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http://repositorio.ugto.mx/handle/20.500.12059/8812
Full metadata record
DC Field | Value | Language |
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dc.rights.license | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 | es_MX |
dc.contributor | GRAHAM THOMAS POLLEY | en |
dc.creator | ELVIS KOKU TAMAKLOE | - |
dc.date.accessioned | 2023-06-28T19:03:23Z | - |
dc.date.available | 2023-06-28T19:03:23Z | - |
dc.date.issued | 2013-06-01 | - |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ugto.mx/handle/20.500.12059/8812 | - |
dc.description.abstract | El proceso de ensuciamiento es compleja. Diferentes mecanismos pueden interactuar dentro de un proceso para generar los depósitos que están costando las refinerías y otras industrias de procesamiento millones de dólares en costos de energía, costos de capital, gastos de limpieza y estrategia de mitigación, entre otros. Estos mecanismos pueden incluir ensuciamiento por partículas, el ensuciamiento por cristalización y el ensuciamiento por reacción química. Por lo tanto se investiga el ensuciamiento en el tren de precalentamiento de petróleo crudo y la red de agua de enfriamiento. Diferentes modelos de ensuciamiento caracterizan el ensuciamiento en intercambiadores de calor. Desde finales de la década de 1950 cuando Kern y Seaton propusieron un modelo de ensuciamiento por partículas, otros modelos de ensuciamiento han surgido de esta analogía en los últimos años. La analogía y la idea de una “probabilidad de adhesión” fueron aplicadas en el desarrollo de un modelo de ensuciamiento llamado el modelo de “Asphaltene Precipitation” (modelo AP) ensuciamiento por reacción química. Se utilizó el modelo con éxito para analizar y predecir el ensuciamiento en los intercambiadores de calor de tubo y coraza y las unidades Compabloc. Los resultados sugieren que el mismo modelo puede ser utilizado para análisis independientemente de las altas diferencias en esfuerzo cortante. El tren de precalentamiento de petróleo crudo sirve como una red de recuperación de calor para el petróleo crudo en su camino hacia la columna de destilación. Una simulación termohidráulico basada en un análisis de trayectoria sirvió como una herramienta muy valiosa para el análisis del tren de precalentamiento. Esto se traduce en importantes acciones de recuperación de calor que pueden ayudar a reducir la demanda de energía externa. A la luz del modelo desarrollado también se presentan algunas de las estrategias de mitigación para su uso en el control de ensuciamiento. Los avances en la tecnología de intercambiador de calor para aplicaciones en trenes de precalentamiento son de gran valor en esta época cuando ensuciamiento ha sido aceptada como un problema inevitable en el procesamiento de petróleo crudo. La unidad Compabloc se presenta con un enfoque en su comportamiento térmico. El algoritmo desarrollado puede ser aplicable en todos los campos donde se utiliza la unidad Compabloc. La operación de la unidad de Compabloc a alta valores de esfuerzo cortante es una gran herramienta cuando ensuciamiento tiene que ser controlada. Un modelo anterior desarrollado para el análisis de ensuciamiento por cristalización de sales de carbonato y sulfato se utilizan en el análisis de un proceso de readecuación de una red de agua de enfriamiento en donde un nuevo intercambiador de calor necesita ser instalado. La integración del modelo en un análisis termo-hidráulico demostró ser muy útil en elegir la posición de la nueva intercambiador de calor de tal manera que la menor interrupción es sentida por los otros intercambiadores de calor en la red en términos de ensuciamiento, perfiles de temperatura y velocidades de flujo. Se hace nota en la necesidad de incorporar el análisis de ensuciamiento en el proceso de diseño. | es_MX |
dc.language.iso | eng | en |
dc.publisher | Universidad de Guanajuato | es_MX |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | es_MX |
dc.subject.classification | CGU- Doctorado en Ciencias en Ingeniería Química | es_MX |
dc.title | Fouling models and their applications in crude oil pre-heat trains and cooling water networks | en |
dc.type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis | es_MX |
dc.creator.id | info:eu-repo/dai/mx/cvu/333571 | es_MX |
dc.subject.cti | info:eu-repo/classification/cti/7 | es_MX |
dc.subject.cti | info:eu-repo/classification/cti/33 | es_MX |
dc.subject.cti | info:eu-repo/classification/cti/3321 | es_MX |
dc.subject.keywords | Fouling models | en |
dc.subject.keywords | Crude oil pre-heat trains | en |
dc.subject.keywords | Cooling water networks | en |
dc.subject.keywords | Shell and tube heat exchangers - Fouling | en |
dc.subject.keywords | Modelos de ensuciamiento | es_MX |
dc.subject.keywords | Trenes de precalentamiento de petróleo crudo | es_MX |
dc.subject.keywords | Redes de agua de enfriamiento | es_MX |
dc.subject.keywords | Intercambiadores de calor de tubo y coraza – Ensuciamiento | es_MX |
dc.contributor.role | director | es_MX |
dc.type.version | info:eu-repo/semantics/publishedVersion | es_MX |
dc.description.abstractEnglish | The fouling process is complex. Different mechanisms may interact within a process to generate the deposits that are costing refineries and other processing industries millions of dollars in energy costs, capital cost, cleaning cost, mitigation strategy costs amongst others. These mechanisms may include particulate fouling, crystallization fouling and chemical reaction fouling. Fouling in the crude oil pre-heat train and the cooling water network is investigated in this work. Different fouling models characterize fouling in heat exchangers. Since the late 1950s when Kern and Seaton proposed a model for particulate fouling, other fouling models in recent years have emerged from this analogy. The analogy and the idea of a “sticking probability” are applied in the development of a fouling model called the Asphaltene Precipitation model (AP model) for chemical reaction fouling. The model is successfully used to analyze fouling in shell and tube heat exchangers and Compabloc units that gave very good predictions. The results suggest that the same model can be used for analysis irrespective of the high differences in fluid shear stress. The crude oil pre-heat train serves as a heat recovery network for the crude oil on its way to the distillation column. A thermo-hydraulic simulation based on a path analysis served as an invaluable tool for analyzing the pre-heat train. This results in major heat recovery actions that can help reduce the external energy demands. In light with the model developed some mitigation strategies are also presented for use in controlling fouling. Advances in heat exchanger technology for applications in pre-heat trains are invaluable in this age when fouling has been accepted as a major problem in crude oil processing. The Compabloc unit is presented with an in depth approach into its thermal behavior. The algorithm developed can be applicable in every field where the Compabloc unit is used. Maintaining the Compabloc unit at high fluid shear stress is a great tool when fouling needs to be controlled. An earlier model developed for the analysis of crystallization fouling of carbonate and sulfate salts are used in the analysis of a revamp process for a cooling water network where a new heat exchanger needs to be installed. The integration of the model in a thermo-hydraulic simulation proved well in helping to choose the position of the new heat exchanger such that as little interruption is felt by the other heat exchangers in the network in terms of fouling, temperature profiles and flow rates. Emphasis is placed on the need to incorporate fouling analysis in the design process. | en |
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