Model predictive controller design of hydrocracker reactors

Diseño de un controlador de modelo predictivo para reactores de hidrocraqueo

La Turkish Petroleum Refineries Corporation Tüpraş es la compañía industrial más grande de Turquía. Procesa anualmente 28,1 millones de toneladas de crudo en sus cuatro refinerías, ubicadas en Izmit, Izmir, Kirikkale y Batman. De todas ellas, la primera es la que cuenta con la mayor capacidad, de alrededor de 11 millones de toneladas anuales.

En este artículo se sintetiza el diseño de un controlador de modelo predictivo para los reactores de la unidad de hidrocraqueo de la refinería de Izmit, en los cuales se convierte gasoil pesado en productos más ligeros y valiosos a altas temperaturas y presiones. Se examina la descripción, la identificación y los estudios de modelado del diseño del controlador y se muestran las variables de tal modelo. Se simula la ecualización, el aumento de la conversión y la temperatura ponderada de lecho (weighted average bed temperature, WABT) y se discuten los resultados.

Caracterización de catalizadores gastados del proceso de hidrotratamiento de crudos pesados

Characterization of spent catalysts from heavy crude oils hydrotreating

En esta investigación se presentan los resultados sobre la caracterización de diversos catalizadores gastados evaluados durante el hidrotratamiento catalítico de crudos pesados y residuos. Para el desarrollo de la parte experimental se empleó un catalizador comercial a base de NiMo/γ-Al₂O₃ (ASE=175 m²/g, VP=0,56 cm³/g y DPP=127 Å) y fue el mismo para los tres tipos de carga seleccionadas. Los estudios de desactivación del catalizador con los tres tipos de carga se efectuaron a condiciones de operación constante: presión de 70 kg/cm², relación H₂/HC de 5000 ft³/bbl, LHSV de 0,5 h^-1, tiempo de corrida de 240 h, y temperaturas de reacción de 380, 400 y 420°C. Dichas condiciones de operación se seleccionaron debido a que estas se encuentran dentro de los intervalos recomendados para llevar a cabo el hidrotratamiento de crudos pesados y residuos.

Para llevar a cabo este estudio, se seleccionaron tres tipos de hidrocarburos: crudo pesado, crudo extra-pesado y un residuo atmosférico obtenido del crudo pesado. Estas cargas se emplearon por presentar diferencias importantes en sus propiedades físicas y químicas para, con ello, observar el efecto que tiene el tipo de hidrocarburo en la desactivación de los catalizadores.

Con los resultados obtenidos se conoció el efecto que tiene el tipo de carga y la temperatura de reacción en la desactivación de cada uno de los catalizadores. Los catalizadores obtenidos para el caso del hidrotratamiento del crudo extra-pesado se obtuvieron de tres zonas del lecho catalítico (alta, media y baja), con el fin de conocer el comportamiento de la distribución de cada uno de los elementos analizados en dichos catalizadores.