UNA PROPUESTA TECNOLOGICA PARA LA ELABORACIÓN DE PEMEX DIESEL DE ULTRA BAJO AZUFRE EN EL SISTEMA NACIONAL DE REFINERIAS

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MEX iCO

UNA PROPUESTA TECNOLOff GICA PARA LA ELABORACIÓN DE PEMEX DIESEL DE ULTRA BAJO AZUFRE EN

EL SISTEMA NACIONAL DE ff REFINERIAS

ULTIMA REVISIÓN

ING. ALEJANDRO VILLALOBOS HIRIART

(VERSIÓN EXTENSA)

3111012005 Academia de Ingeniería L

Ql

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REI m e X 1 C 0

CONTENIDO Introducción.

La producción actual y futura de combustibles (Gasolina y diesel) en el Sistema Nacional de Refinación.

El desarrollo tecnológico de combustibles limpios.

Propuesta de solución para plantas nuevas y para la modernización de las plantas actuales.

El proceso de última generación de hidrotratamiento.

• La importancia del concepto de ingeniería conceptual en los proyectos de modernización de las instalaciones actuales para definir los alcances del proyecto de modernización de las unidades existentes.

Propuesta de como desarrollar los proyectos básicos y de detalle tanto de las plantas nuevas como las de modernización de las plantas actualmente en operación.

Conclusiones y recomendaciones.

Academia de Ingeniería

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M:] MEXICO CONTENIDO

Introducción.





• La importancia del concepto de Ingeniería Conceptual en los proyectos de modernización de las instalaciones actuales para definir los alcances del proyecto de modernización de las unidades existentes.


Conclusiones y recomendaciones. Academia de Ingeniería

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M:] Introducción M X 1 C O

El presente trabajo describe las actividades que se han desarrollado en el Instituto Mexicano del Petróleo, en sus diferentes plataformas, hasta el mes de julio de 2005, para ofrecer a PEMEX Refinación una solución tecnológica para producir diesel de ultra bajo azufre, en cantidad y calidad suficientes, tanto en sus instalaciones actuales de producción, como en instalaciones nuevas que habrán de instalarse, para cumplir con la aplicación de la nueva normatividad en la materia.

En la primera parte, se describe la magnitud del reto, en el mes de enero de 2006, se requerirá producir gasolina Premium, en la zona metropolitana del Valle de México, de acuerdo con lo propuesto por la Secretaria de Medio Ambiente y Recursos Materiales, en el proyecto de Norma Oficial Mexicana 086-SEMARNAT-SENER-SCFI, para y en el resto del país, con un rango de especificación entre 80 y 30 ppm de contenido de azufre total, en vez de las 250 p.m. promedio y 300 ppm máximo con que se obtiene actualmente.


.................. ... . . . ... . . . . .

a Introducción MEX icc

El mismo contenido de entre de 30 ppm promedio y 80 ppm en peso de contenido máximo de azufre total, deberá observarse en la gasolina Magna, pero en el mes de septiembre de 2008, substituyendo los contenidos actuales de 300 ppm promedio y 500 ppm en peso máximo.

En lo que respecta a la producción de PEMEX Diesel, se deberá obtener con una cantidad máxima de 300 ppm en peso de contenido de azufre total, en el mes de enero de 2006, y para septiembre de 2008, deberá producirse con un contenido máximo de 15 ppm en peso.

El presente trabajo se limita a proponer una alternativa de solución para producir PEMEX Diesel para el transporte terrestre, con un contenido máximo de 15 ppm en peso de contenido de azufre total. Para lograr lo anterior, y cubrir con la demanda nacional, tendrán que modernizarse las 15 plantas que producen actualmente el diesel y habrán que incorporarse 3 plantas nuevas.

En la segunda parte se describe el marco normativo internacional para la producción de combustibles limpios y el que se tendrá en nuestro país, que implica que a partir del segundo semestre del año 2008, habrán de alcanzarse los nuevos niveles de concentración de compuestos de azufre para la producción nacional de diesel.


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M X 1 C O

Introducción

Como antecedente para poder evaluar toda la problemática, se proporciona el perfil de producción nacional de crudo, posteriormente, se detalla como un hecho sobresaliente, la declinación del Campo Cantarell a partir del segundo semestre de 2006 y de cómo se pretende sustituir el crudo maya faltante con crudo del Activo Integral Ku Maloob Zaap. Este importante factor, resalta la importancia del análisis del cambio de la composición del crudo que se alimentará al Sistema Nacional de Refinerías, factor de relevancia que tendrá que tomarse en cuenta en los futuros diseños. Adicionalmente, se detalla el perfil de procesamiento de la mezcla de crudos, ligero y pesado que se tendrá en cada refinería.

Para completar la visión del entorno nacional, se incluye una proyección de la demanda nacional de gasolina, tanto magna como premium, incluyendo la producción por cada Refinería y el perfil de la demanda interna de diesel, ambos hasta el año de 2013.

Se incluyen las características actuales de las plantas productoras de diesel y la calidad del producto (Promedio del año 2004).

Academia de Ingeniería 6

........... ....... . .... . .. . . . . . .

ME] M ( X iCO

Introducción

En la tercera parte de la presentación, se detalla el esfuerzo desarrollado en tecnología de hidrotratamiento en el Instituto Mexicano del Petróleo desde 1972 a la fecha; incluyéndose la descripción de los trabajos que se han desarrollado en los últimos dos años en la Dirección de Ingeniería de Proceso a mi cargo, para establecer la priorización de las arenas tecnológicas definidas entre las cuatro plataformas que actualmente operan en el IMP, en donde, dada su importancia, destaca como la más relevante la de combustibles limpios.

Esta arena se detalló haciendo un primer esfuerzo de evaluación, con el objetivo de jerarquizar las diferentes rutas tecnológicas de obtención de combustibles limpios, en dos horizontes de tiempo, el presente 2005 a 2010, incluyéndose también la visión para el año 2020; y en un segundo nivel de análisis, se efectuó un análisis de las rutas tecnológicas con el fin de priorizarlas. Ambas evaluaciones fueron efectuadas por un grupo de especialistas de PEMEX Refinación, de la Universidad Nacional Autónoma de México (Facultad de Química) y del 1 MP.


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M (X 1 C O

Introducción

En la cuarta parte se describe nuestra propuesta de solución para la obtención de diesel con un contenido de ultra bajo azufre (10 ppm), tanto en unidades de hidrotratamiento nuevas que se requerirán instalar para cumplir con la demanda, como para la modernización de las plantas que actualmente se encuentran operando.

Se hace énfasis en la importancia del esfuerzo que se debe dedicar a la detección de las restricciones que se tendrán al establecer los proyectos de modernización de las plantas que se encuentran operando y a las propuestas de solución, para establecer la factibilidad del proyecto en un primer termino, y a la ingeniería conceptual estableciendo el alcance real del proyecto y la estimación preliminar del costo de todo el proyecto, incluyendo desde luego la eliminación de las restricciones, antes mencionadas, vale la pena mencionar que para desarrollar los proyectos de "revamp" con los mínimos problemas, deberán de incluirse la solución también de problemas de constructibilidad y operabilidad.


.............................o.. e'

REI M )( 1 C O Introducción

En la quinta parte del presente trabajo, se propone emplear el concepto de Ingeniería Concurrente, la cual consiste en la aplicación de tecnología de punta para el desarrollo de los proyectos de ingeniería básica como los de detalle, de una manera sincronizada entre todos los miembros de los diferentes equipos que desarrollan los proyectos. Esta nueva metodología es particularmente importante para los proyectos de ingeniería de la modernización de las plantas productoras de diesel, ya que el proyecto de modernización puede replicarse, haciendo un uso óptimo de la información, lo cual se traduce en una reducción de los costos del proyecto y de los tiempos de ejecución, obteniéndose un producto con una reducción substancial de defectos en el proyecto. Otra ventaja adicional de este concepto es que puede aplicarse a todo el ciclo de vida de la planta, desde el inicio del proyecto hasta el desmantelamiento de la planta, proporcionando durante todas las etapas intermedias, una información actualizada.

9 Academia de Ingeniería

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W 0 1 MEXIC CONTENIDO

Introducción.





• La importancia de la Ingeniería Conceptual en los proyectos de modernización de las instalaciones actuales para definir los alcances del proyecto de modernización de las unidades existentes.


Resumen y conclusiones Academia de ingeniería

10

.............. ....... . . . .. . .. . ..

• Figura 2.1 Especificación de azufre en gasolina: tendencias en Europa y Estados Unidos

M > 1

Datos en partes por millón en peso de azufre (p.p.m.)

L29031 2004] 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

1 150(6) 1 Gasolinas

Unión

Europea( 1 )

Diesel 50

Gasolinas

USA(2 )

500(6) Diesel

5(5) Notas: (1) Especificaciones aprobadas el 31 de enero de 2003 por el Parlamento Europeo y por el Consejo de Ministros de la US.

EPA proposes reduced sulfur content in diesel fuel to ensure clean heavy-duty trucks and buses, environmental news, may 17, 2000.

Promedio nacional de los USA.

Contenido máximo de azufre de 15 ppm en el 80% del mercado nacional de los USA.

Contenido máximo de azufre de 15 ppm en el 100% del mercado de los USA y con la disponibilidad de diesel con un contenido de azufre en el mercado de 10 ppm.

Concentration maxima.

Geographical Phase-in Area (Alaska, Nuevo México, Colorado, Idaho, Montana, Notrh Dakola, iería

Fuente: N. Ramírez, Subdirección de Producción. PEMEX Refinación. A doro de Avances de la md. de Refinación.

................................ f'

WQa producción actual y futura de combustibles (Gasolina y diese!) en el Sistema Nacional de

El marco normativo internacional para la producción de combustibles limpios que se ha seguido en la Unión Europea y en los Estados Unidos se ilustra en la Fig. 2.1, tanto para gasolina como para diesel, se observa una reducción drástica en el contenido permitido de azufre total, en ambos combustibles.

En la Fig. 2.2 se ilustra la aplicación del marco normativo planteado por la Secretaria de Medio Ambiente y Recursos Materiales, en el proyecto de Norma Oficial Mexicana 086-SEMARNAT-SENER-SCFI, para el mes de enero de 2006, se requerirá producir gasolina Premium, en la zona metropolitana del Valle de México y en el resto del país, con un rango de especificación entre 80 y 30 ppm de contenido de azufre total, en vez de las 250 ppm promedio y 300 ppm máximo con que se obtiene actualmente.

En lo que respecta a la gasolina Magna, el contenido de entre de 30 ppm promedio y 80 ppm en peso de contenido máximo de azufre total, deberá observarse en la zona metropolitana del Valle de México, en el mes de noviembre de 2008, substituyendo los contenidos actuales de 300 ppm promedio y 500 ppm en peso máximo con que se obtiene actualmente.


................................

La producción actual y futura de M e X 1. Q

combustibles (Gasolina y diese¡) en el Sistema Nacional de Refinación.

En el resto del país deberá de alcanzarse el objetivo antes mencionado, pero hasta enero de 2009, substituyendo la concentración de 1000 ppm en peso con que se obtiene actualmente.

En lo que respecta a la producción de PEMEX Diesel, en la zona metropolitana del Valle de México, se deberá obtener con una cantidad máxima de 300 ppm en peso de contenido de azufre total, en el mes de enero de 2006, y para enero de 2009, deberá producirse con un contenido máximo de 15 ppm en peso.

La producción de PEMEX Diesel para las zonas fronterizas deberá de tener una concentración máxima de compuestos de azufre de 500 ppm hasta el mes de enero de 2007, en donde deberá reducirse hasta 15 ppm en peso.

En el resto del país, el PEMEX Diesel deberá de tener una concentración de 500 ppm en peso de productos de azufre y deberá de reducirse hasta 15 ppm en el mes de septiembre de 2009.


.................................

Fig. 2.2 Marco normativo sobre combustibles limpios y su aplucacion en Mexico.

M X1 C )

ESPECIFI.. ClON DE GASOLINA Y DIESE L

ZM. Zonas Metropolitanas de México, Guadalajara y Monterrey RP. Resto del país ZF. Zona fronterizas


o 000

CoLa producción actual y futura de combustibles (Gasolina y diesel) en el Sistema Nacional de

Refinación.

En las figura 2.3, se ilustra la prospectiva de exploración, en donde destaca la gran cantidad de yacimientos de aceite pesado. En las figuras 2.4, 2.5 y 2.6, se proporciona una visión del perfil de producción nacional de crudo, en donde se detalla la declinación que se espera tener en el Campo Cantarell a partir del segundo semestre de 2006 y de cómo se pretende sustituir el crudo maya faltante con crudo del Activo Integral Ku Maloob Zaap, lo cual resalta la importancia del análisis del cambio de la composición del crudo que se alimentará al Sistema Nacional de Refinerías indicándose el perfil de procesamiento de la mezcla de crudos, ligero y pesado que se tendrá en cada refinería. (Ver Fig. 2.7. 2.8, y 2.9).

Para completar la visión del entorno nacional, en las figuras 2.10 y 2.11, se incluye una proyección de la demanda nacional de gasolina, tanto magna como Premium, incluyendo la producción por cada Refinería y el perfil de la demanda interna de diesel hasta el año de 2013. En las tablas 2.12, 2.13 y 2.14, se incluyen las características de las plantas productoras de diesel y la calidad del producto (Promedio del año 2004).


3.400

Ca 3.200

o Q. 3.100

U) o,

3.000

Ca

0) 2.900

.D

• 2 .800

2,700

M l 1 ( O

Fíg. 2.4 Producción nacional de petróleo crudo

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

AÑO

Fuente: Pagina de Internet de PEMEX Exploración y Producción: http://www.pemex.com/files/content/dcf pemex outlook 050621 e.pdf 16 - - Academia de Irigenieria

................................

a

Mexi,CQ Oportunidades de Exploracion en 2004

• Gas

Aceite Ligero

Aceite Pesado


............s...................

2500.0

2000.0

1500.0 o a-

1000.0

500.0

rruuu'.iui U= L.,IÇUUU IVlL-LIP IMNLL

- • KMZ1 3-T - KMZ22 OTRAS CALIDADES - - 'MAYA AKAL-N/B/C

o.or 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

AO

¡El M

PRODUCCIÓN DEL AIKMZ • KU EOC 17 • KU BPKS 22 -o-- KU JSK 27 - - MLOOB BPKS13

¿ MALOOB JSK 25 • ZAAP EOC 18 ZAAP BPKS 13 - - - ZAAPJSK 25 350

300

250

200

¡ 150

100

50

o 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

AÑO

- Academia deingenieria

Fig. 2.7 Proceso de crudo, 2003 y 2006 MBPD

20031

1,410 Cade reyta

45%

J

2003

1,578

2011

Ligero

Pesado

55%

.................................


................................

E

Figura 2.8: M E X 1

Crudo procesado por tipol, 2003-2013 (rnes de barriles diaríos)

003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

Pesado 1; :i71 Ligero Total

No incluye crudo reconstftuklo nl superugero. Fuente: IMP con base en intormaclon de Pemex.

¿1 Academia de Ingeniería

4,

............................. e.,

Figura 2.9

2003 2013 2003 2013 2003 2013 2003 2013

Cadereyta Madero Sa&rnanca TLIa

FiiI

fTMínatítián-

2003I1 20 ,11

Fuente: IMP con bcise en inÍormackn de Pemex.

c\iI cI

LI.1

e

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o = a - 1)

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2010 2011 2012 2013

........... .......... .. . .. . . . . . .

ME] M X 1C O

Figura 2.11:

Produccíón y demanda Interna de diesele 2003201 3 (miles de barriles diarios)

I]

ruiui

CIII.]

hlIu]

Usli]

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'1 dOCJ 2004 2OU5 2006

Funt: I.1F Gon bas4 wi inrorniacon *% CFE, Fwiwx, $gç y


..... ............. ... .. . .. .. . . ..

- PIant i

Caracteristicas del reactor: Volumen de lecho catalítico, ni3 Espacio velocidad (LHSV, h 1 Capacidad de diseño, BPD Carga reatCarga Diseño. %

Catalizador actual: Denominación Peso, lb. BIlb. procesados, actual

Condiciones de operación: Temperatura, C Presión, kg/cm2 Relación 113/lic, m3/B Caida de presión, kg/cm 2 Consumo reportado de hidrógeno, m 318

Carga procesada: Tipo de Carga Flujo, 8PD Temperatura Inicial de Ebullición, C Temperatura Final de Ebullición, °C Contenido de Azufre total, ppm pesa

Resultad os o bteni des: Contenido de Azufre total en producto, ppm peso Porcentaje de Hidrodesulfuración, %

Condiciones para S < 500 ppm peso y catalizador actual: Temperatura, °C Meses restantes en el ciclo

U700i ' U-800-1 l U700U " uPii-soo

65 65 155 2.6 2.9 1.0

25,000 25,000 35,000 15,000 25,000 100 102 91

DC130 KF-752-30 DSD-14 DSD-14 DSD-14 97,628 90,044 330,641

321.7 268.6 103.8

370 368 328 307 356 55 55 72 50 52 55 48 84 72 63

1.9 1.6 1.5 0.2 1.8 285,168 257,953 479,471 97,663 121,615

DIESEL DIESEL DIESEL KERO DIESEL 25,025 25,431 31,806 12,246 19,531

166 167 170 165 218 365 368 371 248 355

10,043 9,714 12,777 4,575 14,050

373 380 291 188 93 963 961 977 993

370 368 328 n 330 7.6 13.1 61.1

[ii1iÁtíf[KÑ

HDD U-lOO

27 63 2.9 2.5

17,000 25,000 73 99

DSD-14 TK.574 43,826 101,040 517.8 129.5

332 371

55 55 30 60

2.2 2.0 461,871 154,484

KERODSL DIESEL 12,334 23,650

168 160 319 387

6,058 11,455

464 370 92.3 96.8

332 365 8.5 16.5

NOTAS IMPORTANTES: La duración con IMP.DSD-14 nuevo e IMP.DSDI4+, es sólo para el primer ciclo de operación del catalizador. La descaiga <le un catalizador debe considerar como criterios: barriles por libra procesados y el comportamiento catalítico observado.

3) Los catalizadores nuevos a cargar deben estar presuifurizados ó activados.


................................

Planta Características del reactor:

Volumen de lecho catalítico, m2 Espacio velocidad (LIISV). It" Capacidad de diseño, BPD Carga real/Carga Diseño, %

Catalizador actual: Den orn in ación Peso, lb. 8/lb. procesados, actual

Condiciones de operación: Temperatura, 0 C Presión, kg/cm2 Relación 112/Hc, rn3/8 Caída de presión, kg/cm 2 Consumo reportado de hidrógeno, ni 3fB

Carga procesada: Tipo de Carga Flujo, BPD Temperatura Inicial de Ebullición, °C Temperatura Final de Ebullición, °C Contenido da Azufre total, pprn peso

Resultados obtenidos: Contenido de Azufre total en producto, pprn peso Porcentaje de Hiclrodesulfuración, %

Condiciones para S < 500 ppm peso y catalizador actual: Temperatura, °C Meses restantes en el cielo

SALAMANCA

11-7 11.8

50 50

UD1

110 1.3 0.9 14,000 14000 25000

63 59 79

DSD.14 DC-130 CR-424 70,935 98,015 201,515

99.5 28.1 263.0

345 30 344 541. 1

54 62 87 85 69 03 0.5 2.1

89,222 84,298 226,114

DIESEL DIESEL DIESEL 8,761 8308 19723

183 206 199 375 369 373

10,114 9,998 11374

250 245 271 97.5 97,5 97.8

340 335 340 48.7 89.1 19.4

SALINA CRUZ

U..700-1 11.100.11 11-800-11

65

11-800l

,. 65 65

2.5 . 2.4 2.7 25,000 25,000 25,000 25,000

100 107 100 107

050-14+ DSD-14. DSO-14 DSD-14 124,719 126,795 106,132 102,472

100.4 96.4 294.8 o

168,9

351 359 334 354 55 55 54 54 61 50 43 50

2.4 2.5 1.8 17 199,250 228,071 116,352 153,994

DIESEL DIESEL DIESEL 25,019 26,710

TURBO' '<DSL 24,898 26,765

161 185 152 155 367 364 362 366

11,200 11200 10,300 11,300

400 320 151 400 96.4 97.1 98.6 96.5

345 350 335 355 29.9 23.2 9.3 14,2

NOTAS IMPORTANTES: La duración con IMP-DSD.14 nuevo e IMP-DSD-14+, es sólo para el primer ciclo de operación del catalizador. La descarga de un catalizador debe considerar como criterios: barriles por libra Procesados y el comportamiento catalítico observado. Las catalizadores nuevos a cargar deben estar presulfurizados 6 acflvados.


................................ T1 Tabla 2.14: Estado de las unidades hidrodesulfura- iCO doras de diesel de PEMEX-Refinación.

TULA Total 6 Promj

Planta Características del reactor:

Volumen de lecho catalítico, m Espacio velocidad LHSV), h Capacidad de diseño, BPD Carga real/Carga Diseño, %

Catalizador actual: Denominación Peso, lb. 8.11). procesados, actual

Condiciones de operación: Temperatura, C Presión, kg/cm2 Relación H2/Hc, m313 Caida de presión, kg/cm 2 Consumo reportado de hidrógeno, m 3!8

Carga procesada: Tipo de Carga Flujo, BPD Temperatura Inicial de Ebullición, C Temperatura Final de Ebullición, C Contenido de Azufre total, ppm peso

Resultados obtenidos: Contenido de Azufre total en producto, ppin peso Porcentaje de Hidrorlesulfuración, %

Condiciones para S < 500 ppm peso y catalizador actual: Temperatura, C Meses restantes en el ciclo

435,000

2,171,518

3,808,248

390,150 166 355

10,12

308

NOTAS IMPORTANTES: (1) La duración con IMP-DSD-14 nuevo e IMP-DSD-14+, es sólo para el primer ciclo de operación del catalizador.

) La descaiga de un catalizador debe considerar como criterios: barriles por libra procesados y el comportamiento catalítico observ (3) Los catalizadores nuevos a cargar deben estar presulfurizados 6 activados.


................................

a

CONTENIDO

Introducción.







Conclusiones y recomendaciones. 28


................................

El desarrollo tecnológico de hidrotratamiento en el IMP

La ingeniería de proceso para el hidrotratamiento de gasóleos para la producción de diesel, ha sido desarrollado por el personal técnico del IMP desde 1972 a la fecha, se han desarrollado catalizadores para cubrir las expectativas de cumplimiento de contenido de azufre que han sido solicitadas por PEMEX, de esta forma durante el período de 1975 a 1984, se desarrolló la ingeniería básica y la de detalle de 14 plantas hidrodesulfuradoras y catalizadores para alcanzar la producción de diesel de 1000 ppm de contenido de azufre en 1984, 500 ppm en 1991, 300ppm en 1998 y en la última unidad en la Reconfiguración de Cadereyta de 150 ppm. La evolución de todo este desarrollo tecnológico se ilustra en las figuras Nos. 3.1 y 3.2.

A partir del año 2004, con el objetivo de hacer más eficiente la actividad de la investigación en el IMP, se adoptó la metodología sugerida por el Dr. Cooper, para definir en que arenas tecnológicas era prioritario establecer el desarrollo de nuevos productos, buscando enfocar el desarrollo hacia las necesidades de PEMEX y las diferentes fortalezas del IMP, de esta forma se definió que la arena tecnológica de mayor importancia era la de Combustibles Limpios.


Catalizador Catalizadores Catalizador Catalizador Catalizadores ler Catalizador industrial(DSD-11) IMP en el 100% industrial DSD-14 industrial IMP en 50% de

ler Catalizador 2o. Catalizador industrial(DSD-3) para HDT de plantas de para HDT DSD-14+ para plantas industrial (DSD-1) industrial(DSD-2) para Destilados profunda hidrodesul- profunda HDT profunda hidrodesul- para gasolinas para gasolinas Intermedios (DieselSin, furación de (300 ppm S) (200ppm) furadoras de Tula Salamanca (1000 ppm S) 500ppm S), Tula diesel diesel

1976 1980 1984 1991 1997 1998 2002 2005

Desarrollo de modelos Primera planta matemáticos Y con licencia e simuladores ingeniería básica para y detalle (2000 hidrotratamiento ppm 5)

I1

Licencia e ingenierías básicas de 14 plantas de hidrodesul-furación de diesel(1 000 ppm S)

Paquete ecológico para mejora de los combustibles (500 ppm de 5)

Desarrollo del proceso mejorado para la hidrodesulfuración profunda de diesel

Por concurso Planta de Cadereyta, hidrode-sulfuración profunda (50% de ACL)

Desarrollo de modelos de mejora de variables de proceso

Por asignación directa Planta U-24000 de la refinería de Minatitlán con carga 100% Maya (200 ppm de S)

1972 1974 1975-84 1989 1994 1995 2000 2001

Academia de ingeniería 30

• Síntesis y desarrollo de catalizadores

• Activación y regeneración de catalizadores

• Evaluación de comportamiento y desempeño de catalizadores (Plantas Micro y Piloto)

• Carga y descarga de catalizadores

• Pruebas acreditadas y equipo certificado para caracterización y especiación de corrientes de diesel

• Modelos Rigurosos de Simulación del Reactor HDS

• Metodología para balances de materia y energía de toda la planta

• Metodologías de diseño de equipo, sistemas hidráulicos y control de proceso

• Metodologías de diseño mecánico estructural de equipo de proceso

• Herramientas de ingeniería concurrente para el desarrollo de la ingeniería de detalle y planos 3D

• Metodologías para auditorias de plantas HDT

• Evaluación continua y optimización de operaciones

• Metodologías Convenios con • Asociación con para realizar IB fabricantes de tecnólogos extendida e Ing. catalizadores extranjeros de Detalle


•s•••••••••••••.••••,eeøøoeøøeo

M e X 1 C O


Se definieron las arenas tecnológicas detalladas en las figuras 3.3 y 3.4.

Debido a que el contenido de esta arena aún fue considerado como muy amplio, se efectuaron dos ejercicios de evaluación adicionales, para enfocar los esfuerzos de desarrollo, se incluyen los criterios y la metodología de evaluación; los resultados destacan que en el presente, la prioridad del postratamiento de la gasolina proveniente del proceso FCC y el hidrotratamiento del diesel, para el año 2020 se incrementa la importancia del proceso de hidrotratamiento de diesel, disminuyendo el liderazgo del postratamiento de la gasolina FCC e incrementándose la importancia de la producción de gasolina de alto octano.


a

a

a

PROCPHC

• EVA ECO FIN

•EVACER

IiM211I

. StMUL Y OPTI

• MER ENE

................................

MATRIZ DE COOPER PARA INGENIERÍA DE PROCESO •s. COMB LIMP

100 5.0 SOLIDEZ DEL NEGOCIO

Se llevó a cabo una reunión del Equipo de Negocio con la Dirección Ejecutiva, en la cual se definieron las arenas prioritarias para la unidad de negocio, quedando como sigue:

SIMULACÍÓN Y OPTIMIZACIÓN O E PROCESOS

PROCESAMIENTO DE CRUDOS PESADOS Y RESIDUOS

PROCESAMIENTO PRIMARIO DE HIDROCARBUROS

PRODUCTOS QUÍMICOS

EVALUACIÓN Y CERTIFICACIÓN DE MATERIALES

PLANEACIÓN ENERGÉTICA

CÓMPUTO INTELIGENTE

EVALUACIÓN ECONÓMICA Y FINANCIERA Academia de Ingeniería

34

................................

Tecnologías de producción de combustibles de alta calidad técnica y ecológica que satisfagan los estándares de desempeño de la normatividad vigente y las perspectivas que se tendrán en el futuro.

Comprende el desarrollo de procesos, catalizadores y materiales nuevos y mejorados, equipos principales e internos.

De todas las tecnologías que comprende la producción de combustibles limpios, el IMP atenderá prioritariamente las siguientes:

Hidrotratamiento de Naftas.- Tecnología para eliminar compuestos de azufre y para la preparación de carga a plantas reformadoras.


Tratamiento de Diesel.- Tecnologías para mejorar las características del diesel con base en la reducción del contenido de azufre, nitrógeno, olefinas, aromáticos y en el incremento del número de cetano.

Producción de Gasolinas de Alto Octano.- Tecnologías novedosas (como, son Isomerización de Parafinas C7 y C9 e Hidrodesintregración de aromáticos para la producción de gasolinas de alto octano y bajo impacto ambiental).

Mejoramiento de Gasolinas FCC.- Tecnologías para mejorar las características de la gasolina FCC con base en la reducción del contenido de azufre, nitrógeno, olefinas, aromáticos y en el incremento del número de octano.


................................


Con los criterios definidos en las arenas de desarrollo tecnológico, se depuraron los proyectos que se desarrollan en el IMP, para dar el listado que se ilustra en la figura 3.5.

En la figura 3.6 se ilustra las rutas tecnológicas de la Arena de Combustibles Limpios, en 3.7 los criterios de evaluación empleados y en la Figura 3.8 se ilustran los resultados en dos horizontes de tiempo, en el período 2005 al 2010, y en período hasta al año 2020; en ambos períodos el hidrotratamiento del Diesel, resultó ser una de las tecnologías más importantes dentro de esta Arena Tecnológica.


............. .......... . .... . . . .

Proyecto

Ingeniería Molecular de Nanomateriales (Nanotubos, nanofibras y nanopartículas).

Desarrollo de un proceso de adsorción para la eliminación de compuestos nitrogenados en fracciones de petróleo, utilizando adsorbentes nanoestructurados.

Desarrollo de nuevos aditivos para reducción de emisiones SOx en unidades FCC a base de derivados de hidrotalcitas.

Escalamiento de preparación de catalizador IMP prototipo de alta actividad y estabilidad para unidades FCC del sistema PEMEX-Refinación.

Mejoramiento de octano de la gasolina de FCC.

Aplicación de mallas moleculares y membranas en separaciones selectivas.

Bioprocesos aplicados a la Industria Petrolera.


••S••••••••O••••••••••S••••••••

M:I Figura 3.6 Las rutas tecnológicas para la producción rs Ex o e 0 de combustibles limpios.

La Arena de Combustibles Limpios se definió en dos niveles.

•Naftas primarias •Naftas de proceso

HDT Naftas

•Producción de hidrógeno (Combustibles

•Gas a líquidos Alternos

•Bio-combustibles Tratamiento

•Hidrotratamiento de diesel •Pre-tamiento

de Diesel ) ' Postratamiento

Y •Desaromatización •Aditivación

/ Arena de '\ Combustibles)

Limpios

/ •Tratamiento de kerosina Tratamiento

1 de Destilados •Tratamiento de turbosina \

Medios

'Isomerización

Gasolina de\ • Hidro-desintegración de

Alto Octano ) aromáticos pesados / •Alquilación

lMejoramiento d& olina ) •HDT gasóleos de carga a FCC \ Gas de

•Postratamiento de nafta de FCC •Remoción de azufre in situ en

Acad' ienintas FCC 39

................................

e

Figura 3.7: Los criterios de evaluacion del nivel 1

Atractividad Criterio Ponderación

Valor estratégico para el cliente_(valor_agregado)

.4

Tamaño de mercado .3

Beneficio potencial para el cliente

.3

Competitividad Criterio Ponderación

Expertise en IDT .25

Expertise en la aplicación industrial

.15

Infraestructura disponible .2 Intensidad de la competencia .4


FCC

- •Diesel cta no

Diesel • Cop.b11tibIes Alternos

Naftas

3.00-

estilados lnte edios

Destilados ermedios 4 4 Combustibles Alternos

3.00

Competitividad

Á 2005-2010 40 Hasta 2020 Academia de Ingeniería

41

....................e...........

*

Arena de combustibles limpios: nivel 2

Rutas Tecnológicas definidas para evaluar el nivel 2:

3 •Naftas primarias •Naftas de proceso

HDT

El

(Gasolina de Alto Octano

•lsomerización •Hidrodesintegración de aromáticos pesados •Alquilación

•Hidrotratamiento de diesel

Arena de \ Tratamiento •Pre-tamiento

Combustibles) de Diesel •Postratam iento

Limpios / •Desaromatización

•Aditivación

1

Mejoram ient de

Gasolina de FCC

•HDT gasoleos de carga a FCC •Postratamiento de nafta de FCC •Remoción de azufre in situ en plantas FCC

.............. ...... . .. . . . . . . . . .

-

1 Criterios de evaluación del nivel 2

Nivel 2 Valor estratégico para el cliente 35%

Economico -Financieros y Tamaño del mercado potencial 15%

Comerciales Oportunidad 20% Capacidad de comercializacion 15% Beneficio económico para el IMP 15% Grado de madurez de la tecnología 30% Flexibilidad 10%

Tecnológicos Impacto al medio ambiente 10% Ni'1el de expertise dentro del IMP 30% Infraestructura disponible en el IMP 20%


................................

0

Resultados de la evaluación del nivel 2 M E X C O

Naftas primarias Naftas de proceso

IW

4

Gasolina de Alto Octano

Alquilación Isomerización Hidrodesintegración de

aromáticos pesados

Arena de (Tratamient Combustibles) de Diesel

Limpios J

1

Hidrotratamiento de diesel Desaromatización Pre-tamiento Aditivación Postratamiento

Iejoram ie de

Gasolina FCC

Postratamiento de nafta de FCC HDT gasóleos de carga a FCC Remoción de azufre in situ en plantas FCC

Academia de Ingenieria

.................... ............

IIN

ME] M € X 1 C O

El desarrollo tecnológico de hidrotratamiento.

PROPUESTA DE ACTIVIDADES DE INVESTIGACIÓN Y DE DESARROLLO TECNOLOQICO PARA MEJORAR EL PROCESO DE HIDROTRATAMIENTO

DE GASOLEOS PARA LA OBTENCION DE DIESEL CON ULTRA BAJO AZUFRE.

La obtención del diesel de ultra bajo azufre requiere que se efectúe una investigación en los siguientes campos:

Conocimiento de los hidrocarburos contenidos en el crudo. A medida que va transcurriendo el tiempo, la mezcla de crudos alimentada a las refinerías será cada vez es más pesada y contiene diferentes especies de compuestos, el conocimiento de ellos deberá orientar los esfuerzos de investigación en el campo de catalizadores, reactores e ingeniería de procesos, para garantizar el cumplimiento de las especificaciones del producto.

2. Comprensión de los mecanismos de transformación química de los compuestos de azufre y nitrógeno refractarios a la reacción de hidrotratamiento. La diferencia de velocidades de reacción de los diferentes compuestos complejos de azufre, resultantes de mezclas de hidrocarburos pesados, requiere ser totalmente evaluada y relacionada con la actividad de los diferentes catalizadores que se prueben en plantas piloto, para conocer como se planteará la mejor solución para obtener diesel con ultra bajo azufre, lo cual implica una conversión de esos compuestos del orden del 99.99%. 45


................................

1. En la figura 4.1 se ilustran las diferentes velocidades de reacción de hidrotramiento, en donde puede observarse como algunos compuestos pueden ser refractarios a este tipo de reacción.

La detección de todos estos compuestos de azufre que requieren condiciones más estrictas de operación y catalizadores de una mayor actividad, es de una importancia trascendental para lograr las altas conversiones requeridas.

Otros compuestos que deberán de ser detectados son los compuestos de nitrógeno, característicos de los nuevos crudos que se incorporarán como materia prima a las refinerías, estos compuestos consumirán el hidrógeno a una mayor velocidad que los compuestos de azufre, el estudio de las velocidades de reacción y el empleo de catalizadores que puedan transformar a los dos tipos de compuestos, deberá de realizarse.

Por otra parte, deberá estudiarse también los mecanismos de desactivación de los centros activos de los catalizadores, causados tanto por los diferentes compuestos de azufre como por los de nitrógeno, presentes en los gasóleos producidos de la destilación de crudos mas pesados.


................................

Fig. 41: Velocidades de reacción de hidrotramiento de o las diferentes especies de compuestos de azufre

encontradas en los gasóleos del crudo maya.

COMPUESTO DE Pseudo primer orden Constante de AZUFRE Estructura m 3I(kgs) velocidad de

reacción relativa

Tiofeno fi 1.38 x 10 280

$

Benzotiofeno IiÇ•T3 8.11 x 10 165 $

Dibenzotiofeno ÍIE3rI 7.38 x 10 15 $

2,8-dimetil- Q7):Y 6.72x 10 14 Dibenzotiofeno $

3,7-dimetil- 3.53 x 10 7 Dibenzotiofeno S

4-metil- CÇ3 6.64 x 10 6 1.3 Dibenzotiofeno

4,6-dimetil- pdemia de Inge IQZx 10 6 1 47 Dibenzotiofeno

.................... ............

1

M E X 1 c

Mejoramiento de catalizadores. La obtención de diesel de ultra bajo contenido de azufre requiere del desarrollo de catalizadores con una mayor actividad, que los catalizadores hasta ahora desarrollados por el IMP, la valoración de los prototipos resultantes así como los de las empresas fabricantes de catalizadores de reconocido prestigio, en plantas piloto con la composición de gasóleos esperada, es de vital importancia.

El conocimiento del proceso de hidrotratamiento basado en la experiencia. Este factor es trascendente para establecer un diseño básico exitoso, en la última planta diseñada por el IMP, para la Unidad Hidrodesulfuradora de diesel de la Reconfiguración de la Refinería de Minatitlán, se incorporaron las siguientes ventajas con respecto a los diseños anteriores:

- Una mayor presión de diseño y de operación (92.4 y 80 Kg/cm2), lo que se refleja en una mayor presión parcial de hidrógeno y en consecuencia una mayor eliminación de azufre en el diesel.

- Un volumen de catalizador de 256 m3 distribuido en tres camas (45% mayor que en el reactor de la planta hidrodesulfuradora de diesel de Cadereyta), que se traduce en una perspectiva de disminuir el contenido de azufre en el diesel.

- Inclusión de internos de alta eficiencia en el reactor, para lograr un mejor aprovechamiento de la cama catalítica.


.............. ....... .. . . . . . . . . .

- Un reactor de desmetalización adicional con 33 m3 de catalizador, el cual permite eliminar en este equipo la contaminación de metales pesados y las trazas de silicio presentes en el diesel de coquizadora.

- Una pureza del hidrógeno de reposición de 99.9 % mol, que se obtiene por un sistema de purificación por absorción (PSA), lo cual incide en una mayor presión parcial de éste.

- Una mayor pureza del hidrógeno de recirculación (84.3 % mol), al eliminar el H25 de esta corriente por medio de un sistema de endulzamiento.

- Un sistema continúo de lavado de sales, lo cual evita la formación y depósito de sales de amonio en las líneas de proceso.

5. Estudio de los diseños de los mejores internos disponibles para los reactores de hidrotratamiento. El objetivo de esta actividad es la de garantizar el óptimo aprovechamiento de las camas de catalizador y de los sistemas de qüencheo.


............ . ........ .. . . . . . . . . .

*

e X 1 C 0 CONTENIDO

Introducción.


El desarrollo tecnológico de combustibles limpios en el IMP.





Conclusiones y recomendaciones 50


En las figuras 4.1 y 4.2 se muestran los esquemas de procesamiento de una refinería típica, en donde se ilustran las diferentes unidades de hidroprocesamiento que se requieren, así como el esquema de proceso para la unidad 24000 que el IMP ha propuesto en donde, como ya se mencionó en el capitulo anterior, se han incorporado los avances para poder alcanzar la calidad de ultra bajo azufre en el diesel producido. Este esquema de procesamiento es el que se propone usar para las nuevas unidades de diesel así como para la modernización del plantel actual de producción de quince unidades en el Sistema Nacional de Refinación.

El planteamiento del proyecto de ingeniería para las tres unidades nuevas sigue un esquema convencional de cualquier proyecto, el cual se ¡lustra en la figura 4.3, sin embargo en el caso de los proyectos de ingeniería para la modernización del plantel actual de producción de diesel en el Sistema Nacional de Refinerías, es prioritario incorporar en el proyecto la solución de todas las restricciones que se detallan en la figura 4.4.


••••••••••••••s•••• .. e A e e e e e e

El esfuerzo dedicado a la detección de las restricciones y a la propuesta de solución

en las plantas que se encuentran operando, es sumamente valioso ya que los resultados tendrán una máxima influencia en el costo del proyecto, el cual se determinará en esta etapa del proyecto y no después en la fase de ingeniería de detalle, lo cual redundará en retrasos por la incorporación de actividades no programadas y desde luego en el incremento del costo del proyecto (Ver Figura 4.5); por otro lado, el costo de la etapa de factibilidad e ingeniería conceptual no será mayor al 10% del costo total del proyecto (Ver Figura 4.6). Una vez terminada la etapa de ingeniería conceptual se puede establecer una estimación del costo total del proyecto con una aproximación de más menos 30 a 40% (Ver figura 4.7).

El enfoque lógico de ejecución del proyecto de modernización del actual plantel productivo, también denominado revamp, se describe en la figura 4.8, en donde es necesario destacar la participación clave del personal operativo de refinerías, quienes deben coordinar esta importante etapa del proyecto y el grupo de ingenieros de proceso de revamp.


4, 1 C3-C4 z 1 1 1

A O II II

- FRACCIONAMIENTO 0 1 1 1 0

u. 1

1 1 1

ACEITE 1 1 CICLICO i 1 1 LIGERO 1 1 - J,HL

GAS SATURADO A 4

RECUP. DE VAPOR

O o Ir LU U-U) O

1- 4 O

O U) Ui

O -*r

(.1

GAS AMARGO NO SATURADO DE FONDO DE BARRIL

Ui Ui 1-

METANOL

4-1

NC4 DE OTRAS INSTALACIONES

COMBUSTOLEO

UI GAS A ENDULZ.

• J RECUPERACIÓN DE VAPOR II 1

1 C4=s C5='s

C4=s H2 QUEROSINA

/ / / /•

-DSTILACIO CIQJGASOLEODEVACIO

Fig.4.1 Esquema de Procesamiento de una Refinería típica.

GAS DE DESTILACION ATMOSFERICA - DE C3-C4A FRACCIONAMIENTO

TURBOSINA EF;; , GAS DE UNIDAD

NAFTA DE FONDO DE BARRIL 1 H RECUPERADORA DE VAPOR II

__

NAFTALIGER: ON

GAS

NA

GA

CRUDO / __________

P DESTILACIÓN 'ATMOSFERICA

L

NUEVOS SISTEMAS DE

T SEL DE FONDO

DE BARRIL 1

H L

HL GAS

A GAS COMBUSTIBLE O A GENERACION DE H 2

A GAS COMBUSTIBLE

1 AZUFRE

GASOLINA

TURBOSINA

DIESEL 20

>z ujQ

LPG —*

- 1.TRATAMIENTODEI-IIDROCARBUROS ACÇ A Ingeniería r,^x ______________

2. GASOLINA REFORMULADA 4. PROCESAMIENTO DE CRUDO Y FRACC. DE HIDROCARBUROS

Fig.(É FINERÍA DE MINATITLÁN (U-24,000), DISEÑO 2002 99.9% PUREZA DE H2

84.39% PUREZA DE H2

INTERNOS ALTA EFICIENCIA HIDROGENO DE

45% MÁS DE CATALIZADOR COMPRESOR DE HIDROGENO DE REPOSICIÓN

RECIRCULACIÓN

Amina pobre

SISTEMA DE LAVADO DE SALES

ELIMINACION DE METALES Aguade lavado

CALENTADOR DE CARGA [4 ESTABILIZADORA

IN TE RE N FR IADOR TANQUE DEL REACTOR

DE CARGA 4 ("1 JSEPA DOR

PRIMER INTERCAMBIADO\

SEPARADOP REHERVIDOR DECARGA

SECCION DE GENERADOR

DE VAPOR ENDULZAMIENTO

ACL DIESEL DIESEL GAS

PRODUCTO 2 ETAPAS DE SEPARACION DE DULCE

LIGEROS


SECCION DE REGENERACION

DE AMINA

COMPRESOR DE GAS AMARGO

A

NAFTA PRODUCTO

54

....................... . ... . . . ..

REI Figura 4.3

Ejecución de un proyecto de plantas nuevas M E X 1 C O

Objetivos del proyecto Definidos por personal de refinación

Balance de materia y energía 1 Ingenieros de proceso

Evaluación y diseño de los equipos Ingenieros de sistemas! especialistas de diseño

de equipo

Ingenieros de proyecto Alcance del proyecto

Estímado de costo 1 Ingenieros de costos

Aprobación del proyecto Por personal de

refinación

Ejecución del proyecto Por el equipo de

ingeniería de detalle 55 uouerniu u iíiueniería

* Identificación de restricciones en proyectos de modernización:

Civiles (Interferencias) Tuberías CO E X 1 C o Proceso

Ambientales JL equipo mecánico existente)

Eléctricas

Movimiento de productos

Iba-

Bombeo y Almacenamiento

Servicios auxiliares (principales)

Criterios: •Constructabilidad • Mantenabilidad • Operabilidad

Área(espacios disponibles)

Disposición de azufre

Información del diseño original

Figura 4.4 Instrumentación

Seguridad •

Ac eSPg e5 U15t0 25 al 35%

56

................................

1 F = Factibilidad

DCP = Diseño conceptual de proceso

LID = Limite de la ingeniería de diseño

ID/P = Ingeniería de detalle/procura

CON = Construcción

A = Arranque

T = Terminación

F DCP LID ID/P CON

A T


................................

F FactibiIidad

DCP = Diseño conceptual de proceso

LID = Limite de la ingeniería de diseño

lD/P = Ingeniería de detalle/procura

CON = Construcción

A= Arranque

T = Terminación

F DCP LID ID/P CON A T


................................

Figura 4.7

La definic ión del presupuesto del proyecto en las4fMeIji »A etapas de la ingeniería de diseño

+1-30% -- 40%

+1-20% co C

:E co' +/-10% DI col =1 col

. I co E

'-1 El cDI

col

uJ CI

I

= C O) co E ci)

= ci)

-O o co ci)

= lo

o co E (1)

u-1 '4' u 1 I -O'

ol co CI

'0 1 Viabilidad del estudio E 1

LU El Diseño conceptual cI) 1

1 Front-end Ingeniería de 1 diseño

Ingeniería de detalle

Inicio o Fin

Etapas del proyecto 59


Ejecución del revamp basado en un enfoque lógico

E 1. Objetivos del proceso de REVAMP Definidos por personal de

refinación

Prueba comprensiva de operación

Evaluación del proceso y de los equipos

Medición de la línea base de desempeño de la Dianta existente

Desarrollo de las mejores prácticas de esquemas de flujo de proceso.

Actualización de los objetivos del negocio

Estimado del presupuesto de costo.

1 Esquema de flujo de proceso con mínimo de costo

Alcance del proyecto 1

Staif de la refinería- ingenieros del REVAMP

Ingenieros del REVAMP




Staif de la Refinería- ingenieros del REVAMP

Staif de la Refinería- ingenieros del REVAMP

Estimado de costos. 1 Costos de ingeniería

Figura 4.8

Aprobación del proyecto Por personal de refinación

1 Por el equipo de ingeniería de 1 60 Ejecución del de l ngen iercøetaIIe

................................ ME

MEXICO








Conclusiones y recomendaciones.


................................

En la quinta parte del presente trabajo, propongo emplear el concepto de Ingeniería Concurrente para elaborar tanto el proyecto de ingeniería básica como el de detalle, que consiste en la aplicación de tecnología de punta, de una manera sincronizada entre todos los miembros de los diferentes equipos que desarrollan los proyectos para minimizar los errores. Esta metodología es particularmente importante para los proyectos de ingeniería de la modernización de las plantas productoras de diesel, ya que pueden replicarse los conceptos de un proyecto para el resto de los proyectos de revamp de las instalaciones actuales de producción de PEMEX Diesel, haciendo un uso óptimo de la información, lo cual se traduce en una reducción de los costos del proyecto, obteniéndose una reducción substancial de defectos, y de los tiempos de ejecución. Otra ventaja adicional de este concepto es que puede aplicarse a todo el ciclo de vida de la planta, desde las etapas iniciales del proyecto hasta el desmantelamiento de la planta las fases.


La Ingeniería Concurrente considera los siguientes elementos clave:

V'Enfoque al cliente.

/La Asociación temprana entre los usuarios finales y los grupos de diseño.

v'lnvolucramiento en todo el ciclo de vida.

V'Comparte información tempranamente.

v'Trabajo en paralelo, colaborativo.

v'El reaprovechamiento de la información y diseños que pueden reducir tiempos, costos y defectos.

"La comunicación como base para la toma de decisiones.

UJ-------- ------------

Academia de Ingeniena

..................... .. . .. . . . . ..

..................... .. . .. ... . ..

ME] ASIMILACIÓN DE TECNOLOGÍAS EN INGENIERÍA CONCURRENTE Asimilación de Tecnología por IMP

M e x 1 C O

Situación Anterior

-'

Tuberías

Sistema de Diseño y Modelado 3D


Sistema de Diseño


N

ase de Datos. Común y Producto a

Actualizada Cliente

/ II MODELVOY

BASE DE DATQS

ASIMILACIÓN DE TECNOLOGÍAS EN INGENIERÍA CONCURRENTE Asimilación de Tecnología por IMP

M X C O

Esquema Conceptual

Software de Diseño Compatible:

Civil Eléctrico Mecánico Proceso Instrumentación Tuberías

t t t t f t

........................Ó.......

ME]



El desarrollo tecnológico de combustibles limpios en el IMP.



• La importancia del concepto de la Ingeniería Conceptual en los proyectos de modernización de las instalaciones actuales para definir los alcances del proyecto de modernización de las unidades existentes.


Conclusiones y Recomendaciones. 67


Conclusiones y Recomendaciones

La magnitud del reto planteado por la Secretaria de Medio Ambiente y Recursos Materiales, en el proyecto de Norma Oficial Mexicana 086-SEMARNAT-SENER-SCFI, para reducir la concentración del azufre total en los diferentes tipos de gasolina y diesel implica el desarrollo, en primer lugar, de un proyecto de conceptualización de ingeniería, que defina cuanto antes, como superar las diferentes restricciones que existen en las plantas productoras de PEMEX Diesel en el Sistema Nacional de Refinación y consecuentemente proporcione los alcances completos de los proyectos, el monto de la inversión y la factibilidad de los mismos. Es importante conocer el alcance antes de iniciar los proyectos, para evitar retrasos y reconsideraciones de los presupuestos.

2. Una de las restricciones más importantes lo representará la mezcla de crudos que se alimentará a las refinerías, el procesamiento de crudo pesado implicará mayores contenidos de compuestos con nitrógeno y azufre, los cuales deberán proponemos que deberán de investigarse y clasificarse, para facilitar la tarea de la selección de catalizadores de alta actividad, los cuales deberán usarse en los proyectos de revamp de las unidades actuales, para minimizar grandes cambios en los equipos actualmente instalados, será requisito probar los catalizadores comerciales en plantas piloto. Estos estudios deberán de ser el fundamento del desarrollo tecnológico en el futuro, para alcanzar las especificaciones de azufre total en el PEMEX Diesel.


e ' • • • • • • • • •• • • • • • • • e !. • • e • •e•ee•

mil] Conclusiones y Recomendaciones

Para los proyectos de las plantas adicionales a las existentes, proponemos que se emplee el esquema de proceso presentado en el punto 4 de este trabajo, los avances relatados requerirán de un catalizador de hidrotratamiento con una actividad normal, para cumplir con el contenido de azufre total de 15 ppm, referido en la propuesta de la norma Nom. 086, en el Diesel producido. El desarrollo de nuevos avances en el proceso de hidrotratamiento de gasóleo para la producción de PEMEX Diesel, así como el desarrollo de nuevos catalizadores, cuentan con un sólido punto de referencia con el trabajo desarrollado en la evaluación de la arena tecnológica de Combustibles Limpios. Para alcanzar el éxito en los futuros proyectos de investigación en el ámbito de Combustibles Limpios, se requerirá la presencia y el apoyo del personal de PEMEX Refinación, durante todo el desarrollo, incluyendo las pruebas de aplicación. El desarrollo de los proyectos de Ingeniería Básica y de Detalle, tanto de los revamps de las plantas actuales, como de las nuevas plantas para la producción de PEMEX Diesel, deben realizarse con el concepto de Ingeniería Concurrente, por las ventajas que ofrece en su calidad y por su aplicación durante toda la vida de la planta.


..................... ... ... .... .

o o

AGRADECIMIENTOS

El trabajo presentado representa el esfuerzo, durante décadas de trabajo, de muchos técnicos de PEMEX Refinación y del Instituto Mexicano del Petróleo y de la Facultad de Química de la UNAM, y por lo tanto quisiera agradecerles por la ayuda brindada con la información o el comentario oportuno, a las siguientes personas: De PEMEX Refinación al Dr. Luis Miguel Rodríguez O. y a los lngs. Leopoldo Gómez C.,Rocío Montero y Nicolás Rodríguez.

Del Instituto Mexicano del Petróleo: A los Drs. Alfonso Pérez Arellano y Florentino Murrieta y Francisco Hernández, Antonio Montalvo R. A los lngs. Agustín Texta Mena, René Gonzalez, María Teresa Cortés, José Luis Cano D., Máximo Téllez R.,Alberta Maura Jiménez, Enrique Aguilar R., Pedro Vega, Oscar Bermúdez M., Eduardo Vergara C., Huascar Angulo, Ignacio Cuellar, César Figueroa G., Gerardo Lemus M., Julián Cabrera, Leonardo Manrique, Martín Flores J. y Pedro Rivera M.. A la Lic. Arely Ruiz Flores.

De la Facultad de Química: Al Dr. Enrique Bazúa Rueda.


Engineering

UNA PROPUESTA TECNOLOGICA PARA LA ELABORACIÓN DE PEMEX DIESEL DE ULTRA BAJO AZUFRE EN EL SISTEMA NACIONAL DE REFINERIAS