Estudio conceptual a los hornos de llama directa instalados en una planta de gas ubicada en Sabana de Torres

Conceptual study of direct flame furnaces installed in a gas plant located in Sabana de Torres

En este estudio técnico se llevó a cabo un análisis operativo a dos hornos de calentamiento de llama directa donde se identificaron posibles factores que impactan su eficiencia y, con base en la literatura asociada a esta tecnología, se plantearon alternativas que podrían mejorar su desempeño disminuyendo el consumo de gas combustible. Se realizó una compilación y depuración de información operativa y en paralelo se llevó a cabo una contextualización bibliográfica basada en artículos relacionados. Posteriormente, se identificaron tres factores que impactan sobre la eficiencia del proceso: el desgaste del aislamiento térmico y/o las paredes del equipo, la temperatura y el flujo de la corriente de aire alimentada al sistema.

Teniendo en cuenta lo anterior, se establecieron como opciones técnicas de mejora: intervenir el aislamiento térmico; realizar adecuaciones que permitieran ajustar el flujo de aire alimentado e instalar un sistema de calentamiento del aire. Posteriormente, se elaboró un modelo con las condiciones del proceso haciendo uso del software de simulación Aspen HYSYS® que permitió analizar el impacto de las alternativas sobre el sistema para así obtener evidencia de la repercusión de cada alternativa sobre el proceso. Para la primera alternativa se estima un ahorro entre 27 103,44 USD y 51 309,07 USD por año, para la segunda entre 56 856,52 y 73 049,23 USD por año y para la tercera entre 20 899,59 USD y 71 064,14 USD por año.

INTRODUCCIÓN

En el municipio de Sabana de Torres se encuentra una planta de tratamiento de gas natural llamada “PG-PSC”; dicha planta incorpora un sistema de recuperación y separación de hidrocarburos del gas natural, en el que se utiliza varsol como medio absorbente, el cual es calentado en dos hornos de combustión de llama directa.

El varsol pobre es bombeado a la torre de absorción, allí, la corriente es utilizada como medio absorbente para retener los hidrocarburos (propanos, butanos, pentanos y pesados) que se encuentran en una corriente de gas natural rico que se alimenta en contracorriente. Luego, el varsol enriquecido con estos hidrocarburos pasa a una etapa de separación que se lleva a cabo en una torre desetanizadora en la cual se despojan los más livianos (metano y etano); después, este fluido es enviado a una torre de fraccionamiento en la que se recuperan los hidrocarburos más pesados; posteriormente, la corriente sale por el fondo de la torre y se separa en dos corrientes nuevas, una de ellas es enviada a los hornos de llama directa para ser calentada y alimentada a la torre de fraccionamiento, y la otra es utilizada como aceite térmico en los rehervidores de las demás unidades de proceso para ser posteriormente bombeada a la torre de absorción e iniciar el proceso nuevamente (Figura 1).