Optimización de la operación de arranque y parada del sistema HOT OIL del tanque de residual de vacio para alimentación a la Unidad de FLEXICOKING de la nueva Refinería Talara

Abstract

Durante las operaciones de arranque y parada los equipos del sistema Hot Oil serán sometidos al comportamiento dinámico de la temperatura del residual de vacío y hot oil los cuales alcanzan temperaturas de 204°C y 325°C en el intercambiador de calor desde una temperatura al ambiente y en el tiempo, si no se establecen instrucciones operativas que permitan mantener una variación más estable de la temperatura en el sistema, puede generar una falla por efectos del estrés térmico en el intercambiador de calor del sistema. Como una alternativa para la solución al problema, se realizaron cálculos de transferencia de calor para determinar el gradiente de temperatura al que es sometido el intercambiador dentro del rango de flujos de circulación de los fluidos durante la operación de arranque y parada, y teniendo como base recomendaciones técnicas del estándar API 571, donde se menciona que a un gradiente mayor a 93°C el intercambiador se tiene una mayor probabilidad de tener efectos de estrés térmico, se determinó el flujo mínimo a emplear durante el arranque y parada del sistema siendo de 3,7 m3/h para el residual de vacío de y 7,1 m3/h para el hot oil, los cuales garantizan reducir los efectos del estrés térmico manteniendo una gradiente de temperatura menor a 93°C en el equipo. También se determinó el régimen de calentamiento de 78ºC/h para el calentamiento del equipo con residual de vacío en un tiempo óptimo de 4 horas y de 74°C/h para que el hot oil alcance la temperatura de operación de 325°C en el mismo tiempo. Finalmente estableciendo los criterios de arranque se optimizó las instrucciones operativas de arranque y parada presentadas en la descripción técnica del sistema Hot Oil.

During the start-up and stop operations, the equipment of the Hot Oil system will be subjected to the dynamic behavior of the temperature of the vacuum residual and hot oil, which reach temperatures of 204°C and 325°C in the heat exchanger from ambient temperatures, and if there is no adequate operating instructions that allow a stable variation of the temperature in the system, it can generate a failure due to the effects of thermal stress in the heat exchanger of the system. As an alternative to the solution to the problem, heat transfer calculations were performed to determine the temperature gradient to which the heat exchanger is subjected within the range of fluid circulation flows during the start-up and shutdown operation, and based on technical recommendations of the API 571 standard, where it is mentioned that at a gradient greater than 93°C the exchanger has a greater probability of having thermal stress effects, the minimum flow to be used during the start and stop of the system was determined being 3.7 m3 / h for the residual vacuum of and 7.1 m3 / h for hot oil which guarantee to reduce the effects of thermal stress by maintaining a temperature gradient less than 93°C in the equipment, later the heating regime of 78°C / h was also determined for heating the equipment with residual vacuum in an optimal time of 4 hours and 74°C / h so that the hot oil reaches the operating temperature of 325°C in the same time. Finally, establishing the starting criteria, the starting and stopping operating instructions presented in the technical description of the Hot Oil system were optimized.