Método de Diseño de Columnas Complejas Térmicamente Acopladas (Sistemas Petlyuk)

El uso de columnas complejas y con acoplamiento térmico en la industria no está muy difundido debido a que presentan dos graves problemas: la falta de métodos confiables para el diseño y la dificultad en el control y la operación de las columnas. Entre los esquemas de columnas complejas propuestos en la literatura, se seleccionó para este estudio al sistema tipo Petlyuk, ya que varios autores han demostrado ahorro energético de hasta un 30% en las cargas térmicas de condensadores y rehervidores. Se propone un algoritmo de diseño para el sistema Petlyuk basado en la descomposición del sistema Petlyuk en tres columnas sencillas, y realizando el diseño/optimización de éstas, y así obtener el diseño final. Se utilizó como herramienta el simulador Aspen Plus 2004.1 para el diseño/optimización de las columnas utilizando tanto método corto como método riguroso para lograr el diseño final. Se utilizó el caso de estudio propuesto por Jiménez - Castro (2002), que es una mezcla equimolar de tres hidrocarburos, usando la ecuación de Redlich -Kwong - Soave como método de propiedades. Una vez realizado el diseño con el algoritmo desarrollado se obtuvieron ahorros significativos con respecto a las secuencias tradicionales. Se tuvieron ahorros en cargas térmicas de alrededor del 40% en condensador y del 30% en rehervidor y presentan columnas de tamaño semejante a las secuencias tradicionales. Con respecto a lo reportado por Jiménez - Castro, se tuvieron resultados semejantes, con columnas ligeramente más grandes y con reflujos menores, lo que significaría un mayor costo fijo, pero una disminución en los costos de operación