Introducción a los Procesos de Refinación

1. Introducción a losProcesos de Refinación OPERACIONES UNITARIAS III MAYO 2007

2. Etapas en la producción de petróleo • Producción en boca de pozo • Tratamiento • Separación de Gases • Deshidratación • Transporte • Oleoducto • Barco • Terrestre • Refinación

3. Power plants Industrial use Gas Sweetening Heating Water/Gas Separator Petrochemical Gas Ethylene Plant Gas Fractionation Gas Drying ( TEG, DEG) Oil/Gas Separation Motor Vehicle Oil Gas REFINERY Crude Oil Stabilization Condensate Crude oil Instalaciones de superficie

4. Clasificación de los Tipos de Petróleo • Por su composición • Por su densidad • Por el contenido de azufre

5. Tipos de Petróleo • Por Composición (Factor Kuop) • Parafínicos • Mixtos • Nafténicos • Aromáticos • Por densidad (ºAPI) • Extrapesado • Pesado • Mediano • Liviano • Muy liviano • Por contenido de S • Dulces • Agrios

6. Composición del Petróleo • Hidrocarburos de diferente peso molecular • Azufre • Nitrógeno • Oxígeno • Metales • Sales

7. Curvas de destilación • Ensayos normalizados (ASTM, TBP) de acuerdo al tipo de producto. • Ejemplos de ensayos: • Crudos: TBP (True Boiling Point) • Naftas, Kerosene y Gasoil Liviano: ATSM D86 • Gasoil pesado, Crudo reducido: ASTM D1160 • Se determina % vaporizado a distintas temperaturas Y Curva de destilación

8. Curvas de destilación – TBP Crudo

9. Curvas de destilación - TBP Crudo y Productos

10. Curvas de destilación – TBP Acumulada

11. Otras propiedades de los productos • Naftas • Número de octanos (RON y MON) • Tensión de vapor • Contenido de benceno y aromáticos • Contenido de azufre • Kerosene • Punto de inflamación • Punto de congelamiento • Contenido de agua (para JP) • Gasoil • Índice de cetanos • Contenido de azufre • Punto de inflamación • Punto de enturbiamiento • POFF

12. Refinerías en Argentina • La Plata (REPSOL YPF) • Luján de Cuyo (REPSOL YPF) • Campana (Esso) • Dock Sud (Shell) • Bahía Blanca (Petrobrás) • Palza Huincul (REPSOL YPF) • Campo Durán (Petrobrás) • San Lorenzo (Petrobrás) • Otras

13. Tipos de Refinería • Alta Conversión • Media Conversión • Baja Conversión

14. Destilación Atmosférica y al Vacío Conversión Cracking Catalítico Craqueo Térmico Visbreaking Hydrocracking Upgrading Reforming de naftas Isomerización Alkylación Hidrotratamiento de naftas y gasoil Procesos de Refinación

15. Mejoradores octánicos MTBE TAME Blending Tratamiento de efluentes Aguas ácidas Aminas Claus Servicios auxiliares y offsites Vapor Agua de enfriamiento Energía Eléctrica Antorcha Nitrógeno, aire de instrumentos, etc. Procesos de Refinación

17. Fuel gas Oil & Gas field Gas Propane Merox LPG Concentration Gas Drying Butane Amine treating Stabilization IsoButane De-Hydrogenation Butilene Gas Sweetening H2S - CO2 Sulfur recovery Sulfur Isomerization Hydrogen production Naphtha splitting Water/Gas Separator Hydrotreating Benzene reduction Heavy naphtha Solvent dearomat. Catalytic Reformer Oil Stabilization Kerosine Hydrotreating Kerosine Merox Diesel Sour Water Stripper Oil Hydrotreater Crude Atmospheric Dewaxing Methanol Gasoil Heavy Diesel MTBE TAME Butane Hydrogenation Oligomerization AGO GoFiner LPG Merox Gasoline Pool Alkylation IsoButane FCC Desalting Hydrotreating Catalytic condensation RCC Isocracker Merox Residue LVGO HVGO Fuel oil Hydrocracking Vacuum Distillation Mid Distillate Visbreaking Thermal cracking Mid Distillate Lube plant Lube oil Coking Mid Distillate Coke Asphalt plant Asphalt Resid upgrading

18. Propano / propileno Butano / butilenos Naftas (Premium, súper, normal, regular) Kerosene, JP Gasoil Fuel oil Asfalto Carbón de coque Bases lubricantes Parafinas Azufre líquido Productos típicos de una Refinería

19. Destilación atmosférica de crudo • La destilación de crudos se basa en la transferencia de masa entre las fases líquida y vapor de una mezcla de hidrocarburos. • El objetivo es extraer los hidrocarburos presentes naturalmente en el crudo por destilación, sin afectar la estructura molecular de los componentes. • Se obtienen combustibles terminados y cortes de hidrocarburos para ser procesados en otras unidades.

20. Overhead system Gas Crude Atmospheric Tower HN LPG LN Preflash KERO Desalter DIESEL Naphtha Splitter Side Strippers AGO Stabilizer Residue HN Destilación atmosférica de crudo

21. Destilación atmosférica de crudo • La vaporización comienza en el horno previo a la torre, y continúa en la zona de carga a la misma. • Variables de proceso que pueden afectar al equilibrio líquido – vapor: • Temperatura de transferencia: máxima temperatura a la que se eleva al crudo para vaporizarlo. El rendimiento que tenga la torre dependerá de ella. • Presión de trabajo (típicamente 1 kg/cm2g). • Temperatura de cabeza. • Inyección de vapor: el vapor disminuye la presión parcial de los hidrocarburos estableciendo nuevos equilibrios líquido – vapor y favoreciendo la vaporización de los componentes más volátiles.

22. Destilación atmosférica de crudo • Variables de proceso que pueden afectar al equilibrio líquido – vapor (cont.): • Temperatura del corte: es la de extracción de cada producto, y se controla con el reflujo de cabeza y los circulantes. • Caudal de extracción de productos. • La temperatura de la zona flash y la presión parcial se pueden variar con la presión total de la zona flash y/o el caudal de vapor de agua inyectado. • Relación volumétrica reflujo - carga: incide en la eficiencia de la separación de los productos, consiguiéndose una mejor separación si aumenta esta relación. • Reflujos circulantes (PA)

23. Destilación atmosférica de crudo • Productos y destinos típicos: • Gases: unidad de concentración de gases • Nafta liviana: isomerización • Nafta pesada: reforming de nafta • Kerosene: Merox / producto final • Gasoil liviano: pool de gasoil / hidrotratamiento de gasoil • Gasoil pesado: cracking catalítico / hydrocracking • Crudo reducido: destilación al vacío

24. Links útiles • http://en.wikipedia.org/wiki/Oil_refinery • http://science.howstuffworks.com/oil-refining4.htm