Estudio de factibilidad técnico-económica de un proceso de adsorción para remover compuestos de azufre presentes en diesel



Título del documento: Estudio de factibilidad técnico-económica de un proceso de adsorción para remover compuestos de azufre presentes en diesel
Revista: Tecnología, ciencia, educación
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000352486
ISSN: 0186-6036
Autores: 1
1
2
3
Instituciones: 1Instituto Mexicano del Petróleo, Coordinación del Programa de Investigación y Desarrollo Tecnológico de Procesos de Transformación, México, Distrito Federal. México
2Instituto Mexicano del Petróleo, Coordinación de Ingeniería Económica, México, Distrito Federal. México
3Instituto Mexicano del Petróleo, Dirección de Investigación y Posgrado, México, Distrito Federal. México
Año:
Periodo: Jul-Dic
Volumen: 25
Número: 2
Paginación: 86-94
País: México
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en español Esta investigación muestra los resultados del estudio técnico-económico preliminar de un proceso de adsorción de compuestos de azufre presentes en diesel fuera de especificación, sin la etapa de regeneración del adsorbente. Para el estudio se consideraron los resultados de pruebas experimentales de adsorción llevadas a cabo en la desulfuración de diesel con una concentración de azufre total de 110 ppm en masa (ppm) con carbón activado grado comercial CA-1 a 303.15 K (30°C), presión atmosférica y una relación entre el volumen de diesel procesado por hora y el volumen de catalizador (LHSV) de 4.9 h -1 en un sistema de flujo continuo. La capacidad de adsorción, concentración de azufre del producto y tiempo de operación se correlacionaron para calcular la capacidad de adsorción y cantidad de adsorbente/litro de diesel necesaria para obtener el diesel con 15 ppm en masa. A partir de esta información se calcularon las dimensiones de los equipos relevantes como las columnas de adsorción y bombas de alimentación de carga y descarga del producto desulfurado. Los resultados indicaron que con un sistema de dos columnas de adsorción es posible recuperar por adsorción la especificación de azufre en el diesel a 15 ppm en masa a partir de cargas hasta con 110 ppm (masa) de azufre total y con una cantidad de adsorbente de 378.02 g Ads/L de diesel (L-D). Así mismo, se presenta un ejercicio simulando una carga de diesel con 25 ppm en masa de azufre. En el estudio técnico-económico se calcularon los costos de inversión (incluyendo costos de instalación) y servicios auxiliares para tres escenarios de unidades de adsorción con capacidades de tratamiento de 1.84 x 10 -3 , 9.2 x 10 -3 y 46.0 x 10 -3 m3 s -1 (1,000, 5,000 y 25,000 BPD) de diesel, así como el costo de operación anual y el costo de procesamiento (operación) por barril empleando cargas con concentraciones de azufre total de 110 y 25 ppm en masa
Resumen en inglés This work shows the preliminary technical and economical results of an adsorption process to remove sulfur compounds from diesel out of specification, without the adsorbent regeneration step. Experimental data of adsorption tests in a continuous flow reactor were considered for the study. The desulfurization experimental tests were carried out using a real feedstock of diesel containing 110 ppm (mass) of sulfur on a commercial active carbon named CA-1, at temperature of 303.15 K (30°C), atmospheric pressure, and liquid space velocity of 4.9 h -1 . The adsorption capacity, time on run and sulfur concentration in the product were correlated to calculate the adsorption capacity and the amount of adsorbent per liter of diesel ratio required to reach down to 15 ppm (mass) sulfur on diesel. All this information was applied for calculating dimensions of the main equipment such as adsorption columns and pumps for feedstock and low sulfur product. The results show that a two-adsorption columns system is feasible to recover the 15 ppm (mass) sulfur specification by treating in adsorption units feeds comprising up to 110 ppm (mass) of sulfur with 379.02 g Ads/L diesel (L-D). An exercise was performed on a 25 ppm (mass) of sulfur basis for a diesel feedstock. The technical and economical study involves investment (including installation costs) and utilities for 3 scenarios for treatment capacities of 1.84 x 10 -3 , 9.2 x 10 -3 y 46.0 x 10 -3 m3 s -1 (1,000, 5,000 y 25,000 BPD) of diesel. Annual operating costs and operating cost per barrel for feedstocks containing 110 and 125 ppm (mass) of total sulfur were also evaluated
Disciplinas: Química,
Ingeniería,
Administración y contaduría
Palabras clave: Ingeniería química,
Administración de la producción,
Adsorción,
Azufre,
Diesel,
Costos
Keyword: Chemistry,
Engineering,
Management and accounting,
Chemical engineering,
Production management,
Adsorption,
Diesel,
Sulfur,
Costs
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