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'-~ ~~- -.-~~~~ -- ~sJ::~ Acta Cientfica Venezolana. Vol. 50,
Suplemento No. 1, 41-47 1999
DESARROLLO DE CATALIZADORES PARA. LA INDUSTRIA PETROLERA
M. M. Ramrez-Corredores Departamento de Procesos
PDVSA-Inlevep, Apdo. 76343, Caracas 1070A, Venezuela. Recibido:
07/06/99 - Aceptado: 21/07/99
RESUMEN: En PDVSA lntevep desde que se inician labores tcnicas.
la investigacin en Catlisis se convirti en un hecho. Siendo PDVSA
lntevep el brazo tecnolgico de la industria petrolera nacional. su
rol en esta rea ha estado permanentemente orientado a satisfacer
las necesidades en materia de refinacin y petroqumica. Para ello,
ha venido realizando actividades de investigacin funda-mental.
desarrollo y asesoras operacionales que han permitido la vigencia
del tpico a lo largo de nuestra historia. Este trabajo describe
estas actividades en el presente, la infraestructura que la apoya y
los resultados ms relevantes que se han obtenido. tanto aquellos
que han llegado a nivel comercial, como los que han conducido a
patentes con potencialidad de comercializacin. Puede verse, que el
pas cuenta con una industria petrolera capaz de generar tecnologas
catalticas, para satisfacer sus necesidades en un amplio rango de
aplicaciones. dado que PDVSA lntevep, ha trabajado exhaustivamente
con esta orientacin desde el desarrollo del conocimiento bsico
hasta poner a su disposicin los productos tecnolgicos logrados.
Palabras Claves: Catlisis, Catalizadores, Desarrollo. Tecnologas
Catalfticas, Industria Petrolera
CATALYST DEVELOPMENT FOR VENEZUELA N OIL INDUSTRY
ABSTRACT: Since the beginning of technical activities al PDVSA
lntevep, Catalysis became a facl. As the technological affiliate of
the Venezuelan Oil lndustry, its rol in this area has been oriented
towards the refining and petrochemical needs or that industry. In
doing so. the whole set of activities dealing wilh basic research,
developmenl and consulting has lead lo keep in force such a topic
atong our history. This work describes these activitles, the
infrastructure whicl1 supported it and the mosl relevan! results.
both !hose which have reached commercial level together with those
holding that potential through a valid patent. As can be seen. this
country relay on a corporation capable of generating catalytic
technologies to satisfy its needs, within a wide range of
applications. PDVSA lntevep has be en exhauslively working with
that orienta !ion lrom the knowledge crealion through the
technology transfer of our products to lhe operational units.
Keywords: Catalysis, Catalysls, Development, Catalytic
technologies. Oil lndustry.
INTRODUCCIN
La tradicin histrica de las actividades de investigacin en
Catlisis en Venezuela data de ms de 40 aos. En cuanto POVSA
lntevep, seguramente, esta tradicin, ya estara en la mente de sus
fundadores para el momento de su creacin. Un resumen de las
actividades en esta rea realizadas, en los aos ms recien-tes, a
nivel nacional, ya lo publicamos [4] y un anlisis detallado de su
crecimiento, fue realizado por H. Vessuri, a solicitud de CONICIT
[6].
Sin embargo, Venezuela no es un pas con reputacin tecnolgi-ca.
Los desarrollos tecnolgicos en el pas son tmidos; en mate-ria de
hidrocarburos estos constituyen el rol principal de POVSA lntevep,
brazo tecnolgico de POVSA. En cuanto a tecnologas catalticas. y aqu
incluiremos tambin el rea de adsorbentes. como se ver ms adelante
el acervo tecnolgico es nutrido, pero la comercializacin, en toda
esta historia. sigue siendo muy po-bre. A continuacin detallaremos
algunos aspectos actuales de la situacin global del quehacer
cataltico y el escenario tecnol-gico que lo condiciona.
El negocio de los catalizadores es del orden de los siete y
medio millardos de dlares (7.500 MM US$), su uso en procesos
petro-leros. petroqumicos y qumicos, genera un negocio de
novecien-tos millardos de dlares (900.000 MM US$).
Las compaas ms grandes en el negocio de los catalizadores, son
estrictamente manufacluradoras. Sin embargo, conscientes del
impacto de las actividades de investigacin y desarrollo en
su competitividad, muchas de ellas mantienen un esfuerzo
permanente, an cuando se apoyan fuertemente en la tradicin acadmica
en esta rea. Por otro lado, las empresas qumicas. petroqumicas y
petroleras en su mayora tambin llevan a cabo sus propias
actividades de 1&0 la patrocinan a la academia.
Muchas razones, tanto econmicas como estratgicas, pero to-das
centradas en maximizar la eficiencia y la eficacia, han trado
consigo las alianzas entre todos los actores. Las grandes com-paas
se han aliado entre si, as como empresas petroleras y qumicas han
decidido poseer sus propias empresas manufacturadoras, sin dejar de
lado a las mayores Universida-des, sobre todo aquellas con
ascendencia tecnolgica. Los lti-mos dos aos han sido intensivos en
cuanto a alianzas y 'joint ventures' (JV's). Adicionalmente,
adquisiciones y consolidacio-nes no han quedado de lado. El
desarrollo conjunto ha sido una de las modalidades ms exploradas,
sin embargo. se dan casos, donde uno de los participantes
(tpicamente el que ha llevado de su lado la mayor parte del
desarrollo), retiene su derecho a licen-ciarle a terceros.
Entendemos por filiales tecnolgicas de las empresas clientes,
aquellas compaas. petroleras o qumicas. usuarios de tecnologas
catalticas. que poseen Centros de 1&0/ Ingeniera-Tecnologa,
encargados del desarrollo de tecnologlas catalticas. Algunas
compaas. petroleras y qum1cas han he-cho a lo largo de su historia
adquisiciones tendientes a garanti-zar el suministro de
catalizadores y adsorbentes a sus instala-ciones. Inicialmente,
muchas de ellas usaron las estrategias de 'custom manufacturing' o
ca-desarrollos para suplir sus necesi-dades. A medida que su
acervo, proveniente de sus actividades de 1&0, incrementaba se
vieron forzados a cambiar o ampliar
-
Desarrollo de catalizadores
esa estrategia. Una de las compaas ms agresivas, en este sentido
ha sido Shell, quienes se mantienen en una permanente ampliacin de
sus operaciones a travs de nuevas adquisiciones y consolidaciones.
Su filial Criterion es la responsable de tales empresas.
Dos actividades diferentes llevan a cabo las unidades
estratgi-cas en estas compaas. La primera el desarrollo del
conoci-miento para generar nuevas unidades de negocio y la otra la
deteccin de nichos de desarrollo de productos, de incorpora-cin
acelerada en el mercado. Ejemplo de este tipo de unidades las hay
en Exxon, Amoco, entre otras.
Distinguir entre productos tecnolgicos y aquellos de consumo
directo parecera obvio. Es por ello, que vender catalizadores no es
tarea fcil, toda vez que en realidad se venden tecnologas
catalticas. Tpicamente las empresas de ingeniera que han
incursionado en el negocio catalt ico, licencian el paquete
completo, amarrando al cliente a comprar sus catalizadores por
medio de limitadas garantas.
Hoy da, sin embargo, cada vez ms, como hemos mencionado, las
empresas clientes poseen su propio know how tecnolgico y escogen,
por su propio riesgo, su derecho a seleccionar el mejor catalizador
que se adapte a sus cambiantes necesidades. As mismo, la tendencia
en el negocio cataltico es integrar la opera-cin desde
investigacin, generador del 'know how' original has-ta el apoyo a
operaciones y disposicin del material gastado.
Si unimos ambas premisas podemos imaginar la magnitud de la
operacin involucrada y los niveles de esfuerzo y competitividad
requeridos para mantenerse en l. Pero, as mismo, podemos concluir
que la herramienta indispensable para mantener la competitividad y
el liderazgo es la tecnologa misma.
La gerencia tecnolgica ha evolucionado a travs de diferentes
etapas. A raz de las fallas detectadas con la tercera generacin,
muchas compaas disertan acerca de los avances y cambios necesarios
y tratan de virar el rumbo de sus decisiones previas. Por otro
lado, el desarrollo y manejo del conocimiento, tanto bsico y
fundamental, como el aplicado u orientado ('know how'), ha pasado a
ocupar la mayor de las atenciones en las grandes empresas. Uno de
estos errores fue la tendencia a asociar las actividades de
investigacin directamente a las unidades de negocio, lo cual trajo
drsticas consecuencias, entre ellas el debilitamiento de la
competitividad generado por la visin corto plazo del negocio, el
desmesurado nfasis en mejorar lo existen-te (centrado en las
mejoras) y la duplicacin de actividades y habilidades. La
experiencia anterior a sta, de centralizar la investigacin y
aislarla de los negocios tampoco es la solucin toda vez que se
convierte en un ente ensimismado en el conoci-miento y desvinculado
a la necesidad de aportar valor (centrado en el breakthrough). Lo
ideal sera encontrar un sistema gerencial que considere lo mejor de
ambos mundos. Un ejercicio de esta naturaleza est siendo puesto en
prctica por Exxon [2J en un modelo hbrido que al mantener el
financiamiento corporativo y los beneficios de la organizacin
centralizada, trata de capturar las ventajas de la organizacin
descentralizada a travs de un sistema gerencial y de planiricacin
que vincula las actividades de investigacin a las unidades de
negocio. El marco de referen-cia del plan fue ensamblado sopesando
las necesidades del ne-gocio a la luz del acervo cientfico de la
organizacin y las ten-dencias cientficas globales.
Ya hemos mencionado como se trata de integrar el negocio,
incorporando en perodos muy cortos de tiempo el conocimiento
42
al mercado. En un sentido, se trata de convertir el conocimiento
en productos que satisfagan las necesidades operacionales de los
clien tes y en otro de darle respuesta y solucin a los problemas
causados por su uso o aplicacin. En cuanto a catalizadores y
adsorbentes, nos referimos a la seleccin y cer-tificacin de un
material para una aplicacin especfica. as como tambin a las
recomendaciones asociadas a su uso, regenera-cin, re-uso o desecho.
El disponer de un producto sin el soporte integral de todo este
conocimiento requerido, no le da cabida al mercado competido de
hoy. Adicionalmente, muy pronto vere-mos como los paquetes
tecnolgicos que antes amarraban slo proceso y catalizador, incluirn
el soporte a las operaciones y las recomendaciones de manejo y
disposicin de los catalizadores gastados, dndole as cada vez menos
cabida a las actividades que hemos venido desarrollando en nuestra
cartera de Servi-cios Tcnicos Especializados (STE) hasta ahora. Por
otro lado, ya hemos mencionado tambin, como las grandes compaas se
han dado cuenta de la importancia estratgica que represen-ta el
conocimiento 'per se' y lo han desligado de las unidades de
negocio, a las cuales slo son incorporados productos comer-ciales y
las especificaciones de los mismos.
2. MISION / VISION 1 PLAN ESTRATEGICO
Considerando las capacidades de infraestructura, recursos
humanos y acervo actual, aspectos que discutiremos en los
siguientes prrafos, la opcin de misin que se ha definido en PDVSA
lntevep ha sido la de considerar convertirnos en Lderes tecnolgicos
en catalizadores y adsorbentes. En cuanto a la visin, siendo
nuestro principal cliente PDVSA M&M, deberamos pasar a ser su
Suplidor preferido en tecnologas catalticas. Para conectar la misin
con la visin se hace nece-sario definir un plan estratgico, en el
cual se consideren, entre otros, aspectos como: Las necesidades de
los cl ientes podran ser atendidas en bloques estructurados, dentro
de los cuales existirn subunidades, tanto de negocio como
estratgicas, las primeras dedicadas prin-cipalmente a la atencin de
los clientes y la venta y difusin de la cartera de productos,
mientras que en las segundas, se desarro-llar todo el conocimiento
que a largo corto plazo responder a las necesidades de las
subunidades de negocio actuales o generarn nuevas subunidades.
Tipo de actividad 1 definicin de stakeholders + necesidades :
Los bloques mantienen un aler ta tecnolgico en su rea, tendiente a
definir y detectar las necesidades e interelacionar a los
diferentes stakeholders para un desenvolvimiento armnico de la
gestin. Con base en este aler ta, se definen las actividades
requeridas (por tipo), para satisfacer esas necesidades de la
manera ms eficaz y eficiente posible.
Mercado +Tendencias Globales: No debe dejarse de lado la atencin
permanente al mercado y a las tendencias globales, pues el tener
clientes orientados al corto plazo, nos podra obligar a dar
respuestas cortoplacistas. En el futuro, seran entonces nuestros
competidores los que dispondran del conoci-miento y la tecnologa
para darle las respuestas oportunas. Nuestro alerta en materia de
mercado y tendencias nos permiti-r adelantarnos a situaciones y
mantener la competitividad en un rea como la que hemos descrito, de
tan alto dinamismo. Este alerta, junto con todos los otros aspectos
ya discutidos, deben ser insumas orientadores del plan estratgico,
en permanente revisin, dado lo voltil de la industria a la cual
respondemos.
Los mercados futuros de combustibles para transporte presen-tarn
condiciones evolutivas desde el re finamiento continuo
1
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1
1
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43
hasta la aparicin de nuevos conceptos de sistemas de combus-tin
y de transformacin como vas de conversin de energa. Por esto basta,
entonces, una extrapolacin cercana del presente para deducir que la
calidad de los combustibles para los sistemas de combustin,
gasolina 'avanzada' (ultra bajo azu-fre, corte estrecho, aromticos,
olefinas), Diesel 'reformulado' (ultra bajo azufre. alto cetano,
corte estrecho, poliaromticos) y jet fuel 'reformulado' (bajo
azufre, composicin), cuyos ms in-mediatos competidores, los
combustibles alternos y renovables como GLP, GNV, etanol, metano! y
biodiesel. crecern. Paulati-namente se lograr la presencia de
lquidos del gas, 'tipo Fischer-Tropsch'y teres puros (ej. DME). Ms
hacia el futuro, emergern nuevos combustibles como por ejemplo
compuestos oxigena-dos complejos, 'naftas' para sistemas
reformadores en celdas de combustibles y emulsiones, as como otros
conceptos 'novedosos', 'super-reformulados', no identificados a la
fecha, de aplicacin por ejemplo a sistemas de combustin por
com-presin de mezclas homogneas de reactantes. La complejidad
involucrada y la diversidad mostrada, requieren una adecuada
localizacin ya que slo la coexistencia hacia una fraccin de los
conceptos expuestos perdurar o predominar en el tiempo.
El patrn de mercado de los productos de refinacin ha venido
cambiando y continuar cambiando en el futuro. Cada vez ms el gas y
los lquidos derivados de l (GTL) ocuparn su cuota en el mercado de
combustibles. En el futuro cercano el consumo de combustibles
continuar creciendo a expensas de disminuir la cuota de consumo de
residuales y combustibles pesados, con una tendencia a desaparecer
a mucho ms largo plazo el mercado para los residuales. Para
entonces las refineras no tendrn la conformacin actual y se
semejarn mucho ms a una industria qumica [3].
De aqu que nuestras necesidades de valorizacin de la base de
recursos con la que contamos, constituida principalmente por crudos
pesados y extrapesados (CP&XP) permanezca guiando nuestras
actividades.
3. INVESTIGACIN
La cartera de investigacin considera, por un lado, algunas
actividades que conducen a potenciar nuestro acervo, otras que
amplan nuestro abanico de accin y finalmente aquellas que nos
preparan para garantizar en el futuro la colocacin competitiva de
los insumas y productos PDVSA en un escenario de mercado mucho ms
exigente.
La exclusiva mejora de lo existente no satisface, ni garantiza a
cabalidad la obtencin. ni la colocacin de los productos. Los
niveles de calidad exigidos reclamarn la implantacin de nuevos
procesos, sobre todo si se considera una base de recursos cada vez
ms refractarios. Las futuras exigencias traern consigo la necesidad
de un conocimiento profundo de la qumica involucrada en los
procesos y asociada al comporta-miento especfico de los productos.
La ingeniera molecular y la ingeniera de productos emergern como la
respuesta a una manufactura y un mercado ' chemistry driven'. El
diseo molecular de los productos conllevar a un excedente de
subproductos que muy probablemente necesitaran transformacin
adicional (nuevos procesos) para su colocacin en el mercado (nuevos
productos).
La valorizacin y potencializacin de nuestro acervo tecnolgico se
basa en el conocimiento detallado y fundamental de la qumica de
procesos. A este nivel, ha sido necesario conocer detalladamente
las ca rgas, los productos y las posibles reacciones que tendran
lugar en los mismos.
Ramfrez-Corredores
Para la industria, la investigacin ha estado orientada no slo a
la obtencin del conocimiento, sino tambin para sacar ventajas de
los nuevos conocimientos, sobre todo antes que nuestros
competidores lo hagan por nosotros. La deteccin de productos
comerciales y aplicaciones tecnolgicas se ha consolidado en una
tarea permanente de la organizacin. Adelantarse a las necesidades
del mercado resulta clave en la definicin de la cartera de
investigacin. La obtencin de productos adecuados a las
oportunidades del mercado, slo puede lograrse con una visin certera
del futuro, hacia el cual deben enfocarse los proyectos de este
tipo. La vigencia de esos productos depender de que estn lis tos y
disponibles en el momento oportuno.
Los proyectos de investigacin constituyen una fuente perma-nente
de nuevos productos y nuevos negocios. La existencia de este
reservorio es una de las mejores garanta para mantener la
competitividad. El conocimiento desarrollado se convierte en fuente
inagotable de nuevas ideas para nuevos proyectos y se nutre en su
propia esencia.
Sin embargo, ya que de la investigacin no debe escapar la
valorizacin y potencializacin de nuestro acervo tecnolgico, y ello
tambin requiere de una mejora, optimizacin y continua innovacin de
versiones y generaciones subsecuentes. ha sido imperativo la
continuidad de esfuerzos tanto en actividades de desarrollo, como
de transferencia de tecnologa. Nuestra perma-nencia y liderazgo en
crudos pesados y extrapesados slo ha podido lograrse con una
inversin y dedicacin continua en el rea, con estrategias a largo
plazo muy bien definidas. Para esto. se ha hecho necesario un
conocimiento detallado y fundamental de la qumica de nuestros
procesos y la de los nuevos procesos a desarrollar, junto con ello
se han necesitado nuevas herramien-tas, tcnicas y mtodos
experimentales que nos permiten obtener el conocimiento de manera
sencilla (nivel laboratorio) y acelerar su incorporacin en el
desarrollo. as como acortar los tiempos necesarios para su
implantacin comercial. No est lejos el momento, para el cual
podamos. con base en el conoci-miento tcnico, acortar y hasta
eliminar etapas del escalamiento, lo cual constituye una nueva
manera de hacer las cosas.
En el rea de combustibles la investigacin ha conducido a logros
concretos de desarrollo, los cuales han culminado en productos
tecnolgicos comercializados o en procesos de comercializacin,
destacan,ISAL, HDH, INT-R1 , GOV-10/GOV-20, ST-5, etc .. de los
cuales hablaremos ms adelante. No podemos dejar de mencionar
tambin, los esfuerzos que hemos manteni-do y continuamos en catal
izadores para la sntesis Fischer-Tropsch, los cuales en un futuro
podran encontrar viabilidad en tecnologas GTL.
Con respecto a las lneas de investigacin en curso. los
esfuer-zos se orientan hacia 2 negocios claves: Manufactura de
Combustibles y Procesamiento de Crudos Pesados. Ya antes habamos
mencionado la diferencia en la base de recursos de la industria
petrolera nacional (pesados y extrapesados), que la distingue de
las del resto del mundo. Estratgicamente hablando y con base en el
nivel de esfuerzos que otros pases dedican a la explotacin y
refinacin de este tipo de crudos, se deduce nuestra necesidad de
crear un liderazgo en esta materia. Prepa-rarnos para los
requerimientos futuros involucra el desarrollo de "know how" en la
manufactura de productos limpios usando tecnologas limpias, para
unidades manufacturadoras 'cero emisiones'. Este nivel de
conocimiento puede llegar a ser muy profundo y detallado, en cuanto
a combustibles se refiere. en el mediano plazo por las exigencias
de calidad de los combustibles tradicionales y a ms largo plazo por
la necesidad de manejar correlaciones
estructura-reactividad-comportamienlo para poder
-
Desarrollo de catalizadores
formular los nuevos combustibles. En cuanto a la manufactura de
combustibles se refiere, las actividades de investigacin involucran
el desarrollo del conocimiento necesario para el diseo de nuevas
formulaciones catalticas (nuevos materiales) aplicables a la
produccin de combustibles del futuro (cero (ultra bajo) azufre,
altos indicadores -octano, cetano, etc.-, GTL, etc.).
4. 1&0
4.1 Tecnologas catalticas Las actividades de I&D tienen como
objetivo principal el desarro-llo de tecnologas catalticas y del
'know how' asociado a ellas. Abrimos el abanico de tecnologas desde
el 'know how' mismo, pasando por los mtodos, esquemas y tcnicas de
preparacin, el producto o material activo (catalizador o
adsorbente), hasta llegar a la aplicacin y uso de ellos (proceso).
No se escapa de esta cartera de productos la capacidad tecnolgica a
resolver problemas y hacer recomendaciones operacionales, la cual
discutiremos en la siguiente seccin (5. Servicios Tecnolgicos).
En cuanto al rea de CP&XP hemos estado llenando los nichos
tecnolgicos que han impedido o dificultado la comercializacin de
HDH, hacemos esfuerzos en la optimizacin de AQC, el desarrollo de
nuevas aplicaciones del concepto AOC en otras reas, el
hidroprocesamiento de los destilados y fracciones derivadas de esos
crudos sintticos, etc. La capacidad tecnol-gica necesaria para el
procesamiento de las fracciones pesadas de nuestros crudos o para
los crudos sintticos derivados de AQC. se est desarrollando, pues
de ello depender la competitividad de nuestro paquete
tecnolgico.
As mismo nuestros esfuerzos en manufactura de combustibles
consideran la optimizacin del proceso ISAL , el desarrollo de
catalizadores para la produccin de diese! premium, el desarro-llo
de materiales mesoporosos y de formulaciones novedosas basadas en
los mismos y el fortalecimiento de la tecnologa ETHEROL.
4.2 Regeneracin/Desactivacin El desarrollo tecnolgico en estas
reas se ha enfocado exclusi-vamente a nuestros propios productos y
procesos. La integra-cin de estas reas dentro de un solo paquete
tecnolgico, como ya hemos mencionado, requiere que ellicenciante de
la tecnolo-ga cataltica disponga de las tecnologas individuales
para atender cada una de las expectativas de los clientes.
Las actividades de 1&0 se orientan al desarrollo de mtodos y
tcnicas rpidas y de bajo costo, que permitan luego dar el apoyo en
servicios tecnolgicos que se requerirn para soportar nuestra
cartera de productos. El desarrollo de estrategias de con-trol y
monitoreo sencillas que permitan definir el nivel de desactivacin
de nuestros materiales (catalizadores y adsorbentes) y la
regenerabilidad de los mismos, es un objetivo claro a llenar.
Como se ver ms adelante nuestros logros involucran tecnolo-gas
para la regeneracin y re-uso del catalizadores naturales de
hidroconversin severa y un proceso de rejuvenecimiento de
catalizadores de hidrogenacin selectiva.
5. SERVICIOS TECNOLGICOS 1 ASESORIAS
5.1 Certificacin: Por certificacin entendemos, una garanta de
operabilidad del lote a ser cargado en una unidad especfica. La
estrategia que hemos seguido es el monitoreo de las propiedades
crticas para
44
tal operacin, no necesariamente de las especificaciones del
fabricante. La evaluacin de estas propiedades en lote requiere de
un muestreo estadstico del mismo y del anlisis estadstico de las
muestras recolectadas. La recomendacin es hacerlo antes de que el
lote sea embarcado al cliente, en los almacenes del fabricante,
pues de haber cualquier inconveniente, ste puede ser subsanado
mucho ms fcilmente que luego de ser recibido por el refinador u
operador.
En HDT, FCC y ETHEROL hemos certificado los lotes que de
nuestros catalizadores propios se han vendido o probado
comercialmente. Experiencia previa hemos tenido en el rea de
deshidrogenacin con Superoctanos (Venezuela) y Global Octanes
(USA).
5.2 Con tro l de calidad: El control de calidad, se realiza
exclusivamente sobre las espe-cificaciones del fabricante, sin
embargo y al igual que durante la certificacin , recomendamos el
muestreo estadstico del lote para sobre estas muestras verificar,
entonces las especificaciones. Debe, sin embargo, enfatizrsele al
cliente, que la mayor parte de estas especificaciones, pocas veces
garantizan la operabilidad del catalizador.
5.3. Seleccin: Esta es la actividad en la cual se ha visto
mayormente concen-trada nuestra cartera de servicios tecnolgicos.
La misma, tpicamente se lleva a cabo a travs de dos etapas, en la
primera de las cuales se solicita a los manufacturadores sus
recomenda-ciones tecnolgicas para resolver el problema planteado
por las filiales. Con base en la necesidad planteada y algunos
criterios operacionales preestablecidos, se hace una primera
seleccin terica de entre las recomendadas por los fabricantes. En
una segunda etapa, se realiza una serie de evaluaciones,
tpica-mente a nivel piloto, bajo las condiciones de operacin de la
uni-dad correspondiente, con la carga tpica a usar, y en algunos
casos de acuerdo a la solicitud del cliente, se realizan las
prue-bas involucradas en la determinacin de la vida til de los
diferentes sistemas catalticos.
5.4 Troubleshooting La deteccin y diagnstico de problemas
operacionales es un cam-po de asesoramiento al que le hemos dado
amplia cobertura. La mayor parte de las veces esta actividad es
llevada a cabo en las operaciones mismas, con o muy poco
asesoramiento por parte del licenciante, conduciendo muchas veces a
paradas no programadas y aumento en los costos de operacin. En
cuanto a tecnologas propias, obviamente, la posicin siempre ser
mucho ms agresiva y proactiva, no queriendo decir con esto que debe
ser lo contrario para las tecnologas en operacin actualmente.
Adicionalmente, sta ha sido un rea donde los aspectos de educacin y
entre-namiento del refinador son claves en el xito de la
transferencia de tecnologa.
5.5 Desactivacin y Regenerabiidad Ya hemos considerado este
aspecto en lo que concterne a las actividades 1&0. Nuestro
apoyo y asesoramiento en esta rea ha sido bastante tmido. Hemos
identificado causas de desactivacin, definido la regenerabilidad de
sistemas catalticos, etc.
5.6 Negociacin de tecnologas 1 garantas Nuestro conocimiento
actual nos permite ofrecer apoyo y partici-par activamente en la
seleccin y negociacin de tecnologas que nuestros clientes deseen
adquirir o transferir. La integracin del equipo negociador con
especialistas tcnicos ofrece la posibilidad de aportar valor a la
negociacin a travs de la
\
\
l
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obtencin de beneficios y garantas adicionales. Para ello,
nues-tro asesoramiento involucrara la revisin exhaustiva de las
garantas y apoyar en la procura de una cobertura ampliada.
5.7 Apoyo operaciones Nuestro apoyo ha sido, relativamente
importante, en cuanto a procesos catalticos, principalmente FCC,
HDT y ETHEROL. El apoyo ms integral que hasta ahora hemos realizado
se lleva a cabo en el rea de oxigenados, donde el apoyo no
solamente considera los aspectos concernientes al proceso, sino
tambin al catalizador. La oferta al refinador involucra un amplio
men como el que ya hemos descrito.
6. RECURSOS / ASERVO
Hemos categorizado el potencial de productos y servicios de
acuerdo a productos comerciales, patentes e infraestructura, los
cuales se describen a continuacin.
6.1 Productos comerciales INT-R1 : Catalizador para HDM y HDS de
residuos (atmosfrico y de vaco).
GOV-"10 y GOV-20: Catalizadores para HDS-HDN de cargas
craqueadas y MHC de VGO.
INT-FCC1: Catalizador de FCC que incluye una trampa de vanadio,
para el procesamiento de dietas pesadas.
ST-5: Aditivo mejorador de octanos para catalizadores de
FCC.
INT-NRA: Adsorbente para la remocin de nitrilos de cargas a
eterificacin, con alto contenido de dienos.
6.2 Patentes
Las siguientes tablas muestran un resumen de las patentes
otorgadas a la fecha. Slo hemos incluido las concernientes
exclusivamente a catalizador, es decir hemos excluido aquellas que
reinvindican procesos catalticos como paquete, an cuando en algunas
de ellas el paso inventivo sea realmente el catalizador.
Adicionalmente las hemos separado por rea de aplicacin en FCC,
HDT - hidrogenacin, HCK-MHC, HDC de CP y XP, eterificacin,
materiales y soportes catalticos, y otras diversas.
6.2.1 FCC Ttulo de la patente
Procedimiento para preparar un catalizador de craqueo para
pasivar vanadio.
Mtodo para la preparacin de un catalizador con agente pasivanle
de V y conversin de hidrocarburos con dicho catalizador.
Proceso para la preparacin de un catalizador zeol tico del lipa
MFJ y mtodo para su uso.
Zolla MTW para el craqueo de cargas de hidrocarburos en olefinas
e isoparalinas_
Catalizador zeottico ccn cromo para la produccin de gasolinas
con bajo contenido de aromtico y allo nmero de octano.
Inventores Nelson Marlinez, Jos Velsquez y Juan lujano.
Nelson Martnez, Jos Velsquez y Juan lujano.
Nelson Martnex, .k!an Ltjano, Nieve Alvarez, Francisco Macllado
y Carmen Lpez.
Jorge Tejada, Juan Luiano y Yilda Romero.
Nelson Marlnez y Trino Romero
N2 de patente USA US PAT. 4,704,375
US PAT. 4,816,135 US PAT. 4,894,354
US PAT. 5,254,327 US PAT. 5,360,774
US PAT. 5,628,978
US PAT. 5,686,370
Ramrez-Corredores
6.2.2 HDT Hidrogenacin Ttulo de la patente Inventores N de
patente USA
Procedimiento para la prepa- Alfredo Morales y Juan US PAT.
4,743,574 racin de un catalizador para el Jos Garca. HDT de
desfilados de pelrleo.
Mlodo para la manufactura de melalosilicatos.
Proceso y sistema cataltico de hidroconversin para mejorar
cargas de nafta y proceso para su preparacin.
Catalizador para la hidroge-nacin simultnea y selectiva de
diolefinas y nitrilos y mtodo de preparacin.
6.2.3 MHC - HCK Ttulo de la patente
Mtodo para la preparacin de un catalizador para hidrocraqueo
suave de gasleos pesados de vacio_
Mtodo para la preparacin de un catalizador para MHC, en la
produccin de destilados medios y tratamiento de HC pesados.
utilizando dicho catalizador.
Catalizador de hidrocraqueo moderado para cargas craque adas y
mtodo para su preparacin.
z. Gablica, R. Manque y US PAT. 5,354,719 Giuseppe
Giannetto.
Reinaldo Monque, Jos A. US PAT. 5,576,256 Prez, Wolfgang Garca y
US PAT. 5,591 ,324 Roberto Galiasso.
M.M. Ramrez de Agudelo. US PAT. 5,523,271 Juia Guerra. Trino
Romero y US PAT. 5,663,446 Mare!aMedina.
Inventores N2 de patente USA N. Martinez. A_ Morales. A. US PAT.
4,600,703 Carrasquel. M_ M. Ramirez de Agudelo y J. A. S a
lazar
Nelson Martnez. Jos US PAT. 4,857,494 Velsquez. Juan Lujano, US
PAT. 4,689,314 Roberto Galiasso y Carlos Zerpa.
R. Prada. Yilda Romero. US PAT. 5,229,347 Roberto Galiasso.
Edito Reyes y R. Muoz
6.2.4 Gasolinas Reformuladas Ttulo de la patente Inventores N2
de patenle USA
Catalizador para la deshidro- M. M. Aamirez de Agudelo, US PAT.
5,416,052 genacin e isomerizacin simul Trino Romero. Jos US PAT.
5,658,839 lnea de parafinas y mlodo de Guaregua y Marisela US PAT.
5,821,188 preparacin. Gonzlez. US PAT. 5,880,324
Catalizador para la hidroge- M. M. Ramirez de Agudelo, US PAT.
5,523,271 nacin simullnea y selectiva de Julia Guerra. Trino Romero
US PAT. 5,663,446 diolelinas y nilrilos y el mtodo y Mariela
Medina. US PAT. 5, 712,415 para su preparacin.
Adsorbente selectivo de nilrilos. M. M, Ramrez de Agudelo, US
PAT. 5,834,392 Julia Guerra y Marisela US PAT. 5,858,211 Gonzlez.
US PAT. 5,880,052
6.2.5 Diesel Ttulo de la patente Inventores N de patente USA
Catalizador de hidrocarburo con Luis Rivas, Enzo Pelusa, US PAT.
5,648,312 resistencia al desgaste y Daisy Rojas y Juan Jos US PAT.
5,677,257 disipacin de calor mejorados. Garca. US PAT.
5,710,093
Catalizador para la HIS de R. Prada, M. Torrealba. J US PAT.
5,612,273 cargas de hidrocarburos canta Tejada, Y. Romero y E.
minadas. Reyes.
-
-Desarrollo de catalizadores
6.2.6 HDC de CP y XP Ttulo de la patente
Procedimiento para la prepa racin de un catalizador de
hidrolratamiento.
Procedimiento para la prepa racin de un catalizador para
desmetalizar crudos pesados con alta capacidad de retencin de
metales y buena estabilidad.
Procedimiento para la prepa racin de un catalizador basado en
arcilla natural para hidro desmetalizacin y HDC de crudos pesados y
residuos.
Proceso para la regeneracin del catalizador gastado, empleado en
el meoramiento de hidrocarburos pesados.
Proceso para regenerar catalizador natural basado en hierro
utilizado en HDC de crudos residuales.
Mtodo de preparacin de un catalizador a partir de un material
natural.
Procedimiento para la prepara cin de un catalizador para fa HDM
y HDS simultnea de crudos pesados.
Proceso para preparar calafi zadores de HDM HDS de CP.
Proceso para preparar in-situ un catalizador til en la HDC de
crudos pesados.
Catalizador y proceso para el mejoram1ento de HC pesados.
Procedimiento para preparar catalizador de hidrocraqueo
utilizando bauxila con alfo conlemdo de hierro.
6.2.7 Eterificacin Ttulo de la patente
Catalizador y proceso para la producdn de akjuf, tafquleteres, a
partir de cargas de hidrocarburo con altos nveles de azufre.
Adsorbente selectivo de nitrito.
Inventores N2 de patente USA Jos M. Larrauri, Beatriz US PAT.
4,465,784 Arias y Roberto Galiasso.
Alfredo Morales, Roberto Galiasso, M. M. Ramrez de Agudelo, Jos
A. Salazar y Angel Carrasquel.
G. Seplveda, N. Carrin, M. RosaBrusin, A. Morales, P. Roa, J.
Guifin, C. Zerpa y O. Rodrguez.
Domingo Rodrguez y Roberto Schemel.
M. M. Ramrez de Agudelo Jos Larrauri y Julio Krasuk.
J. J. Garca, R. Gafiasso, M. M. Ramirez de Agudelo, Luis Rivas y
Juan Hurtado.
Alfredo Morales, Roberto Gafiasso, Angel Carrasquel y Jos A.
Salazar.
M. M. Ramrez de Agudelo y Carmen Galarraga.
M. M. Ramrez de Agudelo y Carmen Galarraga.
Jos Carrazza Pedro Perera y Nelson Marlnez.
Beatriz Arias, Roberto Galiasso y Humberlo Kum.
Inventores M. M. Ramirez de Agudelo, Trino Romero y Emita
Mujca.
M. M. Ramrez de Agudelo, Julia Guerra y Marisela Gonzlez.
US PAT. 4,520,128 US PAT. 4,579,649
US PAT. 4,568,657
US PAT. 4,678,557
US PAT. 4,751,210
US PAT. 4,701,435
US PAT. 4,525,472 US PAT. 4,642,179 US PAT. 4,588,709
US PAT. 4,729,980 US PAT. 4,832,829
US PAT. 4,888,104 US PAT. 4,832,829
US PAT. 5,688,395
US PAT. 4,499,202 US PAT.4,670,132 US PAT. 4,632,914 US PAT.
4,508,616
N2 de patente USA US PAT. 5,523,272
US PAT. 5,834,392 US PAT. 5,858,211 US PAT. 5,880,052
6.2.8 Otras Areas Titulo de la patente
Proceso para la recuperacin de Ni y Mg a partir de materiales
naturales.
Proceso para la produccin de aleaciones de acero contenido
V.
Catalizador para la polimerizacin de olefinas con aditivos
basados en composiciones de aluminio silicio, derivados de
calixarenos o de ciclodextrinas.
Reactivacin de catalizador para la hidrogenacin simullanes de
dienos y nitritos.
6.3 Infraestructura
Inventores N1 de patente USA M. M. Aamrez de Agudelo, us PAT.
5,229,086 Carlos Seaton, Mil!on Manrrique y Juan Hurtado.
M. M. Ramrez de Agudelo, Carlos Seaton y Mara l. Specht.
Antonio Daz, Jos Uscano, Marianela Trujillo, Giuseppe Agrifolio
y Jos Matos
M. M. Ramrez de Agudelo, Zada Hernndez, Julia Guerra y R.
Navarro.
US PAT. 5,242,483
US PAT. 5,767,034
US PAT. 5,817,589
4 6
El equipamiento tcnico-cientfico, con el que cuenta PDVSA
fntevep, se puede catalogar de primera lnea. La capacidad
tecnolgica asociada a un equipamiento de esta magnitud puede
compararse a la existente en los mejores centros de 1&0 a nivel
global. Todas las actividades involucradas en el men de actividades
anteriormente descritas pueden ser llevadas a cabo con el
instrumental existente. No podemos dejar de mencionar que algunas
deficiencias existen, pero fas mismas pueden ser fcilmente
atacables a travs de 'outsourcing' o colaboraciones nacionales e
internacionales. A continuacin detallamos el equipamiento
existente, en trminos de la capacidad tcnica co-rrespondiente.
Preparacin y manufactura: A nivel laboratorio las facilidades
disponibles permiten fa preparacin de materiales inorgnicos,
organometlicos y orgnicos hasta cantidades cercanas al kg,
dependiendo del tipo de material. Especial mencin merecen las
capacidades para la preparacin de zeofitas, tamices moleculares y
materiales mesoporosos, las cuales involucran autoclaves, filtros y
hornos de precisin y ambiente controlado. A escala banco y piloto
las facilidades incluyen autoclaves, tanques de precipitacin,
impregnadores, filtros (prensa y banda), alomizadores, hornos
(rotatorios, muflas y estufas), molinos, marumerizers, extrusoras,
pastilfadoras y esferulizador. Con este tipo de equipo pueden
llegar a prepararse hasta unos 20 kg de materiales, dependiendo del
tipo a considerar.
Caracterizacin: La capacidad instalada en caracterizacin
permiten fa determinacin de todas las propiedades fsicas y
texturales, comunes en el rea de la Catlisis, adicionalmente, la
caracterizacin fisicoqumica puede ser llevada a cabo casi en su
totalidad, al incluir la infraestructura disponible en los otros
departamentos de PDVSA fntevep (TEAE, por ejemplo). En el
departamento de procesos, en relacin a propiedades mecni-cas, se
cuenta con equipamiento para la medicin de resistencia de pastilla,
de lecho, prdidas por abrasin y atrisin; en cuanto a propiedades
tsicas, densidad (real, aparente, de lecho), distri-bucin de tamao
de partculas y potencial zeta; con respecto a propiedades
lexturales, rea superiicial (BET, t-plot), distribucin de micro y
macroporos, volumen .de poros y finalmente en cuanto a propiedades
fisicoqumicas, quimisorcin (acidez, dispersin, rea metlica),
TPD-TPR, FT-IR. Aeffectancia en el UV-Vis y anlisis de superficies
(XPS, AES , SIMS, ISS) . Finalmente de TEAE pueden solicitarse
servicios en DAX, AEM, GC-MS, MAS-NMA, etc.
-
47 . .
Evaluacin: El equipamiento concerniente a la evaluacin de
catalizadores a nivel laboratorio y banco involucra microplantas
para eterificacin, deshidrogenacin, hidrogenacin selectiva,
isomerizacin, FT, HDT, HDC, HCK, FCC y MAT, reformacin y
adsorbedores. La capacidad instalada en plantas piloto permite la
evaluacin de catalizadores para casi todas estas reacciones a esa
escala.
7. CONCLUSIONES
El pas cuenta con una industria petrolera capaz de generar
tecnologas catalticas, para satisfacer sus necesidades en un amplio
rango de aplicaciones.
PDVSA Jntevep, su brazo tecnolgico ha trabajado exhaustivamente
con esta orientacin, tanto en la implantacin de la infraestructura
necesaria y la formacin de RH capacita-dos, as como tambin en poner
a su disposicin los productos tecnolgicos logrados hasta ahora y
resumidos en el presente trabajo.
La permanencia en un mercado global, con exigencias de calidad
cada vez mayores requerir cada da de un rol mas activo de la
catlisis para mantener la competitividad de nuestra industria en el
negocio de refinacin a nivel mundial.
REFERENCIAS
1. M. Absi-Halabi , A. Stanislaus, H. Gabazard: Hydroc. Proc.
45-55, Feb. 1997.
2. C. M. Eidt, R. W.Cohen: ChemTech, 6-10, April1997.
3. J. A. Miller: ChemTech, 12-16, April1997.
4. M. M. Ramrez de Agudelo: Appl. Cata!. 140, 113-117, 1996
5. G. V. Reklaitis: ChemTech, 10-15, May 1997.
6. H. Vessuri: Informe para el CONICIT, 1998-05-25.
Ramrez-Corredores
