Simposio Internacional de Industria

DISMINUCIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE HIDRÓXIDO DE SODIO PARA DISMINUIR SU IMPACTO EN LA BAHIA DE CIENFUEGOS

Resumen

En el proceso de refinación del petróleo los principales esfuerzos se encaminan hacia tecnologías más limpias, amigables con el medio ambiente. En el caso de estudio de esta investigación desarrollada en el área de obtención del combustible de aviación Jet A1, emplean el tratamiento cáustico para la disminución de azufres totales y ácidos nafténicos en el proceso, por lo que hallar la concentración de sosa y el tiempo de residencia óptimo para 7 mezclas diferentes ante la incertidumbre de materias primas que enfrenta la refinería se convierte en el principal objetivo desarrollado en esta investigación Para la evaluación de los daños ambientales provocados se implementó como estrategia de gestión ambiental el análisis de ciclo de vida estableciendo como unidad funcional el combustible obtenido en la planta en una hora, con esta metodología se comprobó que el consumo de sosa en la etapa de lavado cáustico es el que reporta los mayores perjuicios ambientales en todas las categorías evaluadas siendo el calentamiento global, las radiaciones ionizantes, toxicidad cancerígena no humana, ecotoxicidad terrestre y marina las más la significativas, por lo que es imprescindible disminuir su consumo cuyo impacto también influye sobre los costos de producción. Para el estudio se empleó como método de optimización cuasi-Newton con función objetivo definida a partir de las expresiones cinéticas que influyen en el proceso, así como las restricciones que definen la calidad del producto, con la ayuda de la programación en MATLAB y dentro de este la herramienta Toolbox. Los resultados de dicha optimización reflejan que la concentración de sosa óptima está en el rango de 0,15-0,2 mol*L-1 por lo que si se trabaja en este rango se incrementa la posibilidad de recirculación al proceso y el no vertimiento de esta al medio, el tiempo de residencia resultó ser de 15 y 30 minutos el valor inferior para las mezclas de bajo contenido de azufres totales y ácidos nafténicos y el superior cuando es mayor.

Abstract

In the oil refining process, the main efforts are directed towards cleaner technologies that are friendly to the environment. In the case of study of this research carried out in the area of obtaining Jet A1 aviation fuel, they use caustic treatment to reduce total sulfur and naphthenic acids in the process, thus finding the concentration of soda and the time of Optimal residence for 7 different mixtures, given the uncertainty of raw materials faced by the refinery, becomes the main objective developed in this research. For the evaluation of the environmental damage caused, the life cycle analysis was implemented as an environmental management strategy, establishing as a unit The fuel obtained in the plant in one hour was functional, with this methodology it was found that the consumption of soda in the caustic washing stage is the one that reports the greatest environmental damage in all the categories evaluated, being global warming, ionizing radiation, toxicity non-human carcinogenic, terrestrial and marine ecotoxicity the most sig significant, so it is essential to reduce their consumption, the impact of which also influences production costs. For the study, the quasi-Newton optimization method was used with an objective function defined from the kinetic expressions that influence the process, as well as the restrictions that define the quality of the product, with the help of programming in MATLAB and within this is the Toolbox tool. The results of this optimization reflect that the optimal soda concentration is in the range of 0.15-0.2 mol * L-1, so if you work in this range, the possibility of recirculation to the process and no dumping increases. from this to the middle, the residence time turned out to be 15 and 30 minutes, the lower value for the mixtures with low content of total sulfur and naphthenic acids and the higher value when it was higher.