corregido temas

REFINACIN DEL PETRLEO RACJESS I EDICIN

special

Universidad Mayor de San Andrs

Facultad de Ingeniera

Ingeniera Petrolera

REFINACIN DEL

PETRLEO

RACJESS

I EDICIN

R: Rodrigo Estrada Heredia

A: Ana Luisa Pari Ticona

C: Cristhian MAURICIO quintana TICONA

J: Jonathan arturo martinez vacaflor

E: Elizabeth mamani SANTOS

S: Silvia Roxana mendoza Torres

S: Sandra ROCIO laime asistiri

SPECIAL DERECHOS RESERVADOS

Copyright

La Paz Bolivia

DICIEMBRE 2009

DEDICATORIA

A Dios, a nuestros padres, a nuestro mentor Ingeniero Ramiro Flores, y a todos aquellos

que ayudaron a realizar el texto, que Dios los bendiga y los tenga en su gloria.

PROLOGO El texto gua tuvo su origen en los apuntes de clases, en exposiciones, discusiones, exmenes, presentaciones, de toda la materia de Refinacin del Petrleo; adems de nuevas incorporaciones como investigaciones, actualizaciones, y mapas conceptuales que sern de gran ayuda. Est hecha para todos los alumnos de la Carrera de Ingeniera Petrolera de la Universidad Mayor de San Andrs, y tambin para todos aquellos que lo requieran, que estn dispuestos a capacitarse y rendir fruto de ste material. Muchas Gracias!

NDICE

Contratapa.. 3 Dedicatoria 5 Prologo 7 ndice 9 Presentacin general. 15 Marco legal.. 17

I. PARTE terica 19 1.1 conceptos.. 19 1.2 ley de hidrocarburos. 21

1.2.1 Articulo 138 (resumen) 21 1.2.2 Funciones ypfb 22

1.3 Reglamentacin.. 23 1.3.1 Definiciones . 23 1.3.2 Definiciones.. 23 1.3.3 Procedimientos. 24

II. PARTE evaluativa. 25 III. Anexos. 29

Noticia. 29 Mapa mental. 29

El petrleo.. 30 I. PARTE terica. 32

2.1 Origen. 32 2.1.1 el petrleo. 32 2.2.2 teora de engler.. 32

2.2 clasificacin 33 2.2.1 composicin qumica 33 2.2.2 Densidad 35 2.2.3 Contenido de azufre. 37

2.3 propiedades.. 37 2.3.1 densidad 37 2.3.2 destilacin. 40 2.3.3 fator kuop.. 46

II. parte prctica.. 48 III. PARTE evaluativa 52 IV. Anexos 56


Refinacin e industrializacin en Bolivia. 60 I. PARTE terica.. 62

3.1 Gas natural / crudo.. 62 3.1.1 gas natural.. 62 3.1.2 riqueza 62 3.1.3 petrleo 62

3.2 Plantas de proceso 64 3.2.1 Plantas de proceso en Bolivia 64 3.2.2 Planta de Rio Grande 65 3.2.3 Planta de Kanata 66 3.2.4 Planta de Carrasco.. 67 3.2.5 Planta de Vuelta Grande 68 3.2.6 Planta de Paloma 69 3.2.7 Planta de Colpa. 70 3.2.8 Resumen. 71

3.3 Refineras en Bolivia 71 3.3.1 Refinera Gualberto villarroel. 72 3.3.2 Refinera Guillermo Elder Bell. 74 3.3.3 Refinera Oro Negro.. 76 3.3.4 Refinera Santa Cruz.. 79 3.3.5 Refinera Parapeti 81 3.3.6 resumen 82

II. parte prctica. 84 III. PARTE evaluativa.. 88 IV. Anexos 92

Noticia 92 Mapa mental. 94

carburantes Parte 1.. 96 I. PARTE terica. 98

4.1 conceptos 100 4.1.1 introduccin. 100 4.1.2 evaluacin del petrleo. 100 4.1.3 bureau of mines. 100 4.1.4 procedimientos.. 102

4.2 topping y vacio. 105 4.2.1 fundamentos de la operacin 105 4.2.2 variables de la operacin.. 106 4.2.3 Destilacin Primaria.. 106 4.2.4 Impurezas y tratamientos. 107 4.2.5 Desarrollo 108 4.2.6 Destilacin secundaria 110 4.2.7 Productos terminados 113

4.3 FRACCIONAMIENTO. 114 4.3.1 Equilibrio de Fases.. 115 4.3.2 Tipos de Fraccionadora.. 115 4.3.3 CLCULOS Y VARIABLES 116

II. parte prctica 120 III. PARTE evaluativa 132 IV. Anexos. 138


CARBURANTES PARTE 2. 142 I. PARTE terica.. 144

5.1 procesos 144 5.1.1 procedimientos 144 5.1.2 cintica de reacciones 145 5.1.3 reactor qumico. 146 5.1.4 diseo de un reactor. 147 5.1.5 orden re reaccin 147 5.1.6 tipos de reaccin.. 147 5.1.7 conversin.. 148 5.1.8 reacciones en cadena. 148 5.1.9 termodinmica aplicada.. 149 5.1.10 equilibrio 150 5.1.11 Proceso De Houdry 151 5.1.12 Catalizadores 152 5.1.13 ION CABONIO.. 153

5.2 procesos de mejoramiento.. 155 5.2.1 reformacin cataltica 155 5.2.2 Isomerizacin.. 158 5.2.3 Alquilacin.. 159 5.2.4 Polimerizacin... 160 5.2.5 Cracking Trmico 162 5.2.6 Reforming Trmico.. 164 5.2.7 Hidrocracking 166

II. PARTE evaluativa.. 168 III. Anexos.. 172

Noticia.. 172 Mapa mental 176

LUBRICANTES 178 I. PARTE terica. 180

6.1 PLANTAS BASICAS.. 183 6.1.1 vacio i. 183 6.1.2 vacio ii 184 6.1.3 pda 185

6.2 PLANTAS DE REFINACIN.. 186 6.2.1 FEU 186 6.2.2 MEK TOLUENO 189 6.2.3 Hidroterminado 190

6.3 VARIOS 191 6.3.1 BLENDING. 191 6.3.2 VGS 191 6.3.3 Parmetros (lubricantes).. 192 6.3.4 ndice de viscosidad. 192 6.3.5 Requerimientos (lubricantes). 193 6.3.6 Especificaciones (lubricantes).. 193 6.3.7 Propiedades (lubricantes).. 194 6.3.8 Clasificacin SAE 195 6.3.9 Aditivos qumicos 196 6.3.10 Grasas lubricantes.. 197 6.3.11 Productos (Carburantes Lubricantes). 198

II. PARTE evaluativa 200 III. Anexos. 204

Noticia. 204 Mapa mental 206

Productos DE refinacin 208 I. PARTE terica 210

7.1 DEFINICIONES. 211 7.1.1 GLP 211 7.1.2 GASOLINA 214 7.1.3 DIESEL OIL 215 7.1.4 JET FUEL 216 7.1.5 AV GAS.. 216 7.1.6 INTRODUCCIN 218

7.2 CALIDAD.. 219 7.2.1 GLP 219 7.2.2 GASOLINA ESPECIAL 219 7.2.3 Diesel oil 221 7.2.4 Jet fuel 223 7.2.5 avgas 223

7.3 oferta.. 224 7.3.1 GLP 224 7.3.2 GASOLINA ESPECIAL. 227 7.3.3 Diesel oil 227 7.3.4 Jet fuel 228 7.3.5 avgas 229

7.4 demanda. 230 7.4.1 GLP.. 230 7.4.2 GASOLINA ESPECIAL 231 7.4.3 Diesel oil 231 7.4.4 Jet fuel 232 7.4.5 avgas 232

II. PARTE evaluativa. 234 III. Anexos. 236

eXPOsicin fuel Oil. 236 lOgistica datOs YPfb... 238 nOticia 242 Mapa mental 244

ASPECTOS Econmicos 246 I. PARTE terica 248

8.1 introduccin 248 8.1.1 Mercado internacional 249 8.1.2 La cadena de produccin. 250 8.1.3 comercializacin de hidrocarburos en Bolivia 250 8.1.4 Estructura de costos 251

8.2 Margen de refinacin 252 8.2.1 WTI 252 8.2.2 Modelos matemticos 254 8.2.3 Modelo Sullivan.. 255 8.2.4 Modelo de optimizacin 255 8.2.5 YPFB refinacin 259

8.3 Cadena de precios. 261 8.3.1 Metodologa de la cadena de precios 261 8.3.2 Identificar la cadena de precios 261 8.3.3 Diagnosticar las causales de costo. 261 8.3.4 Cadena de precios.. 263 8.3.5 Relacin de equilibrio 263

II. PARTE evaluativa. 264 III. Anexos.. 266

Noticia.. 266 Mapa mental.. 268

bibliOgrafia 270

PRESENTACIN GENERAL

compromiso

REFINACIN DEL PETROLEO RACJESS

17

CAPITULO 1

MARCO LEGAL


18


19

MARCO LEGAL

I. PARTE TEORICA

1.1 Conceptos

El Petrleo del latn petroleum, que

significa petra, piedra, y oleum, aceite; es

un lquido aceitoso bituminoso inflamable

cuya tonalidad vara de incolora a negra; se

lo encuentra en los estratos superiores de

la tierra que se formaron con el pasar de

millones de aos por la descomposicin de

materia orgnica por las altas presiones y

altas temperaturas en la profundidad de la

tierra; y consistente en una compleja

mezcla de hidrocarburos (C e H) con otras

sustancias que pueden ser oxgeno, azufre,

nitrgeno metales y otros elementos.

A partir del petrleo y en distintas

proporciones pueden obtenerse gasolinas,

naftas y varios otros subproductos a travs

de distintos procedimientos de separacin

y transformacin del mismo.

El Petrleo crudo o Crudo se llaman as al petrleo en su estado natural (que an contiene

impurezas), entonces tambin es denominado como petrleo sin refinar.

Condensados Hidrocarburos lquidos producidos con el gas natural que son separados de ste por

enfriamiento u otros medios.

Este puede referirse a cualquier mezcla de hidrocarburos relativa mente ligeros que permanecen

lquidos a temperatura y presin normales. Tendrn alguna cantidad de propano y butano

disueltos en el condensado. A diferencia del petrleo crudo, tienen poca o ninguna cantidad de

hidrocarburos pesados de los que constituyen el combustible pesado. Hay tres fuentes principales

de condensado.

a) Los hidrocarburos lquidos que se separan cuando el gas crudo es tratado. Este

condensado tpicamente consiste de C5 a C8 (Carbonos).

b) Los hidrocarburos lquidos provenientes del gas no asociado que son recuperados en la

superficie.

c) Los hidrocarburos lquidos que provienen de los yacimientos de gas/condensado. Estos

pueden ser apenas distinguibles de un crudo ligero estabilizado.


20

Destilacin (destilacin fraccionada) procedimiento

de refinacin consistente en la separacin de los

componentes del petrleo crudo al calentar

(diferencia de puntos de ebullicin de los lquidos en

la mezcla) y luego condensar las fracciones por

enfriamiento. Destilado los productos de

condensacin obtenidos durante el proceso de

destilacin fraccionada (combustibles gaseosos,

nafta, gasolina, kerosn y gasleos).

Hidrocarburo Cada uno de los compuestos qumicos

(slido, lquido o gas) resultantes de la combinacin

del carbono con el hidrgeno. (por ej.: carbn, crudo

y gas natural).

Procesamiento del gas La separacin del petrleo

y el gas, y la remocin de impurezas y lquidos del

gas natural.

Gasleo (Gas ol) El aceite intermedio procedente

del proceso de refinacin; utilizado como

combustible en motores diesel, quemado en

sistemas de calefaccin central y como carga de

alimentacin para la industria qumica.

Refinera Complejo de instalaciones en el que el

petrleo crudo se separa en fracciones ligeras y

pesadas, las cuales se convierten en productos

aprovechables o insumos.

Ex - Refinera Punto de transferencia de los

Productos Regulados que estn saliendo de la

refinera. La salida de Refinera estar fsicamente

ubicada dentro de las instalaciones de la refinera.

ASME Sociedad Americana de Ingenieros

Mecnicos (American Society of Mechanical

Engineers).

ASTM Sigla de la American Society of Testing

Materials.

RECON El crudo reconstituido es una mezcla de

petrleo reducido y otros hidrocarburos pesados

no procesables con gasolinas livianas


21

1.2 Ley de Hidrocarburos (Ley 3058)

1.2.1 Artculo 138 Definiciones (Resumen)

Almacenaje.- Es la actividad de acumular hidrocarburos,

productos refinados de Petrleo y GLP en tanques estacionarios

para su Comercializacin.

Conversin de Gas Natural en Lquidos.- Es el proceso qumico

mediante el cual se transforma Gas Natural en Lquidos (GNL).

Gas Licuado de Petrleo (GLP).- Es la mezcla de propano y butano en proporciones

variables. El GLP es producido en plantas y refineras.

Gas Natural.- Son los hidrocarburos, con predominio de metano, que en condiciones

normalizadas de presin y temperatura se presentan en la naturaleza en estado gaseoso.

Gas Natural Rico.- Es el Gas Natural antes de extraer los licuables.

Gas Natural Despojado.- Es el Gas Natural despus de extraer los licuables.

GLP de Plantas.- Es el Gas Licuado de Petrleo (GLP) extrado del Gas Natural en plantas de

extraccin de licuables en campos de produccin.

Hidrocarburos.- Son los compuestos de carbono e hidrgeno, incluyendo los elementos

asociados, que se presentan en la naturaleza, ya sea en el suelo o en el subsuelo,

cualquiera sea su estado fsico, que conforman el Gas Natural, Petrleo y sus productos

derivados, incluyendo el Gas Licuado de Petrleo producido en refineras y plantas de

extraccin de licuables.

Industrializacin.- Son las actividades de transformacin qumica de los Hidrocarburos y

los procesos industriales y termoelctricos que tienen por finalidad aadir valor agregado

al Gas Natural: Petroqumica, Gas a Lquidos (GTL), produccin de fertilizantes, rea,

amonio, metanol y otros.

Licuables del Gas Natural.- Hidrocarburos que en las Plantas de Extraccin pasan al estado

lquido. Propano y butano (componentes del GLP) y pentanos y superiores (componentes

de la Gasolina Natural).

Petrleo.- Los hidrocarburos que en condiciones normalizadas de temperatura y presin

se presentan en estado lquido, as como la Gasolina Natural y los Hidrocarburos Lquidos

que se obtienen en los procesos de separacin del gas.

Productos Derivados del Gas.- Son los productos que provienen de la separacin y/o

industrializacin del gas.

Productos Regulados.- Cualquier producto derivado de los hidrocarburos que tiene un

precio final regulado por la autoridad competente (Agente Nacional de Hidrocarburos).

Productos Refinados de Hidrocarburos.- Son los productos denominados carburantes,

combustibles, lubricantes, grasas, parafinas, asfaltos, solventes, GLP

y los sub-productos y productos intermedios que se obtienen de los

procesos de Refinacin del Petrleo.

Refinacin.- Son los procesos que convierten el Petrleo en

productos denominados carburantes, combustibles, lubricantes,

grasas, parafinas, asfaltos, solventes, GLP y los sub-productos y

productos intermedios que generen dichos procesos.


22

1.2.2 Funciones de YPFB

a) Licitar, adjudicar, suscribir, supervisar y administrar los contratos de riesgo compartido

para las actividades de exploracin, explotacin y comercializacin de hidrocarburos.

b) Autorizar la cesin, transferencia o subrogacin, total o parcial, directa o indirecta, de

derechos y obligaciones emergentes de los contratos de riesgo compartido, y suscribir los

respectivos contratos modificatorios.

c) Administrar los contratos de operacin y asociacin que no fueran convertidos en

contratos de riesgo compartido.

d) Administrar los contratos de exportacin de gas natural suscritos con la Repblica de

Argentina y la Repblica Federativa del Brasil, de acuerdo al Reglamento de

Comercializacin de Gas.

e) Aprobar el plan de desarrollo de campos y supervisar la ejecucin de tcnicas y

procedimientos modernos para la explotacin de campos, a fin de establecer niveles de

produccin de acuerdo con prcticas eficientes y racionales de recuperacin de reservas

hidrocarburferas y conservacin de reservorios.

f) Aplicar en la administracin de los contratos bajo su competencia, el Reglamento de

Hidrocarburos Nuevos y Existentes.

g) Supervisar y fiscalizar de acuerdo al Reglamento Ambiental para el Sector de

Hidrocarburos, el cumplimiento de la autorizacin expresa dictada por la Secretara

Nacional de Energa para la quema o venteo de gas natural.

h) Certificar a la Secretara Nacional de Energa los volmenes de hidrocarburos fiscalizados

en boca de pozo para efectos de clculo de regalas, participaciones del Estado y de YPFB.

i) Administrar el Centro Nacional de Informacin Hidrocarburfera de toda la actividad

referida a la exploracin, explotacin y comercializacin de hidrocarburos desarrollada en

el pas, que permitir a YPFB administrar los contratos de riesgo compartido y suministrar

informacin a la Secretara Nacional de Energa para el cumplimiento de la administracin

de mapas, nominacin y promocin de inversiones en el sector de hidrocarburos.

j) Recibir la participacin del seis por ciento (6%) que seala el artculo 50 inc. 3 de la Ley

transfirindola al Tesoro General de la Nacin, previa deduccin del monto necesario para

cubrir su presupuesto anual aprobado por el Congreso Nacional.

k) Recibir de los titulares de los contratos de riesgo compartido, los reembolsos de las sumas

pagadas a nombre de stas por concepto de patentes.

l) Dictar los procedimientos administrativos internos para el cumplimiento de sus funciones.

m) Efectuar en su calidad de empresa pblica, por s misma o asociada a terceros, previa

observacin de las disposiciones sealadas en el artculo 44 de la Ley, las actividades de

refinacin, transporte por poliductos, comercializacin al por mayor de los productos y

prestacin de servicios tcnicos para la exploracin, explotacin y comercializacin de

hidrocarburos.

n) Proponer al Ministerio de Hacienda y Desarrollo Econmico las normas para cumplir con

sus funciones.


23

1.3 REGLAMENTACIN

1.3.1 Reglamento para la construccin y operacin de refineras,

plantas petroqumicas y Unidades de proceso aprobado por

D.S. 25502 de 03/09/1999

Artculo 1: EI presente Reglamento est orientado a establecer las normas y disposiciones para el

diseo, construccin, operacin y mantenimiento de Refineras, Plantas Petroqumicas y Unidades

de Proceso de hidrocarburos, donde se efectan procesos de refinacin de petrleo, produccin

de aceites lubricantes y grasas, asfaltos naturales, productos petroqumicos bsicos y el

procesamiento de gas natural y condensado.

1.3.2 Definiciones 1.3.3

Refinera: Es el conjunto de instalaciones definidas como Unidad o Unidad

Integrada, que refinan Materia Prima, para transformarla en productos

intermedios y terminados.

Tambin se incluyen las facilidades correspondientes a estacin de bombeo y transferencia, playa

de tanques, haz de caeras, cargaderos, separadores de aceite, planta de mezclado de productos

qumicos, teas. Lneas de explotacin e instalaciones auxiliares que forman una misma industria

rodeada por un vallado comn, incluso cuando existen playas de tanques de almacenamiento

cargaderos de camiones o vagones cisternas separados del resto de las instalaciones y cada uno de

su vallado particular, siempre que estn unidos por tuberas con las unidades de proceso y recinto

principal

Unidad de proceso: es el conjunto de equipos e instalaciones donde se efecta una serie de

operaciones fsicas y qumicas destinadas a separar purificar o cambiar la estructura molecular de

la materia prima en productos intermedios y finales.

Est conformado por uno o varios procesos fsicos y qumicos que constituyen una operacin

completa determinada. Cada unidad toma el nombre del proceso que es ms caracterstico o

representativo de su funcin principal tal como: Unidad de destilacin de crudo, Unidad de

reformacin cataltica de gasolina, Unidad de cracking cataltico, Unidad de alto vacio, Unidad de

desparafinado de aceites, Unidad de Hidroterminados de aceites.

Planta petroqumica: Instalaciones destinadas a proceso que permiten reestructurar las molculas

de los hidrocarburos en polmeros, resinas, plsticos, fertilizantes, etc. Los cuales son

comnmente denominados como productos petroqumicos.

Gas licuado de petrleo (GLP): Hidrocarburos que a condiciones normales de presin y

temperatura se encuentran en estado gaseoso pero a la temperatura normal y moderadamente

altas presiones son licuables. Est compuesto usualmente de mezclas de propano, propileno

butano y butilenos. Se lo almacena en estado lquido en recipientes a presin.


24

1.3.3 Procedimientos


25

II. PARTE EVALUATIVA

Nombre: _________________________________________________________

Fecha: __/__/__

N Preguntas Complemente su respuesta

1.

El petrleo es una mezcla:

a) Homognea, incluyendo O2, S2, N2, metales y

otros elementos

b) No homognea

c) Compleja homognea

2.

En qu estado se encuentran los hidrocarburos?

a) Lquido y gaseoso

b) Slido y lquido

c) Slido, lquido y gaseoso

3.

El gas licuado de petrleo (GLP) es:

a) Mezcla de propano y butano en distintas

proporciones

b) Mezcla de metano y etano en distintas

proporciones

c) Mezcla con predominio de metano

4.

Qu son los productos regulados?

a) Producto derivado del petrleo

b) Cualquier producto derivado de los

hidrocarburos

c) Hidrocarburo que tiene precio final regulado por

una autoridad

5.

Refinacin son los procesos que convierten el

petrleo en:

a) Carburantes, combustibles, asfaltos, solventes,

GLP

b) Lubricantes, grasas, parafinas, Asfaltos,

solventes, GLP

c) Todas la anteriores


26

6.

En la planta de extraccin aquellos que pasan al

estado lquido propano, butano y pentanos y

superiores se consideran

a) GLP

b) Licuables del gas natural

c) Gas natural

7.

El Decreto Supremo 25502 aprueba el Reglamento

para la construccin y operacin de:

a) Plantas de almacenaje de Carburantes Lquidos.

b) Plantas de Engarrafado de Gas Licuado de

Petrleo (GLP

c) Refineras, Plantas, Petroqumicas y Unidades de

Proceso

8.

El artculo 1 del Decreto Supremo 25502 est

orientado a :

a) La industrializacin y comercializacin de sus

productos de forma libre

b) Mostrar los beneficios econmicos que las

refineras, Plantas Petroqumicas y Unidades de

Proceso muestran para el pas

c) Establecer normas y disposiciones para el diseo,

construccin, operacin y mantenimiento de

Refineras, Plantas Petroqumicas y Unidades de

Proceso de hidrocarburos

9.

Qu es una Unidad de Proceso?

a) instalaciones definidas como Unidad Integrada,

que refinan Materia Prima

b) Instalaciones destinadas a proceso que permiten

estructurar las molculas de los hidrocarburos en

polmeros

c) instalaciones donde se efecta una serie de

operaciones fsicas y qumicas destinadas a separar

purificar o cambiar la estructura molecular de la

materia prima

10.

Una Unidad de Proceso est conformado por:

a) un proceso qumico que constituye una

operacin completa determinada

b) uno o varios procesos fsicos y qumicos que

constituyen una operacin completa determinada

c) un proceso fsico que constituye una operacin

completa determinada


27

11.

Instalaciones destinadas a proceso que permiten

reestructurar las molculas de los hidrocarburos

a) Unidad de Proceso

b) Refinera

c) Planta Petroqumica

12Qu es el petroleo, cules son los componentes

primarios y secundarios?

13Definir productos regulados y no regulados; y Cul

es la autoridad que la regula en Bolivia?

14 Qu fecha se aprobo el decreto supremo 25502?

15cules son los procedimientos para la

construccin de refinerias?


28

16 Escribir 5 funciones de Y.P.F.B.

17Qu es el gas natural rico y el gas natural

despojado?

18 Cul es el significado de la abreviatura ASTM?

19 Existira diferencia entre Refinera y Ex refinera

20 Cules son las fuentes del condensado?


29

21 Es lo mismo decir petrleo y petrleo crudo?

22Cul es el significado de la palabra petrleo, y de

cul es la lengua madre?

23 Qu entiende por marco legal?

24 Qu se entiende por RECON?

25Decir Crudo Reconstituido es sinnimo de Crudo

Reducido


30


31

III. ANEXOS

Noticias

Estructura de YPFB


32


33

Mapa Mental


30

CAPITULO 2

EL PETROLEO


31


32

EL PETRLEO

I. PARTE TERICA

2.1 Origen

2.1.1 El Petrleo

El petrleo es una sustancia aceitosa de color oscuro a la que, por sus compuestos de hidrgeno y carbono, se le denomina hidrocarburo. El petrleo es un lquido insoluble en agua y de menor densidad que ella. Dicha densidad est comprendida entre 0.75 y 0.95 gr/cc.

Sus colores varan del amarillo pardusco hasta el negro. Hidrocarburo que puede estar en estado lquido o en estado gaseoso. En el primer caso es un aceite al que tambin se le dice crudo. En el segundo se le conoce como gas natural. En cuanto al gas natural, est constituido preponderantemente por metano, que es el ms simple de los hidrocarburos pues contiene un solo tomo de carbono. En menos proporcin puede contener hidrocarburos de hasta 4 tomos de carbono y, adems, anhdrido carbnico e impurezas como sulfuro de hidrgeno.

Los combustibles fsiles son fuente de energa cuando sus molculas de hidrocarburo, entrando en combustin en combinacin con el aire dentro de un motor, caldera o turbina, generan calor. El problema de la gnesis del petrleo ha sido, por mucho tiempo, un tpico de investigacin de inters. Se sabe que la formacin del petrleo est asociada al desarrollo de rocas sedimentarias, depositadas en ambientes marinos o prximos al mar, y que es el resultado de procesos de descomposicin de organismos de origen vegetal y animal que en tiempos remotos quedaron incorporados en esos depsitos

2.1.2 Teoras (Engler)

1ra Etapa

Depsitos de organismos de origen vegetal y animal se acumulan en el fondo de mares internos (lagunas marinas).

Las bacterias actan, descomponiendo los constituyentes carbohidratos en gases y materias solubles en agua, y de esta manera son desalojados del depsito.

Permanecen los constituyentes de tipo ceras, grasas y otras materias estables, solubles en aceite.

2da Etapa


33

A condiciones de alta presin y temperatura, se desprende CO2 de los compuestos con grupos carboxlicos, y H2O de los cidos hidroxlicos y de los alcoholes, dejando un residuo bituminoso.

La continuacin de exposiciones a calor y presin provoca un craqueo ligero con formacin de olefinas (protopetrleo).

3ra Etapa

Los compuestos no saturados, en presencia de catalizadores naturales, se polimerizan y ciclizan para dar origen a hidrocarburos de tipo naftnicos y parafnicos. Los aromticos se forman, presumiblemente, por reacciones de condensacin acompaando al craqueo y ciclizacin, o durante la descomposicin de las protenas.

2.2 Clasificacin

2.2.1 Composicin Qumica

Este tipo de clasificacin depende estrictamente de la presencia de ciertos componentes qumicos en el petrleo, as como de la unin de stos en elementos ms complejos. Su importancia radica en las caractersticas particulares que cada uno de estos elementos le aade al petrleo.

1 COMPOSICION QUIMICA

2 DENSIDAD

3 CONTENIDO DE AZUFRE


34

Parafinas cuyo componente principal es el compuesto qumico llamado parafina. Son muy fluidos y de color claro. Proporcionan una mayor cantidad de nafta (usada para obtener solventes de pintura, productos de lavado al seco o gasolinas) y lubricantes que los otros tipos de petrleo en el proceso de refinacin. Los de base parafnica, que contienen muy poca cantidad de asfalto, pero producen hidrocarburos slidos de la serie parafnica con la frmula general CnH2n+2

Oleofinicos Los olefnicos son de frmula: Cn H2n, no son saturados, son de cadena abierta. Se denomina con el sufijo ENO o ILENO, ejemplo: estileno, propileno, butileno, obuteno, penteno, tec, admitiendo tambin ismeros de cadena ramificada.

Los hidrocarburos olefnicos son inestables, es decir que se combinan facilmente, motivo por el cual son materia apropiada para la industria petroqumica. No se encuentran en el gas natural sino que se originan en los procesos de craqueo de petrleo.

Nafneticos Siendo sus componentes principales los naftenos. Son petrleos ms viscosos y de coloracin oscura. Los de base naftnica, que dejan un residuo pesado oscuro o asfalto. Predominan en estos residuos los hidrocarburos de la serie naftnica, con la frmula general CnH2n

Aromatico Siendo sus componentes principales los anillos bencnicos e hidrocarburos aromticos. Son petrleos muy viscosos y de coloracin muy oscura. Generan una gran cantidad de residuos tras el proceso de refinacin. Los hidrocarburos aromticos o de serie bencenica son no saturados, de cadena cerrada, cuyo tipo es el benceno. Su frmula es: Cn H2n 6


35

2.2.2 Densidad

La referencia que sustenta esta clasificacin es la gravedad API (del Instituto de Petrleo Americano), que es una medida de densidad. La densidad es una propiedad fsica que mide la cantidad de masa contenida en un determinado volumen. La Gravedad API se basa en la comparacin de la densidad del petrleo con la densidad del agua, es decir, se busca determinar si el petrleo es ms liviano o pesado que sta ltima. La clasificacin propuesta por el Instituto de Petrleo Americano indica que a una mayor gravedad API el petrleo ser ms liviano. Cabe indicar que los petrleos ligeros son tambin los ms requeridos en el mercado, y al mismo tiempo los de mayor precio, ya que los costos tanto de extraccin como de refinacin son menores en comparacin con petrleos pesados. As, se da una relacin directa entre la gravedad API y la calidad del petrleo, petrleos ms ligeros tienen una mayor calidad, y requieren de menores costos para ser aprovechados que aquellos ms pesados.

Formula:

En resumen:


36

Ej.: Densidad, Porcentaje de elementos, Base

Densidad vs Punto de Ebullicin Base del Petrleo


37

2.2.3 Contenido de azufre

El azufre es uno de los componentes que estn presentes en los hidrocarburos. Su presencia en los hidrocarburos implica la necesidad de mayores procesos de refinamiento, y por ende un mayor costo final, razn por la cual la presencia de azufre es tambin un determinante del valor comercial del petrleo.

Petrleo dulce (Sweet Crude Oil), es aquel que contiene menos de 0.5% de contenido de azufre. Es un petrleo de alta calidad y es ampliamente usado para ser procesado como gasolina.

Petrleo agrio (Sour Crude Oil), es aquel que contiene al menos 1% de contenido de azufre en su composicin. Debido a la mayor presencia de azufre su costo de refinamiento es mayor, razn por la cual es usado mayormente en productos destilados como el diesel, dado su menor costo de tratamiento.

2.3 Propiedades

2.3.1 Densidad

La determinacin tcnica de la densidad se realiza por medio de hidrmetros o densmetros calibrados.

Se trata de medir la relacin entre el peso de la unidad de volumen del producto en cuestin y el peso de un volumen igual de agua medidos a la misma temperatura

Relaciones:

SPGR =

=

.

=

.

La densidad del agua se expresa a 14,7 psi y 60 F

API=141.5

- 131.5

Densidad Vs API

La relacin de densidad y API es inversamente proporcional


38


39

Correcciones

Variacin de la densidad por efecto de la temperatura La relacin entre la densidad y la temperatura, se expresa mediante:

= - a(T - )

Donde:

Dt: Densidad a la temperatura de medicin Ds: Densidad a la temperatura estndar a: Coeficiente de correccin, funcin de las caractersticas del corte. T: Temperatura de medicin Ts: Temperatura estndar

El coeficiente de correccin esta dado por:

La densidad est en funcin de la temperatura El volumen est en funcin de la temperatura

Variacin del volumen por efecto de la temperatura

El coeficiente de dilatacin depende del tipo de petrleo y corte

2 1 = 1 (2 - 1 ) El coeficiente de dilatacin se puede definir como el aumento de volumen que experimenta la unidad de volumen de un producto, cuando aumenta la temperatura en un grado centgrado.


40

2.3.2 Destilacin

Es un procedimiento de separacin fsica basado en la diferencia de volatilidad de los distintos componentes de una mezcla o solucin. El objetivo es separar los diferentes componentes con base en las diferencias entre sus puntos de ebullicin.

Fenmenos que ocurren en la destilacin de productos petroleros:

Solapamiento (OVERLAP)

Superposicin de curvas de destilacin de productos contiguos.

Brecha (GAP)

Vaco entre curvas de destilacin de productos contiguos

Dependen del tipo de destilacin y de la eficiencia de la separacin

Existen tres tipos de destilacin bsicas

1 ASTM

2 TBP

3 FLASH


41

Curva ASTM

Propiedades

Curva acumulativa de distribucin de puntos de ebullicin.

Estas curvas tienen forma de S, con un punto de inflexin coincidente con el mximo de la gaussiana asociada.

Representa una sola etapa terica

Curva TBP

Propiedades

Equipo de destilacin empaquetado

Se diferencia a la ASTM en el fraccionamiento

Utiliza una columna de 15 etapas tericas. (relleno slido)

La temperatura mxima del lquido de fondo de baln no debe exceder de 380C, con el fin de evitar craqueo del producto de fondo.

Entre los mecanismos de operacin se encuentran la destilacin a presin atmosfrica y a presiones reducidas de (100 -5 mmHg).

Esta metodologa cuenta con reflujo de condensados, de forma de lograr el equilibrio ms prximo al ideal

Con un volumen de 3000 cm3,se puede lograr una separacin de los cortes y as poder estudiar cada uno de ellos

Se requiere de una relacin de reflujo de 5:1, la cual es controlada con un sistema automtico.

Curva Flash

Propiedades

Vaporizacin continua de equilibrio. Expresa el % vaporizado de un petrleo o

derivado en funcin de la temperatura de equilibrio


42

Resumen de las Curvas

Las curvas de destilacin normalizada (TBP,ASTM D 86 Y ASTM D 1160) permiten juzgar la calidad del fraccionamiento realizado en los cortes de petrleo.

Adems ciertos productos comerciales deben responder a especificaciones que incluyen respetar las fracciones destiladas a ciertas temperaturas.

En las unidades de la destilacin de los cortes petrolferos en operacin, las curvas se determinan en el laboratorio, a partir de las muestras recogidas en periodos regulares.

Para las unidades donde se realizan clculos de simulacin en marcha o para hacer el dimensionamiento de unidades nuevas, las composiciones son conocidas; se trata entonces de calcular las curvas de destilacin a partir de las caractersticas de los componentes.

ASTM: Se aplica ms a las presiones de petrleo, determina la volatilidad de los recortes

FLASH: Se utiliza para diseo

TBP: Se aplica ms a petrleo crudo


43


44

La destilacin D-86 es una tcnica que se le aplica a las gasolinas naturales, de motores de avin, turbo combustibles de avin, naftas y otras fracciones proveniente de la destilacin atmosfrica.

Este mtodo es utilizado para determinar la volatilidad de un producto y determinar la

tendencia de un hidrocarburo de producir vapores altamente explosivos. La destilacin D-86 permite conocer el porcentaje de contaminacin de un corte con su

consecutiva fraccin.

Es posible tener una transformacin de una destilacin ASTM D-86 a TBP, con el fin de verificar los cortes de productos obtenidos en una columna fraccionadora de 15 platos.


45

Pesados (ASTM-1160)

Mtodo de prueba estndar para la destilacin de productos derivados del petrleo en disminucin de la presin

Tcnica empleada para la separacin de los componentes de fracciones pesadas del petrleo que se pueden descomponer si son destilados a presin atmosfrica

Permite prolongar la curva de destilacin TBP hasta un mximo de 580c , mediante la operacin a 380C de temperatura de lquidos y presiona reducidas

No utiliza columna. Tiene por definicin una etapa terica. No requiere de reflujo. Utiliza mtodos de clculo para prolongar la destilacin TBP. La temperatura mxima del liquido de fondo de baln no debe exceder de 380C, con el

fin de evitar craqueo del producto de fondo. Los productos de esta destilacin son cortes con punto de ebullicin superior a 340 C

hasta el orden de 580 C.

mbito de aplicacin:

Este mtodo de ensayo cubre la determinacin, a presin reducida, de la gama de puntos de ebullicin de los productos derivados del petrleo que puede ser parcial o totalmente evaporado el lquido a una temperatura mxima de 400 C. Tanto un mtodo manual y un mtodo automtico se especifican.


46

Superiores

Maxwel & Bonet

2.3.3 Factor kuop

Es el ndice que permite estimar la composicin del petrleo y fracciones.

Donde:

TM: Temperatura media volumtrica D15: Densidad a 15 C K: Factor de caracterizacin

La temperatura volumtrica media, es la temperatura de ebullicin de un componente hipottico con caractersticas equivalente a la mezcla de hidrocarburos analizada


47


48

II. PARTE PRCTICA

Ejercicio 1

La carga de un camin cisterna indica una densidad de 0,725 a 25 C. Que densidad corresponder

a 15 C?

Solucin:

Tenemos los siguientes datos:

a = 0.00083 rangos (0.720-0.726)

= 0.725 a 25 C

= ? a 15 C

Utilizamos la ecuacin:

= - a*(T - )

Reemplazamos datos:

= 0.725 - 0.00083 (15 25)

= 0.7333

Ejemplo 2

La carga de un camin cisterna indica en un medidor volumtrico 30.000 litros a 25 C de un producto de 0,725 de densidad a 15/15 C. Que volumen corresponde a 15 C?

Temperatura densidad


49

Solucin:

Tenemos los siguientes datos:

e= 0.00108 rango (0.721 a 0.755) 1= 30000 litros

= 0.725 a 15 15

2=? a 15C

Utilizamos la ecuacin:

2 1 = 1 (2 - 1 )

Despejando V2 tenemos:

2 = 1 (2 - 1 ) + 1

Reemplazamos datos:

2 = 30000 (15 25) *0.00108 + 30000

2 = 29676 lt

Ejercicio 3

Conversion de la curva TBP en curva ASTM D-86

El calculo se lleva a cabo a partir de la curva TBP a presion atmosferica. El API recomienda una relacion establecida por Riazi (1982)

T = a Tb (1)

Donde:

T = Temperatura del ensayo ASTM D86 T = Temperatura del ensayo TBP a,b = Coeficientes caracteristicos de la fraccion petrolifera

Ahora para calcular la conversion de TBP en curva ASTM debemos despejar T de la

ecuacion 1

Coeficiente Coeficiente

A B

0 1,66947 0,9951

10 1,71243 0,91743

30 1,29838 0,95923

50 1,10755 0,9827

70 1,1347 0,9779

90 1,04643 0,98912

95 1,21455 0,96572

% Volumen destilado

o vaporizado


50

Entonces temdremos :

T = T

a

1b

(2)

Tenemos los siguientes datos

ASTM D 86

C

0 59

10 75

30 103

50 134

70 170

90 204

95 216

% Volumen destilado

o vaporizado

Utilizando la ecuacion (2) transformar de curva ASTM D86 A TBP para un 10% de volumem destilado

T = T

a

1b

Ej. Para 75 C:

T = 75

1.71243

10.91743

T = 55 C

Y de la misma manera calculamos cada uno de los diferentes % de volumen de destilado

ASTM D 86 TBP

C C

0 59 35

10 75 55

30 103 95

50 134 135

70 170 175

90 204 215

95 216 225

% Volumen destilado

o vaporizado


51

III. PARTE EVALUATIVA

Nombre: _________________________________________________________

Fecha: __/__/__


1.

El petrleo segn definicion es..

a) Es una sustancia acetosa insoluble en agua

b) Es una sustanci gaseosa insoluble en alcohol

c) Es una sustancia aceitosa soluble en agua

2.

El gas natural esta es constituico mayor mente por

a) Etano y pentano

b) Hexano y butano

c) Metano

3.

El petrleo segn su composicin se divide en

a) Parafnicos y aromticos

b) Parafnicos, olef{inicos, naftnicos y aromticos

c) Aromticos ,parafnicos y asfaltos

4.

Los parafnicos se clasifican por:

a) Ser de cadena simple lineales y saturados

b) Ser de cadenas ramificadas con dobles enlaces y

no saturados

c) Ser de cadena simple lineales y no saturados

5.

Cual es la ecuacion representativa para las olefinas

a) CnH2n, CnH2n-2

b) CnH2n+2

c) C6H6


52

6.

La gravedad API es inversamente proporcional a la

a) Viscosidad

b) Temperatura de ebullicin

c) Gravedad especfica

7.

Un petrleo ligro se caracteriza por:

a) Tener un SPGR alto y un API bajo

b) Tener un SPGR bajo y un API bajo

c) Tener un SPGR bajo y un API alto

8.

Cuando se presenta contenido de azufre en el

pretrleo este trae consecuencias como. Explicar?

9.

El petrleo de Bolivia tiene un contenido de azufre

de:

a) 1 a 2 %

b) 0,05 a 0,005 %

c) 1,1 a 1,2 %

10.

Seguna la clasicacion de los petroleos de acuerdo al

contenido de azufre esta dividido en:

a) Petroleo de refineria y petroleo de boca de pozo

b) Petroleo con bajo contenido de azufre y petroleo

con alto contenido de azufre

c) Petrleo dulce y petrleo amargo

11.

Cual es la definicion de la dencidad como

propiedad del petrleo

12

La densidad con que instrumento es medido

a) Con hidrmetros

b) Con termmetros

c) Con termocuplas


53

13Explicar sobre la norma ASTM D-1298 a grandes

rangos

14

El coeficiente de dilatacion puede definirse como:

a) El aumento de volumen cuando disminuye la

presin

b) La disminucin del volumen cuando disminuye la

temperatura en un grado kelvin

c) El aumento del volumen cuando aumenta la

temperatura en un grado centgrado

15

El coeficiente de dilatacion depende de:

a) El tipo de gas y corte

b) El tipo de petrleo y corte

c) El tipo de parafina y corte

16 Qu es una destilacin?

17

Que es un OVERLAP

a) Es una operacin de perforacion

b) Es una superposicin de curvas de destilacin de

productos continuos

c) Es un vacio entre curvas de destilacin de

productos continuos

18

Las curvas de destilacion se dividen en:

a) Curvas ASTM y curvas de punto de burbuja

b) Curvas de punto de rocio y curvas de punto de

burbuja

c) Curvas ASTM, TBP y Flash


54

19

La norma ASTM D-1160 se la realiza a.

a) Presin atmosfrica

b) Presiones menores a la atmosfrica

c) Presiones mayores a la atmosffica

20En que se diferencian la norma ASTM-86 y la

norma ASTM D-1160?

21Cuales son las caractersticas de un curva de

destilacin Flash?

22

La temperatura en el balon de una destilacion TBP

no debe exder el valor de

a) 200 C

b) 380 K

c) 380 C

23Cuales son las caracterstia de una curva de

destilacin TBP?

24

Segn el factor de caraterizacion el valor de 10

corresponde a la base

a) Aromtica

b) Naftnico

c) Mixta

25

El factor de caracterizacion nos sirve para

a) Estimar la composicin del gas

b) Estimar la composicin de las parafinas

c) Estimar la composicion del petroleo y fracciones


55

IV. ANEXOS

Noticias

YPFB dispone de un

crdito que el BCB an no

entreg

Aunque todava no se aprob el Presupuesto General de la Nacin (PGN) 2009, Yacimientos Petrolferos Fiscales Bolivianos (YPFB) ya dispuso los 1.000 millones de dlares de crdito que podra recibir del Banco Central de Bolivia (BCB) para ejecutar inversiones el prximo ao en exploracin y perforacin, en equipos y logstica, en refineras e industrializacin y en recuperacin de pozos. As lo refleja el documento Con Energa Propia de YPFB, al que tuvo acceso La Razn, y que presenta el proyecto de inversiones del 2009 de la estatal petrolera. El 36 por ciento (363 millones de dlares) est destinado a la ampliacin y construccin de refineras y a las obras de las plantas de separacin de lquidos del gas. Otro 36 por ciento (360 millones de dlares) a exploracin y perforacin. El 15 por ciento (152 millones de dlares) est destinado a los equipos de perforacin y a la instalacin de sistema Scada. Y el 11 por ciento (125 millones de dlares) a la intervencin y recuperacin secundaria de pozos en los campos de Villamontes, Buenavista, Camiri y Camatindi.

Diciembre, 2008 (Revisar separata de Inversiones 2009, adjunta en el CD)


56

Mapa Mental


60

CAPITULO 3

Refinacin E industrializacin

en bolivia


61


62

REFINACIN E INDUSTRIALIZACIN EN BOLIVIA

I. PARTE TEORICA

3.1 Gas Natural/Crudo

3.1.1 Gas Natural

Son los hidrocarburos, con predominio de metano, que en condiciones normalizadas de presin y temperatura se presentan en la naturaleza en estado gaseoso segn la Ley 3058.

3.1.2 Riqueza

Volumen de GLP expresado en Bbl, contenidos en 1 MMPC de gas natural

En conclucin la riqueza es la cantidad de GLP que contiene el gas natural esto puede ser verificado por la cantidad de propano, iso butano y normal butano presentes en el gas natural y representada por la siguiente frmula:

R =654.393 %C3 + 777.578 %iC4 + 750.379 %nC4

100 =

Bbl

MMPC

Gas Pobre o Gas Seco: Gas con relativamente pocos hidrocarburos diferentes al metano. Gas Rico: Gas con metano predominante pero con una proporcin relativamente alta de

otros hidrocarburos. Muchos de estos hidrocarburos normalmente se separan como lquidos de gas natural.

3.1.3 Petrleo

Los hidrocarburos que en condiciones normalizadas de temperatura y presin se presentan en estado lquido, as como la gasolina natural y los hidrocarburos lquidos que se obtienen en los procesos de separacin del gas segn la Ley 3058.


63

Por Empresas:

Por departamentos:


64

3.2 Plantas de proceso

Se llama planta de proceso al lugar en el que se desarrollan diversas operaciones industriales, entre ellas operaciones unitarias, con el fin de transformar, adecuar o tratar alguna materia prima en particular a fin de obtener productos de mayor valor agregado.

Todas las plantas de proceso requieren para operar, adems de equipos sofisticados, instrumentos en general, materia prima y recurso humano; recursos energticos, agua, e insumos.

Los profesionales que operan los diversos equipos y que forman parte de las lneas de mando en una planta de procesos a menudo son ingenieros y tcnicos con conocimientos en determinados tipos de procesos.

3.2.1 Plantas de Proceso en Bolivia

Existen 6 plantas de proceso en Bolivia y estas son:

Planta de Rio Grande

Planta de Kanata

Planta de Carrasco

Planta de Vuelta Grande

Planta de Paloma

Planta de Colpa


65

3.2.2 Planta de Rio Grande

ANDINA

- Ubicacin: Santa Cruz

- Capacidad: 180 MMPCD

CARACTERSTICAS

- Alimentacin GASYRG

- Nominacin gas de exportacin

- Empobrecimiento del gas de alimentacin

N2 0.906

CO2 1.140

C1 86.529

C2 7.944

C3 2.244

IC4 0.293

NC4 0.500

IC5 0.144

NC5 0.127

C6 0.107

C7+ 0.068

COMPONENTES DE LA CARGA

QUE ENTRAN A LA PLANTA

Su riqueza es de 20.7 Bbl/MMPC


66

3.2.3 Planta de Kanata

CHACO

- Ubicacin: Cochabamba-Santa Cruz


CARACTERCTICAS

- Inicio operaciones: Octubre de 2005 (Joule Tompson)

- Ingreso Kanata Norte Foot Wall

- Alimentacion compartda con Carrrasco

N2 0.617

CO2 0.393

C1 88.341

C2 6.279

C3 2.498

IC4 0.319

NC4 0.705

IC5 0.223

NC5 0.256

C6 0.203

C7+ 0.168





67

3.2.4 Planta de Carrasco

CHACO


- Capacidad: 50MMPCD

CARACTERCTICAS

- Bulo Bulo

- Alimentacion compartida con Kanata

N2 0.617

CO2 0.393

C1 88.341

C2 6.279

C3 2.498

IC4 0.319

NC4 0.705

IC5 0.223

NC5 0.256

C6 0.203

C7+ 0.168





68

3.2.5 Planta de Vuelta Grande

En la actualidad en el campo Vuelta Grande, provincia Luis Calvo de Chuquisaca, hay 32 pozos productores. A diario se extraen 520 barriles de petrleo, 85 millones de pies cbicos de gas, 670 barriles de gasolina y 330 metros cbicos de gas licuado de petrleo (GLP).

Inicialmente, las reservas probadas de gas natural estaban calculadas en 0,6 trillones de pies cbicos. En 1989 entr en funcionamiento la planta criognica de procesamiento de gas Vuelta Grande.

CHACO



CARACTERSTICAS

- Empobrecimento del gas de alimentacin

- Gas de re-inyeccin

N2 1.707

CO2 0.064

C1 85.247

C2 8.707

C3 2.458

IC4 0.315

NC4 0.691

IC5 0.221

NC5 0.225

C6 0.208

C7+ 0.157





69

3.2.6 Planta de Paloma

REPSOL YPF



CARACTERSTICAS

- Empobrecimiento de gas de alimentacin

- Problemas en cifras moleculares

- Problemas de nominacin gas de Exportacin

N2 1.354

CO2 0.126

C1 83.705

C2 9.496

C3 2.850

IC4 0.350

NC4 0.909

IC5 0.260

NC5 0.341

C6 0.520

C7+ 0.000





70

3.2.7 Planta de Colpa

PETROBRAS ENERGIA (PESA)



CARACTERSTICAS

- Campos con alta riqueza en licuables

- Bajos rendimientos (extraccin primaria)

N2 0.962

CO2 0.326

C1 85.115

C2 8.115

C3 2.870

IC4 0.602

NC4 0.943

IC5 0.409

NC5 0.251

C6 0.269

C7+ 0.137





71

3.2.8 Resumen

PLANTA DE PROCESO RIQUEZA (Bbl GLP/MMPC)

Planta Rio Grande 20.7

Planta Kanata 24.1

Planta Carrrasco 24.1

Planta Vuenta Grande 23.7

Planta Paloma 28.2

Planta Colpa 30.5

TABLA DE LAS RIQUEZAS DE LAS PLANTAS DE PROCESO

PLANTA DE PROCESO EMPRESA

OPERADORA

CAPACIDAD GAS

(MMPCD)

PRODUCCION GLP

(TND)

Planta Rio Grande Andina 180 250

Planta Kanata Chaco 50 93

Planta Carrrasco Chaco 75 110

Planta Vuenta Grande Chaco 100 148

Planta Paloma Repsol YPF 40 97

Planta Colpa Pesa 50 31

495 730TOTAL PLANTAS

3.3 Refineras en Bolivia

En el pas existen cinco refineras, Gualberto Villarroel, Guillermo Elder que son del Estado boliviano; Oro Negro, Reficruz y Parapet, son empresas privadas. En el marco de las disposiciones vigentes, Oro Negro, Reficruz y Parapet, van a ser refineras prestadoras de servicios a favor de Yacimientos Petrolferos Fiscales Bolivianos.

Actualmente, se producen 45 mil barriles de petrleo/da. Gualberto Villarroel tiene capacidad de ampliar incorporando 12.500 barriles da; la Guillermo Elder, tambin tiene capacidad de ampliacin incorporando cinco mil barriles de petrleo/da.


72

3.3.1 Refinera Gualberto Villarroel

YPFB REFINACION S.A.

- Ubicacin: Valle Hermoso-Cochabamba

- Capacidad: 25500 BPD

UNIDADES

- Planta Carburantes

- Planta Lubricantes

- Servicios Tcnicos

PPRODUCTOS PRINCIPALES

- GLP

- GE, GP, AVGAS

- JF, KE, DO, FO

PRODUCTOS SECUNDARIOS

- Lubricantes

- Grasas Lubricantes

- Parafinas y Asfaltos

- Crudo Reconstituido (RECON C)


73

La Refinera Gualberto Villarroel se encuentra ubicada en la zona de Valle Hermoso de Cochabamba. Su produccin de carburantes est destinada fundamentalmente al abastecimiento de los departamentos de La Paz, Cochabamba, Oruro, Beni y Pando. Su creacin data de 1949, ao en que se inici la construccin de la primera planta de destilacin de crudo con una capacidad de 6.500 barriles por da (BPD). Cuatro aos despus, en 1953, comenz la construccin de la planta de lubricantes que, tras el inicio de operaciones a cargo de Petrobras, fue modernizada con una inversin de $us 1,7 millones en equipos e infraestructura, que en la actualidad permiten la produccin de 12 diferentes formulaciones. En 1979 se puso en marcha un programa que otorgara a esta refinera una mayor capacidad de produccin y una nueva planta para el procesamiento de lubricantes. La refinera produce gasolina especial, gasolina premium y gasolina de aviacin. Tambin estn el jet fuel, diesel oil, fuel oil, querosn y gas licuado. La planta de carburantes tiene una capacidad actual de 27.500 BPD.


74

3.3.2 Refinera Guillermo Elder Bell

YPFB REFINACION S.A.

- Ubicacin: Palmasola-Santa Cruz


UNIDADES

- Planta Carburantes

- Servicios Tcnicos

PRODUCTOS PRINCIPALES

- GLP

- GE, GP, AVGAS

- JF, KE, DO, FO


- Crudo Reconstituido (RECON B)


75

La Guillermo Elder Bell, cuyo nombre le debe al pionero de la industria petrolera en Bolivia, est ubicada a 12 kilmetros al sur de Santa Cruz de la Sierra. La construccin de este complejo de refinacin comenz en 1975 y en su primera etapa de operaciones (1978) tena una capacidad nominal de produccin de 15.000 barriles por da (BPD), que despus fue ampliada a 20.000 BPD en 1993. El 1 de diciembre de 1999, en el marco de la poltica de privatizacin del gobierno de Bolivia, se firm el contrato de transferencia de las refineras Gualberto Villarroel y Guillermo Elder Bell con la sociedad entre Petrobras y la empresa argentina Prez Companc, crendose la Empresa Boliviana de Refinacin S.A.


76

3.3.3 Refinera Oro Negro

ORO NEGRO S.A.

- Ubicacin: Campo La Pea- Santa Cruz


UNIDADES

- Unidad de destilado Primario

- Unidad de Recuperacin Cataltica

- Servicios Tcnicos


- GLP

- GE

- DO


- Crudo reconstituido (RECON)

- Crudo Reducido

- Gasolina Blanca


77

Los cambios ocurridos en la Economa Nacional en los aos 2000-2001, principalmente en el sector de Hidrocarburos y la necesidad de atender la demanda de Diesel de la regin fueron la base fundamental para que el Grupo Empresarial Equipetrol tomara la importante decisin de apostar nuevamente por el pas. De ah nace la Refinera Oro Negro, cuya principal actividad es la produccin de Diesel Oil. El Proyecto tuvo una inversin de US$ 5,000,000.- en maquinaria, equipos e instalaciones y US$ 1,500,000.- en capital de trabajo. Cabe destacar que toda la ingeniera bsica y de detalle, la construccin y puesta en marcha se desarroll con personal boliviano altamente capacitado, cumpliendo con estrictas normas de seguridad y control de calidad y la proteccin total al medio ambiente.


78

Las instalaciones de la Refinera Oro Negro se encuentran ubicadas a 30 Km de la ciudad de Santa Cruz de la Sierra, en la localidad de Tundy, campo La Pea. Esta ubicacin es considerada estratgica para atender el mercado de Diesel en el sector Oriental de Bolivia. El complejo refinero ocupa 6 de las 18 hectreas que componen el terreno. La disposicin de todos los equipos ha sido cuidadosamente pensada y colocada para en un futuro facilitar una ampliacin del complejo refinero. La refinera cuenta con un avanzado sistema de control y automatizacin que le permiten operar en forma eficiente.

Productos

La Refinera Oro Negro obtiene su materia prima de los distintos productores del rubro. La planta tiene una capacidad nominal para procesar 2,000 BDP (Barriles por da) de petrleo crudo y una capacidad de almacenamiento total de 24,000 Barriles. Sin embargo en la actualidad la planta procesa alrededor de 1,400 PBD, debido principalmente a la calidad del crudo que se procesa y a las limitaciones en la venta de Nafta y Crudo Residual.

Los productos que obtiene Refinera Oro Negro S.A. de la refinacin del Crudo son:

Diesel Oil, aproximadamente el 50% de nuestra produccin.

Nafta, 30% de la produccin aproximadamente.

Crudo Residual, 15% de la produccin.

La refinera cuenta con dos ductos menores de transporte de hidrocarburos, uno de Gas y otro de Crudo. Ambos ductos estn situados en las instalaciones de la Refinera Oro Negro S.A. Las caractersticas de los ductos son las siguientes:

Gasoducto: Este gasoducto tiene una longitud de aproximadamente 260 metros y un dimetro nominal de 2.

Capacidad Mxima instalada: 500 MPCSD Tarifa por servicios: 0.2680 USD/MPC

Oleoducto Este oleoducto tiene una longitud de aproximadamente 260 metros y un dimetro nominal de 3.

Capacidad Mxima instalada: 2000 BPD Tarifa por servicios: 0.1129 USD/BBL


79

3.3.4 Refinera Santa Cruz

REFICRUZ

- Ubicacin: Campo La Pea-Santa Cruz


UNIDADES

- Unidad de destilacin Primaria

- Servicios Tcnicos


- DO


- Crudo Reconstituido (RECON)

- Crudo Reducido

- Gasolina Blanca


80


81

3.3.5 Refinera Parapeti

PARAPETI S.A.

- Ubicacin: Hacienda La Cabaa-Santa Cruz

- Capacidad: 90 BPD

UNIDADES

- Unidad de Destilacion Primaria

- Servicios Tcnicos


- DO


- Gasolina Blanca


82

3.3.6 Resumen

REFINERIA PROCESADO (BPD)

Gualberto Villarroel 25500

Guillermo Elder Bell 18500

Oro Negro 3600

Santa Cruz 1500

Parapeti 90

TOTAL 49190

51,84%37,61%

7,32%3,05% 0,18%

TOTAL PROCESADO

RGP

RGEB

RON

RSCZ

RPRP


83

II. PARTE PRCTICA

Ejercicio 1

Demostrar:

R =654.393 %C3 + 777.578 %iC4 + 750.379 %nC4

100 =

Bbl

MMPC

Solucin

1. Datos

%C3

%iC4

%nC4

2. La Fraccin Molar Sera:

3 =%3100

4 =%4100

4 =%4100

3. Calculamos los moles totales del gas natural en 1 MMPC = 1*106 [ft3] a condiciones estndar P = 14.7 PSIa, T = 60 F, utilizando la ecuacin de estado, y despejando n:

=

=14.7 1 1063

10.73 3

60 + 459.6

= 2636.2705[ ]

4. Multiplicamos el nmero total de moles por la fraccin molar de cada componente

3 =2636.2705%3

100

4 =2636.2705%4

100

4 =2636.2705%4

100


84

5. Hallamos la masa de cada componente m=nM: (MC3=44.1, MC4=58.1)

3 =116259.5291%3

100

4 =153167.3161%4

100

4 =153167.3161%4

100

6. Calculamos volmenes de cada fraccin despus de asegurar que est en estado lquido,

es decir P=150PSIa, T=60C (3 = 4.23

, 4 = 4.69

, 3

4= 4.86

, ):

3 =27848.5223%3

100

4 =32658.2764%4

100

4 =31515.9087%4

100

7. Convirtiendo unidades de gal a bbl:

3 =654.393%3

100

4 =777.578%4

100

4 =750.379%4

100

8. Finalmente sumamos , y tenemos demostrado:

R =654.393 %C3 + 777.578 %iC4 + 750.379 %nC4

100 =

Bbl

MMPC


85

Ejercicio 2

Calcular a) la riqueza del gas de alimentacin de la siguiente mezcla

COMPONENTES GAS NORTE (A) GAS LSC-RGD (B) GAS RGD (C)

N2 1.088 0.754 1.420

CO2 0.874 0.121 0.194

C1 88.829 89.230 89.520

C2 6.265 5.244 5.376

C3 1.989 2.644 2.006

IC4 0.258 0.284 0.235

NC4 0.439 0.809 0.591

IC5 0.098 0.207 0.160

NC5 0.075 0.251 0.188

C6 0.052 0.217 0.161

C7+ 0.033 0.239 0.149

TOTAL 100% 100% 100%

Solucin

1. Calcularemos la riqueza de cada corriente con la siguiente ecuacin:

R =654.393 %C3 + 777.578 %iC4 + 750.379 %nC4

100 =

Bbl

MMPC

RA =654.393 1.989 + 777.578 0.258 + 750.379 0.439

100= 18.32

Bbl

MMPC

RB =654.393 2.644 + 777.578 0.284 + 750.379 0.809

100= 25.58

Bbl

MMPC

RC =654.393 2.006 + 777.578 0.235 + 750.379 0.591

100= 19.39

Bbl

MMPC

2. Calcularemos el caudal total de las tres corrientes

QT = QA +QB + QC = MMPCD

QT = 52.700 + 17.100 + 108.500

QT = 178.3 MMPCD


86

3. Calculamos la riqueza de la mezcla con la siguiente relacin:

RM = RAQAQT

+ RBQBQT

+ RCQCQT

RM = 18.3252.70

178.3+ 25.58

17.10

178.3+ 19.39

108.50

178.3

RM = 19.67 Bbl GLP/MMPC


87

III. PARTE EVALUATIVA

Nombre: _________________________________________________________

Fecha: __/__/__


1.

Que componente tiene en mayor proporcion el gas

natural a) Metano

b) Butano c) Propano

2.

Cuantas plantas de proceso existen en Bolivia

a) 7

b) 6

c) 5

3.

Cuantas refinerias existen en Bolivia

a) 7

b) 6

c) 5

4.

Cuanto es en total los BPD que procesan las

refinerias en Bolivia a) 50000

b) 49190

c) 60000

5.

Cual es la refineria que procesa mas petrleo por

da (25500 BPD)

a) Gualberto Villarroel

b) Oro Negro

c) Parapeti


88

6.

Que unidades tiene tiene la refineria Parapeti

a) Planta carburantes, Servicios tcnicos

b) Servicios tcnicos, unidad de destilacin

primaria, unidad de recuperacin cataltica

c) Servicios tcnicos, Unidad de destilacin primaria

7.

Cual es la empresa operadora en la planta de Ro

Grande

a) Andina

b) Reficruz

c) Repsol YPF

8.

Cuanto es la capacidad de la planta Paloma por da

a) 1000 MMPCD

b) 700 MMPCD

c) 40MMPCD

9.

Cual es el departamento con mayor produccin de

hidrocarburos

a) Santa Cruz

b) Tarija

c) Bermejo

10.

La riqueza de un gas esta determinado por los

siguientes componentes

a) Metano, butano, iso-butano

b) Propano, iso-butano, normal-butano

c) Metano, iso-butano, norma-butano

11.

Cuanto es la produccuion de GLP en las plantas de

proceso

a) 450 TND

b) 800 TND

c) 730 TND

12

Una de las caractersticas de la Planta Ro Grande

es:

a) Nominacin Gas de Exportacin (+/-)

b) Ingreso Kanata Norte

c) Alimentacin compartida con CRC


89

13

Los productos principales de la Refinera Parapet

son:

a) DO

b) GE

c) GLP

14

Cules son las unidades de la Refinera Gualberto

Villarroel?

a) Plantas Carburantes y Servicios Tcnicos

b) Plantas Carburantes, Plantas lubricantes y

Servicios Tcnicos

c) Plantas Lubricantes y Servicios Tcnicos

15

Dnde est ubicada la Planta Kanata?

a) Santa Cruz

b) Cochabamba

c) Cochabamba Santa Cruz

16

Esta Planta tiene una capacidad mnima:

a) Planta Vuelta Grande

b) Planta de Paloma

c) Planta de Carrasco

17En que se diferencia el recon y el crudo recontitudo

o son iguales?

18

Cuales son los productos principales de la refineria

Gualberto Elder Bell

a) Recon, DO, GLP

b) GLP, AVGAS, GP, KE, DO

c) GLP, AVGAS, FO, JF, GP, KE, DO

19

Cuales son los productos secunadarios de la

refineria Oro Negro

a) DO, GE, GLP

b) Recon, crudo reducido, gasolina blanca.

c) DO, AVGAS, RECON, gasolina blanca


90

20 Defina que es Refineria?

21 Defina que es una Planta de Proceso?

22

Cual es el valor de la riqueza de la planta carrasco

a) 24,1 b) 35,3

c) 20,1

23 Defina que es crudo reducido?

24

La empresa que opera la planta de Ro Grande es

a) Andina b) Pesa

c) Reficruz

25 Defina que es gasolina blanca y de donde provine?


91

IV. ANEXOS

Noticias

La produccin, venta y uso del crudo reconstituido en el pas

Junio, 2008


92

Mapa Mental


96

CAPITULO 4

CARBURANTES

PARTE 1


97


98

CARBURANTES (PARTE 1)

I. Parte Terica

RESUMEN

Hidrocarburo

Cada uno de los compuestos qumicos (slido, lquido o gas) resultantes de la combinacin del

carbono con el hidrgeno. (por ej.: carbn, crudo y gas natural).

Petrleo

Los hidrocarburos que en condiciones normalizadas de temperatura y presin se presentan en

estado lquido.

Clasificacin

Composicin: parafnicos, olefnicos, naftenicos,

aromticos.

Densidad: ligeros, pesados

Contenido de Azufre: dulces, agrios

Productos refinados de hidrocarburos

Son los productos denominados carburantes, combustibles, lubricantes, grasas, parafinas, asfaltos,

solventes, GLP y los sub-productos y productos intermedios que se obtienen de los procesos de

Refinacin del Petrleo.

Licuables del gas natural

Hidrocarburos que en las Plantas de Extraccin pasan al estado lquido. Propano y butano

(componentes del GLP) y pentanos y superiores (componentes de la Gasolina Natural).

Destilacin

Es un proceso de separacin fsica basado en la diferencia de volatilidad de los distintos

componentes de una mezcla o solucin. El objetivo es separar los diferentes componentes con

base en las diferencias entre sus puntos de ebullicin.

Fenmenos que ocurren en la destilacin de productos petroleros

Solapamiento (OVERLAP) Superposicin de curvas de destilacin de productos contiguos.

Brecha (GAP) Vaco entre curvas de destilacin de productos contiguos

Dependen del tipo de destilacin y de la eficiencia de la separacin.


99

Capacidad de Gas y Produccin de GLP en Plantas de Proceso

EMPRESA CAPACIDAD PRODUCCION

OPERADORA GAS (MMPCD) GLP (TND)

Planta Ro Grande Andina 180 250

Planta Kanata Chaco 50 93

Planta Carrasco Chaco 75 110

Planta Vuelta Grande Chaco 100 148

Planta Paloma Repsol YPF 40 97

Planta Colpa Pesa 50 31

TOTAL PLANTAS 495 730

PLANTA DE PROCESO

Procesado en Refineras

PROCESADO

(BPD)

Gualberto Villarroel 25500

Guillermo Elder Bell 18500

Oro Negro 3600

Santa Cruz 1500

Parapeti 90

TOTAL PLANTAS 49190

REFINERIA

Produccin 49200 BPD

Procesado 49190 BPD

Exportacin Ninguna

Planta Ro

Grande, 250, 34%

Planta Kanata, 93, 13%

Planta Carrasco, 110, 15%

Planta Vuelta

Grande, 148, 20%

Planta Paloma, 97, 14%

Planta Colpa, 31, 4%

Produccin GLP (TND)

Planta Ro Grande

Planta Kanata

Planta Carrasco

Planta Vuelta Grande

Planta Paloma

Planta Colpa

Gualberto Villarroel,

25500, 52%

Guillermo Elder Bell,

18500, 38%

Oro Negro, 3600, 7%

Santa Cruz, 1500, 3%

Parapeti, 90, 0%

Procesado en Refinerias BPDGualberto Villarroel

Guillermo Elder Bell

Oro Negro

Santa Cruz

Parapeti


100

4.1.1 Introduccin

Se entiende como carburantes a la mezcla de hidrocarburos que se emplea en los motores de

explosin y de combustin interna, y se entiende como el combustible lquido generalmente

gasolina o gasleo, utilizado en los motores de combustin interna o de explosin. Este carburante

es obtenido por destilacin fraccionada del petrleo crudo. En un motor de cuatro tiempos, el

carburante y los gases de combustin entran y salen del cilindro por medio de un sistema de

vlvulas. El momento de la ignicin del carburante es controlado por el distribuidor que dirige una

corriente elctrica a cada uno de los cilindros. Esta corriente produce una chispa en las bujas que

inflama el carburante.

4.1.2 Evaluacin del petrleo

Se conoce como evaluacin del petrleo, a las tcnicas utilizadas para determinar la calidad y

posibilidades de procesamiento de los petrleos disponibles.

Todas las tcnicas de evaluacin deben permitir considerar las ecuaciones econmicas entre el

costo del petrleo las calidades y cantidades de productos que el mercado a satisfacer pueda

requerir.

La cantidad potencial de subproductos de destilacin directa, se determina por tcnicas de

fraccionamiento de laboratorio, las mismas que deben estar normalizadas para ser reproducibles.

4.1.3 Bureau of Mines

Tcnica que determina la BASE del petrleo.

El conocimiento de la BASE permite estimar un nmero de propiedades, reconociendo que son

solo aproximaciones con una banda ancha de variaciones.

Mtodo Bureau produce una destilacin fraccionada normalizada a presin atmosfrica, y otra a

presin reducida (sobre el mismo material remanente). Se obtiene cortes de 25 en 25 C.

La destilacin atmosfrica termina en 275 C y la de vacio a 300 C.

0255075

100125150175200225250

0 20 40 60 80 100

Destilacin Atmosferica


101

Ej.

FRACCION TIPO 1: 250 275 C (482 527 F)

FRACCION TIPO 2: 275 300 C (527 572 F), 40 mmHg

Destilacin Destilacin Fraccin Fraccin

Atmosferica al Vacio Tipo 1 Tipo 2

Parafinica Parafinica < 0,825


102

4.1.4 Procedimientos

Procedimientos de separacin, son procedimientos que dividen la carga en fracciones

ms simples o ms estrechas.

Procedimientos de transformacin, son procedimientos que generan nuevos compuestos,

con caractersticas apropiadas a la utilizacin del producto.

Procedimientos de acabado, son procedimientos que eliminan (normalmente por

hidrogenacin) los compuestos indeseables.

Procedimientos de proteccin del medio ambientes, son procedimientos que tratan los

gases de refinera (fuel gas), humos y aguas residuales.

OPERACIONES: Procedimientos que no producen cambios moleculares como resultado de su

aplicacin.

PROCESOS: Procedimientos con alteraciones de carcter qumico en las molculas de los

hidrocarburos involucrados.


103

Por lo tanto, entendemos por refinacin del petrleo a todos los procesos y operaciones que

son necesarias para lograr, en forma econmica y con una tecnologa que permita una calidad

aceptable de productos.

Los principales procedimientos de separacin (OPERACIONES), son:

Destilacin, es la

operacin de separar,

mediante

vaporizacin y

recondensacin, los

diferentes

componentes

lquidos o licuados de

una mezcla,

aprovechando los

diferentes puntos de

ebullicin

(temperaturas de

ebullicin) de cada

una de las sustancias

a separar.


104

Extraccin (solventes), es un procedimiento de separacin de una sustancia que puede

disolverse en dos disolventes no miscibles entre s, con distinto grado de solubilidad y que

estn en contacto a travs de una interfase.

Absorcin, es la operacin unitaria que consiste

en la separacin de uno o ms componentes de

una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente

lquido con el cual forma solucin (un soluto A, o

varios solutos, se absorben de la fase gaseosa y

pasan a la lquida).

Cristalizacin, es el proceso por el cual se forma un slido cristalino, ya sea a partir de un

gas, un lquido o una disolucin. La cristalizacin es un proceso que se emplea en qumica

con bastante frecuencia para purificar una sustancia slida.

Adsorcin, es un proceso por el cual tomos, iones o molculas son

atrapadas o retenidas en la superficie de un material, en

contraposicin a la absorcin, que es un fenmeno de volumen.

Tambin se puede entender como la acumulacin en una

determinada superficie interfacial entre dos fases. El resultado es la

formacin de una pelcula lquida o gaseosa en la superficie de un

cuerpo slido o lquido.


105

4.2 TOPPING Y VACIO

En las unidades de Topping, el objetivo es obtener combustibles terminados y cortes de

hidrocarburos que sern procesados en otras unidades, para convertirlos en combustibles ms

valiosos.

En las unidades de Vaco, solo se produce cortes intermedios que son carga de unidades de

conversin, las cuales son transformadas en productos de mayor valor y de fcil comercializacin.

4.2.1 Fundamentos de la Operacin

La destilacin del crudo, se basa en la transferencia de masa entre las fases lquido - vapor de una

mezcla de hidrocarburos. La destilacin permite la separacin de los componentes de una mezcla

de hidrocarburos, como lo es el petrleo, en funcin de sus temperaturas de ebullicin.

Para que se produzca la "separacin o fraccionamiento" de los cortes, se debe alcanzar el

equilibrio entre las fases lquido-vapor, el cual depende principalmente de los parmetros

termodinmicos, presin y temperatura del sistema. Las unidades se disean para que se

produzcan estos equilibrios en forma controlada y durante el tiempo necesario para obtener los

combustibles especificados.

Bsicamente el proceso consiste en vaporizar los hidrocarburos del crudo y luego condensarlos en

cortes definidos. Modificando fundamentalmente la temperatura, a lo largo de la columna

fraccionadora. La vaporizacin o fase vapor se produce en el horno y zona de carga de la columna

fraccionadora. En el Horno se transfiere la energa trmica necesaria para producir el cambio de

fase y en la Zona de Carga se disminuye la presin del sistema, producindose el flash de la carga,

obtenindose la vaporizacin definitiva.

La fase liquida se logra con reflujos o reciclo de hidrocarburos retornados a la torre. Estos reflujos

son corrientes liquidas de hidrocarburos que se enfran por intercambio con crudo o fluidos

refrigerantes. La funcin u objetivo principal de estos, es eliminar o disipar en forma controlada la

energa cedida a los hidrocarburos en el horno, de esta manera se enfra y condensa la carga

vaporizada, en cortes o fracciones de hidrocarburos especficas, obtenindose los combustibles

correspondientes.

La columna posee bandejas o platos donde se produce el equilibrio entre los vapores que

ascienden y los lquidos descendentes. En puntos o alturas exactamente calculadas existen platos

colectores desde lo que se extraen los combustibles destilados.

La diferencia fundamental entre las unidades de Tpping y Vaco es la presin de trabajo. El

Topping opera con presiones tpicas de 1 Kg/cm2 (manomtrica), mientras que en el Vaco trabaja

con presiones absolutas de 20 mm de mercurio. Esto permite destilar hidrocarburos de alto peso

molecular que se descompondran o craquearan trmicamente, si las condiciones operativas

normales del Topping fuesen sobrepasadas.


106

4.2.2 Variables de la Operacin

Los paramentos termodinmicos que gobiernan la destilacin son la temperatura y presin del

sistema, por tal motivo consideramos como variables del proceso todas aquellas que puedan

afectar el equilibrio entre las fases vapor-liquido.

Temperatura de transferencia. Esta es la mxima temperatura a la que se eleva el crudo

para vaporizarlo, el rendimiento en destilados depende de esta variable.

Presin de trabajo. Es la presin a la cual se produce la operacin. Si bien afecta

directamente el equilibrio liquido-vapor, generalmente se trabaja a la menor presin

posible, y por ende no se varia frecuentemente.

Temperatura de cabeza. Es la temperatura en la zona superior de la columna

fraccionadora, se controla con el reflujo de cabeza, este reflujo es la fuente fra que genera

la corriente de lquidos que se contactan con los vapores, producindose los equilibrios

liquido-vapor.

Temperatura del corte. Es la temperatura a la cual se realiza la extraccin lateral de un

combustible. Esta temperatura es controlada con el reflujo de cabeza y reflujos

circulantes. Estos ltimos tienen un efecto semejante que el reflujo de cabeza y adems

precalientan el crudo, recuperando energa.

Inyeccin de vapor. El vapor o (incondensables ) en las fraccionadoras disminuye la

presin parcial de los hidrocarburos, estableciendo nuevos equilibrios vapor-liquidos,

favoreciendo la vaporizacin de los componentes mas voltiles. Esto se aplica en la

columna fraccionadora principal como en los strippers de los cortes laterales.

4.2.3 Destilacin Primaria

Tambin llamado Topping o destilacin atmosfrica. Es el primer tratamiento a que se somete el

crudo, realizado a presin atmosfrica. El crudo se destila en diferentes fracciones. Los principales

productos son:

Gases de Refinera

Gas Licuado de Petrleo

Naftas ligera (se enva como carga a

isomerizacin donde se mejora RON)

Nafta pesada (se enva como carga a

Hidroterminado para eliminan

contaminantes y venenos)

Querosenos, Combustibles de aviacin

Gasleos

Fuelleos pesados


107

4.2.4 Impurezas y tratamientos

El crudo antes de ser fraccionado, debe ser acondicionado y preparado debidamente para lograr

una operacin eficiente. El petrleo desgasificado que se recibe en las Refineras, contiene

impurezas que son perjudiciales para los equipos, productos y procesos. Las impurezas son:

Sales, fundamentalmente cloruros de sodio, calcio y magnesio, presente en el agua de formacin que tiene el crudo, estas sales en las condiciones del proceso se hidrolizan formando cido clorhdrico, que es altamente corrosivo y por ende sumamente perjudicial para los equipos.

xidos de hierro, productos de la corrosin de los equipos y medios de transporte del crudo desde yacimiento, que afectan los coeficientes de ensuciamiento de equipos, calidades de productos y catalizadores.

Arcilla, arena, slidos en general, provenientes de la formacin productora y lodos de perforacin, estos perjudican fundamentalmente los coeficientes de ensuciamiento de los equipos y afectan la calidad de los productos residuales por alto contenido de cenizas.

Compuestos organometalicos, que afectan los catalizadores de unidades de conversin, desactivndolos.

Cristales de sal u xidos en suspensin, afectando tanto los productos como los

procesos catalticos, el caso de los compuestos de sodio es especficamente perjudicial

para los tubos de los hornos, ya que catalizan la formacin de carbn, reduciendo la vida

til del horno por disminucin del coeficiente de transferencia de calor.

Para evitar o minimizar los efectos perniciosos de estas impurezas se realizan fundamentalmente

tres tratamientos:

Decantacin en Tanques, el tratamiento en tanque, consiste en decantar el agua libre que tenga el crudo por gravedad. Por tal motivo la temperatura del tanque es muy importante en

corregido temas

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