Resumen

Actualmente Ciba, Planta Puebla, compañía internacional líder en el ramo de los aditivos, cuenta con una línea de recuperación de xilol cuyo objetivo es purificar y recircular el xilol que es usado para la producción del Chimassorb®944, el cual es el aditivo de mayor venta de la planta, para así disminuir los costos de compra de materia prima.

Uno de los equipos presentes en la línea de recuperación es la torre de destilación K402, cuya baja eficiencia de operación, según trabajadores de la compañía, es una de las principales causas de que el Chimassorb®944 presente una coloración indeseable al final del proceso. Por lo anterior surge el interés de realizar un análisis de la operación de la columna para encontrar puntos de mejora que ayuden a incrementar la calidad del producto final y disminuir los consumos de energía.

El problema más grande que se encontró durante la elaboración de este trabajo, fue la falta de documentación de los parámetros de la torre, así como la falta de métodos que permitan la caracterización de los componentes presentes en la columna de destilación K402, debido a lo cual fue necesario hacer varias suposiciones para poder reproducir las condiciones de operación en los simuladores Aspen®Plus y Aspen®Dynamics.

En las primeras simulaciones se analiza el efecto de las impurezas y del reflujo de la columna K402 sobre la temperatura del domo y del fondo de la torre, debido a que no es posible conocer con exactitud las composiciones de las corrientes de producto pero si se cuenta con sensores de temperatura en el proceso.

De acuerdo al registrador de datos, PISystem, las válvulas de control asociadas a la columna K402 se saturan, lo cual es un indicio de una mala sintonización de los parámetros de los controladores; por lo que la primera propuesta de mejora es obtener parámetros adecuados de los controladores por medio de una sintonización, disminuyendo el esfuerzo de las válvulas y aumentando su vida útil.

La segunda propuesta de mejora que se analiza es colocar un tanque de condensados para garantizar un manejo continuo de reflujo, indispensable para el control de una columna de destilación, para lo cual fue necesario calcular el diámetro adecuado de dicho tanque. Se analizó la respuesta del sistema con tres tanques de diferentes diámetros para observar el comportamiento de las variables; adicionalmente se calculó el costo de compra aproximado para cada uno de los diámetros propuestos, recomendando la adquisición del tanque de 0.41 metros de diámetro, el cual fue el de menor diámetro analizado.

De acuerdo a los resultados obtenidos, se observó que con colocar el tanque de condensados es posible controlar el proceso conservando los parámetros actuales, obteniendo una respuesta aceptable ante las fluctuaciones del sistema; Al sintonizar los parámetros de los controladores se logra que el sistema se estabilice más rápido y se reducen los sobretiros.

Por último, al realizar la revisión bibliográfica se encontró que los lazos de control del fondo de la columna K402 se encuentran invertidos respecto a la literatura por lo que se calcularon los parámetros de los controladores con la configuración de la literatura y se propone realizar un análisis de dicha configuración.

El acceso a esta tesis es restringido.

Sánchez Hijar, A. 2009. Análisis de la operación de la torre de destilación de xilol de la planta de Ciba en Puebla. Tesis Licenciatura. Ingeniería Química con área en Ingeniería de Procesos. Departamento de Ingeniería Química y Alimentos, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Enero. Derechos Reservados © 2009.