Un sistema para evaluar el riesgo de procesar crudos o mezclas de crudos de calidad inferior en operaciones de refinería,

incluyendo dicho riesgo la propensión al ensuciamiento de los crudos o mezclas de rudos , comprendiendo dicho sistema:

Una base de datos que almacena datos relativos a al menos un crudo o mezcla de crudos; y

Un motor predictivo que comprende un modelo de propensión al ensuciamiento para ejecutar al menos una predicción de la propensión al ensuciamiento de un intercambiador de calor en una red de intercambio de calor, caracterizado porque el motor predictivo toma una información de crudo de entrada, al menos una de temperatura de superficie o de piel y la velocidad del crudo a través del intercambiador de calor, y al menos una de las características de transferencia de masa, naturaleza reactiva de las especies ensuciadoras en el crudo y temperatura de superficie en masa.

Procedimiento y sistema para evaluar el rendimiento de aceites crudos Campo de la invención La presente invención se refiere al procesamiento de aceites crudos, y más particularmente a un procedimiento y a un sistema para predecir el rendimiento de aceites crudos y mezclas de aceites crudos. Específicamente, el presente procedimiento proporciona un medio para permitir que las refinerías de petróleo procesen mezclas de aceites crudos que incluyen aceites menos óptimos, mientras se reducen los riesgos implicados debido al ensuciamiento del equipo operativo, particularmente redes de intercambio de calor, operando de este modo la refinería de petróleo de maneras más económicas y ecológicamente beneficiosas.

Antecedentes de la invención

Las refinerías de petróleo se encuentran bajo una intensa presión para procesar crudos de menor calidad en razón del precio o de la disponibilidad, o ambos. Por desgracia, en muchos casos, las refinerías de petróleo no poseen suficiente información y conocimiento acerca de algunos crudos o mezclas de crudos y acerca de la manera de comportarse en un entorno operativo para hacer viable el procesamiento de estos crudos. Las refinerías individuales solo tienen acceso a la información y el conocimiento de los crudos que han ensayado y usado de manera efectiva, En un esfuerzo de solucionar el problema de no poseer información acerca de algunos crudos y de la manera en que se comportan en un entorno operativo, algunas refinerías han empezado a usar simulaciones en laboratorio para desarrollar modelos predictivos de algunos rendimientos. Estos modelos, sin embargo, son limitados y no solucionan problemas específicos a menudo complejos que pueden originarse durante el procesamiento de estos crudos y la manera en que estos problemas se pueden paliar usando soluciones de tratamiento químico apropiadas. La patente de los Estados Unidos 5.412.581 divulga y reivindica un procedimiento para predecir y evaluar las propiedades físicas de hidrocarburos usando espectrometría.

También se han aplicado sistemas de programación lineales que se centran en definir el corte de crudos y el correspondiente rendimiento de crudos, pero estos sistemas no solucionan el uso de productos químicos de tratamiento en el modo de selección de crudos, ni evalúan la cantidad de ensuciamiento del equipo durante el procesamiento para permitir una evaluación de riesgos de los crudos más económicos. Estos procedimientos no pueden decir a los refinadores como las mezclas de crudos afectarán a las operaciones y al equipo. Por lo tanto, las refinerías carecen de la información crítica que necesitan para acceder al riesgo y a la viabilidad económica del uso de crudos de calidad inferior.

El ensuciamiento en el tren de precalentamiento de crudos no es un fenómeno bien entendido. Muchas veces los refinadores no tienen suficiente información para determinar si el uso de un nuevo crudo o mezcla de crudos está o no ensuciando el equipo de la refinería, en particular las redes de intercambio de calor. El ensuciamiento de la red de intercambio de calor puede dar como resultado una reducción rápida de temperatura en la entrada del horno y conducir a importantes consecuencias económicas y medioambientales. Aunque un tratamiento químico apropiado puede alargar la vida de los intercambiadores de calor, la falta de comprensión cuantitativa del fenómeno hace que la proposición de un tratamiento sea más compleja. Por lo tanto, es deseable tener la capacidad de cuantificar la propensión de ensuciamiento de un crudo particular que se está procesado y su impacto sobre las condiciones operativas.

En consecuencia, existe una necesidad de medios para valorar y evaluar la selección de crudos, y predecir el coste y el riesgo asociado a los mismos.

Más particularmente, existe una necesidad de determinar la dosificación óptima de los crudos con productos químicos de tratamiento para que las mezclas de crudos que incluyen crudos más baratos se puedan utilizar sin efectos nocivos sobre el equipo operativo de las refinerías, tales como el ensuciamiento de las redes de intercambio de calor.

Más particularmente, lo que se necesita es una metodología y un sistema que permitan a las refinerías procesar crudos más baratos o de calidad inferior, o mezclas que comprenden crudos de calidad inferior, usando modelos para predecir la propensión al ensuciamiento de dichos crudos. La metodología debería permitir a las refinerías conseguir beneficios del uso de crudos más baratos, costes inferiores en los potenciales productos químicos de tratamiento, aumentar la producción, prolongar el ciclo de producción y reducir los costes operativos todo en un entorno más ecológicamente beneficioso.

El documento EP0241233 divulga un procedimiento para determinar la tendencia al ensuciamiento de los hidrocarburos. Se determina una relación y se compara con un gráfico de relaciones.

Sumario de la invención La presente invención proporciona un sistema para evaluar el riesgo de procesar crudos o mezclas de crudos de calidad inferior en operaciones de refinería, incluyendo dicho riesgo la propensión al ensuciamiento de los crudos o mezclas de crudos, comprendiendo dicho sistema: una base de datos que almacena datos relativos a al menos un crudo o una mezcla de crudos; y un motor predictivo que comprende un modelo de propensión al ensuciamiento para ejecutar al menos una predicción de la propensión al ensuciamiento de un intercambiador de calor en una red de intercambio de calor, caracterizado porque el motor predictivo toma como información de crudo de entrada al menos una de la temperatura de superficie o de piel y la velocidad del crudo a través del intercambiador de calor, y al menos uno de las características de transferencia de masa, naturaleza reactiva de la especie ensuciadora e el crudo y la temperatura de la superficie en masa.

La invención también proporciona un procedimiento según la reivindicación 5.

Las realizaciones de la invención actualmente reivindicada permiten a los refinadores procesar mayores porcentajes de crudos de calidad inferior recomendando relaciones óptimas de mezclas y condiciones óptimas de proceso, en particular la temperatura de superficie y la velocidad de los crudos. Asimismo, se cuantifica cualquier reducción futura en la limpieza porcentual de cada intercambiador de calor en la red. Una vez en posición de esta información, los refinadores pueden determinar el tratamiento químico necesario determinado cuantificando el impacto de varios productos químicos, permitiendo la selección del mejor tratamiento posible para mitigar la degradación de rendimiento de la red de intercambio de calor, cuantificar la mejora en el rendimiento mediante la química apropiada y optimizar la dosificación de los productos químicos de tratamiento en función del crudo que se está procesando.

Breve descripción de los dibujos La figura 1 es un diagrama de bloques de una realización ilustrativa de un sistema para recomendar mezclas óptimas de crudos y tratamientos químicos de estas mezclas.

La figura 2 es un diagrama de bloques de una realización ilustrativa de una estructura de predicción de ensuciamiento del tren de pretratamiento de crudo.

La figura 3 es un gráfico que muestra una estimación de parámetros.

Descripción detallada de la invención Las formas singulares "un" "una" y "el" o "la" incluyen los referentes plurales a menos que el contexto indique claramente otra cosa.

El modificador "aproximadamente" usado junto con una cantidad es inclusive del valor establecido y tiene el significado dictado por el contexto "por ejemplo, incluye el grado de error asociado a la medición de la cantidad particular) .

"Opcional" u "opcionalmente" significa que el evento o la circunstancia descrita a continuación puede o no producirse, o que el material identificador a continuación puede o no estar presentes, y que la descripción incluye casos en los que el evento o la circunstancia se produce o en los cuales el material está presente, y casos en los que el evento o la circunstancia no se produce o el material no está presente.

Los crudos y las mezclas de crudo se usan de manera intercambiable y cada uno está destinado a incluir tanto un solo crudo como mezclas de crudos.

Se enseña un procedimiento y un sistema para evaluar crudos y mezclas de crudos, específicamente que caracterizan el impacto de varios constituyentes de los crudos en el ensuciamiento de los intercambiadores de calor y que recomiendan tratamientos... [Seguir leyendo]

1. Un sistema para evaluar el riesgo de procesar crudos o mezclas de crudos de calidad inferior en operaciones de refinería, incluyendo dicho riesgo la propensión al ensuciamiento de los crudos o mezclas de rudos , comprendiendo dicho sistema:

Una base de datos que almacena datos relativos a al menos un crudo o mezcla de crudos; y Un motor predictivo que comprende un modelo de propensión al ensuciamiento para ejecutar al menos una predicción de la propensión al ensuciamiento de un intercambiador de calor en una red de intercambio de calor, caracterizado porque el motor predictivo toma una información de crudo de entrada, al menos una de temperatura de superficie o de piel y la velocidad del crudo a través del intercambiador de calor, y al menos una de las características de transferencia de masa, naturaleza reactiva de las especies ensuciadoras en el crudo y temperatura de superficie en masa.

2. El sistema según la reivindicación 1, en el cual el motor predictivo toma como entrada parámetros y/o condiciones de operación de la refinería.

3. El sistema según la reivindicación 1 o 2, en el cual el modelo de propensión al ensuciamiento se puede operar para calificar cada intercambiador de calor en una red de intercambio de calor.

4. El sistema según la reivindicación 1 que proporciona, además, una futura tendencia al ensuciamiento para cada intercambiador de calor y la red de intercambio de calor.

5. Un procedimiento para cuantificar ahorros disponibles en operaciones de refinería usando crudos o mezclas de crudos de calidad inferior que comprende:

Almacenar datos relativos a al menos un crudo o mezcla de crudos y condiciones de operación de refinería en una base de datos;

Predecir el rendimiento de una red de intercambio de calor usando un motor predictivo que comprende un modelo de propensión al ensuciamiento para ejecutar al menos una predicción de la propensión al ensuciamiento de un intercambiador de calor en una red de intercambio de calor, utilizando el motor predictivo como información de entrada a al menos un parámetro de entre las características de transferencia de masa, la naturaleza reactiva de las especies ensuciadoras en el crudo, y la temperatura de superficie en masa; y Aplicar un tratamiento químico para optimizar el procesamiento de los crudos o mezclas y minimizar el riesgo de ensuciamiento de la red de intercambiadores de calor basándose en la al menos una predicción de la propensión al ensuciamiento del intercambiador de calor y los datos de la base de datos.