Modelo Fluidodinámico Multifásico en Colector y Aeroenfriador de una Unidad Comercial de HTNC

Abstract

Se llevó a cabo un estudio fluidodinámico sobre un conjunto de aeroenfriadores ubicados en una planta de hidrotratamiento de YPF. El sistema consiste en una cañería que alimenta un colector que distribuye una corriente de hidrocarburos bifásica a cuatro aeroenfriadores en paralelo (dos centrales y dos laterales), en los cuales se registraron problemas de corrosión y pérdida de eficiencia. Los aeroenfriadores laterales son particularmente afectados en los tubos del primer paso en la zona cercana al cabezal de entrada. Se sospechaba que la corrosión se produce por una mala distribución de flujo bifásico dentro del haz tubular. El estudio se realizó en dos etapas. En la primera etapa se estudió la cañería de alimentación al colector que distribuye el flujo hacia los aeroenfriadores y, en la segunda etapa, la distribución interna de flujo en el cabezal y tubos de un aeroenfriador. En la primera etapa se consideró un modelo de flujo bifásico tipo VOF. Adicionalmente se simplificaron los aeroenfriadores reemplazándolos por medios porosos, con el fin de tener en cuenta su pérdida de presión e influencia en la distribución de gas en el colector aguas arriba. En la segunda etapa, se implementó un modelo de condensación en los tubos de un aeroenfriador para estudiar estos efectos sobre la distribución de líquido y gas en el aeroenfriador completo. Para realizar estos cálculos se utilizó el modelo de condensación / vaporización de Lee. Este es un modelo mecanístico simplificado que se utiliza para simular la transferencia de materia entre fases, dependiente de una diferencia de temperaturas entre la de saturación y la del medio. El signo de esta diferencia determina el sentido de la transferencia. Se requirió un ajuste de parámetros a través de resultados experimentales. La modelización permitió comprender la influencia de la fluidodinámica en la corrosión de los tubos.