DISEÑO DE UNA PLANTA DE OBTENCION DE AMONIACO CON LA TECNOLOGIA KELLOGG BROWN. 1. OBJETIVOS 1.1. Objetivo general. Diseñar una planta de obtención de Amoniaco a partir de Gas Natural utilizando la tecnología de Kellogg Brown en el simulador ASPEN HYSYS. 1.2. Objetivos específicos. Definir parámetros y variables de operación de la planta de obtención de amoniaco. Revisar resultados obtenidos con el simulador ASPEN HYSYS. Evaluar la capacidad productiva de la planta. 2. RESULTADOS OBTENIDOS. 2.1. Cromatografía del Gas Natural del campo Carrasco
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DISEÑO DE UNA PLANTA DE OBTENCION DE AMONIACO CON LA
TECNOLOGIA KELLOGG BROWN.
1. OBJETIVOS
1.1. Objetivo general.
Diseñar una planta de obtención de Amoniaco a partir de Gas Natural utilizando la
tecnología de Kellogg Brown en el simulador ASPEN HYSYS.
1.2. Objetivos específicos.
Definir parámetros y variables de operación de la planta de obtención de
amoniaco.
Revisar resultados obtenidos con el simulador ASPEN HYSYS.
Evaluar la capacidad productiva de la planta.
2. RESULTADOS OBTENIDOS.
2.1. Cromatografía del Gas Natural del campo Carrasco
2.2. Diagrama del proceso Kellogg Brown.
2.3. Datos de ingeniería para el proceso de Kellog Brown.
2.3.1. Caudal de GN utilizado para el diseño de la planta.
Para el cálculo del caudal de gas natural que se utilizara en el proyecto se tomó la
siguiente relación obtenida de un dato brindado por un proyecto de una planta de urea
conjuntamente con el gas de Camisea en Perú que dice que aproximadamente con 99
MMSCFD de gas natural se producen 1.3MMTONAÑO de urea. Para obtener la
relación hemos utilizado los datos de un estudio de demanda de urea en Bolivia
Tabla 7.3.4.5. Proyección de la Demanda hasta el año 2030Fuente: Elaboración Propia en base a Food and Agriculture Organization
Por regla de tres para 1.1287 millones de toneladas de urea año se necesitaran 90 MMSCFD de gas natural.
2.3.2. Reacciones que se llevan a cabo en los reactores.
2.3.2.1. Reacciones en gas de síntesis.
Metano.
Etano, n-butano
2.3.2.2. Reacciones en el reactor de metanizacion.
CO + 3H2 -> CH4 + H2O
CO2 + 4H2 -> CH4 + 2H2O
2.3.2.3. Reacciones en el reactor de amoniaco.
N2 (g) + 3 H2 (g) → 2 NH3 (g)
2.4. Resultados obtenidos con el simulador.
Producto obtenido.
Como podemos ver en la tabla se ha obtenido un flujo de 23792.99 Lbmol/hora
de amoniaco.
Condiciones de entrada al reactor de gas de síntesis.
Gas Natual
Vapor de H2O
Condiciones de entrada a la metanizadora.
Condiciones de entrada al reactor de amoniaco.
Conversiones:
Reactores de gas de síntesis.
Reactor de metanizacion.
Reactor de amoniaco.
3. Limitaciones.
Una limitación encontrada es que de preferencia el aire se tiene que ingresar de forma detallada en la composición, es decir ingresando el N2 y el O2 por separado. De lo contrario se deberá agregar una corriente adicional de N2 en el reactor de amoniaco.
El caudal de GN utilizado es muy elevado, por tanto en el diseño de compresión fue necesario utilizar varios compresores.
4. Conclusiones. Para alcanzar los parámetros de operación de la planta de Kellog Brown se
necesita mucha energía en los calentadores. La conversión alcanzada en todos los reactores es bastante favorable en
comparación a otras tecnologías. La planta tiene una buena capacidad productiva respecto a la alimentación de
agua y gas natural para obtener amoniaco.
5. Recomendaciones. Se recomienda siempre realizar una revisión de todos los flujos para asi
poder mejorar el rendimiento recirculando flujos y disminuir la potencia de los calentadores.
Se recomienda realizar recuperación de amina para hacer un reciclo y mejorar el rendimiento.