REFINACIN DEL PETRLEO RACJESS I EDICIN
special
Universidad Mayor de San Andrs
Facultad de Ingeniera
Ingeniera Petrolera
REFINACIN DEL
PETRLEO
RACJESS
I EDICIN
R: Rodrigo Estrada Heredia
A: Ana Luisa Pari Ticona
C: Cristhian MAURICIO quintana TICONA
J: Jonathan arturo martinez vacaflor
E: Elizabeth mamani SANTOS
S: Silvia Roxana mendoza Torres
S: Sandra ROCIO laime asistiri
SPECIAL DERECHOS RESERVADOS
Copyright
La Paz Bolivia
DICIEMBRE 2009
DEDICATORIA
A Dios, a nuestros padres, a nuestro mentor Ingeniero Ramiro Flores, y a todos aquellos
que ayudaron a realizar el texto, que Dios los bendiga y los tenga en su gloria.
PROLOGO El texto gua tuvo su origen en los apuntes de clases, en exposiciones, discusiones, exmenes, presentaciones, de toda la materia de Refinacin del Petrleo; adems de nuevas incorporaciones como investigaciones, actualizaciones, y mapas conceptuales que sern de gran ayuda. Est hecha para todos los alumnos de la Carrera de Ingeniera Petrolera de la Universidad Mayor de San Andrs, y tambin para todos aquellos que lo requieran, que estn dispuestos a capacitarse y rendir fruto de ste material. Muchas Gracias!
NDICE
Contratapa.. 3 Dedicatoria 5 Prologo 7 ndice 9 Presentacin general. 15 Marco legal.. 17
I. PARTE terica 19 1.1 conceptos.. 19 1.2 ley de hidrocarburos. 21
1.2.1 Articulo 138 (resumen) 21 1.2.2 Funciones ypfb 22
1.3 Reglamentacin.. 23 1.3.1 Definiciones . 23 1.3.2 Definiciones.. 23 1.3.3 Procedimientos. 24
II. PARTE evaluativa. 25 III. Anexos. 29
Noticia. 29 Mapa mental. 29
El petrleo.. 30 I. PARTE terica. 32
2.1 Origen. 32 2.1.1 el petrleo. 32 2.2.2 teora de engler.. 32
2.2 clasificacin 33 2.2.1 composicin qumica 33 2.2.2 Densidad 35 2.2.3 Contenido de azufre. 37
2.3 propiedades.. 37 2.3.1 densidad 37 2.3.2 destilacin. 40 2.3.3 fator kuop.. 46
II. parte prctica.. 48 III. PARTE evaluativa 52 IV. Anexos 56
Noticia. 56 Mapa mental. 58
Refinacin e industrializacin en Bolivia. 60 I. PARTE terica.. 62
3.1 Gas natural / crudo.. 62 3.1.1 gas natural.. 62 3.1.2 riqueza 62 3.1.3 petrleo 62
3.2 Plantas de proceso 64 3.2.1 Plantas de proceso en Bolivia 64 3.2.2 Planta de Rio Grande 65 3.2.3 Planta de Kanata 66 3.2.4 Planta de Carrasco.. 67 3.2.5 Planta de Vuelta Grande 68 3.2.6 Planta de Paloma 69 3.2.7 Planta de Colpa. 70 3.2.8 Resumen. 71
3.3 Refineras en Bolivia 71 3.3.1 Refinera Gualberto villarroel. 72 3.3.2 Refinera Guillermo Elder Bell. 74 3.3.3 Refinera Oro Negro.. 76 3.3.4 Refinera Santa Cruz.. 79 3.3.5 Refinera Parapeti 81 3.3.6 resumen 82
II. parte prctica. 84 III. PARTE evaluativa.. 88 IV. Anexos 92
Noticia 92 Mapa mental. 94
carburantes Parte 1.. 96 I. PARTE terica. 98
4.1 conceptos 100 4.1.1 introduccin. 100 4.1.2 evaluacin del petrleo. 100 4.1.3 bureau of mines. 100 4.1.4 procedimientos.. 102
4.2 topping y vacio. 105 4.2.1 fundamentos de la operacin 105 4.2.2 variables de la operacin.. 106 4.2.3 Destilacin Primaria.. 106 4.2.4 Impurezas y tratamientos. 107 4.2.5 Desarrollo 108 4.2.6 Destilacin secundaria 110 4.2.7 Productos terminados 113
4.3 FRACCIONAMIENTO. 114 4.3.1 Equilibrio de Fases.. 115 4.3.2 Tipos de Fraccionadora.. 115 4.3.3 CLCULOS Y VARIABLES 116
II. parte prctica 120 III. PARTE evaluativa 132 IV. Anexos. 138
Noticia. 138 Mapa mental. 140
CARBURANTES PARTE 2. 142 I. PARTE terica.. 144
5.1 procesos 144 5.1.1 procedimientos 144 5.1.2 cintica de reacciones 145 5.1.3 reactor qumico. 146 5.1.4 diseo de un reactor. 147 5.1.5 orden re reaccin 147 5.1.6 tipos de reaccin.. 147 5.1.7 conversin.. 148 5.1.8 reacciones en cadena. 148 5.1.9 termodinmica aplicada.. 149 5.1.10 equilibrio 150 5.1.11 Proceso De Houdry 151 5.1.12 Catalizadores 152 5.1.13 ION CABONIO.. 153
5.2 procesos de mejoramiento.. 155 5.2.1 reformacin cataltica 155 5.2.2 Isomerizacin.. 158 5.2.3 Alquilacin.. 159 5.2.4 Polimerizacin... 160 5.2.5 Cracking Trmico 162 5.2.6 Reforming Trmico.. 164 5.2.7 Hidrocracking 166
II. PARTE evaluativa.. 168 III. Anexos.. 172
Noticia.. 172 Mapa mental 176
LUBRICANTES 178 I. PARTE terica. 180
6.1 PLANTAS BASICAS.. 183 6.1.1 vacio i. 183 6.1.2 vacio ii 184 6.1.3 pda 185
6.2 PLANTAS DE REFINACIN.. 186 6.2.1 FEU 186 6.2.2 MEK TOLUENO 189 6.2.3 Hidroterminado 190
6.3 VARIOS 191 6.3.1 BLENDING. 191 6.3.2 VGS 191 6.3.3 Parmetros (lubricantes).. 192 6.3.4 ndice de viscosidad. 192 6.3.5 Requerimientos (lubricantes). 193 6.3.6 Especificaciones (lubricantes).. 193 6.3.7 Propiedades (lubricantes).. 194 6.3.8 Clasificacin SAE 195 6.3.9 Aditivos qumicos 196 6.3.10 Grasas lubricantes.. 197 6.3.11 Productos (Carburantes Lubricantes). 198
II. PARTE evaluativa 200 III. Anexos. 204
Noticia. 204 Mapa mental 206
Productos DE refinacin 208 I. PARTE terica 210
7.1 DEFINICIONES. 211 7.1.1 GLP 211 7.1.2 GASOLINA 214 7.1.3 DIESEL OIL 215 7.1.4 JET FUEL 216 7.1.5 AV GAS.. 216 7.1.6 INTRODUCCIN 218
7.2 CALIDAD.. 219 7.2.1 GLP 219 7.2.2 GASOLINA ESPECIAL 219 7.2.3 Diesel oil 221 7.2.4 Jet fuel 223 7.2.5 avgas 223
7.3 oferta.. 224 7.3.1 GLP 224 7.3.2 GASOLINA ESPECIAL. 227 7.3.3 Diesel oil 227 7.3.4 Jet fuel 228 7.3.5 avgas 229
7.4 demanda. 230 7.4.1 GLP.. 230 7.4.2 GASOLINA ESPECIAL 231 7.4.3 Diesel oil 231 7.4.4 Jet fuel 232 7.4.5 avgas 232
II. PARTE evaluativa. 234 III. Anexos. 236
eXPOsicin fuel Oil. 236 lOgistica datOs YPfb... 238 nOticia 242 Mapa mental 244
ASPECTOS Econmicos 246 I. PARTE terica 248
8.1 introduccin 248 8.1.1 Mercado internacional 249 8.1.2 La cadena de produccin. 250 8.1.3 comercializacin de hidrocarburos en Bolivia 250 8.1.4 Estructura de costos 251
8.2 Margen de refinacin 252 8.2.1 WTI 252 8.2.2 Modelos matemticos 254 8.2.3 Modelo Sullivan.. 255 8.2.4 Modelo de optimizacin 255 8.2.5 YPFB refinacin 259
8.3 Cadena de precios. 261 8.3.1 Metodologa de la cadena de precios 261 8.3.2 Identificar la cadena de precios 261 8.3.3 Diagnosticar las causales de costo. 261 8.3.4 Cadena de precios.. 263 8.3.5 Relacin de equilibrio 263
II. PARTE evaluativa. 264 III. Anexos.. 266
Noticia.. 266 Mapa mental.. 268
bibliOgrafia 270
PRESENTACIN GENERAL
compromiso
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
17
CAPITULO 1
MARCO LEGAL
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
18
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
19
MARCO LEGAL
I. PARTE TEORICA
1.1 Conceptos
El Petrleo del latn petroleum, que
significa petra, piedra, y oleum, aceite; es
un lquido aceitoso bituminoso inflamable
cuya tonalidad vara de incolora a negra; se
lo encuentra en los estratos superiores de
la tierra que se formaron con el pasar de
millones de aos por la descomposicin de
materia orgnica por las altas presiones y
altas temperaturas en la profundidad de la
tierra; y consistente en una compleja
mezcla de hidrocarburos (C e H) con otras
sustancias que pueden ser oxgeno, azufre,
nitrgeno metales y otros elementos.
A partir del petrleo y en distintas
proporciones pueden obtenerse gasolinas,
naftas y varios otros subproductos a travs
de distintos procedimientos de separacin
y transformacin del mismo.
El Petrleo crudo o Crudo se llaman as al petrleo en su estado natural (que an contiene
impurezas), entonces tambin es denominado como petrleo sin refinar.
Condensados Hidrocarburos lquidos producidos con el gas natural que son separados de ste por
enfriamiento u otros medios.
Este puede referirse a cualquier mezcla de hidrocarburos relativa mente ligeros que permanecen
lquidos a temperatura y presin normales. Tendrn alguna cantidad de propano y butano
disueltos en el condensado. A diferencia del petrleo crudo, tienen poca o ninguna cantidad de
hidrocarburos pesados de los que constituyen el combustible pesado. Hay tres fuentes principales
de condensado.
a) Los hidrocarburos lquidos que se separan cuando el gas crudo es tratado. Este
condensado tpicamente consiste de C5 a C8 (Carbonos).
b) Los hidrocarburos lquidos provenientes del gas no asociado que son recuperados en la
superficie.
c) Los hidrocarburos lquidos que provienen de los yacimientos de gas/condensado. Estos
pueden ser apenas distinguibles de un crudo ligero estabilizado.
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
20
Destilacin (destilacin fraccionada) procedimiento
de refinacin consistente en la separacin de los
componentes del petrleo crudo al calentar
(diferencia de puntos de ebullicin de los lquidos en
la mezcla) y luego condensar las fracciones por
enfriamiento. Destilado los productos de
condensacin obtenidos durante el proceso de
destilacin fraccionada (combustibles gaseosos,
nafta, gasolina, kerosn y gasleos).
Hidrocarburo Cada uno de los compuestos qumicos
(slido, lquido o gas) resultantes de la combinacin
del carbono con el hidrgeno. (por ej.: carbn, crudo
y gas natural).
Procesamiento del gas La separacin del petrleo
y el gas, y la remocin de impurezas y lquidos del
gas natural.
Gasleo (Gas ol) El aceite intermedio procedente
del proceso de refinacin; utilizado como
combustible en motores diesel, quemado en
sistemas de calefaccin central y como carga de
alimentacin para la industria qumica.
Refinera Complejo de instalaciones en el que el
petrleo crudo se separa en fracciones ligeras y
pesadas, las cuales se convierten en productos
aprovechables o insumos.
Ex - Refinera Punto de transferencia de los
Productos Regulados que estn saliendo de la
refinera. La salida de Refinera estar fsicamente
ubicada dentro de las instalaciones de la refinera.
ASME Sociedad Americana de Ingenieros
Mecnicos (American Society of Mechanical
Engineers).
ASTM Sigla de la American Society of Testing
Materials.
RECON El crudo reconstituido es una mezcla de
petrleo reducido y otros hidrocarburos pesados
no procesables con gasolinas livianas
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
21
1.2 Ley de Hidrocarburos (Ley 3058)
1.2.1 Artculo 138 Definiciones (Resumen)
Almacenaje.- Es la actividad de acumular hidrocarburos,
productos refinados de Petrleo y GLP en tanques estacionarios
para su Comercializacin.
Conversin de Gas Natural en Lquidos.- Es el proceso qumico
mediante el cual se transforma Gas Natural en Lquidos (GNL).
Gas Licuado de Petrleo (GLP).- Es la mezcla de propano y butano en proporciones
variables. El GLP es producido en plantas y refineras.
Gas Natural.- Son los hidrocarburos, con predominio de metano, que en condiciones
normalizadas de presin y temperatura se presentan en la naturaleza en estado gaseoso.
Gas Natural Rico.- Es el Gas Natural antes de extraer los licuables.
Gas Natural Despojado.- Es el Gas Natural despus de extraer los licuables.
GLP de Plantas.- Es el Gas Licuado de Petrleo (GLP) extrado del Gas Natural en plantas de
extraccin de licuables en campos de produccin.
Hidrocarburos.- Son los compuestos de carbono e hidrgeno, incluyendo los elementos
asociados, que se presentan en la naturaleza, ya sea en el suelo o en el subsuelo,
cualquiera sea su estado fsico, que conforman el Gas Natural, Petrleo y sus productos
derivados, incluyendo el Gas Licuado de Petrleo producido en refineras y plantas de
extraccin de licuables.
Industrializacin.- Son las actividades de transformacin qumica de los Hidrocarburos y
los procesos industriales y termoelctricos que tienen por finalidad aadir valor agregado
al Gas Natural: Petroqumica, Gas a Lquidos (GTL), produccin de fertilizantes, rea,
amonio, metanol y otros.
Licuables del Gas Natural.- Hidrocarburos que en las Plantas de Extraccin pasan al estado
lquido. Propano y butano (componentes del GLP) y pentanos y superiores (componentes
de la Gasolina Natural).
Petrleo.- Los hidrocarburos que en condiciones normalizadas de temperatura y presin
se presentan en estado lquido, as como la Gasolina Natural y los Hidrocarburos Lquidos
que se obtienen en los procesos de separacin del gas.
Productos Derivados del Gas.- Son los productos que provienen de la separacin y/o
industrializacin del gas.
Productos Regulados.- Cualquier producto derivado de los hidrocarburos que tiene un
precio final regulado por la autoridad competente (Agente Nacional de Hidrocarburos).
Productos Refinados de Hidrocarburos.- Son los productos denominados carburantes,
combustibles, lubricantes, grasas, parafinas, asfaltos, solventes, GLP
y los sub-productos y productos intermedios que se obtienen de los
procesos de Refinacin del Petrleo.
Refinacin.- Son los procesos que convierten el Petrleo en
productos denominados carburantes, combustibles, lubricantes,
grasas, parafinas, asfaltos, solventes, GLP y los sub-productos y
productos intermedios que generen dichos procesos.
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
22
1.2.2 Funciones de YPFB
a) Licitar, adjudicar, suscribir, supervisar y administrar los contratos de riesgo compartido
para las actividades de exploracin, explotacin y comercializacin de hidrocarburos.
b) Autorizar la cesin, transferencia o subrogacin, total o parcial, directa o indirecta, de
derechos y obligaciones emergentes de los contratos de riesgo compartido, y suscribir los
respectivos contratos modificatorios.
c) Administrar los contratos de operacin y asociacin que no fueran convertidos en
contratos de riesgo compartido.
d) Administrar los contratos de exportacin de gas natural suscritos con la Repblica de
Argentina y la Repblica Federativa del Brasil, de acuerdo al Reglamento de
Comercializacin de Gas.
e) Aprobar el plan de desarrollo de campos y supervisar la ejecucin de tcnicas y
procedimientos modernos para la explotacin de campos, a fin de establecer niveles de
produccin de acuerdo con prcticas eficientes y racionales de recuperacin de reservas
hidrocarburferas y conservacin de reservorios.
f) Aplicar en la administracin de los contratos bajo su competencia, el Reglamento de
Hidrocarburos Nuevos y Existentes.
g) Supervisar y fiscalizar de acuerdo al Reglamento Ambiental para el Sector de
Hidrocarburos, el cumplimiento de la autorizacin expresa dictada por la Secretara
Nacional de Energa para la quema o venteo de gas natural.
h) Certificar a la Secretara Nacional de Energa los volmenes de hidrocarburos fiscalizados
en boca de pozo para efectos de clculo de regalas, participaciones del Estado y de YPFB.
i) Administrar el Centro Nacional de Informacin Hidrocarburfera de toda la actividad
referida a la exploracin, explotacin y comercializacin de hidrocarburos desarrollada en
el pas, que permitir a YPFB administrar los contratos de riesgo compartido y suministrar
informacin a la Secretara Nacional de Energa para el cumplimiento de la administracin
de mapas, nominacin y promocin de inversiones en el sector de hidrocarburos.
j) Recibir la participacin del seis por ciento (6%) que seala el artculo 50 inc. 3 de la Ley
transfirindola al Tesoro General de la Nacin, previa deduccin del monto necesario para
cubrir su presupuesto anual aprobado por el Congreso Nacional.
k) Recibir de los titulares de los contratos de riesgo compartido, los reembolsos de las sumas
pagadas a nombre de stas por concepto de patentes.
l) Dictar los procedimientos administrativos internos para el cumplimiento de sus funciones.
m) Efectuar en su calidad de empresa pblica, por s misma o asociada a terceros, previa
observacin de las disposiciones sealadas en el artculo 44 de la Ley, las actividades de
refinacin, transporte por poliductos, comercializacin al por mayor de los productos y
prestacin de servicios tcnicos para la exploracin, explotacin y comercializacin de
hidrocarburos.
n) Proponer al Ministerio de Hacienda y Desarrollo Econmico las normas para cumplir con
sus funciones.
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
23
1.3 REGLAMENTACIN
1.3.1 Reglamento para la construccin y operacin de refineras,
plantas petroqumicas y Unidades de proceso aprobado por
D.S. 25502 de 03/09/1999
Artculo 1: EI presente Reglamento est orientado a establecer las normas y disposiciones para el
diseo, construccin, operacin y mantenimiento de Refineras, Plantas Petroqumicas y Unidades
de Proceso de hidrocarburos, donde se efectan procesos de refinacin de petrleo, produccin
de aceites lubricantes y grasas, asfaltos naturales, productos petroqumicos bsicos y el
procesamiento de gas natural y condensado.
1.3.2 Definiciones 1.3.3
Refinera: Es el conjunto de instalaciones definidas como Unidad o Unidad
Integrada, que refinan Materia Prima, para transformarla en productos
intermedios y terminados.
Tambin se incluyen las facilidades correspondientes a estacin de bombeo y transferencia, playa
de tanques, haz de caeras, cargaderos, separadores de aceite, planta de mezclado de productos
qumicos, teas. Lneas de explotacin e instalaciones auxiliares que forman una misma industria
rodeada por un vallado comn, incluso cuando existen playas de tanques de almacenamiento
cargaderos de camiones o vagones cisternas separados del resto de las instalaciones y cada uno de
su vallado particular, siempre que estn unidos por tuberas con las unidades de proceso y recinto
principal
Unidad de proceso: es el conjunto de equipos e instalaciones donde se efecta una serie de
operaciones fsicas y qumicas destinadas a separar purificar o cambiar la estructura molecular de
la materia prima en productos intermedios y finales.
Est conformado por uno o varios procesos fsicos y qumicos que constituyen una operacin
completa determinada. Cada unidad toma el nombre del proceso que es ms caracterstico o
representativo de su funcin principal tal como: Unidad de destilacin de crudo, Unidad de
reformacin cataltica de gasolina, Unidad de cracking cataltico, Unidad de alto vacio, Unidad de
desparafinado de aceites, Unidad de Hidroterminados de aceites.
Planta petroqumica: Instalaciones destinadas a proceso que permiten reestructurar las molculas
de los hidrocarburos en polmeros, resinas, plsticos, fertilizantes, etc. Los cuales son
comnmente denominados como productos petroqumicos.
Gas licuado de petrleo (GLP): Hidrocarburos que a condiciones normales de presin y
temperatura se encuentran en estado gaseoso pero a la temperatura normal y moderadamente
altas presiones son licuables. Est compuesto usualmente de mezclas de propano, propileno
butano y butilenos. Se lo almacena en estado lquido en recipientes a presin.
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
24
1.3.3 Procedimientos
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
25
II. PARTE EVALUATIVA
Nombre: _________________________________________________________
Fecha: __/__/__
N Preguntas Complemente su respuesta
1.
El petrleo es una mezcla:
a) Homognea, incluyendo O2, S2, N2, metales y
otros elementos
b) No homognea
c) Compleja homognea
2.
En qu estado se encuentran los hidrocarburos?
a) Lquido y gaseoso
b) Slido y lquido
c) Slido, lquido y gaseoso
3.
El gas licuado de petrleo (GLP) es:
a) Mezcla de propano y butano en distintas
proporciones
b) Mezcla de metano y etano en distintas
proporciones
c) Mezcla con predominio de metano
4.
Qu son los productos regulados?
a) Producto derivado del petrleo
b) Cualquier producto derivado de los
hidrocarburos
c) Hidrocarburo que tiene precio final regulado por
una autoridad
5.
Refinacin son los procesos que convierten el
petrleo en:
a) Carburantes, combustibles, asfaltos, solventes,
GLP
b) Lubricantes, grasas, parafinas, Asfaltos,
solventes, GLP
c) Todas la anteriores
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
26
6.
En la planta de extraccin aquellos que pasan al
estado lquido propano, butano y pentanos y
superiores se consideran
a) GLP
b) Licuables del gas natural
c) Gas natural
7.
El Decreto Supremo 25502 aprueba el Reglamento
para la construccin y operacin de:
a) Plantas de almacenaje de Carburantes Lquidos.
b) Plantas de Engarrafado de Gas Licuado de
Petrleo (GLP
c) Refineras, Plantas, Petroqumicas y Unidades de
Proceso
8.
El artculo 1 del Decreto Supremo 25502 est
orientado a :
a) La industrializacin y comercializacin de sus
productos de forma libre
b) Mostrar los beneficios econmicos que las
refineras, Plantas Petroqumicas y Unidades de
Proceso muestran para el pas
c) Establecer normas y disposiciones para el diseo,
construccin, operacin y mantenimiento de
Refineras, Plantas Petroqumicas y Unidades de
Proceso de hidrocarburos
9.
Qu es una Unidad de Proceso?
a) instalaciones definidas como Unidad Integrada,
que refinan Materia Prima
b) Instalaciones destinadas a proceso que permiten
estructurar las molculas de los hidrocarburos en
polmeros
c) instalaciones donde se efecta una serie de
operaciones fsicas y qumicas destinadas a separar
purificar o cambiar la estructura molecular de la
materia prima
10.
Una Unidad de Proceso est conformado por:
a) un proceso qumico que constituye una
operacin completa determinada
b) uno o varios procesos fsicos y qumicos que
constituyen una operacin completa determinada
c) un proceso fsico que constituye una operacin
completa determinada
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
27
11.
Instalaciones destinadas a proceso que permiten
reestructurar las molculas de los hidrocarburos
a) Unidad de Proceso
b) Refinera
c) Planta Petroqumica
12Qu es el petroleo, cules son los componentes
primarios y secundarios?
13Definir productos regulados y no regulados; y Cul
es la autoridad que la regula en Bolivia?
14 Qu fecha se aprobo el decreto supremo 25502?
15cules son los procedimientos para la
construccin de refinerias?
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
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16 Escribir 5 funciones de Y.P.F.B.
17Qu es el gas natural rico y el gas natural
despojado?
18 Cul es el significado de la abreviatura ASTM?
19 Existira diferencia entre Refinera y Ex refinera
20 Cules son las fuentes del condensado?
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
29
21 Es lo mismo decir petrleo y petrleo crudo?
22Cul es el significado de la palabra petrleo, y de
cul es la lengua madre?
23 Qu entiende por marco legal?
24 Qu se entiende por RECON?
25Decir Crudo Reconstituido es sinnimo de Crudo
Reducido
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
30
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
31
III. ANEXOS
Noticias
Estructura de YPFB
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
32
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
33
Mapa Mental
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
30
CAPITULO 2
EL PETROLEO
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
31
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
32
EL PETRLEO
I. PARTE TERICA
2.1 Origen
2.1.1 El Petrleo
El petrleo es una sustancia aceitosa de color oscuro a la que, por sus compuestos de hidrgeno y carbono, se le denomina hidrocarburo. El petrleo es un lquido insoluble en agua y de menor densidad que ella. Dicha densidad est comprendida entre 0.75 y 0.95 gr/cc.
Sus colores varan del amarillo pardusco hasta el negro. Hidrocarburo que puede estar en estado lquido o en estado gaseoso. En el primer caso es un aceite al que tambin se le dice crudo. En el segundo se le conoce como gas natural. En cuanto al gas natural, est constituido preponderantemente por metano, que es el ms simple de los hidrocarburos pues contiene un solo tomo de carbono. En menos proporcin puede contener hidrocarburos de hasta 4 tomos de carbono y, adems, anhdrido carbnico e impurezas como sulfuro de hidrgeno.
Los combustibles fsiles son fuente de energa cuando sus molculas de hidrocarburo, entrando en combustin en combinacin con el aire dentro de un motor, caldera o turbina, generan calor. El problema de la gnesis del petrleo ha sido, por mucho tiempo, un tpico de investigacin de inters. Se sabe que la formacin del petrleo est asociada al desarrollo de rocas sedimentarias, depositadas en ambientes marinos o prximos al mar, y que es el resultado de procesos de descomposicin de organismos de origen vegetal y animal que en tiempos remotos quedaron incorporados en esos depsitos
2.1.2 Teoras (Engler)
1ra Etapa
Depsitos de organismos de origen vegetal y animal se acumulan en el fondo de mares internos (lagunas marinas).
Las bacterias actan, descomponiendo los constituyentes carbohidratos en gases y materias solubles en agua, y de esta manera son desalojados del depsito.
Permanecen los constituyentes de tipo ceras, grasas y otras materias estables, solubles en aceite.
2da Etapa
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
33
A condiciones de alta presin y temperatura, se desprende CO2 de los compuestos con grupos carboxlicos, y H2O de los cidos hidroxlicos y de los alcoholes, dejando un residuo bituminoso.
La continuacin de exposiciones a calor y presin provoca un craqueo ligero con formacin de olefinas (protopetrleo).
3ra Etapa
Los compuestos no saturados, en presencia de catalizadores naturales, se polimerizan y ciclizan para dar origen a hidrocarburos de tipo naftnicos y parafnicos. Los aromticos se forman, presumiblemente, por reacciones de condensacin acompaando al craqueo y ciclizacin, o durante la descomposicin de las protenas.
2.2 Clasificacin
2.2.1 Composicin Qumica
Este tipo de clasificacin depende estrictamente de la presencia de ciertos componentes qumicos en el petrleo, as como de la unin de stos en elementos ms complejos. Su importancia radica en las caractersticas particulares que cada uno de estos elementos le aade al petrleo.
1 COMPOSICION QUIMICA
2 DENSIDAD
3 CONTENIDO DE AZUFRE
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
34
Parafinas cuyo componente principal es el compuesto qumico llamado parafina. Son muy fluidos y de color claro. Proporcionan una mayor cantidad de nafta (usada para obtener solventes de pintura, productos de lavado al seco o gasolinas) y lubricantes que los otros tipos de petrleo en el proceso de refinacin. Los de base parafnica, que contienen muy poca cantidad de asfalto, pero producen hidrocarburos slidos de la serie parafnica con la frmula general CnH2n+2
Oleofinicos Los olefnicos son de frmula: Cn H2n, no son saturados, son de cadena abierta. Se denomina con el sufijo ENO o ILENO, ejemplo: estileno, propileno, butileno, obuteno, penteno, tec, admitiendo tambin ismeros de cadena ramificada.
Los hidrocarburos olefnicos son inestables, es decir que se combinan facilmente, motivo por el cual son materia apropiada para la industria petroqumica. No se encuentran en el gas natural sino que se originan en los procesos de craqueo de petrleo.
Nafneticos Siendo sus componentes principales los naftenos. Son petrleos ms viscosos y de coloracin oscura. Los de base naftnica, que dejan un residuo pesado oscuro o asfalto. Predominan en estos residuos los hidrocarburos de la serie naftnica, con la frmula general CnH2n
Aromatico Siendo sus componentes principales los anillos bencnicos e hidrocarburos aromticos. Son petrleos muy viscosos y de coloracin muy oscura. Generan una gran cantidad de residuos tras el proceso de refinacin. Los hidrocarburos aromticos o de serie bencenica son no saturados, de cadena cerrada, cuyo tipo es el benceno. Su frmula es: Cn H2n 6
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
35
2.2.2 Densidad
La referencia que sustenta esta clasificacin es la gravedad API (del Instituto de Petrleo Americano), que es una medida de densidad. La densidad es una propiedad fsica que mide la cantidad de masa contenida en un determinado volumen. La Gravedad API se basa en la comparacin de la densidad del petrleo con la densidad del agua, es decir, se busca determinar si el petrleo es ms liviano o pesado que sta ltima. La clasificacin propuesta por el Instituto de Petrleo Americano indica que a una mayor gravedad API el petrleo ser ms liviano. Cabe indicar que los petrleos ligeros son tambin los ms requeridos en el mercado, y al mismo tiempo los de mayor precio, ya que los costos tanto de extraccin como de refinacin son menores en comparacin con petrleos pesados. As, se da una relacin directa entre la gravedad API y la calidad del petrleo, petrleos ms ligeros tienen una mayor calidad, y requieren de menores costos para ser aprovechados que aquellos ms pesados.
Formula:
En resumen:
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
36
Ej.: Densidad, Porcentaje de elementos, Base
Densidad vs Punto de Ebullicin Base del Petrleo
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
37
2.2.3 Contenido de azufre
El azufre es uno de los componentes que estn presentes en los hidrocarburos. Su presencia en los hidrocarburos implica la necesidad de mayores procesos de refinamiento, y por ende un mayor costo final, razn por la cual la presencia de azufre es tambin un determinante del valor comercial del petrleo.
Petrleo dulce (Sweet Crude Oil), es aquel que contiene menos de 0.5% de contenido de azufre. Es un petrleo de alta calidad y es ampliamente usado para ser procesado como gasolina.
Petrleo agrio (Sour Crude Oil), es aquel que contiene al menos 1% de contenido de azufre en su composicin. Debido a la mayor presencia de azufre su costo de refinamiento es mayor, razn por la cual es usado mayormente en productos destilados como el diesel, dado su menor costo de tratamiento.
2.3 Propiedades
2.3.1 Densidad
La determinacin tcnica de la densidad se realiza por medio de hidrmetros o densmetros calibrados.
Se trata de medir la relacin entre el peso de la unidad de volumen del producto en cuestin y el peso de un volumen igual de agua medidos a la misma temperatura
Relaciones:
SPGR =
=
.
=
.
La densidad del agua se expresa a 14,7 psi y 60 F
API=141.5
- 131.5
Densidad Vs API
La relacin de densidad y API es inversamente proporcional
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
38
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
39
Correcciones
Variacin de la densidad por efecto de la temperatura La relacin entre la densidad y la temperatura, se expresa mediante:
= - a(T - )
Donde:
Dt: Densidad a la temperatura de medicin Ds: Densidad a la temperatura estndar a: Coeficiente de correccin, funcin de las caractersticas del corte. T: Temperatura de medicin Ts: Temperatura estndar
El coeficiente de correccin esta dado por:
La densidad est en funcin de la temperatura El volumen est en funcin de la temperatura
Variacin del volumen por efecto de la temperatura
El coeficiente de dilatacin depende del tipo de petrleo y corte
2 1 = 1 (2 - 1 ) El coeficiente de dilatacin se puede definir como el aumento de volumen que experimenta la unidad de volumen de un producto, cuando aumenta la temperatura en un grado centgrado.
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
40
2.3.2 Destilacin
Es un procedimiento de separacin fsica basado en la diferencia de volatilidad de los distintos componentes de una mezcla o solucin. El objetivo es separar los diferentes componentes con base en las diferencias entre sus puntos de ebullicin.
Fenmenos que ocurren en la destilacin de productos petroleros:
Solapamiento (OVERLAP)
Superposicin de curvas de destilacin de productos contiguos.
Brecha (GAP)
Vaco entre curvas de destilacin de productos contiguos
Dependen del tipo de destilacin y de la eficiencia de la separacin
Existen tres tipos de destilacin bsicas
1 ASTM
2 TBP
3 FLASH
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
41
Curva ASTM
Propiedades
Curva acumulativa de distribucin de puntos de ebullicin.
Estas curvas tienen forma de S, con un punto de inflexin coincidente con el mximo de la gaussiana asociada.
Representa una sola etapa terica
Curva TBP
Propiedades
Equipo de destilacin empaquetado
Se diferencia a la ASTM en el fraccionamiento
Utiliza una columna de 15 etapas tericas. (relleno slido)
La temperatura mxima del lquido de fondo de baln no debe exceder de 380C, con el fin de evitar craqueo del producto de fondo.
Entre los mecanismos de operacin se encuentran la destilacin a presin atmosfrica y a presiones reducidas de (100 -5 mmHg).
Esta metodologa cuenta con reflujo de condensados, de forma de lograr el equilibrio ms prximo al ideal
Con un volumen de 3000 cm3,se puede lograr una separacin de los cortes y as poder estudiar cada uno de ellos
Se requiere de una relacin de reflujo de 5:1, la cual es controlada con un sistema automtico.
Curva Flash
Propiedades
Vaporizacin continua de equilibrio. Expresa el % vaporizado de un petrleo o
derivado en funcin de la temperatura de equilibrio
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
42
Resumen de las Curvas
Las curvas de destilacin normalizada (TBP,ASTM D 86 Y ASTM D 1160) permiten juzgar la calidad del fraccionamiento realizado en los cortes de petrleo.
Adems ciertos productos comerciales deben responder a especificaciones que incluyen respetar las fracciones destiladas a ciertas temperaturas.
En las unidades de la destilacin de los cortes petrolferos en operacin, las curvas se determinan en el laboratorio, a partir de las muestras recogidas en periodos regulares.
Para las unidades donde se realizan clculos de simulacin en marcha o para hacer el dimensionamiento de unidades nuevas, las composiciones son conocidas; se trata entonces de calcular las curvas de destilacin a partir de las caractersticas de los componentes.
ASTM: Se aplica ms a las presiones de petrleo, determina la volatilidad de los recortes
FLASH: Se utiliza para diseo
TBP: Se aplica ms a petrleo crudo
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
43
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
44
La destilacin D-86 es una tcnica que se le aplica a las gasolinas naturales, de motores de avin, turbo combustibles de avin, naftas y otras fracciones proveniente de la destilacin atmosfrica.
Este mtodo es utilizado para determinar la volatilidad de un producto y determinar la
tendencia de un hidrocarburo de producir vapores altamente explosivos. La destilacin D-86 permite conocer el porcentaje de contaminacin de un corte con su
consecutiva fraccin.
Es posible tener una transformacin de una destilacin ASTM D-86 a TBP, con el fin de verificar los cortes de productos obtenidos en una columna fraccionadora de 15 platos.
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
45
Pesados (ASTM-1160)
Mtodo de prueba estndar para la destilacin de productos derivados del petrleo en disminucin de la presin
Tcnica empleada para la separacin de los componentes de fracciones pesadas del petrleo que se pueden descomponer si son destilados a presin atmosfrica
Permite prolongar la curva de destilacin TBP hasta un mximo de 580c , mediante la operacin a 380C de temperatura de lquidos y presiona reducidas
No utiliza columna. Tiene por definicin una etapa terica. No requiere de reflujo. Utiliza mtodos de clculo para prolongar la destilacin TBP. La temperatura mxima del liquido de fondo de baln no debe exceder de 380C, con el
fin de evitar craqueo del producto de fondo. Los productos de esta destilacin son cortes con punto de ebullicin superior a 340 C
hasta el orden de 580 C.
mbito de aplicacin:
Este mtodo de ensayo cubre la determinacin, a presin reducida, de la gama de puntos de ebullicin de los productos derivados del petrleo que puede ser parcial o totalmente evaporado el lquido a una temperatura mxima de 400 C. Tanto un mtodo manual y un mtodo automtico se especifican.
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
46
Superiores
Maxwel & Bonet
2.3.3 Factor kuop
Es el ndice que permite estimar la composicin del petrleo y fracciones.
Donde:
TM: Temperatura media volumtrica D15: Densidad a 15 C K: Factor de caracterizacin
La temperatura volumtrica media, es la temperatura de ebullicin de un componente hipottico con caractersticas equivalente a la mezcla de hidrocarburos analizada
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
47
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
48
II. PARTE PRCTICA
Ejercicio 1
La carga de un camin cisterna indica una densidad de 0,725 a 25 C. Que densidad corresponder
a 15 C?
Solucin:
Tenemos los siguientes datos:
a = 0.00083 rangos (0.720-0.726)
= 0.725 a 25 C
= ? a 15 C
Utilizamos la ecuacin:
= - a*(T - )
Reemplazamos datos:
= 0.725 - 0.00083 (15 25)
= 0.7333
Ejemplo 2
La carga de un camin cisterna indica en un medidor volumtrico 30.000 litros a 25 C de un producto de 0,725 de densidad a 15/15 C. Que volumen corresponde a 15 C?
Temperatura densidad
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
49
Solucin:
Tenemos los siguientes datos:
e= 0.00108 rango (0.721 a 0.755) 1= 30000 litros
= 0.725 a 15 15
2=? a 15C
Utilizamos la ecuacin:
2 1 = 1 (2 - 1 )
Despejando V2 tenemos:
2 = 1 (2 - 1 ) + 1
Reemplazamos datos:
2 = 30000 (15 25) *0.00108 + 30000
2 = 29676 lt
Ejercicio 3
Conversion de la curva TBP en curva ASTM D-86
El calculo se lleva a cabo a partir de la curva TBP a presion atmosferica. El API recomienda una relacion establecida por Riazi (1982)
T = a Tb (1)
Donde:
T = Temperatura del ensayo ASTM D86 T = Temperatura del ensayo TBP a,b = Coeficientes caracteristicos de la fraccion petrolifera
Ahora para calcular la conversion de TBP en curva ASTM debemos despejar T de la
ecuacion 1
Coeficiente Coeficiente
A B
0 1,66947 0,9951
10 1,71243 0,91743
30 1,29838 0,95923
50 1,10755 0,9827
70 1,1347 0,9779
90 1,04643 0,98912
95 1,21455 0,96572
% Volumen destilado
o vaporizado
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
50
Entonces temdremos :
T = T
a
1b
(2)
Tenemos los siguientes datos
ASTM D 86
C
0 59
10 75
30 103
50 134
70 170
90 204
95 216
% Volumen destilado
o vaporizado
Utilizando la ecuacion (2) transformar de curva ASTM D86 A TBP para un 10% de volumem destilado
T = T
a
1b
Ej. Para 75 C:
T = 75
1.71243
10.91743
T = 55 C
Y de la misma manera calculamos cada uno de los diferentes % de volumen de destilado
ASTM D 86 TBP
C C
0 59 35
10 75 55
30 103 95
50 134 135
70 170 175
90 204 215
95 216 225
% Volumen destilado
o vaporizado
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
51
III. PARTE EVALUATIVA
Nombre: _________________________________________________________
Fecha: __/__/__
N Preguntas Complemente su respuesta
1.
El petrleo segn definicion es..
a) Es una sustancia acetosa insoluble en agua
b) Es una sustanci gaseosa insoluble en alcohol
c) Es una sustancia aceitosa soluble en agua
2.
El gas natural esta es constituico mayor mente por
a) Etano y pentano
b) Hexano y butano
c) Metano
3.
El petrleo segn su composicin se divide en
a) Parafnicos y aromticos
b) Parafnicos, olef{inicos, naftnicos y aromticos
c) Aromticos ,parafnicos y asfaltos
4.
Los parafnicos se clasifican por:
a) Ser de cadena simple lineales y saturados
b) Ser de cadenas ramificadas con dobles enlaces y
no saturados
c) Ser de cadena simple lineales y no saturados
5.
Cual es la ecuacion representativa para las olefinas
a) CnH2n, CnH2n-2
b) CnH2n+2
c) C6H6
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
52
6.
La gravedad API es inversamente proporcional a la
a) Viscosidad
b) Temperatura de ebullicin
c) Gravedad especfica
7.
Un petrleo ligro se caracteriza por:
a) Tener un SPGR alto y un API bajo
b) Tener un SPGR bajo y un API bajo
c) Tener un SPGR bajo y un API alto
8.
Cuando se presenta contenido de azufre en el
pretrleo este trae consecuencias como. Explicar?
9.
El petrleo de Bolivia tiene un contenido de azufre
de:
a) 1 a 2 %
b) 0,05 a 0,005 %
c) 1,1 a 1,2 %
10.
Seguna la clasicacion de los petroleos de acuerdo al
contenido de azufre esta dividido en:
a) Petroleo de refineria y petroleo de boca de pozo
b) Petroleo con bajo contenido de azufre y petroleo
con alto contenido de azufre
c) Petrleo dulce y petrleo amargo
11.
Cual es la definicion de la dencidad como
propiedad del petrleo
12
La densidad con que instrumento es medido
a) Con hidrmetros
b) Con termmetros
c) Con termocuplas
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
53
13Explicar sobre la norma ASTM D-1298 a grandes
rangos
14
El coeficiente de dilatacion puede definirse como:
a) El aumento de volumen cuando disminuye la
presin
b) La disminucin del volumen cuando disminuye la
temperatura en un grado kelvin
c) El aumento del volumen cuando aumenta la
temperatura en un grado centgrado
15
El coeficiente de dilatacion depende de:
a) El tipo de gas y corte
b) El tipo de petrleo y corte
c) El tipo de parafina y corte
16 Qu es una destilacin?
17
Que es un OVERLAP
a) Es una operacin de perforacion
b) Es una superposicin de curvas de destilacin de
productos continuos
c) Es un vacio entre curvas de destilacin de
productos continuos
18
Las curvas de destilacion se dividen en:
a) Curvas ASTM y curvas de punto de burbuja
b) Curvas de punto de rocio y curvas de punto de
burbuja
c) Curvas ASTM, TBP y Flash
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
54
19
La norma ASTM D-1160 se la realiza a.
a) Presin atmosfrica
b) Presiones menores a la atmosfrica
c) Presiones mayores a la atmosffica
20En que se diferencian la norma ASTM-86 y la
norma ASTM D-1160?
21Cuales son las caractersticas de un curva de
destilacin Flash?
22
La temperatura en el balon de una destilacion TBP
no debe exder el valor de
a) 200 C
b) 380 K
c) 380 C
23Cuales son las caracterstia de una curva de
destilacin TBP?
24
Segn el factor de caraterizacion el valor de 10
corresponde a la base
a) Aromtica
b) Naftnico
c) Mixta
25
El factor de caracterizacion nos sirve para
a) Estimar la composicin del gas
b) Estimar la composicin de las parafinas
c) Estimar la composicion del petroleo y fracciones
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
55
IV. ANEXOS
Noticias
YPFB dispone de un
crdito que el BCB an no
entreg
Aunque todava no se aprob el Presupuesto General de la Nacin (PGN) 2009, Yacimientos Petrolferos Fiscales Bolivianos (YPFB) ya dispuso los 1.000 millones de dlares de crdito que podra recibir del Banco Central de Bolivia (BCB) para ejecutar inversiones el prximo ao en exploracin y perforacin, en equipos y logstica, en refineras e industrializacin y en recuperacin de pozos. As lo refleja el documento Con Energa Propia de YPFB, al que tuvo acceso La Razn, y que presenta el proyecto de inversiones del 2009 de la estatal petrolera. El 36 por ciento (363 millones de dlares) est destinado a la ampliacin y construccin de refineras y a las obras de las plantas de separacin de lquidos del gas. Otro 36 por ciento (360 millones de dlares) a exploracin y perforacin. El 15 por ciento (152 millones de dlares) est destinado a los equipos de perforacin y a la instalacin de sistema Scada. Y el 11 por ciento (125 millones de dlares) a la intervencin y recuperacin secundaria de pozos en los campos de Villamontes, Buenavista, Camiri y Camatindi.
Diciembre, 2008 (Revisar separata de Inversiones 2009, adjunta en el CD)
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
56
Mapa Mental
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
60
CAPITULO 3
Refinacin E industrializacin
en bolivia
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
61
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
62
REFINACIN E INDUSTRIALIZACIN EN BOLIVIA
I. PARTE TEORICA
3.1 Gas Natural/Crudo
3.1.1 Gas Natural
Son los hidrocarburos, con predominio de metano, que en condiciones normalizadas de presin y temperatura se presentan en la naturaleza en estado gaseoso segn la Ley 3058.
3.1.2 Riqueza
Volumen de GLP expresado en Bbl, contenidos en 1 MMPC de gas natural
En conclucin la riqueza es la cantidad de GLP que contiene el gas natural esto puede ser verificado por la cantidad de propano, iso butano y normal butano presentes en el gas natural y representada por la siguiente frmula:
R =654.393 %C3 + 777.578 %iC4 + 750.379 %nC4
100 =
Bbl
MMPC
Gas Pobre o Gas Seco: Gas con relativamente pocos hidrocarburos diferentes al metano. Gas Rico: Gas con metano predominante pero con una proporcin relativamente alta de
otros hidrocarburos. Muchos de estos hidrocarburos normalmente se separan como lquidos de gas natural.
3.1.3 Petrleo
Los hidrocarburos que en condiciones normalizadas de temperatura y presin se presentan en estado lquido, as como la gasolina natural y los hidrocarburos lquidos que se obtienen en los procesos de separacin del gas segn la Ley 3058.
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
63
Por Empresas:
Por departamentos:
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
64
3.2 Plantas de proceso
Se llama planta de proceso al lugar en el que se desarrollan diversas operaciones industriales, entre ellas operaciones unitarias, con el fin de transformar, adecuar o tratar alguna materia prima en particular a fin de obtener productos de mayor valor agregado.
Todas las plantas de proceso requieren para operar, adems de equipos sofisticados, instrumentos en general, materia prima y recurso humano; recursos energticos, agua, e insumos.
Los profesionales que operan los diversos equipos y que forman parte de las lneas de mando en una planta de procesos a menudo son ingenieros y tcnicos con conocimientos en determinados tipos de procesos.
3.2.1 Plantas de Proceso en Bolivia
Existen 6 plantas de proceso en Bolivia y estas son:
Planta de Rio Grande
Planta de Kanata
Planta de Carrasco
Planta de Vuelta Grande
Planta de Paloma
Planta de Colpa
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
65
3.2.2 Planta de Rio Grande
ANDINA
- Ubicacin: Santa Cruz
- Capacidad: 180 MMPCD
CARACTERSTICAS
- Alimentacin GASYRG
- Nominacin gas de exportacin
- Empobrecimiento del gas de alimentacin
N2 0.906
CO2 1.140
C1 86.529
C2 7.944
C3 2.244
IC4 0.293
NC4 0.500
IC5 0.144
NC5 0.127
C6 0.107
C7+ 0.068
COMPONENTES DE LA CARGA
QUE ENTRAN A LA PLANTA
Su riqueza es de 20.7 Bbl/MMPC
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
66
3.2.3 Planta de Kanata
CHACO
- Ubicacin: Cochabamba-Santa Cruz
- Capacidad: 50 MMPCD
CARACTERCTICAS
- Inicio operaciones: Octubre de 2005 (Joule Tompson)
- Ingreso Kanata Norte Foot Wall
- Alimentacion compartda con Carrrasco
N2 0.617
CO2 0.393
C1 88.341
C2 6.279
C3 2.498
IC4 0.319
NC4 0.705
IC5 0.223
NC5 0.256
C6 0.203
C7+ 0.168
COMPONENTES DE LA CARGA
QUE ENTRAN A LA PLANTA
Su riqueza es de 24.1 Bbl/MMPC
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
67
3.2.4 Planta de Carrasco
CHACO
- Ubicacin: Cochabamba-Santa Cruz
- Capacidad: 50MMPCD
CARACTERCTICAS
- Bulo Bulo
- Alimentacion compartida con Kanata
N2 0.617
CO2 0.393
C1 88.341
C2 6.279
C3 2.498
IC4 0.319
NC4 0.705
IC5 0.223
NC5 0.256
C6 0.203
C7+ 0.168
COMPONENTES DE LA CARGA
QUE ENTRAN A LA PLANTA
Su riqueza es de 24.1 Bbl/MMPC
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
68
3.2.5 Planta de Vuelta Grande
En la actualidad en el campo Vuelta Grande, provincia Luis Calvo de Chuquisaca, hay 32 pozos productores. A diario se extraen 520 barriles de petrleo, 85 millones de pies cbicos de gas, 670 barriles de gasolina y 330 metros cbicos de gas licuado de petrleo (GLP).
Inicialmente, las reservas probadas de gas natural estaban calculadas en 0,6 trillones de pies cbicos. En 1989 entr en funcionamiento la planta criognica de procesamiento de gas Vuelta Grande.
CHACO
- Ubicacin: Santa Cruz
- Capacidad: 100 MMPCD
CARACTERSTICAS
- Empobrecimento del gas de alimentacin
- Gas de re-inyeccin
N2 1.707
CO2 0.064
C1 85.247
C2 8.707
C3 2.458
IC4 0.315
NC4 0.691
IC5 0.221
NC5 0.225
C6 0.208
C7+ 0.157
COMPONENTES DE LA CARGA
QUE ENTRAN A LA PLANTA
Su riqueza es de 23.7 Bbl/MMPC
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
69
3.2.6 Planta de Paloma
REPSOL YPF
- Ubicacin: Cochabamba-Santa Cruz
- Capacidad: 40 MMPCD
CARACTERSTICAS
- Empobrecimiento de gas de alimentacin
- Problemas en cifras moleculares
- Problemas de nominacin gas de Exportacin
N2 1.354
CO2 0.126
C1 83.705
C2 9.496
C3 2.850
IC4 0.350
NC4 0.909
IC5 0.260
NC5 0.341
C6 0.520
C7+ 0.000
COMPONENTES DE LA CARGA
QUE ENTRAN A LA PLANTA
Su riqueza es de 28.2 Bbl/MMPC
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
70
3.2.7 Planta de Colpa
PETROBRAS ENERGIA (PESA)
- Ubicacin: Santa Cruz
- Capacidad: 50 MMPCD
CARACTERSTICAS
- Campos con alta riqueza en licuables
- Bajos rendimientos (extraccin primaria)
N2 0.962
CO2 0.326
C1 85.115
C2 8.115
C3 2.870
IC4 0.602
NC4 0.943
IC5 0.409
NC5 0.251
C6 0.269
C7+ 0.137
COMPONENTES DE LA CARGA
QUE ENTRAN A LA PLANTA
Su riqueza es de 30.5 Bbl/MMPC
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
71
3.2.8 Resumen
PLANTA DE PROCESO RIQUEZA (Bbl GLP/MMPC)
Planta Rio Grande 20.7
Planta Kanata 24.1
Planta Carrrasco 24.1
Planta Vuenta Grande 23.7
Planta Paloma 28.2
Planta Colpa 30.5
TABLA DE LAS RIQUEZAS DE LAS PLANTAS DE PROCESO
PLANTA DE PROCESO EMPRESA
OPERADORA
CAPACIDAD GAS
(MMPCD)
PRODUCCION GLP
(TND)
Planta Rio Grande Andina 180 250
Planta Kanata Chaco 50 93
Planta Carrrasco Chaco 75 110
Planta Vuenta Grande Chaco 100 148
Planta Paloma Repsol YPF 40 97
Planta Colpa Pesa 50 31
495 730TOTAL PLANTAS
3.3 Refineras en Bolivia
En el pas existen cinco refineras, Gualberto Villarroel, Guillermo Elder que son del Estado boliviano; Oro Negro, Reficruz y Parapet, son empresas privadas. En el marco de las disposiciones vigentes, Oro Negro, Reficruz y Parapet, van a ser refineras prestadoras de servicios a favor de Yacimientos Petrolferos Fiscales Bolivianos.
Actualmente, se producen 45 mil barriles de petrleo/da. Gualberto Villarroel tiene capacidad de ampliar incorporando 12.500 barriles da; la Guillermo Elder, tambin tiene capacidad de ampliacin incorporando cinco mil barriles de petrleo/da.
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
72
3.3.1 Refinera Gualberto Villarroel
YPFB REFINACION S.A.
- Ubicacin: Valle Hermoso-Cochabamba
- Capacidad: 25500 BPD
UNIDADES
- Planta Carburantes
- Planta Lubricantes
- Servicios Tcnicos
PPRODUCTOS PRINCIPALES
- GLP
- GE, GP, AVGAS
- JF, KE, DO, FO
PRODUCTOS SECUNDARIOS
- Lubricantes
- Grasas Lubricantes
- Parafinas y Asfaltos
- Crudo Reconstituido (RECON C)
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
73
La Refinera Gualberto Villarroel se encuentra ubicada en la zona de Valle Hermoso de Cochabamba. Su produccin de carburantes est destinada fundamentalmente al abastecimiento de los departamentos de La Paz, Cochabamba, Oruro, Beni y Pando. Su creacin data de 1949, ao en que se inici la construccin de la primera planta de destilacin de crudo con una capacidad de 6.500 barriles por da (BPD). Cuatro aos despus, en 1953, comenz la construccin de la planta de lubricantes que, tras el inicio de operaciones a cargo de Petrobras, fue modernizada con una inversin de $us 1,7 millones en equipos e infraestructura, que en la actualidad permiten la produccin de 12 diferentes formulaciones. En 1979 se puso en marcha un programa que otorgara a esta refinera una mayor capacidad de produccin y una nueva planta para el procesamiento de lubricantes. La refinera produce gasolina especial, gasolina premium y gasolina de aviacin. Tambin estn el jet fuel, diesel oil, fuel oil, querosn y gas licuado. La planta de carburantes tiene una capacidad actual de 27.500 BPD.
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
74
3.3.2 Refinera Guillermo Elder Bell
YPFB REFINACION S.A.
- Ubicacin: Palmasola-Santa Cruz
- Capacidad: 18500 BPD
UNIDADES
- Planta Carburantes
- Servicios Tcnicos
PRODUCTOS PRINCIPALES
- GLP
- GE, GP, AVGAS
- JF, KE, DO, FO
PRODUCTOS SECUNDARIOS
- Crudo Reconstituido (RECON B)
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
75
La Guillermo Elder Bell, cuyo nombre le debe al pionero de la industria petrolera en Bolivia, est ubicada a 12 kilmetros al sur de Santa Cruz de la Sierra. La construccin de este complejo de refinacin comenz en 1975 y en su primera etapa de operaciones (1978) tena una capacidad nominal de produccin de 15.000 barriles por da (BPD), que despus fue ampliada a 20.000 BPD en 1993. El 1 de diciembre de 1999, en el marco de la poltica de privatizacin del gobierno de Bolivia, se firm el contrato de transferencia de las refineras Gualberto Villarroel y Guillermo Elder Bell con la sociedad entre Petrobras y la empresa argentina Prez Companc, crendose la Empresa Boliviana de Refinacin S.A.
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
76
3.3.3 Refinera Oro Negro
ORO NEGRO S.A.
- Ubicacin: Campo La Pea- Santa Cruz
- Capacidad: 3600 BPD
UNIDADES
- Unidad de destilado Primario
- Unidad de Recuperacin Cataltica
- Servicios Tcnicos
PRODUCTOS PRINCIPALES
- GLP
- GE
- DO
PRODUCTOS SECUNDARIOS
- Crudo reconstituido (RECON)
- Crudo Reducido
- Gasolina Blanca
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
77
Los cambios ocurridos en la Economa Nacional en los aos 2000-2001, principalmente en el sector de Hidrocarburos y la necesidad de atender la demanda de Diesel de la regin fueron la base fundamental para que el Grupo Empresarial Equipetrol tomara la importante decisin de apostar nuevamente por el pas. De ah nace la Refinera Oro Negro, cuya principal actividad es la produccin de Diesel Oil. El Proyecto tuvo una inversin de US$ 5,000,000.- en maquinaria, equipos e instalaciones y US$ 1,500,000.- en capital de trabajo. Cabe destacar que toda la ingeniera bsica y de detalle, la construccin y puesta en marcha se desarroll con personal boliviano altamente capacitado, cumpliendo con estrictas normas de seguridad y control de calidad y la proteccin total al medio ambiente.
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
78
Las instalaciones de la Refinera Oro Negro se encuentran ubicadas a 30 Km de la ciudad de Santa Cruz de la Sierra, en la localidad de Tundy, campo La Pea. Esta ubicacin es considerada estratgica para atender el mercado de Diesel en el sector Oriental de Bolivia. El complejo refinero ocupa 6 de las 18 hectreas que componen el terreno. La disposicin de todos los equipos ha sido cuidadosamente pensada y colocada para en un futuro facilitar una ampliacin del complejo refinero. La refinera cuenta con un avanzado sistema de control y automatizacin que le permiten operar en forma eficiente.
Productos
La Refinera Oro Negro obtiene su materia prima de los distintos productores del rubro. La planta tiene una capacidad nominal para procesar 2,000 BDP (Barriles por da) de petrleo crudo y una capacidad de almacenamiento total de 24,000 Barriles. Sin embargo en la actualidad la planta procesa alrededor de 1,400 PBD, debido principalmente a la calidad del crudo que se procesa y a las limitaciones en la venta de Nafta y Crudo Residual.
Los productos que obtiene Refinera Oro Negro S.A. de la refinacin del Crudo son:
Diesel Oil, aproximadamente el 50% de nuestra produccin.
Nafta, 30% de la produccin aproximadamente.
Crudo Residual, 15% de la produccin.
La refinera cuenta con dos ductos menores de transporte de hidrocarburos, uno de Gas y otro de Crudo. Ambos ductos estn situados en las instalaciones de la Refinera Oro Negro S.A. Las caractersticas de los ductos son las siguientes:
Gasoducto: Este gasoducto tiene una longitud de aproximadamente 260 metros y un dimetro nominal de 2.
Capacidad Mxima instalada: 500 MPCSD Tarifa por servicios: 0.2680 USD/MPC
Oleoducto Este oleoducto tiene una longitud de aproximadamente 260 metros y un dimetro nominal de 3.
Capacidad Mxima instalada: 2000 BPD Tarifa por servicios: 0.1129 USD/BBL
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
79
3.3.4 Refinera Santa Cruz
REFICRUZ
- Ubicacin: Campo La Pea-Santa Cruz
- Capacidad: 1500 BPD
UNIDADES
- Unidad de destilacin Primaria
- Servicios Tcnicos
PRODUCTOS PRINCIPALES
- DO
PRODUCTOS SECUNDARIOS
- Crudo Reconstituido (RECON)
- Crudo Reducido
- Gasolina Blanca
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
80
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
81
3.3.5 Refinera Parapeti
PARAPETI S.A.
- Ubicacin: Hacienda La Cabaa-Santa Cruz
- Capacidad: 90 BPD
UNIDADES
- Unidad de Destilacion Primaria
- Servicios Tcnicos
PRODUCTOS PRINCIPALES
- DO
PRODUCTOS SECUNDARIOS
- Gasolina Blanca
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
82
3.3.6 Resumen
REFINERIA PROCESADO (BPD)
Gualberto Villarroel 25500
Guillermo Elder Bell 18500
Oro Negro 3600
Santa Cruz 1500
Parapeti 90
TOTAL 49190
51,84%37,61%
7,32%3,05% 0,18%
TOTAL PROCESADO
RGP
RGEB
RON
RSCZ
RPRP
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
83
II. PARTE PRCTICA
Ejercicio 1
Demostrar:
R =654.393 %C3 + 777.578 %iC4 + 750.379 %nC4
100 =
Bbl
MMPC
Solucin
1. Datos
%C3
%iC4
%nC4
2. La Fraccin Molar Sera:
3 =%3100
4 =%4100
4 =%4100
3. Calculamos los moles totales del gas natural en 1 MMPC = 1*106 [ft3] a condiciones estndar P = 14.7 PSIa, T = 60 F, utilizando la ecuacin de estado, y despejando n:
=
=14.7 1 1063
10.73 3
60 + 459.6
= 2636.2705[ ]
4. Multiplicamos el nmero total de moles por la fraccin molar de cada componente
3 =2636.2705%3
100
4 =2636.2705%4
100
4 =2636.2705%4
100
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
84
5. Hallamos la masa de cada componente m=nM: (MC3=44.1, MC4=58.1)
3 =116259.5291%3
100
4 =153167.3161%4
100
4 =153167.3161%4
100
6. Calculamos volmenes de cada fraccin despus de asegurar que est en estado lquido,
es decir P=150PSIa, T=60C (3 = 4.23
, 4 = 4.69
, 3
4= 4.86
, ):
3 =27848.5223%3
100
4 =32658.2764%4
100
4 =31515.9087%4
100
7. Convirtiendo unidades de gal a bbl:
3 =654.393%3
100
4 =777.578%4
100
4 =750.379%4
100
8. Finalmente sumamos , y tenemos demostrado:
R =654.393 %C3 + 777.578 %iC4 + 750.379 %nC4
100 =
Bbl
MMPC
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
85
Ejercicio 2
Calcular a) la riqueza del gas de alimentacin de la siguiente mezcla
COMPONENTES GAS NORTE (A) GAS LSC-RGD (B) GAS RGD (C)
N2 1.088 0.754 1.420
CO2 0.874 0.121 0.194
C1 88.829 89.230 89.520
C2 6.265 5.244 5.376
C3 1.989 2.644 2.006
IC4 0.258 0.284 0.235
NC4 0.439 0.809 0.591
IC5 0.098 0.207 0.160
NC5 0.075 0.251 0.188
C6 0.052 0.217 0.161
C7+ 0.033 0.239 0.149
TOTAL 100% 100% 100%
Solucin
1. Calcularemos la riqueza de cada corriente con la siguiente ecuacin:
R =654.393 %C3 + 777.578 %iC4 + 750.379 %nC4
100 =
Bbl
MMPC
RA =654.393 1.989 + 777.578 0.258 + 750.379 0.439
100= 18.32
Bbl
MMPC
RB =654.393 2.644 + 777.578 0.284 + 750.379 0.809
100= 25.58
Bbl
MMPC
RC =654.393 2.006 + 777.578 0.235 + 750.379 0.591
100= 19.39
Bbl
MMPC
2. Calcularemos el caudal total de las tres corrientes
QT = QA +QB + QC = MMPCD
QT = 52.700 + 17.100 + 108.500
QT = 178.3 MMPCD
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
86
3. Calculamos la riqueza de la mezcla con la siguiente relacin:
RM = RAQAQT
+ RBQBQT
+ RCQCQT
RM = 18.3252.70
178.3+ 25.58
17.10
178.3+ 19.39
108.50
178.3
RM = 19.67 Bbl GLP/MMPC
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
87
III. PARTE EVALUATIVA
Nombre: _________________________________________________________
Fecha: __/__/__
N Preguntas Complemente su respuesta
1.
Que componente tiene en mayor proporcion el gas
natural a) Metano
b) Butano c) Propano
2.
Cuantas plantas de proceso existen en Bolivia
a) 7
b) 6
c) 5
3.
Cuantas refinerias existen en Bolivia
a) 7
b) 6
c) 5
4.
Cuanto es en total los BPD que procesan las
refinerias en Bolivia a) 50000
b) 49190
c) 60000
5.
Cual es la refineria que procesa mas petrleo por
da (25500 BPD)
a) Gualberto Villarroel
b) Oro Negro
c) Parapeti
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
88
6.
Que unidades tiene tiene la refineria Parapeti
a) Planta carburantes, Servicios tcnicos
b) Servicios tcnicos, unidad de destilacin
primaria, unidad de recuperacin cataltica
c) Servicios tcnicos, Unidad de destilacin primaria
7.
Cual es la empresa operadora en la planta de Ro
Grande
a) Andina
b) Reficruz
c) Repsol YPF
8.
Cuanto es la capacidad de la planta Paloma por da
a) 1000 MMPCD
b) 700 MMPCD
c) 40MMPCD
9.
Cual es el departamento con mayor produccin de
hidrocarburos
a) Santa Cruz
b) Tarija
c) Bermejo
10.
La riqueza de un gas esta determinado por los
siguientes componentes
a) Metano, butano, iso-butano
b) Propano, iso-butano, normal-butano
c) Metano, iso-butano, norma-butano
11.
Cuanto es la produccuion de GLP en las plantas de
proceso
a) 450 TND
b) 800 TND
c) 730 TND
12
Una de las caractersticas de la Planta Ro Grande
es:
a) Nominacin Gas de Exportacin (+/-)
b) Ingreso Kanata Norte
c) Alimentacin compartida con CRC
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
89
13
Los productos principales de la Refinera Parapet
son:
a) DO
b) GE
c) GLP
14
Cules son las unidades de la Refinera Gualberto
Villarroel?
a) Plantas Carburantes y Servicios Tcnicos
b) Plantas Carburantes, Plantas lubricantes y
Servicios Tcnicos
c) Plantas Lubricantes y Servicios Tcnicos
15
Dnde est ubicada la Planta Kanata?
a) Santa Cruz
b) Cochabamba
c) Cochabamba Santa Cruz
16
Esta Planta tiene una capacidad mnima:
a) Planta Vuelta Grande
b) Planta de Paloma
c) Planta de Carrasco
17En que se diferencia el recon y el crudo recontitudo
o son iguales?
18
Cuales son los productos principales de la refineria
Gualberto Elder Bell
a) Recon, DO, GLP
b) GLP, AVGAS, GP, KE, DO
c) GLP, AVGAS, FO, JF, GP, KE, DO
19
Cuales son los productos secunadarios de la
refineria Oro Negro
a) DO, GE, GLP
b) Recon, crudo reducido, gasolina blanca.
c) DO, AVGAS, RECON, gasolina blanca
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
90
20 Defina que es Refineria?
21 Defina que es una Planta de Proceso?
22
Cual es el valor de la riqueza de la planta carrasco
a) 24,1 b) 35,3
c) 20,1
23 Defina que es crudo reducido?
24
La empresa que opera la planta de Ro Grande es
a) Andina b) Pesa
c) Reficruz
25 Defina que es gasolina blanca y de donde provine?
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
91
IV. ANEXOS
Noticias
La produccin, venta y uso del crudo reconstituido en el pas
Junio, 2008
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
92
Mapa Mental
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
96
CAPITULO 4
CARBURANTES
PARTE 1
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
97
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
98
CARBURANTES (PARTE 1)
I. Parte Terica
RESUMEN
Hidrocarburo
Cada uno de los compuestos qumicos (slido, lquido o gas) resultantes de la combinacin del
carbono con el hidrgeno. (por ej.: carbn, crudo y gas natural).
Petrleo
Los hidrocarburos que en condiciones normalizadas de temperatura y presin se presentan en
estado lquido.
Clasificacin
Composicin: parafnicos, olefnicos, naftenicos,
aromticos.
Densidad: ligeros, pesados
Contenido de Azufre: dulces, agrios
Productos refinados de hidrocarburos
Son los productos denominados carburantes, combustibles, lubricantes, grasas, parafinas, asfaltos,
solventes, GLP y los sub-productos y productos intermedios que se obtienen de los procesos de
Refinacin del Petrleo.
Licuables del gas natural
Hidrocarburos que en las Plantas de Extraccin pasan al estado lquido. Propano y butano
(componentes del GLP) y pentanos y superiores (componentes de la Gasolina Natural).
Destilacin
Es un proceso de separacin fsica basado en la diferencia de volatilidad de los distintos
componentes de una mezcla o solucin. El objetivo es separar los diferentes componentes con
base en las diferencias entre sus puntos de ebullicin.
Fenmenos que ocurren en la destilacin de productos petroleros
Solapamiento (OVERLAP) Superposicin de curvas de destilacin de productos contiguos.
Brecha (GAP) Vaco entre curvas de destilacin de productos contiguos
Dependen del tipo de destilacin y de la eficiencia de la separacin.
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
99
Capacidad de Gas y Produccin de GLP en Plantas de Proceso
EMPRESA CAPACIDAD PRODUCCION
OPERADORA GAS (MMPCD) GLP (TND)
Planta Ro Grande Andina 180 250
Planta Kanata Chaco 50 93
Planta Carrasco Chaco 75 110
Planta Vuelta Grande Chaco 100 148
Planta Paloma Repsol YPF 40 97
Planta Colpa Pesa 50 31
TOTAL PLANTAS 495 730
PLANTA DE PROCESO
Procesado en Refineras
PROCESADO
(BPD)
Gualberto Villarroel 25500
Guillermo Elder Bell 18500
Oro Negro 3600
Santa Cruz 1500
Parapeti 90
TOTAL PLANTAS 49190
REFINERIA
Produccin 49200 BPD
Procesado 49190 BPD
Exportacin Ninguna
Planta Ro
Grande, 250, 34%
Planta Kanata, 93, 13%
Planta Carrasco, 110, 15%
Planta Vuelta
Grande, 148, 20%
Planta Paloma, 97, 14%
Planta Colpa, 31, 4%
Produccin GLP (TND)
Planta Ro Grande
Planta Kanata
Planta Carrasco
Planta Vuelta Grande
Planta Paloma
Planta Colpa
Gualberto Villarroel,
25500, 52%
Guillermo Elder Bell,
18500, 38%
Oro Negro, 3600, 7%
Santa Cruz, 1500, 3%
Parapeti, 90, 0%
Procesado en Refinerias BPDGualberto Villarroel
Guillermo Elder Bell
Oro Negro
Santa Cruz
Parapeti
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
100
4.1.1 Introduccin
Se entiende como carburantes a la mezcla de hidrocarburos que se emplea en los motores de
explosin y de combustin interna, y se entiende como el combustible lquido generalmente
gasolina o gasleo, utilizado en los motores de combustin interna o de explosin. Este carburante
es obtenido por destilacin fraccionada del petrleo crudo. En un motor de cuatro tiempos, el
carburante y los gases de combustin entran y salen del cilindro por medio de un sistema de
vlvulas. El momento de la ignicin del carburante es controlado por el distribuidor que dirige una
corriente elctrica a cada uno de los cilindros. Esta corriente produce una chispa en las bujas que
inflama el carburante.
4.1.2 Evaluacin del petrleo
Se conoce como evaluacin del petrleo, a las tcnicas utilizadas para determinar la calidad y
posibilidades de procesamiento de los petrleos disponibles.
Todas las tcnicas de evaluacin deben permitir considerar las ecuaciones econmicas entre el
costo del petrleo las calidades y cantidades de productos que el mercado a satisfacer pueda
requerir.
La cantidad potencial de subproductos de destilacin directa, se determina por tcnicas de
fraccionamiento de laboratorio, las mismas que deben estar normalizadas para ser reproducibles.
4.1.3 Bureau of Mines
Tcnica que determina la BASE del petrleo.
El conocimiento de la BASE permite estimar un nmero de propiedades, reconociendo que son
solo aproximaciones con una banda ancha de variaciones.
Mtodo Bureau produce una destilacin fraccionada normalizada a presin atmosfrica, y otra a
presin reducida (sobre el mismo material remanente). Se obtiene cortes de 25 en 25 C.
La destilacin atmosfrica termina en 275 C y la de vacio a 300 C.
0255075
100125150175200225250
0 20 40 60 80 100
Destilacin Atmosferica
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
101
Ej.
FRACCION TIPO 1: 250 275 C (482 527 F)
FRACCION TIPO 2: 275 300 C (527 572 F), 40 mmHg
Destilacin Destilacin Fraccin Fraccin
Atmosferica al Vacio Tipo 1 Tipo 2
Parafinica Parafinica < 0,825
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
102
4.1.4 Procedimientos
Procedimientos de separacin, son procedimientos que dividen la carga en fracciones
ms simples o ms estrechas.
Procedimientos de transformacin, son procedimientos que generan nuevos compuestos,
con caractersticas apropiadas a la utilizacin del producto.
Procedimientos de acabado, son procedimientos que eliminan (normalmente por
hidrogenacin) los compuestos indeseables.
Procedimientos de proteccin del medio ambientes, son procedimientos que tratan los
gases de refinera (fuel gas), humos y aguas residuales.
OPERACIONES: Procedimientos que no producen cambios moleculares como resultado de su
aplicacin.
PROCESOS: Procedimientos con alteraciones de carcter qumico en las molculas de los
hidrocarburos involucrados.
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
103
Por lo tanto, entendemos por refinacin del petrleo a todos los procesos y operaciones que
son necesarias para lograr, en forma econmica y con una tecnologa que permita una calidad
aceptable de productos.
Los principales procedimientos de separacin (OPERACIONES), son:
Destilacin, es la
operacin de separar,
mediante
vaporizacin y
recondensacin, los
diferentes
componentes
lquidos o licuados de
una mezcla,
aprovechando los
diferentes puntos de
ebullicin
(temperaturas de
ebullicin) de cada
una de las sustancias
a separar.
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
104
Extraccin (solventes), es un procedimiento de separacin de una sustancia que puede
disolverse en dos disolventes no miscibles entre s, con distinto grado de solubilidad y que
estn en contacto a travs de una interfase.
Absorcin, es la operacin unitaria que consiste
en la separacin de uno o ms componentes de
una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente
lquido con el cual forma solucin (un soluto A, o
varios solutos, se absorben de la fase gaseosa y
pasan a la lquida).
Cristalizacin, es el proceso por el cual se forma un slido cristalino, ya sea a partir de un
gas, un lquido o una disolucin. La cristalizacin es un proceso que se emplea en qumica
con bastante frecuencia para purificar una sustancia slida.
Adsorcin, es un proceso por el cual tomos, iones o molculas son
atrapadas o retenidas en la superficie de un material, en
contraposicin a la absorcin, que es un fenmeno de volumen.
Tambin se puede entender como la acumulacin en una
determinada superficie interfacial entre dos fases. El resultado es la
formacin de una pelcula lquida o gaseosa en la superficie de un
cuerpo slido o lquido.
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
105
4.2 TOPPING Y VACIO
En las unidades de Topping, el objetivo es obtener combustibles terminados y cortes de
hidrocarburos que sern procesados en otras unidades, para convertirlos en combustibles ms
valiosos.
En las unidades de Vaco, solo se produce cortes intermedios que son carga de unidades de
conversin, las cuales son transformadas en productos de mayor valor y de fcil comercializacin.
4.2.1 Fundamentos de la Operacin
La destilacin del crudo, se basa en la transferencia de masa entre las fases lquido - vapor de una
mezcla de hidrocarburos. La destilacin permite la separacin de los componentes de una mezcla
de hidrocarburos, como lo es el petrleo, en funcin de sus temperaturas de ebullicin.
Para que se produzca la "separacin o fraccionamiento" de los cortes, se debe alcanzar el
equilibrio entre las fases lquido-vapor, el cual depende principalmente de los parmetros
termodinmicos, presin y temperatura del sistema. Las unidades se disean para que se
produzcan estos equilibrios en forma controlada y durante el tiempo necesario para obtener los
combustibles especificados.
Bsicamente el proceso consiste en vaporizar los hidrocarburos del crudo y luego condensarlos en
cortes definidos. Modificando fundamentalmente la temperatura, a lo largo de la columna
fraccionadora. La vaporizacin o fase vapor se produce en el horno y zona de carga de la columna
fraccionadora. En el Horno se transfiere la energa trmica necesaria para producir el cambio de
fase y en la Zona de Carga se disminuye la presin del sistema, producindose el flash de la carga,
obtenindose la vaporizacin definitiva.
La fase liquida se logra con reflujos o reciclo de hidrocarburos retornados a la torre. Estos reflujos
son corrientes liquidas de hidrocarburos que se enfran por intercambio con crudo o fluidos
refrigerantes. La funcin u objetivo principal de estos, es eliminar o disipar en forma controlada la
energa cedida a los hidrocarburos en el horno, de esta manera se enfra y condensa la carga
vaporizada, en cortes o fracciones de hidrocarburos especficas, obtenindose los combustibles
correspondientes.
La columna posee bandejas o platos donde se produce el equilibrio entre los vapores que
ascienden y los lquidos descendentes. En puntos o alturas exactamente calculadas existen platos
colectores desde lo que se extraen los combustibles destilados.
La diferencia fundamental entre las unidades de Tpping y Vaco es la presin de trabajo. El
Topping opera con presiones tpicas de 1 Kg/cm2 (manomtrica), mientras que en el Vaco trabaja
con presiones absolutas de 20 mm de mercurio. Esto permite destilar hidrocarburos de alto peso
molecular que se descompondran o craquearan trmicamente, si las condiciones operativas
normales del Topping fuesen sobrepasadas.
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
106
4.2.2 Variables de la Operacin
Los paramentos termodinmicos que gobiernan la destilacin son la temperatura y presin del
sistema, por tal motivo consideramos como variables del proceso todas aquellas que puedan
afectar el equilibrio entre las fases vapor-liquido.
Temperatura de transferencia. Esta es la mxima temperatura a la que se eleva el crudo
para vaporizarlo, el rendimiento en destilados depende de esta variable.
Presin de trabajo. Es la presin a la cual se produce la operacin. Si bien afecta
directamente el equilibrio liquido-vapor, generalmente se trabaja a la menor presin
posible, y por ende no se varia frecuentemente.
Temperatura de cabeza. Es la temperatura en la zona superior de la columna
fraccionadora, se controla con el reflujo de cabeza, este reflujo es la fuente fra que genera
la corriente de lquidos que se contactan con los vapores, producindose los equilibrios
liquido-vapor.
Temperatura del corte. Es la temperatura a la cual se realiza la extraccin lateral de un
combustible. Esta temperatura es controlada con el reflujo de cabeza y reflujos
circulantes. Estos ltimos tienen un efecto semejante que el reflujo de cabeza y adems
precalientan el crudo, recuperando energa.
Inyeccin de vapor. El vapor o (incondensables ) en las fraccionadoras disminuye la
presin parcial de los hidrocarburos, estableciendo nuevos equilibrios vapor-liquidos,
favoreciendo la vaporizacin de los componentes mas voltiles. Esto se aplica en la
columna fraccionadora principal como en los strippers de los cortes laterales.
4.2.3 Destilacin Primaria
Tambin llamado Topping o destilacin atmosfrica. Es el primer tratamiento a que se somete el
crudo, realizado a presin atmosfrica. El crudo se destila en diferentes fracciones. Los principales
productos son:
Gases de Refinera
Gas Licuado de Petrleo
Naftas ligera (se enva como carga a
isomerizacin donde se mejora RON)
Nafta pesada (se enva como carga a
Hidroterminado para eliminan
contaminantes y venenos)
Querosenos, Combustibles de aviacin
Gasleos
Fuelleos pesados
REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS
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4.2.4 Impurezas y tratamientos
El crudo antes de ser fraccionado, debe ser acondicionado y preparado debidamente para lograr
una operacin eficiente. El petrleo desgasificado que se recibe en las Refineras, contiene
impurezas que son perjudiciales para los equipos, productos y procesos. Las impurezas son:
Sales, fundamentalmente cloruros de sodio, calcio y magnesio, presente en el agua de formacin que tiene el crudo, estas sales en las condiciones del proceso se hidrolizan formando cido clorhdrico, que es altamente corrosivo y por ende sumamente perjudicial para los equipos.
xidos de hierro, productos de la corrosin de los equipos y medios de transporte del crudo desde yacimiento, que afectan los coeficientes de ensuciamiento de equipos, calidades de productos y catalizadores.
Arcilla, arena, slidos en general, provenientes de la formacin productora y lodos de perforacin, estos perjudican fundamentalmente los coeficientes de ensuciamiento de los equipos y afectan la calidad de los productos residuales por alto contenido de cenizas.
Compuestos organometalicos, que afectan los catalizadores de unidades de conversin, desactivndolos.
Cristales de sal u xidos en suspensin, afectando tanto los productos como los
procesos catalticos, el caso de los compuestos de sodio es especficamente perjudicial
para los tubos de los hornos, ya que catalizan la formacin de carbn, reduciendo la vida
til del horno por disminucin del coeficiente de transferencia de calor.
Para evitar o minimizar los efectos perniciosos de estas impurezas se realizan fundamentalmente
tres tratamientos:
Decantacin en Tanques, el tratamiento en tanque, consiste en decantar el agua libre que tenga el crudo por gravedad. Por tal motivo la temperatura del tanque es muy importante en