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COQUIFICACINNoviembre 2011
UNIDAD : Coquificacin retardada y
Flexicoquificacin
COQUIFICACIN RETARDADA
COQUIFICACINNoviembre 2011
ContenidoContenido Introduccin.
Objetivo.
Definicin y Aplicaciones
Descripcin del proceso.
Ubicacin en el esquema de refinacin.
Qumica del proceso.
Descripcin de la unidad
Detalle de los sistemas principales: alimentacin,hornos, tambores de coque, blowdown, manejo dedesecho, generacin vapor.
Variables de operacin.
COQUIFICACINNoviembre 2011
En las refineras de petrleo los productos ms valiosos (gasolina, jet fuel okerosene, diesel , aceites lubricantes y parafinas), son obtenidos a partir delcrudo mediante procesos de separacin fsica (destilacin, despojamiento,extraccin, etc.), dejando fracciones pesadas o "residuos" de apariencia"asfltica". Muchos productos pueden ser elaborados a partir delprocesamiento de los residuos pesados a condiciones de alta presin ytemperatura, con la intencin de "craquear" (romper) las grandes molculas yconvertirlas en otras ms pequeas. Estos procesos son conocidos como"craqueo trmico", y o procesos de coquificacin, o rechazo de carbn, yaque se obtienen productos livianos como gases, nafta y diesel, adems de unproducto slido similar al carbn conocido como "coque de petrleo". El"coque consiste en su mayora de "carbn" con pequeas cantidades dehidrocarburos lquidos (VCM o material voltil), azufre y trazas de metalescomo nquel, vanadio, etc.
Introduccin
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COQUIFICACINNoviembre 2011
Objetivo:Convertir residuo corto en
productos ms livianos y de mayorvalor comercial.
Alimentacin:Fondos de Vaco.
Productos:Gas de refinera, PP, BB, Naftas
(LCN y HCN), gasleos (LCGO yHCGO) y coque.
COQUIFICACINNoviembre 2011
Es un material carbonceo producto de la pirlisis de las
fracciones pesadas obtenidas en la refinacin de petrleo.
PLIC CIONES
Combustible
Electrodos de grafito y carbn
Carburizacin
DEFINICIN
COQUIFICACINNoviembre 2011
COMBUSTIBLE
EN LA GENERACIN DE POTENCIA
Oxidacin parcial de combustibles.
Convierte un combustible (slido,lquido o gaseoso) a un gascombustible a travs de un procesocon reacciones de xido - reduccinde alta temperatura.
Mayor proporcin del gas de sntesises CO e H2.
El gas de sntesis puede utilizarsepara producir: hidrgeno, electricidad yqumicos
Oxidacin total de combustibles.
Convierte un combustible (slido,lquido o gaseoso) a un productogaseoso de combustin a travsde reacciones de oxidacin de altatemperatura.
Gases de combustinprincipalmente compuestos porCO2, H2O.
El calor liberado puede seraprovechado para producir:electricidad y vapor.
COMBUSTI
OMBUSTI
N SIFIC CI
SIFIC CI
N
PLIC CIONES
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COQUIFICACINNoviembre 2011
Arena
Cal, caliza
Aire
slidos
slid
os
Amonio
Cmara de Combustin
Caldera
Gas Caliente
TurbinaGenerador
Electricidad
Torre deEnfriamiento
Cenizas
Gas fro
Rejilla de Platino
Filtros
Carbn
CalScrubber
Chimenea
Agua
Agua fra
Agua Caliente
Vapor
Amonio
COMBUSTIN
COQUIFICACINNoviembre 2011
El coque de petrleo en la fabricacin de electrodos se
concentra principalmente en dos industrias:
nodos de carbono para fundiciones electrolticas enhornos de arco sumergido en la industria del aluminio.
Electrodos de grafito para hacer acero principalmenteen hornos de arco elctrico
PLIC CIONES
ELECTRODOS DE GR FITO SINTTICO Y C RBN
COQUIFICACINNoviembre 2011
Cementantes (Carburiser): son materiales basados de carbn
usados para endurecer la superficie en algunos grados del acero
por conversin de una capa ms externa de acero de carbono a
acero de alto carbono; sin modificacin del ncleo. Esto se
realiza por el calentamiento del acero por encima de su rango de
transformacin en presencia del material carbonoso.
El coque de petrleo tratado para este tipo de aplicacin contiene
un menor contenido de voltiles comparado con el grafito
sinttico y el coque calcinado.
PLIC CIONES
C RBURIZ CIN
-
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COQUIFICACINNoviembre 2011
PROPIED DES
FLEXICOQUE DELAYED COQUE
Azufre, %P/P 2.5 4.5
Vanadio, %P/P 1 10 0.2 0.3
Nquel, %P/P 0.2 0.7 N/A
Sodio, %P/P 0.1 0.3 N/A
Humedad, %P/P 0 50 8 12
Cenizas, %P/P 2 11 0.5 2
Materia Voltil, %P/P 0 3 9 - 12
Poder Calorfico, BTU/lbm 5000 7300 14000 - 14500
Densidad, lbm/ft3 55 65
Dureza HGI 35 50 - 80
COQUIFICACINNoviembre 2011
PROCESO DE PRODUCCIN
CRUDO
DESTILACIN
C
O
Q
U
E
FONDO DE VACO
COQUIFICACINRETARDADA
FLEXICOQUIFICACIN
HDH+
COQUIFICACINNoviembre 2011
COQUIFIC CIN RET RD D
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COQUIFICACINNoviembre 2011
Definicin del proceso
Proceso trmico en el cual un hidrocarburo pesado se calienta en un horno y
luego se enva a una zona de reaccin (tambores de coque); en donde bajo
condiciones apropiadas de presin y temperatura, se desintegra (craquea)
trmicamente para obtener gases, naftas, gasleos y coque.
COQUIFICACINNoviembre 2011
Generalidades del proceso
Tecnologa con mas de 70 aos de madurez.
Reactores de grandes dimensiones, largos tiempos de residencia.
Trenes de tambores que operan de forma alterna (llenado/vaciado).
Cargas tpicas: residuo corto (puede ser alimentado tambin con residuo largo,
crudos pesados, asfalto de las unidades des-asfaltizadoras, lechada o lodoso de
FCC, lechada de Flexicoquer)
Uno de sus principales productos es el coque (hidrocarburo slido).
CRAY en Amuay con una capacidad de 42 KBD (primera unidad construida en
Venezuela hace casi 15 aos).
DCU en Cardn con una capacidad de 60 KBD (9865 t/d).
COQUIFICACINNoviembre 2011
Ubicacin en el esquema de refinacin
Unidadcoquificacin
retardada
Alquilacin
Alquilacin omezclas de gasolina
Mezcladegasolina
Hidrotratadora/Reformacincataltica
Hidrotratadora
Mezcladegasolina
Hidrotratadora
Diesel
Almacenamientoy venta
Desintegracincataltica
Fondos Sistemade gas derefinera
Gasesa mechurrio
Propanos
Butanos
Nafta liviana
Nafta pesada
Gasleoliviano
Gasleo pesado
Coque
Destiladorasde vaco
Destiladoraatmosfrica
Fondos
Fondos
Fondos
Desecho(Slop)
Desintegracincataltica
Flexicoquificacin
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COQUIFICACINNoviembre 2011
Diagrama de bloquesSistemadecortado
de coque
Fondosdevaco
Lechadade craqueocatalitico
Lechadade flexicoquizacin
Seccindealimentacin Hornos
Tamboresde coque
Sistemarecuperacinhidrocarburos
Vaporesde hidrocarburo
Aceitepesado
VaporH0 + Hcs2
F
RACCI
ON
AMIENTO
Sistemademanejode
coque
Gases GasGasCompresor
Despojadores
Naftainestable
Absorbedorcon
aceite
C2-Nafta
inestable
Absorbedorprimario
Gasleoliviano
Gasleopesado
Almacenamientoyventade coque
Aceitehmedo
Gases al mechurrio
Sistematratamientoy
manejode slop
Aceitesl op
Gas Gas aSGR
Absorbedorcon
MEA
Despojadorade
livianos
Extractoracon amina
DesbutanizadoraSeparadora
C / C3 4
Fraccionadorade nafta
Tratamientoremocin
mercaptano
Tratamientoremocin
mercaptanos
Naftaliviana Nafta
livianatratada
Naftapesada
C/C3 4C4
C4
Butano/ butileno
Butano/ butileno
Tratado
C3+
C3 Propano/ propileno
Naftaestable
C/C3 4
COQUIFICACINNoviembre 2011
Diagrama de flujo simplicado
COQUIFICACINNoviembre 2011
Reacciones qumicas
La coquificacin retardada es esencialmente una reaccin qumica en dosetapas: craqueo tcraqueo trmicormico ypolimerizacipolimerizacinn. Estas dos reacciones tienen en
comn que ambas requieren altas temperaturas generalmente por encima de
750 F (400C), pero se diferencian en que la reaccin de craqueo trmico
es favorecida a bajas presiones (10 - 70 PSIG) y cortos tiempos de residencia
(tiempo en que la reaccin toma lugar)
Hidrocarburo pesado Hidrocarburos Coque
livianos
+ Calor +
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COQUIFICACINNoviembre 2011
Reacciones qumicas, cont.
El craqueo trmico es un mecanismo a travs del cual las molculas de alto
peso molecular presentes en la alimentacin, se descomponen en molculas
ms livianas y de menor tamao, que luego son fraccionadas en diferentes
productos. La reaccin principal que se lleva a cabo en esta etapa es laruptura del enlace qumico carbono-carbono y la misma es altamente
endotrmica (consume calor/energa).
Craqueo TCraqueo Trmico:rmico:
CH3 - CH2 - CH3 CH3 - CH2h+ CH3h
CH3h+ R -CH2 - CH2 - CH3 CH4 + R -CHh- CH2 - CH3
R -CHh- CH2 - CH3 R -CH2 - CH2 - CH2h+ CH2 = CH- CH2 - CH3
R -CH2 - CH2 - CH2h R -CH2h+ CH2 = CH2
COQUIFICACINNoviembre 2011
Reacciones qumicas, cont.
La polimerizacin es una reaccin endotrmica a travs de la cual se
combinan pequeas molculas de hidrocarburo, para formar una molcula
ms grande y de mayor peso molecular. El resultado de esta reaccin es la
formacin de coque. Las reacciones de polimerizacin requieren de un tiempo
mayor que las reacciones de craqueo trmico.
PolimerizaciPolimerizacin:n:
Asfaltenos
Aromticos + Calor Coque
Resinas
COQUIFICACINNoviembre 2011
Descripcin de la unidad
Ejemplo: CRP - Amuay
Tipo de operacin: coque grado combustible.
Tipo de alimentacin: fondo de vaco.
Carga fresca: 36.000 BPD-42.000BPD.
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COQUIFICACINNoviembre 2011
Condiciones de operacin
Presin operacin tambores coque: 20 - 25 Psig.
Temperatura tope tambores coque: 800 - 820 F.
Relacin reciclo : 1.08 - 1.10
COT hornos: 915 - 920 F.
Carga a los hornosCarga fresca
COQUIFICACINNoviembre 2011
Calidad de la alimentacin (fondos de vaco)
Gravedad API: 4.7
Gravedad especfica: 1.039
Penetracin mm/10: 36
Propiedad % Peso
Concarbn 24
Nitrgeno 0.62
Azufre 3.21
Asfaltenos 14.4
Metales PPM
Hierro 13
Vanadio 836
Nquel 110
% LV F
5 990
10 1026
Destilacin - ASTM
Punto de corte (TBP F): 1030
COQUIFICACINNoviembre 2011
Calidad de los productos
Propiedad Gas combustible Propano /propileno
Butano /butileno
Peso molecular 19.2 43.7 57.4
Contenido H2 S (wppm) 100 Mx. -. -
Poder calorfico 1144 Btu/Pcs - -
Presin vapor (Psia @ 100F) - 208 Mx. 70 Mx.
Mercaptanos (Wppm) - 780 Mx. 1000 Mx.
Contenido de:(% Mol)
C
C
C
C
Butadienos
Propilenos
2
3
4
5
+
+
5
05
20
038
.
.
.
Mx
Mx
Mx
Mx
15
25
.
.
Mx
Mx
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COQUIFICACINNoviembre 2011
Calidad de los productos, cont.
Propiedad Gas combustible Propano /propileno
Butano / butileno
% Vol. gas % Vol. lquido % Vol. lquido
13.6752.42
4.25 0.37 1.0726.6725.34
12.521.22
72.4538.47
1.641.84
45.610.13 2.33
Composicin
Total 100 Total 100 Total 100
H
C
CC
C
C
C
2
1
2
2
3
3
4+
C
C
C
C
2-
3
3
4+
CIC
C
NC
C
3
-
4
4
4
5+
COQUIFICACINNoviembre 2011
Calidad de los productos, cont.
Propiedad Nafta liviana
(LCN)
Nafta pesada (HCN)
Puntos de corte F 70 200 200 300 200 - 350
API 75.09 55.80 52.73
Azufre (% peso) 0.35 0.83 0.90
Nitrgeno (% peso) 0.02 0.02 0.04
Nmero bromo 95 81 75
RVP 11 Mx.
Recuperado a 200 F (% LV) 5.8 4.4 4.1
5% LV (ASTM D-86) (F) 128 Mx
COQUIFICACINNoviembre 2011
Calidad de los productos, cont.
Propiedad Nafta liviana
(LCN)
Naftapesada(HCN)
Curva de destilacin
(ASTM D-86)
%LV
IBP
10
30
50
70
90
EP
(F)
83
116
128
144
161
184
227
(F)
214
235
246
257
269
282
285
(F)
220
249
267
286
306
325
331
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COQUIFICACINNoviembre 2011
Calidad de los productos, cont.
Propiedad Gasleo liviano
(LCGO)
Gasleopesado
(HCGO)
Puntos de corte F 300 650 350 650 640 975
API 34.86 33.53 19.28
Azufre (% peso) 1.40 1.40 2.80
Nitrgeno (% peso) 0.20 0.20 0.65
Nmero bromo 43 40 28 (30 Mx)
ndice cetano 45 45
Concarbn (% peso) (0.5 Filtrado)
Flash (P.M.) F 138 167
COQUIFICACINNoviembre 2011
Calidad de los productos, cont.
Propiedad Gasleo liviano
(LCGO)
Gasleo pesado(HCGO)
(F) (F) (F)Ni + V (wPPM)
(ASTDM D-86)
%LV
IBP
10
30
50
70
90
EP
344
390
446
496
555
612
684
381
427
467
516
563
614
684
570
657
693
731
782
854
918
COQUIFICACINNoviembre 2011
Calidad de alimentacin Tipo de coque
API > 10
Alto contenido de aromticos
Aguja
(Needle coke)
7 < API < 9
Alta relacin aromticos/asfaltenos
Esponja
(sponge coke)
API < 7
Alto contenido de asfaltenos
Azufre > 4.7 % PCon. C > 23
Perdign
(Shot coke)
Tipos de coque
Calidad de los productos, cont.
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COQUIFICACINNoviembre 2011
Calidad de los productos, cont.
Propiedad Coque gradocombustible
Azufre (% peso) 4.20
Ni + V (Wppm) 3050VCM (% peso) 10 12
Densidad (Lb / pie)en tambor
55 74
Humedad (% peso) 12 Mx.
HGI 30 - 80
COQUIFICACINNoviembre 2011
Rendimiento volumtrico de productos
Producto Volmenes
Gas combust ible 11.0 MM PCSD
C3
C4
LCN
HCN
LCGO
HCGO
DILUENTETOTAL
COQUE
BPD
1200
1400
2400
3000
10000
8700
120028.500
1900 TN/D
% Vol.
3.5
4.1
7.0
8.7
29.2
25.4
3.581.4
Proceso decoquificacin
retardada
36.000 BPD
Fondosde vaco
COQUIFICACINNoviembre 2011
Ubicacin unidad de coquificacin retardada del CRP - Amuay
Muelle de Adaro
Banda transportadora
Pila de coqueBaha de Amuay
Puerta 1
Sala decontrol satlite
CRAYFORS2
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COQUIFICACINNoviembre 2011
Detalle de la unidadSistemadecortado
de coque
Fondosdevaco
Lechadade craqueocatalitico
Lechadade flexicoquizacin
Seccindealimentacin Hornos
Tamboresde coque
Sistemarecuperacinhidrocarburos
Vaporesde hidrocarburo
Aceitepesado
VaporH0 + Hcs2
F
RACCI
ON
AMIENTO
Sistemademanejode
coque
Gases GasGasCompresor
Despojadores
Naftainestable
Absorbedorcon
aceite
C2-Nafta
inestable
Absorbedorprimario
Gasleoliviano
Gasleopesado
Almacenamientoyventade coque
Aceitehmedo
Gases al mechurrio
Sistematratamientoy
manejode slop
Aceitesl op
Gas Gas aSGR
Absorbedorcon
MEA
Despojadorade
livianos
Extractoracon amina
DesbutanizadoraSeparadora
C / C3 4
Fraccionadorade nafta
Tratamientoremocin
mercaptano
Tratamientoremocin
mercaptanos
Naftaliviana Nafta
livianatratada
Naftapesada
C/C3 4C4
C4
Butano/ butileno
Butano/ butileno
Tratado
C3+
C3 Propano/ propileno
Naftaestable
C/C3 4
COQUIFICACINNoviembre 2011
Seccin de coquificacin y fraccionamiento
Compresor
INACTIVO
ACTIVO
C A
800 F
240 F
Torrefraccionadora
C A 920 F
Horno Fondo devaco
435 F
465 FGasleopesado
615 F
Gasleoliviano
365 FVapores
Tamboresde
coque
120 F
Gases aseccin de
livianos
Naftafraccionam.120 F
COQUIFICACINNoviembre 2011
Seccin de coquificacin y sistema derecuperacin de vapores
Diagrama de flujoAnti-
espumante
Tamboresde
coquificacin
Coque
Fosa decoque
Hacia equipode cortadode coque
Horno Horno
Tanquede
agua
Torrerecuperadora
devapores
Vapor alfraccionador
Demulsificante
Gas al mechurrio
Residuo a tanques
Agua agra
Vapor
Agua reciclada
Diluente
Alimentacin
Fraccionador
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COQUIFICACINNoviembre 2011
Seccin de alimentacin y fraccionamiento
Diagrama de flujo
Vapores tope
Tambores de coque
Fraccionadora
principal
Despojadora LCGO
Despojadora HCGO
Vapor
Vapor
Alimentacin
a hornos
Lechada de FCCLechada del Flexicoker
Fondo de vacoFondo atmosfrico Gasleo liviano
absorbedor secundario
Gasleo liviano aabsorbedorsecundario
Gasleo pesadoa diliuente
Gasleo pesado a HDS
Gasleo livianoa diluente
Gasleo liviano a HDT
Nafta inestablea absorbedor primario
Gases acompresor
Desecho
AAC
Fosfato
COQUIFICACINNoviembre 2011
Seccin de compresin, absorcin ydespojamiento
Diagrama de flujo
Gases desde
tambor cabecera
Nafta
inestable
Gasleo liviano (aceite pobre)
Compresor de gas
Gasleo liviano (aceite rico)
Nafta a Desbutanizadora
Nafta estable a
separadora denafta
Nafta estable de
desbutanizadora
Absorbedor
secundario
Gas
agrio
Absorbedor
primario
Despojadora
COQUIFICACINNoviembre 2011
Diagrama de flujo
Seccin de livianos: desbutanizadora ytratamiento con amina
Gas agriode absorbedor
secundario
Desbutanizadora
Nafta inestable
Nafta estable
Hidrocarburos a
fraccionador
Vapor
Depuradora
de gas
Amina rica
Amina pobre
Extractora de LPG
Gas hacia sistema
de gas combustible
Propanos / butanos
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COQUIFICACINNoviembre 2011
Diagrama de flujo
Seccin de livianos: fraccionadora de nafta yfraccionadora de PP / BB
Propanos / butanos
desde desbutanizadora
Nafta estable
Fraccionadora
de nafta
Vapor
Separadorapropanos / butanos
Vapor
Unidad
MEROX
Unidad
MEROX
Butano a alquilacin
LKN a pool de gasolinaHKN a HDS.
HKN a FCC
Propanos / propileno
HKN a tanques
COQUIFICACINNoviembre 2011
Sistema de manejo de coque
Equipo detaladro
Tamborde coquer
Triturador
Fosa coque
Gra
Cintatransportadora
Patio dealmacenamiento
CoqueBarco
COQUIFICACINNoviembre 2011
Sistema de manejo de coque, requerimientos:
fosas de coque
Triturador de coque
Gra puente
Taladros y herramientas para apertura y remocin de coque de los
tambores.
Banda transportadora tipo tubo
Apilador mvil de coque (stacker).
Patio de almacenaje de coque
Recuperador de coque (reclaimer)
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COQUIFICACINNoviembre 2011
Sistema de manejo de coque, cont.
Muelle y facilidades para cargar coque a barcos
Sistema de rociadores de qumico supresor de finos.
Patio de almacenaje de coque
Muelle y facilidades para cargar coque a barcos
COQUIFICACINNoviembre 2011
COQUIFICACINNoviembre 2011
Fraccionadorprincipal
Vapores de tamboresde coque
Despojador gasleo pesado
HCGO
Vapor 145 #
599 F/ 130#A generadorvapor 400 #
436 F/ 20#Reflujo HCGO
a generacin vapor 400 #
581 F/ 122#
Fondos devaco
34250 B[DO400F/ 110 #
LechadaFKAY / DKAY
436 F/ 15#Filtros
Alimentacina hornos
37675 BPDO436 F/ 656#
800 F/20#
Sistema de alimentacin
Diagrama simplificado
-
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COQUIFICACINNoviembre 2011
Remocin de slidos
La unidad cuenta con sistema de filtrado para remocin de
slidos acumulados en el fondo de la fraccionadora.
Estos slidos se deben a arrastre de coque desde los
tambores.
Sistema de alimentacin, cont.
Coque
Tambor
Sistemade remocin
de coque
Torre
Bombarecirculacin
fondo
Tubo perforado
Nivel de fondode vaco
Coque acumulado
A hornos
Bombaalimentacin
Filtro
COQUIFICACINNoviembre 2011
Remocin de slidos, cont.
La remocin de slidos evita el taponamiento (parcial / total) del
fondo de la torre.
De ocurrir un taponamiento parcial del fondo de la torre, las
bombas de alimentacin manejaran un caudal fluctuante de
fondo de vaco a los hornos, con posible coquificacin de los
tubos, originando paradas no programadas.
Adicionalmente las bombas de alimentacin poseen impulsores
especiales (Crusher Impellers); para triturar pequeas partculas
de coque que puedan pasar a la succin.
Sistema de alimentacin, cont.
COQUIFICACINNoviembre 2011
Zona conveccin
Crossover
Caja horizontal
Salida a tamboresde coque
Pass1
Pass2
Quemadores
Pass3
Pass4
Zona radiacin
Paredrefractario
Cabezal gascombustible
Alimentacindel fraccionador
Chimenea
Hornos
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COQUIFICACINNoviembre 2011
Tambores de coque
Descargaa sistema derecuperacinde vapores
Inyeccin deant iespuman te Mximo
nivel decoque
Vapores deltambor decoque gemelo
Vapor
SP
Tambor decoque gemelo
Alimentacin
SP Vlvulade cambio
(3 vas)
SP
Presin deentrada
Drenaje de aguaa la fosa
SP
Vapor (10 -20 Klbs/hr)
Agua (30 -150 GPM)
Agua (150 -1300 GPM)
920 F
SP
Vlvula decalentamiento
SP SP
SP
Vapor 145 #
SP Al sistema derecuperacin devapores
Aceite deenfriamiento
820F20 #
16
Tamborde coque
A torre fraccionadora
Esquema tpico
COQUIFICACINNoviembre 2011
Tambores de coque, cont.
D-9101A D-9101B D-9102A D-9102B
Tambores del coque
D-9101A
D-9101B
D-9102A
D-9102B
VERD
A
CH
Leyenda
Coquificacin
Despoj. Vapor
Enfriamiento
Remojo
Drenaje
Apertura topefondo
CortadoCierre y prueba
Hermeticidad
Calentamiento
Ciclo de operacin
COQUIFICACINNoviembre 2011
Formacin de coque tipo perdign:- Retrasa los ciclos de operacin.
- Reduce el tiempo de vida de los tambores.
- Origina condiciones riesgosas para el equipo operador /
mantenedor durante el cortado.
- Disminuye el valor comercial del coque.
Formacin de espuma:
- Taponamiento parcial / total de la lnea de cabecera del
tambor.
- Arrastre de coque al fraccionador.
- Excesiva acumulacin de coque en el fondo del fraccionador.
Tambores de coque, cont.
Problemas operacionales tpicos
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COQUIFICACINNoviembre 2011
- Gasleo pesado / Gasleo liviano fuera de especificacin.
- Problemas succin en bombas de carga.
- Potenciales daos al horno y parada de la unidad a mediano plazo.
Taponamiento boquilla entrada vapor / agua:
- Retraso en ciclo de operacin.
- Origina condiciones riesgosas para el equipo operador /
mantenedor de decoquificacin.
- Reduce el tiempo de vida de los tambores.
Tambores de coque, cont.
Problemas operacionales tpicos, cont.
COQUIFICACINNoviembre 2011
Coque con alto VCM (volatile combustible material):
- Posible situacin riesgosa para el operador / mantenedor
durante el cortado.
- Coque con alto VCM representa un regalo de calidad a
expensas de reducir el rendimiento en gasleo pesado.
- La economa de la unidad disminuye.
Tambores de coque, cont.
Problemas operacionales tpico, cont.
COQUIFICACINNoviembre 2011
Tambores de coque: Enfriamiento de los tambores
Vapor al blowdown
Tamborde coque
Tpico para 4 vlvulas
Vlvula pequea: 0 -150 GPM
Vlvula grande: 150 -1300 GPM SET @ 240 PSIG (17.3 ATM)
Bombas deaguaenfriamiento(1300GPM)
Tanqueagua decortado
Tiempo (min.) GPM M3/hr
0 1 30 7
1 30 100 23
30 60 150 34
60 90 200 45
90 150 600 136
150 210 1,000 227
210 240 1,200 273
240+ 1,300 295
Esquema tpico y rampa de enfriamiento
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COQUIFICACINNoviembre 2011
Tambores de coque: Cortado del lecho de coque
Esquema tpico
Estructurasoporte deherramientascorte Vastago
Hacia otrostambores
Agua dereemplazo
Tanque de
agua
Vlvulade
desvo
Drenaje a fosade coque
A tambor de coque
Bombas deagua enfriamiento
tamboresBomba
de cortado
Bombade
aguaclara
Piscinaasentamientofinos
Fosa
Tamboractivo
Coque
Plataformadecoque
Herramientade corte
COQUIFICACINNoviembre 2011
Fases del cortado
Herramientaen posicin deperforacin
Herramientaen posicin decorte
Tamborvaco
Coque
Tambores de coque: Cortado del lecho de coque, cont.
COQUIFICACINNoviembre 2011
El tiempo de cortado de coque depende bsicamente de:- Propiedades del coque (densidad, estructura, dureza).
- Energa hidralica desarrollada por la bomba de corte.
- Herramientas de perforacin y corte.
- Tcnica utilizada por el operador.
Tiempo de Cortado
Tambores de coque: Cortado del lecho de coque, cont.
Problemas tpicos
- Formacin de coque tipo perdign.
- Coque excesivamente duro.
- Deformaciones en herramientas de corte.
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COQUIFICACINNoviembre 2011
SVsde tambores
de coque
Torre
Vaporesde tambores
de coqueVapor 145 #
350 FCondensadores
150 F
Incondensablesal mechurrio
Inyeccin dedemulsificante
Agua agria fraa despojamiento
Desecho Slophmedoa tratamiento
Hidrocarburosal fraccionador
Enfriador deaceite circulante
20#> 350 F
Filtros
(T)Condensado
Sistema de recuperacin de vapores(blowdown)
Esquema tpico
300 F
COQUIFICACINNoviembre 2011
Sistema de recuperacin de vapores(blowdown), cont.
Caractersticas
Operacin discontinua:
- Solamente opera durante las etapas de despojamiento/
enfriamiento / remojo de los tambores de coque.
Sistema diseado para minimizar las emisiones de gases y finos de
coque.
Las vlvulas de seguridad de los tambores de coque descargan a
este sistema, donde se remueve la mayor cantidad de calor e
hidrocarburos, antes de ir al mechurrio.
Punto clave: mantener temperatura > 350 F en el fondo de la torre,
para no introducir agua al fraccionador.
COQUIFICACINNoviembre 2011
Sistema de recuperacin de vapores(blowdown), cont.
20
De tambor 2
De tambor 3
De tambor 4
Torre blowdown
Fraccionador
Tambor1
16
Inyeccin antiespumanteSTM
STM STM STM
Set@ 89 psig
Set@ 89 psig 6R8 set@ 85 psig (6.7 atm)
Sistema de alivio de tambores de coque
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COQUIFICACINNoviembre 2011
La unidad procesa todo el desecho o Slop recolectado en el
sistema de recuperacin de vapores.
Adicionalmente cuenta con facilidades para procesar el slop
generado en la refinera.
El sistema permite acondicionar los hidrocarburos recuperados
hacindolos aptos para ser reprocesados en la torre
fraccionadora.
Clave de operacin: no introducir agua con el slop a la torre
fraccionadora.
Manejo de desecho
Caractersticas
COQUIFICACINNoviembre 2011
ATMN2 ATM
Tanque certificado
Tanqueactivo
Agua Agua
Desecho del tamborde condensado del
sistema de recuperacinde vapores
Desecho deseparadores
Desecho detanques
Bombas
Coalescedor
Agua
Vapor 400 #
Aceite parcialmentevaporiz. A torrefraccionadora
350F
Manejo de desecho, cont.
Esquema simplificado
COQUIFICACINNoviembre 2011
Sistema de vapor
Esquema de generacin y consumo de vapor
LB
A sistemade emergenciahornos
A turbinas decompresor y
bombas
Vapor 600#
Vapor 400 #
PICPI
Vapor400#
Arehervidoresseccin
fraccionamientolivianosHCGO
ARC
Vapor400 #
ARC ARC
HCGOP/A
Vapor145 #
LB
Vapor60 # LB
Detambor
condensado
Detambor de
sangras
A torres A tambores A bombas
Atorresdespoj.
Atamboresdecoque
Apurgade
vlvulas
Estacionesde
servicio
PT
PIC
HA@160#
Vapor60#
Vapor145#
TT TIC
HA@500#
ARC
HCGO
Vapor145#
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COQUIFICACINNoviembre 2011
El calor que es removido del gasleo pesado desde el
fraccionador es usado para generar vapor de 400 y 145 psig y
precalentar la alimentacin.
El vapor de 400 psig es consumido internamente en la unidad, atravs de la integracin con los rehervidores de la seccin de
fraccionamiento de livianos.
El vapor de 600 psig es utilizado en turbinas, en el sistema de
emergencia de los hornos y como respaldo del sistema de 400
psig.
Sistema de vapor, cont.
Caractersticas
COQUIFICACINNoviembre 2011
El vapor 145 psig se utiliza en intercambiadores, como medio de
despojamiento en torres, purga a vlvulas y lneas de la seccin
de coquificacin y en las estaciones de servicio.
La unidad produce vapor de 60 psig en exceso, el cual se enva al
cabezal principal de la refinera. Este vapor se utiliza durante
paradas para desplazamiento de lneas y equipos.
Sistema de vapor, cont.
Caractersticas
COQUIFICACINNoviembre 2011
Variables de operacin fundamentales del proceso
Calidad de alimentacin.
Calidad del coque.
Temperatura del tope de los tambores de coque.
Presin de los tambores de coque.
Tiempo de residencia.
Inyeccin aceite en lnea de cabecera.
Control de temperatura plato retiro gasleo pesado.
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COQUIFICACINNoviembre 2011
ASIGNACIN PARA LA PROXIMA CLASE
En que consiste la tecnologia del Flexicoquer?
Tipo de alimentacin del Flexicoquer
Diferencias entre el Flexicoquer y el Delay coquer
COQUIFICACINNoviembre 2011
MUCHAS GRACIAS
POR SU ATENCIN