Evaluación de un sistema de enfriamiento mediante la simulación del proceso de producción de alcohol etílico.

Abstract

Una planta productora de alcohol etílico consta de cuatro columnas de destilación en su proceso, denominadas destrozadora, hidroselectora, rectificadora y desmetilizadora. En esta última columna, existe un problema con el sistema de enfriamiento del reflujo, ya que la temperatura de salida de los intercambiadores de calor es muy elevada, por encima de los 50°C, ocasionando que no todo el alcohol se condense y, por lo tanto, que la planta no produzca el etanol deseado. El objetivo de esta investigación es determinar cuál es la causa raíz de la falla con el sistema de enfriamiento utilizando una metodología de identificación de problemas llamada “Troubleshooting” (Turton, 2009) y proponer una solución. Se realizó una simulación del proceso base de la producción de alcohol etílico, para después realizar diferentes análisis de sensibilidad que ayuden a determinar la causa raíz del problema con el sistema de enfriamiento. Los resultados demostraron que la causa raíz de este problema fue la falta de área de transferencia en los condensadores. Se demostró que, para tener una temperatura estable de 35°C, se necesita un total de 120m2. Por lo tanto, se propuso que es necesario agregar otro condensador con un área de transferencia de calor de 60m2 en el sistema de enfriamiento. Por último, se realizó un análisis de costos, en donde se determinó que el precio de este intercambiador sería de aproximadamente 295.865$, lo cual resultaría económicamente viable para la empresa ya que de esta manera podrán producir 70000 L/d, en comparación a los 56000 L/d que producen actualmente.