REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIN UNIVERSITARIA

Instituto Universitario de Tecnologa Dr. Federico Rivero PalacioDISEAR UNA PLANTA DE PRODUCCIN DE COQUE ACTIVADO, PARA SU UTILIZACIN COMO ABSORBENTE DE SUSTANCIAS INICAS EN DIVERSOS SECTORES INDUSTRIALES

Proyecto Trayecto 1 diagnstico y viabilidad

Profesores:

Integrantes:Mara Carla Picn

Katherine Atteuche

Manuel Caldeira

Isaac Rodrguez

Vanessa Echenagucia

Junior Quintero

Kerlismar Rodrguez

Evelin Narinesingh

Caracas, abril de 2012

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El coque petrolero es un slidocarbonosoderivado de las unidades de coquizacin en unarefinerade petrleo o de otros procesos decraqueo. Otros coques tradicionalmente han sido derivados del carbn. Este producto en grandes cantidades puede ser considerado como un contaminante y Venezuela produce alrededor de veinte mil toneladas (20.000ton) diarias de coque el cual es utilizado actualmente como combustible fsil en algunas industrias y tiene diversas aplicaciones en la metalurgia.

Segn El I.N.E (Instituto Nacional de Estadstica) el ao pasado se exportaron la cantidad de 8769.74 Kg brutos y 8473.34 Kg netos de coque petrolero. (Ver anexo 1)

En Venezuela la produccin de coque es demasiada, ya que proviene del proceso de refinacin petrolero, por eso el rea de produccin de metales y el sector industrial no cubre la cantidad de coque que se tiene ya que las 20.000 toneladas diarias equivalen aproximadamente a 7.300.000 toneladas anuales las cuales no se utilizan completamente. El coque en desuso es almacenado en altas cantidades , esto puede ser contaminante debido a que contiene azufre, produciendo as lixiviados que son lquidos que no pueden ser vertidos en el ambiente sin pasar previamente por un tratamiento adecuado que les restituya sus caractersticas no contaminantes al ambiente.

El alto ndice de produccin hacen del coque una materia prima bastante econmica debido a esto, se propone emplearlo en la produccin de coque activado, el cual es un gran absorbente de sustancias inicas como lo son algunos metales pesados, adems ste tiene caractersticas similares a las de un carbn activado. El carbn activado es exportado al pas en medianas cantidades. Segn el I.N.E (Instituto Nacional de Estadstica) se importaron 1.166,5289 toneladas de carbn activado en el 2011 a un costo de 2.512.591,36 FOB Bs. El carbn activado tiene diversos usos como absorbentes de lquidos y gases (Ver anexos 2 y 3). Debido a la gran cantidad de aplicaciones que tiene, el carbn activado se convierte en un producto indispensable para toda la nacin y por su costo planteamos sustituirlo por coque activado, ya que seria ms econmico porque no se importara en Venezuela. La propuesta se basa en utilizar ese coque contaminante luego de procesarlo, para poder reducir el impacto ambiental causado por este residuo que contiene metales pesados como lo es el azufre que es toxico y corrosivo para el ambiente, especficamente donde se encuentra ubicado. Adems se quiere producir coque activado para disminuir la importacin de carbn activado, ya que se tiene la materia prima principal que es el coque petrolero, y el carbn activado es costoso.VINCULACIN CON EL PROGRAMA NACIONAL DE FORMACIN EN PROCESOS QUMICOS El programa nacional de formacin en procesos qumicos, crea profesionales responsables, ticos con un enfoque a la sociedad, ya que este se basa en ayudar comunidades como: industriales, residenciales, etc. El profesional en procesos qumicos es aquel que se encarga de procesar la materia prima para llevar a cabo su transformacin a materia. Es por ello que esta propuesta se vincula con dicho programa, ya que beneficia a la comunidad industrial y al desarrollo endgeno sustituyendo materia importada y solventando el problema de contaminacin ambiental que implica el almacenamiento de coque, adems tambin se procesa el coque petrolero para luego transformarlo en coque activado. El coque de petrleo se puede activar mediante otros procesos ya sean fsicos o qumicos. En los fsicos se realizan a partir de suministro de calor a altas temperaturas bajo una atmsfera controlada. Criscione et al, (1991) y Grosso Cruzado (1997) plantean la activacin entre 150C y 400C para eliminar material voltil y posteriormente a 1000C en atmsfera inerte como precursora de la carbonizacin. Bansal et al; (1988) presenta la carbonizacin entre 800 y 1000C bajo una atmsfera de CO2 o CO. La activacin qumica es el proceso ms utilizado, un compuesto qumico agregado a la materia prima deshidrata los compuestos orgnicos presentes para luego en la carbonizacin el desarrollo del poro sea eficiente. Activacin qumica en la cual se puede emplear los siguientes compuestos: cido fosfrico (H3PO4), cloruro de zinc (ZnCl2), carbonato de Potasio (K2CO3), hidrxido de potasio (KOH), hidrxido de sodio (NaOH), cloruro de calcio (CaCl2), Cloruro de potasio (KCl), xido de calcio (CaO), Ca3(PO4)2 Cetina, hidrxido de calcio (CaOH), cido ntrico (HNO3) perxido de hidrgeno y cloruro de sodio (NaCl).

En conclusin, el coque petrolero es un contaminante, el cual se encuentra acumulado en grandes cantidades, perjudicando as a la zona en la que se almacena, ya que este no es utilizado. VINCULACION CON EL PLAN NACIONAL SIMN BOLIVAR La propuesta de proyecto se vincula con el Plan Nacional Simn Bolvar, ya que busca satisfacer las necesidades en el mbito industrial de nuestro pas. Actualmente se encuentran cantidades considerables de coque petrleo, por ello se quiere disear una planta de produccin de coque activado ya que este tiene caractersticas similares a las del carbn activado, para enriquecer la soberana de la nacin, por esta causa se sustituira el carbn activado por el coque activado nacional, colaborando con el proceso de diferentes productos, adems de que disminuira los costos de produccin al usar materia prima nacional, entre los lineamientos del Plan Nacional Simn Bolvar encontramos que se vincula con los siguientes:

Suprema felicidad social: se relaciona con este lineamiento por que, la produccin de coque activado beneficia a las comunidades industriales y a su vez al pas entero, brindando una serie de productos a un costo ms bajo y de mayor accesibilidad. Adems podemos llevar a cabo una transformacin social y econmica, basndonos en la produccin del coque activado, que aportar una mejor calidad de vida a las comunidades. Modelo productivo socialista: el carbn activado es un material necesario para todo el estado y al ser este importado, al producir coque activado, sabiendo que este posee caractersticas similares a las de un carbn activado, se estn sustituyendo las importaciones de carbn activado, adems de que estamos utilizando un agente contaminante del ambiente como lo es el coque. Por otra parte con la produccin del coque activado se busca el enriquecimiento de los desarrollos nacionales, que cubrirn las necesidades en el sector industrial, se intentar innovar en la ciencia tecnologa y a nivel socio econmico con este coque activado, adems impulsara a la sociedad proactiva y productivos a su mejora.

Desarrollo endgeno: la produccin de coque activado beneficia a este desarrollo ya que, el carbn activado no es un material de fcil acceso, al sustituirlo por el coque activado, se est impulsando todas las investigaciones en va de desarrollo.OBJETIVO GENERAL Disear una planta de produccin de coque activado, para su utilizacin como absorbente de sustancias inicas en diversos sectores industriales.ANEXOS1) Tabla de exportaciones de coque petrolero del ao 2011.

Periodo

2011

Medidas

ArancelPasKilogramos BrutosKilogramos NetosFOB Bs.FOB US$

Coques y semicoques de lignito o turbaTotal Seleccin1.184,871.036,67141.461,0032.898,00

BRASIL1.184,871.036,67141.461,0032.898,00

BREA Y COQUE DE BREA DE ALQUITRN DE HULLA O DE OTROS ALQUITRANES MINERALES.Total Seleccin3.200,003.200,0012.768,002.977,00

ARUBA3.200,008769.743.200,008473.3412.768,002.977,00

2) Uso de carbn activado para la absorcin de lquidos.FASE LIQUIDA

IndustriaDescripcinUso Tpico

Tratamiento de aguas potableLos carbones activados granulares (GAC) instalados en filtros de rpida gravedadEliminacin de contaminantes orgnicos disueltos y control de problemas del olor

BebidasEmbotelladasTratamiento de agua potable, esterilizacin con cloroEliminacin del cloro y adsorcin de contaminantes orgnicos disueltos

Elaboracin de la cervezaTratamiento de agua potableRemocin de los trihalometanos (THM)

Recuperacin del oroLa operacin del carbn como absorbenteLa recuperacin del oro disuelto en cianuro de sodio

PetroqumicoReciclaje del condensado del vapor para el agua de alimentacin de la calderaRemocin de la contaminacin del aceite y del hidrocarburo

Agua SubterrneaTratamiento efluente de proceso para satisfacer la legislacin ambiental.Reduccin de los trihalometanos (THM) y de los halgenos orgnicos absorbibles (AOX) incluyendo el cloroformo, el tetracloroetileno y el tricloroetileno.

Desechos de agua industrialTratamiento efluente de proceso para satisfacerla legislacin ambiental.Reduccin de los trihalometanos(THM) de la demanda biolgica de oxigeno (DBO) y de la demanda de oxigeno producido por reaccin qumica (DQO)

3) Uso del carbn activado para la absorcin de gases.

FASE GASEOSA

IndustriaDescripcinUso Tpico

Recuperacin de solventesRecuperacin de los solventes orgnicos para optimizar la economa del proceso y para controlar emisiones del vaporFibras de acetato (acetona), productos farmacuticos (cloruro de metileno), capa de pelcula e impresin (acetato etlico), cinta magntica (MEK)

Bixido de carbonoPurificacin del bixido de carbono de procesos de fermentacinAdsorcin de alcoholes y de aminas

RespiradoresindustrialesAdsorcin de vapores orgnicosPara cumplir con los estndares de CEN 141 - Respiradores de tipo A

Disposicin de desechosDisposicin de la basura domstica, qumica y clnica por la incineracin de alta temperaturaRetiro de metales pesados y de toxinas del humo

CigarrillosIncorporacin como polvo o grnulo en extremidades del filtroExtraccin de algunos elementos daosos del humo del cigarrillo, o control del gusto y del sabor

AireacondicionadoCalefaccin, ventilacin y aire acondicionado (HEVAC)Aeropuertos (olores del combustible parcialmente quemado), oficinas (olores mecnicos del motor, armarios (olores solventes)

FibrascompuestasImpregnacin de carbn activado pulverizadoTratamiento del aire, mascarillas y respiradores, el desodorizante de la plantilla del zapato y el tratamiento de aguas

DesodorizantesparaRefrigeradoresUnidades de filtradoRetiro de los olores generales del alimento

BIBLIOGRAFAAguirre M, Ramrez R, Duran A, Duran Antonio, Instituto de Ingeniera, UNAM, tratamiento con coque activado de aguas residuales clarificadas, [En lnea] disponible en: http://www.bvsde.paho.org/bvsaidis/mexico13/056.pdf [Fecha de consulta: 07-04-12 (5:45 pm)].

Cardona Santiago A. Reutilizacin y activacin del coque de petrleo para remover metales en agua, [En lnea] disponible en: www.docentes.unal.edu.co/scardona/docs/Reutilizaci%F3nCoqueRevGesti%F3nyAmbiente.doc [Fecha de consulta: 05-04-12 (3:12 pm)].

Correo del Orinoco [Fecha de noticia: 1-02-11] disponibilidad en: http://www.correodelorinoco.gob.ve/energia/venezuela-vendera-2-millones-toneladas-anuales-coque-a-turquia/[Fecha de consulta: 01-04-12 (12:46 pm)].

Estudio de pre factibilidad: proyecto de carbn activado [En lnea] disponible en: 201.131.19.30/estudios/.../Estudio%20Carbn%20Activado.pdfCotecnica Inversiones, [En lnea] disponible en: http://www.cotecnica.com/ambiente_final_lixiviados.html/[Fecha de consulta: 07-04-12 (11:34 am)].4