a. Gasolina Estabilizada (producto para los tanques de gasolina (FB-506A & B, y FB-507)
b. LPG (producto a los tanques del LPG FA-501A & B)
c. El gas rico en H2 al hidrotratador de la nafta (gas alimento al hidrotratador)
d. Gas sobrante para la cabeza del gas combustible de baja presión.
Nafta de corrida simple fluye bajo control de fluido (FRC-105) desde la descarga de la bomba GA-102 (S.R. bomba debutanizadora de nafta) al lado del tubo de EA-414 donde es precalentado por los fondos del debutanizador en el lado de la coraza del intercambiador. La nafta fluye luego al debutanizador S.R., DA-404, en el plato alimentador #13. Los vapores netos tope (consistiendo primordialmente de butanos y propanos) son totalmente condensados y enfriados a 100°F por agua enfriadora en el lado del tubo de EA-416, y luego colectado en el acumulador tope del debutanizador, FA-404. Parte de este líquido es bombeado como reflujo por GA-406 y devuelto al plato superior del debutanizador de la nafta la cual esta bajo control de temperatura (TIC-407). El resto de esta corriente bombeada por GA-406 (bajo nivel de control LC-409) es tratada luego a una solución de 10% de NaOH en el asentador de cáustico, FA-408, agua tratada en el asentador (FA-409) y enviado al absorbedor rehervido, DA-402.
El fondo de la torre esta bajo un nivel de control (LC-408) y fluye al acumulador de fondos del debutanizador, FA-407. Líquido de este acumulador fluye al lado de la coraza de EA-414, donde precalienta el alimento para el debutanizador a 228°F, y luego entra a la succión del GA-407. Este material es luego enviado al hidrotratador de la nafta como inventario de carga bajo control de flujo (FRC-415) al intercambiador EA-201A, B, C, y D. Calor rehervido a esta torre (DA-404) es abastecido por el efluente reformador catalítico (del reactor DC-403). Este material intercambia calor en el lado del tubo de EA-415 donde vaporiza parte del líquido de fondos de la torre en el lado de la coraza a aproximadamente 350°F y es luego devuelto a la torre debajo del plato #26.
Tratador Cáustico Varios tambores de cáustico comercial están situados en el grating en el sumidero de concreto alineado el cual esta luego llenado a un nivel deseado de agua para hacer una solución de 50% (wt.). La bomba de transferencia del cáustico, GA-411, es usada para repasar esta solución dentro de la bomba hasta que la concentración alcance un 50% de NaOH. Esta solución es bombeada al tanque de almacenamiento de cáustico fresco, FB-401, por GA-411 y el agua enfriadora es agregada para producir la concentración deseada (Diseño es de 10% NaOH). Los contenidos del tanque están mezclados repasando por la bomba GA-410 de regreso a la bomba.
Sección del Reactor El reformador catalítico esta diseñado para procesar la nafta de bajo octanaje en presencia del hidrógeno y del catalizador de platino para producir gasolina de alto octanaje. Productos derivados para la reacción son hidrocarburos livianos y gas rico en hidrógeno. El gas rico en hidrógeno abastece el hidrógeno necesario para el hidrotratador de la nafta y el hidrotratador de kerosén.
La carga del reformador catalítico es bombeada desde el tanque de carga de la nafta, FA-405, bajo control de flujo (FRC-401) al lado de la coraza del intercambiador del alimento del efluente EA-403. Una cantidad controlada de gas rico en hidrógeno a aproximadamente 600 psig, de los compresores GB-401A y GB-401B operando en paralelo, se mezcla con esta corriente de carga antes de ser precalentada en contra de una porción del efluente reactor en EA-403. La carga del reformador catalítico precalentada y el H2 es calentada mas adelante a 643°F en los intercambiadores efluentes del alimento del reactor (EA-401A, B, y C) por intercambio con otra porción del efluente reactor (DC-403) antes del calentamiento final a las condiciones de la reacción (aproximadamente 975°F) en la sección precalentada del BA-401.
El agua es inyectada en la carga de nafta de hidrógeno al calentador, BA-401, usando la bomba GA-403, la cual toma succión del tanque calibrado HA-401. Una solución de 33% bicloruro etileno en la nafta es también inyectada al mismo tiempo usando GA-403. Esta solución es alimentada del tanque calibrado HA-402. Para la producción del producto de octanaje 90 a una taza de carga de diseñada la cantidad de agua de inyección debería ser de 0.032 GPH y por la solución de bicloruro etileno, 1.0 GPH.
Desde el precalentador BA-401, la mezcla de hidrocarburos e hidrógeno (de vapor en su totalidad) fluye a la parte superior del primer Reactor DC-401, donde parte de la reacción ocurre. La reacción en el primer reactor es primordialmente endotérmica; por consiguiente, la temperatura baja a aproximadamente a 122°F desde la entrada a la salida de DC-401.
Desde el DC-401, la mezcla fluye a través del primer recalentador prendido BA-402, donde es recalentado de vuelta a la temperatura de reacción requerida, y al segundo reactor DC.-402. De nuevo la reacción es endotérmica y la temperatura baja a aproximadamente a 42°F de la entrada de la salida del reactor.
Desde el DC-402, la mezcla fluye a través del Segundo recalentador prendido BA-403, donde es calentado de vuelta a la temperatura del reactor requerida, y desde allí al tercer reactor DC-403. Así como en los otros dos reactores la reacción es endotérmica y esta compañada por una caída de temperatura de 11°F aproximadamente desde la entrada a la salida del último reactor.
Luego de dejar el ultimo reactor (DC-403), el efluente reactor es partido en tres corrientes. Parte del material efluente fluye al lado del tubo DA-401 del rehervidor estabilizador EA-405, donde desfoga parte del calor para abastecer los requerimientos de calor del estabilizador DA-401. Desde el lado del tubo EA-405, este material fluye al lado del tubo del EA-403.
Otra porción del material efluente del reactor fluye al lado del tubo del Rehervidor del Debutanizador de la Nafta, EA-415, donde desfoga parte de su calor para abastecer los requerimientos de calor del debutanizador, DA-404. Desde el lado del tubo EA-415 este material se junta con el material del efluente reactor desde EA-405 y fluye al lado del tubo a EA-403, donde la corriente combinada es enfriada en contra de la nafta y la corriente de alimento del reactor de hidrógeno.
La parte principal del efluente reactor DC-403 fluye directamente al lado del tubo del EA-401A, B, y C, donde desfoga la mayor parte de su calor a la corriente de alimento del reactor desde el EA-403. Corriente abajo del EA-401A, B, y C del lado del tubo, esta corriente del efluente es juntada con el efluente desde el lado del tubo del EA-403, y la corriente combinada luego fluye a través del lado del tubo del enfriador efluente del reactor EA-402A y B, donde el material es enfriado a 100°F aproximadamente por agua enfriadora.
Desde el lado del tubo EA-402A y B el efluente fluye al tambor de destello, FA-401, donde el líquido y las fases de vapor son separadas. El vapor de este tambor de destello es rico en hidrógeno y es usado como gas reciclado del sistema de reactor. Este gas fluye desde la parte superior del FA-401 a la succión del compresor de gas reciclado GB.-401A y B, donde es comprimido y bombeado dentro de la corriente de carga de nafta corriente arriba del EA-403. La línea de succión de los compresores de gas reciclado es calibrado con un revestimiento de vapor para vaporizar cualquier líquido enfrascado, y de esta forma, obviar un tambor knock-out de succión del compresor.
El exceso de gas rico en hidrógeno producido en el reformador catalítico es liberado bajo control de presión (PRC-404) desde la descarga del compresor de repaso del reformador catalítico GB-401A y B a la línea de entrada del reactor hidrotratador de la nafta (DC-201).
La sección de Fraccionamiento El alimento para el absorbedor rehervido DA-402 proviene de dos lugares. Una es la corriente de butano-propano líquido del FA-421, la cual ha sido lavada con agua y cáustico. La otra es el líquido que sale del tambor de destello, FA-401, bajo control de nivel (LC-402). Ambas corrientes se combinan y entran al lado de la coraza del EA-409A y B, donde el alimento es precalentado a 250°F aproximadamente por intercambio de calor con gasolina estabilizada en el lado del tubo antes de entrar el absorbedor rehervido en el plato #19.
La función del absorbedor rehervido es despojar los ends livianos (H2, C1, y C2) del alimento, mientras al mismo tiempo absorbe, por medio de una corriente de petróleo pobre, propanos, butanos, y material mas pesado para producir una corriente de fondos de absorbedor rico.
Fondos del estabilizador del GA-404 precaliente el alimento del absorbedor en el EA-409 descrito previamente. Los fondos del estabilizador se parten luego en dos corrientes. Una porción, combinada con una parte de los fondos del propanizador DA-403 bajo control de flujo, FRC-406, se convierte en producto de gasolina debutanizada neta y es enfriada a 100°F en el lado de la coraza del EA-406 en contra del agua enfriadora antes de dirigirse al almacenamiento bajo control de nivel, LC-405 in DA-401.
La otra parte de los fondos de la corriente de fondos del estabilizador es enfriada a 100°F en el lado de la coraza del EA-407 y es usada como petróleo pobre entrando a la parte superior del absorbedor DA-402, bajo nivel de control, FRC-404.
El gas sobrante de la parte superior del absorbedor pasa a través del controlador PRC-401, la cual mantiene una presión apropiada en la torre y es luego juntada por la porción de butano de la corriente de fondos del depropanizador antes de llegar al sistema de gas combustible.
El calor del absorbedor pare el rehervido es abastecido por el vapor saturado en el lado del tubo del rehervidor absorbedor (145 psig) EA-408, y controlado por TRC-406 midiendo la temperatura del vapor por encima del plato #21.
La corriente de fondos del absorbedor rico es presionado fuera del fondo de la torre bajo control de nivel (LC-403) al plato alimentador #15 del estabilizador DA-401.
El agua puede estar presente en el alimentador al absorbedor como resultado del lavado de agua de la corriente del C3 – C4 o inyección de agua dentro de la corriente de alimentación del reactor. Esta agua es retirada a través de la vasija de retiro del agua, HA-408. Una interfase en la vasija mostrará agua en la capa baja de la cual es retirada al desagüe bajo control de nivel, LC-416.
En la torre estabilizadora DA-401 dos corrientes son obtenidas desde esta columna. El tope es esencialmente propanos y butanos. El producto de fondo es gasolina debutanizada la cual esta combinada con butano de los fondos del depropanizador para el control de la presión de vapor Reid, enfriado, y bombeado a los tanques de almacenamiento de gasolina (FB-506A y B) ubicado fuera de los límites de la batería. El vapor de tope entra al lado de la coraza del EA-404 donde es totalmente condensado en el acumulador del estabilizador FA-402 a 110°F por agua enfriadora. Líquido de este tambor es bombeado por GA-402, parte de la corriente que regresa a la torre como líquido reflujo bajo control de temperatura TIC-404, mientras el líquido tope neto es alimentado al depropanizador, DA-403 bajo control de nivel (LC-404) para producir LPG.
Calor rehervido al estabilizador esta provisto por una corriente de escape del efluente reactor del reactor de tercera fase (Unida Reformadora del Catalizador) entrando al lado del tubo del EA-405 y devolviéndolo al EA-403. El líquido de los fondos del estabilizador entra al lado del tubo del estabilizador del intercambiador EA-405 calentado y parcialmente vaporizado desde aproximadamente 331°F a 355°F, y regresado a la torre DA-401 por debajo del plato de fondo #26.
El alimento del depropanizador, DA-403, es líquido de tope neto (propanos y butanos descrito previamente) desde la torre del estabilizador y es bombeado al downcomer del plato 16th en el DA-403. Los vapores tope (propanos) del depropanizador son totalmente condensados en lado lateral de la coraza del condensador, EA-411, con agua enfriadora de aproximadamente 100°F. Líquido del acumulador depropanizador fluye a la succión del GA-405. Esta bomba es usada por ambos reflujo del DA-403 el producto LPG tope neto. El reflujo es bombeado de regreso al plato superior de la torre DA-403 bajo control de flujo (FRC-409) y el producto neto es bombeado a los secadores LPG, PA-401 A y B. Desde los secadores LPG el liquido es enviado (bajo control de nivel LC-406) a los tanques de almacenamiento LPG FA-501A y B ubicados fuera de los límites de la batería.
Calor rehervido al depropanizador esta provisto por vapor saturado de presión baja (50 psig) entrando por el lado del tubo en el Ea-410 calentando y parcialmente vaporizando los butanos en el lado de la coraza del rehervidor, los cuales son devueltos a la torre por debajo del plato inferior #32. El flujo del vapor esta controlado TIC-405 el cual mide la temperatura de vapor por encima del plato #26.
Una corriente de escape de los fondos del depropanizador (i.e. butanos) es mezclada con gasolina debutanizada para cumplir las especificaciones de vapor Reid y el resto es vaporizado en el vaporizador de butano por vapor saturado de presión baja (45 psig), fluyendo (bajo LC-407) al tambor de gas combustible de presión baja, FA-304.