Author(s):
Torres, Raquel Cristina Sousa 
Date: 2011
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.22/2579
Origin: Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto
Subject(s): Paraxileno; Simulação; Análise de sensibilidade; AspenPlus; Paraxylene; Simulation; Maximization of production; Sensitivity analysis; AspenPlus
Description
Pretendeu-se, com o presente trabalho, efectuar um estudo sobre a possibilidade de
aumentar a produção de paraxileno na unidade processual existente na refinaria da Galp no
Porto. Foram estudados o conjunto de colunas T-0306 e T-0307 e a coluna T-0303,
recorrendo ao uso do AspenPlus, na realização da simulação do processo nas condições
actuais e para a realização da análise de sensibilidade, que permitiu verificar se o
equipamento existente possui capacidade para satisfazer as necessidades exigidas pelo
processo quando se pretende aumentar a produção. Com a simulação do processo, foi
verificado que este já se encontra a laborar em condições óptimas.
Na realização da análise de sensibilidade foram variados para o conjunto T-0306 e T-
0307, o caudal de alimentação entre 62780 e 95000 kg/h, o caudal de destilado da T-0306
entre 15833 e 23911 kg/h e o caudal de destilado da T-0307 entre 139 e os 235 kg/h. No
caso da T-0303, foi variado o caudal de refinado entre 201240 e 304600 kg/h, o caudal de
destilado e o caudal da corrente lateral, variam entre 77290 a 116930 kg/h. Pretendeu-se
obter soluções que conseguissem cumprir as especificações relativas aos produtos obtidos,
nomeadamente paraxileno com uma pureza de 99,6% e uma recuperação de 99%, tolueno
com uma pureza de 97% e uma recuperação de 90% (T-0306 e T-0307). No caso da T-
0303, obter paraxileno com uma pureza de 2,23% e paradietilbenzeno com uma pureza de
99,0% e ambos com uma recuperação de 99%. Para as simulações que cumpriram as
especificações anteriores, verificou-se se a energia transferida em aeroarrefecedores,
fornalhas e permutadores excedem em 25% o seu valor de projecto. Em caso afirmativo isso
significou o acréscimo de uma peça de equipamento idêntica à existente.
A análise de sensibilidade permitiu concluir a separação é possível para os caudais
actuais de extracto e refinado e para um aumento destes de 32, 40 e 50%. Foi ainda
possível concluir que para os caudais actuais é necessária a colocação de novos
aeroarrefecedores para as colunas T-0306 e T-0303 e de uma nova fornalha para a coluna
T-0303. Para um aumento dos caudais de 32% para além das alterações referidas
anteriormente é necessária a colocação de um novo aeroarrefecedor na coluna T-0307 e de
uma nova fornalha da coluna T-0306. Se aumentarmos os caudais em 40% será também
necessário o acréscimo de permutadores para a coluna T-0307. Para o aumento de 50%, os
calores de permuta são excedidos em bastante mais do que 25%, em todos os
aeroarrefecedores, permutadores e fornalhas. Uma vez que todas as colunas se encontram
a funcionar acima da sua capacidade, concluiu-se que em ambos os casos seria necessária
a montagem de uma segunda linha em paralelo e igual à existente. Implicando com esta
alteração um investimento total de 10.439.574,36€. With this work is intended, to do a study on the possibility of increasing the amount of
paraxylene production of the existing unit in Galp refinery in Porto. Only two parts of the
production process will be studied. A set of columns correspondent to the T-0306 and T-
0307, and the T-0303 column, using AspenPlus, in carrying out the simulation of the process
under current conditions and to perform the sensitivity analysis, which allowed us to verify if
the existing equipment has the capacity to meet the needs required by the process when the
increase of the production is intended. With the simulation of the process, it was verified that
it’s already laboring in optimum conditions.
In conducting the sensitivity analysis for the set of columns T-0306 and T-0307, the
feed rate is between 62780 and 95000 kg/h, the flow rate of distillate of column T-0306 is
varied between 15833 and 23911 kg/h and the distillate rate of column T-0307 is varied
between 139 and 235 kg/h. In the case of T-0303 column, the flow rate was varied between
201240 and 304600 kg/h, the distillate flow rate and flow of the side chain, whose ranges of
variation are equal and range from 77290 to 116930 kg/h.
It was intended to find solutions that could meet the specifications for the products
obtained, including paraxylene with a purity of 99.6% and a recovery of 99% and toluene with
a purity of 97% and a recovery of 90% (T-0306 and T-0307). In the case of T-0303 column,
it’s pretended to obtain paraxylene with a purity of 2.23% and diethylbenzene with a purity of
99.0% and both with a recovery of 99%. Those who meet the above specifications, cases in
which the heat of air coolers, furnaces and heat exchangers that are exceed on 25% of its
project value, requires the addition of equal equipment to the existing.
The sensitivity analysis allowed verifying that the complete separation is possible for
the current flow of extract and raffinate, and with an increase of 32, 40 and 50%. It was also
possible to conclude that the current flow is necessary to place new air coolers to columns T-
0306 and T-0303 and a new furnace for the T-0303 column. For an increase in rates of 32%
in addition to the amendments referred to above is necessary to place a new column air
cooler to T-0307 column and a new furnace of T-0306 column. If we increase the flow by
40% will also be required the addition of heat exchangers for column T-0307. For the 50%
increase, the heat exchange is exceeded far more than 25% in all air coolers, exchangers
and furnaces. Once all columns are operating over capacity, it was concluded that in both
cases would require the installation of a second line parallel and equal to that existing.
Implying with this change a total investment of 10.43.574,36 €.
