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description
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Predicción de desulfuración en un Reactor catalítico
Ernesto Mouronte
Control Avanzado C.I. A Coruña
26 de Enero de 2005
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• Optimización
• Monitorización
Introducción:
• Control
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Indicadores de calidad:
• Analizadores en línea
• Baja frecuencia de muestreo
• Retraso
• Inferencias
• Alta frecuencia de muestreo
• Adelanto
• Análisis de laboratorio
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Proceso:
H2
LCO FCCDO
O
GO Atm.BT
M
DS
NP GO CoqueA
SH2
Productos
H2
SP R A
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Longitud m 20Diámetro m 3.6
DimensionesPresión atm 72Temperatura ºC 420
Condiciones de diseño
Lecho 1 2 3Capacidad m3 24 48 88Altura m 2,45 4,75 8,7% 15 30 55
Reactor:
10 TERMOPOZOS, con 3 termopares cada unoTemperatura de entrada y salida del reactor
Tent
Tsal
Presión en el reactor
Pres
Riqueza de Hidrógeno
%H2
Densidad% AzufreÍndice de Bromo
Densidad
ppm de AzufreC
arga
(D
iario
)
Pro
duct
o (c
ada
8 ho
ras)
Aná
lisis
de
labo
rato
rio
Densidad% AzufreÍndice de Bromo
Densidad
ppm de AzufreC
arga
(D
iario
)
Pro
duct
o (c
ada
8 ho
ras)
Aná
lisis
de
labo
rato
rio
Densidad% AzufreÍndice de Bromo
Densidad
ppm de AzufreC
arga
(D
iario
)
Pro
duct
o (c
ada
8 ho
ras)
Aná
lisis
de
labo
rato
rio
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Tipos de reacciones que tienen lugar:
Hidrotratamiento Hidrogenación Hidrocraqueo
Eliminación de impurezas y adición
de hidrógeno
HDS HDN
Rotura de moléculas grandes de
hidrocarburos y apertura de anillos
(rotura de enlaces C-C)
HDC
Adición de H2 a hidrocarburos no
saturados (Diolefinas, Olefinas y aromáticos)
HDAHDO
HDDO
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Reacciones de Hidrodesulfuración (HDS):
... Di y Tri Alquil Dibenzotiofeno, (4,6 DMDBT) ...
+ H2S
S
+ 2H2Dibenzotiofeno (DBT)
Disulfuros R-S-S-R’ + 3H2 R-H + R’-H + 2H2S
Sulfuros R-S-R’ + 2H2 R-H + R’-H + H2S
Mercaptanos R-SH + H2 R-H + H2S
S
+ 4H2 C4H10 + H2STiofeno
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TemperaturaPresión parcial
Tiempo de residencia
Calor de reacción Kcal/mol
Hidrogenación de Olefinas y Diolefinas (HDDO y HDO)
+ +++ o -28
Hidrodesulfuración (HDS) + ++ oo -12
Desnitrificación (HDN) - + ooo -10
Hidrogenación de aromáticos (HDA) - + oooo -36
Hidrocraqueo (HDC) ++ + oooo -5
Características de los reactivos:
- 9 -
0
200
400
600
800
1000
1200
320 330 340 350 360 370 380 390
T (ºC)
S (
pp
m)
S=KTb
Inferencia actual:
PROCESOCONTROLADOR
CMP
ESTIMADORINFERENCIAL
ANÁLISISLABORATORIO
ppm S requeridas+
-
PERTURBACIONESCalidad CargaEnvejecimiento
VARIABLES
PRIMARIAS
Inferencia ppm S
ppm S reales
ppm S medidasS=KTb
0
10
20
30
40
50
60
70
80
- 10 -
Análisis de datos:
6-Oct 25-Nov 14-Jan 4-Mar 23-Apr 12-Jun 1-Aug 20-Sep 9-Nov
S Carga DT1 DT2
6-Oct 25-Nov 14-Jan 4-Mar 23-Apr 12-Jun 1-Aug 20-Sep 9-Nov
S Carga DT1 DT2 10 per. media móvil (S Carga) 10 per. media móvil (DT1) 10 per. media móvil (DT2)