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Ing. Rodolfo del Rosal DíazIng. Rodolfo del Rosal Díaz
Junio 19 de 2008Junio 19 de 2008
TRANSICIÓN TECNOLÓGICA PARA LASEGURIDAD ENERGÉTICA Y EL CONTROL
AMBIENTAL EN LA INDUSTRIAPETROLERA
X CONGRESO ANUALASOCIACIÓN MEXICANA PARA LA
ECONOMÍA ENERGÉTICA
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Contenido
Industria Petrolera en México
Principales Retos de TransiciónTecnológica
PEPPRPGPBPPQ
3
Industria Petrolera en México
PPQPPQ
Gas LP
PETRÓLEO CRUDO Y GAS ASOCIADO
Azufre
Petróleo crudo
Gas LP A PGPB
(PMI) Petróleo crudo a exportación
PEP
Gas Húmedo
Gas Seco
MetanoEtano
Gas Seco
PGPBPGPB
Prop
ileno
Nafta
s
Derivados del etano Etileno Dicloroetano Polietileno de A y B Cloruro de vinilo Propileno y derivados Acrilonitrilo PolipropilenoAromáticos yDerivados Benceno Estireno Etilbenceno Tolueno Xilenos (orto, meta, para)
Gas NoAsociado
GasolinasTurbosina / kerosina
DieselGasóleo
CombustóleoAsfalto
Coque
Derivados del metano Amoniaco CO2 Metanol
Gasolina Natural
Gas Natural
OtrosPEMEX RefinaciónPEMEX Refinación
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Contenido
Industria Petrolera en México
Principales Retos de TransiciónTecnológica
PEP PGPB
PRPPQ
5
IMPULSORES DE RETOS TECNOLÓGICOS EN LA INDUSTRIA PETROLERAIMPULSORES DE RETOS TECNOLÓGICOS EN LA INDUSTRIA PETROLERA
Principales Retos de Transición Tecnológica en PEP
• Campos maduros• Manejo de agua• Aguas profundas• Desarrollo sustentable.
• Crudos pesados• Gases ácidos• Yacimientos más complejos• Yacimientos más pequeños
Canadá• Crudos pesados
Mar del Norte• Complejos
HP/HT.
Mar Caspio• Desarrollo.• Gas.• Eliminación de
H2S.
Rusia• Atención a
camposgigantes degas.
Golfo de México• Desarrollo/
Exploración.• Imágenes sub-salinas. Medio Oriente
• Optimización decampos maduros.
• Gas amargo.• Carbonatos.
America del Sur• Optimización de
descubrimientosexistentes degas.
Venezuela• Crudos
pesados.
ÁfricaOccidental• Producción en
aguasprofundas.
• Mar ultraprofundo.
• Innovacionesguiadas al LNG.
• Desarrollosatelital.
Australia• Atención a
camposgigantes degas.
Fuente: Hart’s E & P Supplement, Research and Development.
IMPULSORES DE RETOS TECNOLÓGICOS EN LA INDUSTRIA PETROLERAIMPULSORES DE RETOS TECNOLÓGICOS EN LA INDUSTRIA PETROLERA
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Tecnologías en la explotación petrolera
• Pozoshorizontales ymultilaterales
• Optimizaciónde desarrollo
• Medición dela producción
• Control deemisiones
• Instrumentosde seguridad
• Mejoramientode aceitepesado
• Sísmica de3D y 4D
• RecuperaciónMejorada
• Reactivaciónde CamposMaduros
TecnologíasTecnologíasque creanque crean
valorvalor
TecnologíasTecnologíasque mejoranque mejoran
eficienciaeficiencia
• Automatizaciónde instalaciones
• Pozoshorizontales ymultilaterales
• Monitoreo entiempo real
TecnologíasTecnologíasque reducenque reducen
costoscostos
TecnologíasTecnologíaspara elpara elcontrolcontrol
Principales Retos de Transición Tecnológica en PEP
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• Recuperación secundaria y mejorada
• Explotación en Chicontepec
• Producción de crudos pesados
• Exploración y explotación en aguas profundas
• Tecnologías mejoradas para exploración
• Deshidratación y desalado de crudo
• Aseguramiento de Flujo
• Aceite y gas en lutitas bituminosas
• Reducción de emisiones de CO2
• Hidratos de metano
ÁreasTecnológicasmásimportantes
Principales Retos de Transición Tecnológica en PEP
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• Existe una gran cantidad detecnologías de recuperaciónsecundaria y mejorada dehidrocarburos
• La aplicación de estas tecnologías,depende en gran medida de laspropiedades del yacimiento
• A nivel mundial se estima que elpromedio de la recuperación finalde los yacimientos es del 33%
• En México, los retos principales serelacionan con la explotación deyacimientos naturalmentefracturados maduros y con losyacimientos tipo Chicontepec
MicrobianaMicrobiana EstimulaciónAcústica
EstimulaciónAcústica
EstimulaciónMicroondas
EstimulaciónMicroondas
Inyección decatalizadores
Inyección decatalizadores
Recuperación de Hidrocarburos
Recuperación de Hidrocarburos
Inyección deagua
Inyección deagua
Inyección degases
Inyección degases
Químicos
Polímeros
Geles
Surfactantes
Inyección degases
Inyección deNitrógeno
Inyección deCO2
Térmicos
Inyección devapor
VaporAditivos
Inyección deaire
Nuevos procesos
Recuperación mejorada
Recuperación secundaria
RECUPERACIÓN SECUNDARIA Y MEJORADARECUPERACIÓN SECUNDARIA Y MEJORADA
Principales Retos de Transición Tecnológica en PEP
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• La mayor parte de la producción seencuentra asociada a yacimientosnaturalmente fracturados
• Por sus rasgos, son difíciles decaracterizar, modelar y simular
• No se cuenta con casos análogospara emplearlos en la documentaciónde procesos de recuperación
• Tecnologías emergentes:− Caracterización de los sistemas de
fracturas− Simuladores de yacimientos que
incluyan porosidad de matriz,vúgulo y fractura
− Perforación no convencional.− Recuperación mejorada con nuevos
procesos
Zonas fracturadas
Necesario desarrollar tecnologías paraentender mecanismos de interacciónroca–fluido y plantear procesos derecuperación específicos.
Definición de sistemas de fracturascon diversas fuentes de información
RETO EN MÉXICO: RECUPERACIÓN SECUNDARIA Y MEJORADA ENRETO EN MÉXICO: RECUPERACIÓN SECUNDARIA Y MEJORADA ENYACIMIENTOS NATURALMENTE FRACTURADOSYACIMIENTOS NATURALMENTE FRACTURADOS
Principales Retos de Transición Tecnológica en PEP
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•Ampliar el abanico deposibilidades de desarrollo decampos petroleros•Áreas de explotación petrolera:
•Desarrollo del paleocanal deChicontepec.Otros:
Exploración y desarrollo de losrecursos prospectivos en las cuencasdel sureste
Explotación de campos abandonados
Exploración y desarrollo de las aguasprofundas del golfo de México
Debido al tiempo de maduraciónque toma la óptima explotaciónde estas regiones y el riesgoasociado, es fundamentalcontemplar su desarrollo paralelo
RETO EN MÉXICO: CHICONTEPECRETO EN MÉXICO: CHICONTEPEC
Principales Retos de Transición Tecnológica en PEP
• Producción requerida al 2021:~575 mbd
• Requiere desarrollo yadministración de tecnologíaespecífica que incrementesignificativamente laproductividad por pozo,controlando al máximo los costos.
• Se estima que los costos dedesarrollo y producción por barrilserán significativamentesuperiores al promedio actual
• Aumentar factor de recuperación• Implica multiplicar la actual
capacidad de ejecución― Necesidad de perforar 1,000
pozos por año― 1½ veces el total de pozos
perforados en 2007
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RETOS EN MÉXICORETOS EN MÉXICOA Nivel MundialA Nivel MundialExplotación y Procesamiento deExplotación y Procesamiento deCrudos Pesados y Crudos Pesados y UltrapesadosUltrapesados
• Una parte importante de la reserva decrudo pesado en México se localiza enyacimientos costafuera los cuales estánasociados a carbonatos fracturados (lamayoría de las tecnologías deproducción han sido desarrolladas parayacimientos de areniscas y enambientes terrestres).
• Las principales tecnologías que puedenser adaptadas para la explotación deestos yacimientos son: inyección degases, inyección de solventes ymejoramiento de crudo.
• Gran parte de las reservas mundiales serelacionan a acumulaciones dondepredominan yacimientos de aceitepesado y extra pesado:
− Difíciles de producir− Transporte y manejo complicado− Requiere procesos y tratamientos
adicionales en superficie para suaprovechamiento y comercialización
− Altos contenidos de azufre, demetales y de precursores de laformación de carbón
• Tecnologías emergentes:− Perforación no convencional− Inyección de geles-espumas− Inyección de vapor con solventes− Mejoramiento in-situ− Mejoramiento en superficie− Procesamiento de crudo pesado
Principales Retos de Transición Tecnológica en PEP
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RETOS EN MÉXICORETOS EN MÉXICO
− Mejores prácticas paraplaneación y diseño para eldesarrollo de campos
− Alta eficiencia en ejecución deproyectos
− Mejores imágenes sísmicas enambientes con sal
− Detección de cuerpos delgadosde arenas
− Mejor interpretación y modeladodel subsuelo
− Mejores indicadores para inferirpropiedades de rocas y fluidosen el subsueloAguas Someras < 500 m
Aguas Profundas > 500 m
Aguas Ultraprofundas > 1500 m
Exploración y ExplotaciónExploración y ExplotaciónOportuna en Aguas Profundas delOportuna en Aguas Profundas del
Golfo de MéxicoGolfo de México
A Nivel MundialA Nivel Mundial• Los yacimientos en aguas profundas
se han convertido en la principalfuente de nuevas reservas costaafuera a nivel mundial.
• La participación de producciónproveniente de aguas profundosrespecto a la producción mundialalcanzó el 7.6% en 2006.
• Un alto porcentaje de incorporaciónde reservas provendrá de aguasprofundas (>500 m)
Principales Retos de Transición Tecnológica en PEP
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Complejidad del desarrollo deComplejidad del desarrollo deYacimientos en Aguas ProfundasYacimientos en Aguas Profundas
• Altos costos de descubrimiento• Altos costos de desarrollo• Tecnología incipiente en México.
– Involucra un plan agresivo de transferencia de tecnología
• Carencia de experiencia
Tecnología avanzada en la producciónTecnología avanzada en la producciónde aceite en aguas profundas (de aceite en aguas profundas (RisersRisers))
Los desarrollos y patentes pertenecena operadoras líderes en explotación deyacimientos en aguas profundas.
México tiene limitados recursosfinancieros y tecnológicos, y unalegislación rígida que dificultan eldesarrollo, mediante alianzas, de susyacimientos en aguas profundas
Principales Retos de Transición Tecnológica en PEP
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TECNOLOGÍAS MEJORADAS PARA EXPLORACIÓNTECNOLOGÍAS MEJORADAS PARA EXPLORACIÓN
• Extender capacidades para yacimientosmás complejos
− Imágenes de mayor calidad
− Identificación más precisa de trampas
−Modelos geológicos más precisos
−Permite el análisis cuantitativo
• Detección de acumulación dehidrocarburos previo a la perforación
−Mejor caracterización del riesgo
− Incremento en el éxito exploratorio
− Innovaciones en modeladoelectromagnético 3D y de imágenesmás nítidas
Principales Retos de Transición Tecnológica en PEP
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RETO EN MÉXICO: INCORPORACIÓN DE NUEVOS PATRONES DERETO EN MÉXICO: INCORPORACIÓN DE NUEVOS PATRONES DEADQUISICIÓN SÍSMICAADQUISICIÓN SÍSMICA
• Imágenes sísmicas del subsuelo.
− Mejores diseños de adquisiciónsísmica.
− Métodos avanzados demigración en profundidad queaprovechan la capacidad decómputo emergente.
− Métodos que integran datossísmicos y de otras fuentespara la definición cuerpossalinos, ej.: gravimetría,gradiometría, magnetoteluria.
− Métodos de modelado paramejorar la adquisición y elprocesamiento de datossísmicos.
Mejor resolución sísmica
Prospectos subsalinos
Principales Retos de Transición Tecnológica en PEP
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•Desde 2005 y hasta la fecha, PEP ha estadobuscando soluciones para reducir elimpacto del mayor contenido de sal yagua del aceite crudo en Cantarell, debidoa que no se esperaba que la declinación delyacimiento viniera acompañada de tan fuerteproblemática.
•Se han analizado muchas iniciativas para:segregar crudo, modificar la logística detransporte y procesamiento, evaluartecnologías que permitan deshidratar ydesalar crudo en las mismas instalacionesde producción; también se ha participadoen la aditivación de productos químicospara facilitar la desemulsificación delaceite y agua, todo esto con resultados muysatisfactorios.
Principales Retos de Transición Tecnológica en PEP
DESHIDRATACIÓN Y DESALADO DE CRUDODESHIDRATACIÓN Y DESALADO DE CRUDO
PLAN DE ACCIÓN ENCANTARELL
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Contenido
Industria Petrolera en México
Principales Retos de TransiciónTecnológica
PEPPGPBPRPPQ
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Principales Retos de Transición Tecnológica en PGPB
Metanol
Gas Natural
Aminas
Vapor
Condensados
Sosa Cáustica
Agua
Catalizadores yAditivos
EnergíaEléctrica Biotratamiento
Endulzamientode Gas
TratamientoCaústico
Recuperaciónde Azufre
RecuperaciónCriogénica de
C2+
Fraccionamientode
Hidrocarburos
Ductos yCompresión
Ductos yBombeo
Líquido o Sólido Azufre
Etano
Propano
LPG
Butanos
GasolinaNatural
Metano(Gas combustible)
GasCombustible
Endulzamiento deCondensados
Gas Amargo
Condensados
Sosa Cáustica
Aminas
MetanolGas ácido
C3 – C4
ENTRADASREMOCIÓN DE
IMPUREZAS TRANSPORTE Y COMPRESIÓN PRODUCTOS/SALIDAS
Emisiones al Ambiente
Emisiones Gaseosas Desechos Sólidos Líquidos/Agua de Desecho
SEPARACIÓN YRECUPERACIÓN DEHIDROCARBUROS
Oxidación, Absorción,Adsorción y Filtración
Remoción de Aceites y Grasas,Tratamiento Biológico, Incineración
Inertización, Incineración,Clasificación y Almacenamiento
A disposición final
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OfertaOferta total de gas natural, MMPCD total de gas natural, MMPCD
33
1,072 1,098 1,401 1,278 1,027 865 630 572913280
6,53
1
7,16
0
7,16
6
7,52
2
7,66
2
7,92
6
8,34
5
8,59
2
8,85
0
8,97
6
9,03
1
ExportacionesExportaciones
DemandaImportacionesProducción
mmpcd
‘16‘16‘06‘06 ‘07‘07 ‘08‘08 ‘09‘09 ‘10‘10 ‘11‘11 ‘12‘12 ‘13‘13 ‘14‘14 ‘15‘15
El balance degas natural dePemex Gasmuestra unescenario deimportación entodo el periodode análisis.
Principales Retos de Transición Tecnológica en PGPB
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• Modernización Tecnológica de Plantas Criogénicas
• Inspección y Mantenimiento de Ductos basados enconfiabilidad
• Aprovechamiento del Azufre producido
• Manejo del mayor contenido de Nitrógeno en elGas Asociado
• Tecnologías mejoradas para Endulzamiento de Gas
• Manejo Integral de Agua
• Reducción de emisiones
ÁreasTecnológicasmásimportantes
Principales Retos de Transición Tecnológica en PGPB
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Principales Retos de Transición Tecnológica en PGPBModernización Tecnológica de Plantas CriogénicasModernización Tecnológica de Plantas Criogénicas
Mejorar la Predicción de datos de ELV y propiedades, incluyendola predicción de formación de hielo e hidratos.
Mejorar la ubicación del sistema de deshidratación a partes masfrías del proceso, resultando en lechos mas pequeños, o bien, enciclos de operación mas prolongados.
Mejorar los esquemas de procesamiento y condiciones deoperación, permitiendo mayor flexibilidad para manejo de gas conmayor contenido de licuables, así como mayor recuperación de losmismos.
Integración térmica del proceso, con equipos de placas y de espiral,con la consecuente disminución de refrigeración externa, o bien, depotencia requerida para la recompresión del gas residual.
Fundamentos básicos de soporte de la tecnología
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Principales Retos de Transición Tecnológica en PREF
Inspección y Mantenimiento de Ductos basados en confiabilidadInspección y Mantenimiento de Ductos basados en confiabilidad
Censo y DatosTécnicos
Segmentación Zona de AltaConsecuencia ZAC’s
EvaluacionesSubsecuentes
Evaluación deRiesgo
ProcesosComplementarios
Planes y Programas demantenimiento y mitigación
Evaluación de Integridad
¿Se evaluaron todaslas amenazas?NO
Proceso del Plan de Mantenimiento de Integridad y ConfiabilidadOperativa en Ductos
Debido a su antigüedad una parte importante de las instalaciones y ductos de Pemexha sufrido un deterioro gradual y eventualmente puede representar serios riesgos ensu integridad
Los escasos recursos económicos y la competencia global han impulsado el desarrollode técnicas que permiten evaluar la confiabilidad de las instalaciones con un altogrado de certidumbre; estas técnicas coadyuvan a la toma de decisiones, priorizandolos ductos e instalaciones en los que es necesario invertir en inspección ymantenimiento preventivo.
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Principales Retos de Transición Tecnológica en PREF
Aprovechamiento del Azufre producidoAprovechamiento del Azufre producido
Para evitar que la producción de azufre se vuelva uncuello de botella en la operción de los complejos de gasy las refinerías, es necesario buscarle usos alternos:
Materiales de construcción.Fabricación de azufre micronizado ypeletizado para usos agrícolas.Para producción de Fertilizantes.Producción de ácido sulfúrico para la lixiviaciónde minerales.Química fina (Xantatos, Ditiocarbamatos, etc)
AZUFRE PARA NUTRIENTESAGRICOLAS Y
ACIDIFICADORES DE SUELOSDE CULTIVO.
AZUFRE PARA MATERIALES DECONSTRUCCION Con respecto al uso de gas amargo para obtener
ácido sulfúrico, se tienen opciones para la conversióndirecta a ácido sulfúrico, su costo y los procesosaccesibles a nivel nacional e internacional, quepudiesen adaptarse a la producción del ácido sulfúricoa partir del gas ácido (H2S), por ejemplo, el proceso“Sulfox” de Air Science Technologies Inc., y elproceso WSA (Wet Sulfuric Acid) de Haldor Topsoe
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Contenido
Industria Petrolera en México
Principales Retos de TransiciónTecnológica
PEP PGPB
PRPPQ
25
COMBINADA
200 MBPDHDS DIESEL
(45,000)
REFORMADORA(26,000)
HDS NAFTASDE COQUER
(90,000)
FCC
(71,000)
Gasolinas
Turbosinas
Querosinas
Diesel
Gasóleo
Residuo de vacío
Pentanos y Hexanos
Nafta pesada
Nafta
Gasóleopesado
Propano
Coque
Nafta a Isomerización
LPG
Reformado
Isomero
Nafta a HDS Nafta
Diesel
Turbosina
A Combustóleo
MTBE
C4
Alquilado
PTA. H2(110 MMPCSD)
ISOMERIZADORAC5/C6
(16,000)
COQUIZADORA(50,000)
Coque
C4/C4
HDS NAFTAS(37,000)
ALQUILACIÓN(15,000)
HDT SELECTIVODE BUTANOS
(17.000)
MTBE(2,400)HDS TURBO/
QUERO(25,000)
Nafta a HDS Nafta
Gasóleosa FCC
HDS GASÓLEOS
(90,000)
A HDS Nafta
Diesel
Nafta a Reformación
Gas aEndulz.
Gas aEndulz.
Gas aEndulz.
Gas aEndulz.
Gas aEndulz.
Gas aEndulz.
Gas aEndulz.
Gas aEndulz.
GasesAmargos
Gas DulceENDULZAZADORADE GAS AMARGO
77 MMPCSDGas Combustible
Azufre
Combustóleo
Gas Ácido
AZUFRE660 T/D
Diluentes
Crudo
Gasolina Catalítica
C4/C4
Gas Natural
Principales Retos de Transición Tecnológica en PREF
ESTRUCTURA DEESTRUCTURA DEUNA REFINERÍAUNA REFINERÍA
26
Producción y Consumo de Productos de Refinación en 2006
0
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
6,000
7,000
México
Venez
uelaAra
bia S
audita
Canad
aBra
silChin
a
India
Japó
nFr
ancia
Aleman
ia
Mile
s de
Bar
riles
por
Día
.
ConsumoProducción
México NOlo hace
China e Indiatienen planes
muy agresivosen Refinación
Latendenciamundial entodos lospaíses, esproducir almenoslosenergéticospara suMercadoInterno
Principales Retos de Transición Tecnológica en PREF
IMPULSORES DE RETOS TECNOLÓGICOS EN REFINACIÓNIMPULSORES DE RETOS TECNOLÓGICOS EN REFINACIÓN
27
Con 400 MBPD adicionales de capacidad de refinación, se lograríaCon 400 MBPD adicionales de capacidad de refinación, se lograríaautosuficiencia en gasolina en 2013autosuficiencia en gasolina en 2013
Principales Retos de Transición Tecnológica en PREF
Minatitlán más los proyectos de conversión de residuales en Salamanca, Salina Cruzy Tula reducirán las importaciones de gasolinas.
(miles de barriles diarios)
Oferta
Demanda
423
1003
423
489
553
734
502
531
718 816
905
350
450
550
650
750
850
950
1,050
1995 2000 2006 2009 2012 2015
3.9%
3.9%
1.4%
8.3% SalamancaSalina Cruz 181Tula
Minatitlán: 64Incluye 5 mbd de otras corrientes
Nueva 200Refinería13.9%
28
Programa de la norma ambiental NOM - 086Programa de la norma ambiental NOM - 086
parte
s po
r milló
n
ZM = Zonas metropolitanas: Valle de México, Guadalajara y Monterrey.RP = Resto del país.ZF = Zona fronteriza norte.
2011
15 máxRP
ZM
ZF
RP
ZM 30 prom/80 máx
30 prom / 80 máx
15 máx300 máx
500 máx
500 máx
15 máx500 máx
30prom/80máx1,000 máx
250 / 300
2012201020092008200720062005
PemexPremium
PemexPremium
PemexMagna
PemexMagna
PemexDiesel
PemexDiesel
Oct
Oct
Ene
Ene
Ene
Sep
Fecha establecida por la Norma publicadaen el DOF el 30 de enero de 2006.
Adicionalmente hay otras especificaciones para gasolina:Aromáticos, 30% vol en Magna y 25% vol en Premium(benceno 2 y 1 % vol respectivamente); Olefinas, 15 % volen Magna y 20 % vol en Premium; y (R+M)/2 de 87 enMagna y 92 en Premium.Para diesel se requiere además un No. de Cetano de 48mínimo
Principales Retos de Transición Tecnológica en PREF
29
• Aumento de la capacidad de producción
• Procesamiento de crudos pesados
• Combustibles limpios
• Conversión de gas a líquidos
• Prevención de la contaminación y la remediaciónambiental
• Aprovechamiento del Azufre producido
• Inspección y Mantenimiento de Ductos basados enconfiabilidad
• Manejo Integral del Agua
ÁreasTecnológicasmásimportantes
Principales Retos de Transición Tecnológica en PREF
30
Principales Retos de Transición Tecnológica en PREF
Aumento de la capacidad de producciónAumento de la capacidad de producción
• Mejoras operacionales• Mejora del Factor de Utilización• Expansión de unidades existentes• Reconfiguración de refinerías
existentes• Nuevos trenes de refinación
Acciones DirectasAcciones Directas Acciones IndirectasAcciones Indirectas• Incrementar la presencia de Diesel
en el Mercado Mexicano
1.541.36
1.020.82
00.20.40.60.8
11.21.41.61.8
EU-2005 MEX-2005 UE-2005 UE-2015
RELACION DE PRODUCCION GASOLINA / DIESEL
La Tesis El motivo El ImpactoLa implicación
Modificar el Balance Gasolina/ Diesel y la Configuración de plantas en las nuevas refinerías
Aún con nuevas refinerías la demanda supera a la oferta de gasolina y hay excedentes de diesel
Se requiere un Acuerdo Nacional con fabricantes de autos para cambiar el balance de motoresgasolina/ diesel
1 Menor presión de demanda e importación de gasolina2 Combustible de menor costo3 Bonos de Carbón por rendimiento de motor
La configuración de refinerías en EstadosUnidos se orienta a maximizar el rendimiento agasolina, mientras que en la Unión Europea aldiesel.
México ha tomado el modelo de Estados Unidos.
31
Principales Retos de Transición Tecnológica en PREF
Rendimiento neto 2/
Mejoras operativas-30.3
13.4
-1.91.18.0
0.41.5
3.5
13.9
Eficiencia en operación de
plantas 3/
Productividad laboral
Energía
Comercial 6/
Utilización flota mayor
Otros 4/
Rendimiento con mejoras operativas
Rendimiento potencial
Reconfiguración y modificación
del perfil de demanda 5/
9.4 20.9
Presupuesto de operación Inversión financiada
Nuevo tren de refinación
Ampliación producción y reconfiguración
Rendimiento neto 2/
Mejoras operativas-30.3
13.4
-1.91.18.0
0.41.5
3.5
13.9
Eficiencia en operación de
plantas 3/
Productividad laboral
Energía
Comercial 6/
Utilización flota mayor
Otros 4/
Rendimiento con mejoras operativas
Rendimiento potencial
Reconfiguración y modificación
del perfil de demanda 5/
9.4 20.9
Presupuesto de operación Inversión financiada
Nuevo tren de refinación
Ampliación producción y reconfiguración
Captura de valor porinfraestructura nueva:
MMM$22.8
Periodo 2008-2015
Fuente: “Elementos para el Desarrollo de la Estrategia de Pemex Refinación”, PEMEX, Julio de 2007; Página 9
Captura de valor poreficiencia y ahorro deenergía: MMM$17.4
3.99
13.26
10.92
DeerPark
Cad Min
7.34
SNR
7.39
Tul
5.796.05
Sal SCr
11.18
Mad
6 USD/Bbl
La diferencia en las utilidades estádeterminado en gran medida por laconfiguración tecnológica de la refinería.
Deer Park está configurada para procesarcrudos pesados hasta el fondo del barril
Mejoras operacionalesMejoras operacionales
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Principales Retos de Transición Tecnológica en PREF
Procesamiento de crudos pesadosProcesamiento de crudos pesados
La función de la planta es la remociónde los compuestos metálicos, deazufre, de nitrógeno y asfaltenospresentes en crudos y residuospesados, y la hidrodesintegración delas fracciones pesadas para obtenerun crudo mejorado con menorcontenido de contaminantes y mayorrendimiento de destilados.
El proceso consiste en un hidrotratamientocatalítico a condiciones de operaciónmoderadas para disminuir el contenido decompuestos contaminantes e incrementar laproducción de destilados.
FUNCION DEL PROCESO TIPO DE PROCESO
Producción de Hidrógeno
Producción de Hidrógeno
Gas Natural
Planta deHidrotratamiento
Planta deHidrotratamiento
Crudo pesado Endulzamiento dehidrógeno de recirculación
Endulzamiento dehidrógeno de recirculación
Gas rico en H2 (purga)
A sección de PSA
Hidrógeno
Endulzamiento de
gas amargode bajapresión
Endulzamiento de
gas amargode bajapresión
Tratamiento deAguas amargas
Tratamiento deAguas amargasAgua amarga
Agua desflemada
Plantade Azufre
Plantade AzufreGas
Ácido
Azufre
Gas combustible
Gas amargo
H2 amargo
H2 dulce
Crudomejorado
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Principales Retos de Transición Tecnológica en PREFCombustibles LimpiosCombustibles Limpios
Instalación de nuevas plantas de tratamiento de gasolina de FCC y dehidrotratamiento de gasóleos para cumplir con 30 ppm de azufre en gasolinasModernización de unidades existentes de diesel y construcción de nuevasunidades para alcanzar 10 ppm de S en diesel, así como la adición de unidadesde endulzamiento con aminas en el gas de recirculación y nuevas plantas dehidrógeno y de recuperación de azufre.
Refinería
Planta Plantas CapacidadMBPD
Plantas CapacidadMBPD
Plantas CapacidadMBPD
Plantas CapacidadMBPD
Plantas CapacidadMBPD
Plantas CapacidadMBPD
Revamp mod HDS Diesel 1 14 1 25 1 25 2 41.5 2 25Revamp mayor HDS Diesel 2 39 1 49.7 3 75 2 25 1 35Nueva HDS Diesel 1 25 1 45 3 50 1 40Tratamiento de gasolina FCC 1 25 2 45 2 40 2 60 2 50 2 62.5Revamp FCC 1 46 1 90Nueva FCC 1 30Isomerización de C4's 1 3Alquilación 1 3.4 1 12.7Reductora de ViscosidadH-Oil a HDS de gasóleo 1 50HDS de gasóleos 1 60 1 32 1 72Hidrógeno, MMPCD 1 23.5 1 42 1 42 1 9.2 1 42PSA Hidrógeno, MMPCD 2 31.8Coquización 1 40 2 40 1 76HDS Naftas de Coquer 1 7 1 13 1 15.2Azufre, T/D 1 100 1 150 1 15 1 80 2 120 3 240
Desaparece
Salina Cruz Cadereyta
Desaparece Desaparece
Salamanca Minatitlán Madero Tula
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Principales Retos de Transición Tecnológica en PREF
Conversión de Gas a Líquidos (GTL)Conversión de Gas a Líquidos (GTL)
Factores que impactan en su viabilidad técnica y económica:
• Disponibilidad y precio de carbón mineral o coque.• Altos costos de inversión (2 a 3 veces más que una refinería).
• Costos de operación muy altos, tanto por las condiciones deoperación como el tipo y cantidad de catalizador utilizado.
• Importante cantidad de subproductos (azufre y cenizas, porejemplo) que presentarían el problema de disponer de ellos.
• Existen 4 plantas para la producción de combustibleslíquidos y olefinas ligeras a partir de carbón.
Planta Piloto enBurgenland, Austria
Producto
Upgrade
Nafta
Diesel
Turbosina
UCGGasificación
UCGGasificación
Limpieza de Gas
Metano,Alcoholesy Diesel
Productos gaseosos
Reactor FISCHER-TROPSCH
Generación de Vapor
Productos parafínicos (líquidos)
Suspensión
Carbón
Producto
Upgrade
Nafta
Diesel
Turbosina
UCGGasificación
UCGGasificación
Limpieza de Gas
Metano,Alcoholesy Diesel
Productos gaseosos
Reactor FISCHER-TROPSCH
Generación de Vapor
Productos parafínicos (líquidos)
Suspensión
Carbón
Producir crudo a partir de fuentes alternas decarbón es factible técnicamente usando elProceso Fisher-Tropsch, que consiste en unareacción química catalítica en la que el CO y elhidrógeno se convierten en hidrocarburoslíquidos de varias formas, produciendo crudosintético o lubricantes y combustibles sintéticos.
(2n+1) H2 + nCO CnH2n+2 + nH2O
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Principales Retos de Transición Tecnológica en PREF
Prevención de la contaminación y la remediación ambientalPrevención de la contaminación y la remediación ambiental• Reciclo total del agua• Modelo complejo mexicano para la
formulación de gasolinas• Reducción de benceno en gasolinas de
reformación• Ingeniería de combustión para reducir las
emisiones al ambiente• Determinación y mitigación de impactos en
las instalaciones y transporte en ductos• Recuperación de catalizadores de las
guardas de sílice• Uso de antiespumantes sin sílice• Alternativas para la producción de gasolinas
de Cero Azufre• Uso de Biocombustibles (incluye su uso
como aditivos)• Evaluación de alternativas para
aprovechamiento de residuos peligrosos
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Contenido
Industria Petrolera en México
Principales Retos de TransiciónTecnológica
PEP PGPB
PRPPQ
37
Principales Retos de Transición Tecnológica en PPQ
38
49,12440,750 39,400 36,000
27,679 23,318 23,020 22,22814,117 12,803 11,839 10,623 2,492
Dow Shell ExxonMobil
Ineos Sinopec Total Sabic Lyondell Basf Basell ChevronPhilips
Hunstman PPQ
ArabiaSaudita
Rusia EstadosUnidos
Irán China México Canadá EmiratosA. U. Venezuela Noruega Kuwait Nigeria
Actualmente, Pemex es un actor relevante en el mercado mundialActualmente, Pemex es un actor relevante en el mercado mundialde crudo, pero no en petroquímica de crudo, pero no en petroquímica (1)(1)
Países Productores de Petróleo 2006/1(MM de Barriles por día)
Ventas del Sector Químico 2006/2(Millones de Dólares)
Fuente: EIA Energy Information Administration online (11-06-07) /2 Fuente: Reportes anuales 2006 de cada compañía, incluye únicamente ventas delas divisiones químicas.
Principales Retos de Transición Tecnológica en PPQ
(1) Comparación de modelos de desarrollo petroquímico, Abraham Klip – Pemex Petroquímica y Jorge Cantú – A.T. Kearney COLOQUIO DE ESPECIALIDADES, III CONGRESO NACIONAL DE LA ACADEMIA DE INGENIERÍA. 2007
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La evolución de la petroquímica en México ha pasado por variasLa evolución de la petroquímica en México ha pasado por variasetapas etapas (1)(1)
Fuente: 1)Informe de Gobierno (2005, 1990), 2) Martínez Laguna, Norma, Evolución y expansión territorial de la Industria Petroquímica en México, Boletíndel Instituto de Geografía, UNAM, Num. 46m 2001
1.9 3.67.2
11.9
17.922.9
14.8 14.7
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005
Producción de petroquímicos (PPQ e IP) 1)
MMTon
Re-estructuraContracciónRecesiónExpansiónCrecimientoInicio ?
• 4 productos• Objetivo
sustitución deimportación
• Limitacionesfinancieras
• Falta de claridad enparticipación de IPy PEMEX
• 16 productos• Política de precios
favorables
• Objetivo capitalizar el augepetrolero
• Plan Nacional deDesarrolloIndustrial – Polosde desarrollo,incentivos fiscales,precios favorables
• #1 en amoniaco• Colaboración de la
iniciativa privada
• Reclasificación depetroquímicosbásicos se abrela puerta para laprivatización
• Disminución deinversiones
• División de PEMEXen 4 organismossubsidiarios
• Procesos de venta• Precios de
transferenciabasados en costode oportunidad
• Creación deempresas filiales
• Incremento delprecio del gas
• Consolidación deempresas filiales
• Intento dereactivación
1950 1960 1975 1985 1995 2005
Etapas de la Industria Petroquímica en México 2)
CAC= 13.6%CAC= 12.7%
CAC= 6.8% CAC= -4.3%
Principales Retos de Transición Tecnológica en PPQ
(1) Comparación de modelos de desarrollo petroquímico, Abraham Klip – Pemex Petroquímica y Jorge Cantú – A.T. Kearney COLOQUIO DE ESPECIALIDADES, III CONGRESO NACIONAL DE LA ACADEMIA DE INGENIERÍA. 2007
40
1997
6,4895,631
El 88% de la reducción en laproducción en PPQcorresponde a amoniaco
En el mismo período, lasimportaciones de petroquímicosse han duplicado, ya que elmercado petroquímico nacionalcrece a un ritmo del 5% anual
Fuente: SENER, Anuario Estadístico de la Industria Petroquímica 2005 y Base de datos institucional de Petróleos Mexicanos.
12,92412,193
2006
8,549
2001
3,143
11,117
2003
3,438 3,154
Importación nacionalde petroquímicos
1999
4,016
6,938
2005
3,057
Derivadosdel etano
Derivadosdel metano
Aromáticos yderivados
Propileno yderivados
Otros
En los últimos 10 años, el volumen de ventas de PPQ haEn los últimos 10 años, el volumen de ventas de PPQ hadisminuido en 45%, mientras que las importaciones se handisminuido en 45%, mientras que las importaciones se han
duplicado duplicado (1)(1)
Evolución de ventas e importaciones de Petroquímicos1997-2006 – Miles de toneladas
Principales Retos de Transición Tecnológica en PPQ
(1) Comparación de modelos de desarrollo petroquímico, Abraham Klip – Pemex Petroquímica y Jorge Cantú – A.T. Kearney COLOQUIO DE ESPECIALIDADES, III CONGRESO NACIONAL DE LA ACADEMIA DE INGENIERÍA. 2007
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• Propiciar sinergias con refinación (RefineríaPetroquímica)
• Propiciar sinergias con productoras de gas desíntesis (Metanol y Amoníaco)
• Implementación de nuevas rutas tecnológicas paraobtener petroquímicos básicos
• Prevención de la contaminación y la remediaciónambiental
• Manejo Integral del Agua
ÁreasTecnológicasmásimportantes
Principales Retos de Transición Tecnológica en PPQ
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ESTRUCTURA DEESTRUCTURA DEUNA REFINERÍAUNA REFINERÍAPETROQUÍMICAPETROQUÍMICA
ENDULZADORA DE GASAMARGO
ETILENO
Combustóleo
ETILBENCENO-ESTIRENO
COMBINADA
HDS
DIESEL
REFORMADORA
BTX
HDSNAFTASCOQUER
FCC
Gasolinas
Turbosinas
Querosinas
Diesel
Gasóleo
Residuo de vacío
NaftaLigera
Nafta pesada
Nafta
Gasóleopesado
Propano
Nafta a Etileno
LPG
Reformado
Isómero
Nafta a HDS Nafta
Diesel
Turbosina
A Combustóleo
MTBE
C4
Alquilado
PTA. H2
ISOMERIZADORAC5/C6
COQUIZADORA
Coque
C4/C4
HDSNAFTAS
ALQUILACIÓN
HDT DEBUTANOS
MTBEHDS
TURBO/
QUERO
Nafta a HDS Nafta
Gasóleosa FCC
HDS
GASÓLEOS
A HDS Nafta
Diesel
Nafta a Reformación
Gas aEndulz.
Gas aEndulz.
Gas aEndulz.
Gas aEndulz.
Gas aEndulz.
Gas aEndulz.
Gas aEndulz.
Gas aEndulz.
GasesAmargos
Gas Dulce
ENDULZADORA DE GASAMARGO Gas Combustible
Azufre
Gas Ácido
AZUFRE
Diluentes
Crudo
Gasolina Catalítica
C4/C4
Gas Natural
TAME TAME
Gas aEndulz.
H2
a Polietileno
Benceno
Tolueno
Estireno
Butanos
a Polipropropileno
Nafta
Gasóleo-Combustóleo
EXTRACCIÓNDE
AROMÁTICOS
Rafinado
Xilenos
Extracto
HIDRODEALQUILACIÓN
DE TOLUENO
Etileno
Propileno
FRACCIONAMIENTO DE
AROMÁTICOS
O-Xileno
Aromáticos
Tolueno
H2
GasComb
Pesados a Gasolina
Xilenos aCriztalización yXilenos Plus
Aromáticos
Benceno
Principales Retos de Transición Tecnológica en PPQ
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CONDENSADO
COQUE
AIRE
H2
EE
VAPOR
GAS DESÍNTESIS
PLANTANH3
CFE
N2
EE
AMONIACO
PRODUCTORINDEPENDIENTE
IGCC
(126 MMPCD de GS)
O2 GAS YTRATAM.
CC
REFINERÍAREQUERIMIENTOS *
PROCESO
VAP (ton/h) 207
VMP (ton/h) 356
EE 59 MW
* Operación típica en Salamanca
1,437 Ton/D
OPCIONES DE INTEGRACIÓN CON CFE Y PETROQUÍMICOSOPCIONES DE INTEGRACIÓN CON CFE Y PETROQUÍMICOS
Principales Retos de Transición Tecnológica en PPQ
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Implementación de nuevas rutas tecnológicas para obtenerImplementación de nuevas rutas tecnológicas para obtenerpetroquímicos básicospetroquímicos básicos
Principales Retos de Transición Tecnológica en PPQ
• Etileno a partir de naftas
• Etileno por deshidrogenación catalíticade etano
• Pirólisis oxidativa de parafinas C4 y C5
• Estireno a partir de etano
• Olefinas a partir de metanol• Tecnologías emergentes:
− Producción de PEBD vía metalocenos− Desarrollo de compuestos
nanoestructurados− Obtención de acrilonitrilo a partir de
parafinas− Desarrollo de materiales bio y foto
degradables