ANÁLISIS JERÁRQUICO DE VARIABLES DE OPERACIÓN DE UNA TORRE DE DESTILACIÓN DE CRUDO USANDO DATOS DE PLANTA, MODELOS DE SIMULACIÓN Y DISEÑO DE EXPERIMENTOS

Resumo

RESUMEN

Dentro de un proceso de refinación de crudo, las variables independientes son un conjunto bien conocido pero su número suele ser grande en especial para el asociado a torres de destilación atmosférica (TDA) variando ligeramente dependiendo del diseño de cada torre. El alto número de variables o dimensiones de análisis aumentan la complejidad y dificultad en aplicaciones como análisis operacional, construcción de metamodelos, optimización, entre otras. Es, entonces muy útil reducir el número de variables sin perder funcionalidad en las aplicaciones y una manera de lograrlo es mediante la jerarquización de variables. En este estudio se determinaron las variables de operación de mayor impacto sobre los productos blancos (Nafta, Jet, Diesel) de una TDA considerando composición constante de crudo y calidad de productos medida como punto final de la Destilación ASTM D-86. El análisis de jerarquización permitió reducir desde un conjunto de 16 variables independientes a uno de menor tamaño que es más fácil de manipular y que ofrece los mismos resultados que el conjunto original. Para realizar la jerarquización o el análisis de variables dentro de la TDA se usaron Diseños de Experimentos de Filtrado (screening) como Plackett-Burman y Balance Aleatorio los cuales identificaron las variables con efectos principales relevantes sobre el rendimiento de los productos blancos, reduciendo la dimensión del espacio de entrada. 

Palabras claves: Unidad de Destilación de Crudo, Análisis de Variables Operacionales, Diseño de Experimentos, Diseños Plackett-Burman, Balance Aleatorio. 

ABSTRACT

Inside a crude refinement process, independent variables are a well known set but its size is very large in special for Atmospheric Distillation Towers (ADT) changing softy for their design. Many variables or dimensions increase the complexity and difficulty in applications like Operational Analyses, Metamodeling, Optimization, between others. Reducing the number of variables is very useful without losing functionality in applications and a way is by variables hierarchization. In this study, it determined principal impact operational variables in white products (Naphtha, Jet and Diesel) of ADT considering crude with constant composition and products quality measure with final boiling point of ASTM D-86 Distillation. Hierarchical analyze allowed to reduce a set with 16 independent variables until one of small size easier to manipulate than the original offering the same results. For doing the hierarchization or variables analyzes inside of ADT, it was used Screening Experiment Designs like Plackett-Burman and Random Balance which identified variables with principal relevant effects for white product yield, reducing entrance space dimension. 

Keywords: Crude Distillation Unit, Operational Variables Analyze, Plackett-Burman Designs, Method of Random Balance.