Ventajas de la utilizacion de MTBE

Reemplazo del tetraetilo de plomo como antidetonante.

Aporta oxigeno al combustible, asegurando una combustión completa.

C.a.a. exige un mínimo desde 2.0 a 2,7 % en peso de oxigeno.

No aporta contaminantes y permite reducir la participación de los aromáticos.

Existen otros compuestos oxigenados como: ETBE, TAME, TAEE

Carga a la unidad

La unidad utiliza como carga corrientes de butanos de las unidades de cracking catalítico.

El proceso es altamente selectivo hacia el isobutileno contenido en dichas corrientes.

La unidad también usa como carga alcohol metílico (metanol) el cual se combina con el isobutileno.

El diseño contempla una especificacion de isobutileno en la carga de 16% a 26%.

Esta limitado el contenido de agua y compuestos básicos (NAOH, DEA, acetonitrilo) ya que son venenos del catalizador.

Reacciones químicas

La reacción principal en el proceso de MTBE es la combinación en fase liquida del isobutileno y el metanol usando como catalizador una resina de intercambio cationico fuertemente ácida.

La reacción es exotérmica y finaliza con una alta conversión (>97%) hacia MTBE.

Dicha reacción es altamente selectiva sobre el isobutileno de la corriente de butanos el cual se combina en fase liquida con metanol.

Reacción principal

Reacciones secundarias

Además de esta reacción, pueden ocurrir distintas reacciones secundarias indeseables por falencia de reactivos limitantes o por excesivas concentraciones de agua o metanol durante la reacción, que inciden sobre la calidad del MTBE o afectan la vida útil del catalizador.

Por presencia de agua

Por sobre exceso de metanol

Por exceso de isobutileno

Catalizador

Resina sintética de intercambio catiónico fuertemente ácida y de arquitectura esferoidal.

Esta compuesto por largas cadenas de poliestireno unidas por medio de encadenamiento con divinilbenceno en forma tridimensional.

La resina es de intercambio catiónico con ácido sulfónico en forma de protón.

La reacción tiene lugar primariamente en los sitios ácidos fácilmente accesible localizados en la superficie interna de la estructura macroporosa de la resina.

Cinética de la reacción

La reacción de formación de MTBE es exotérmica y produce 10.2 kcal/mol de MTBE.

La función del catalizador es acelerar la velocidad de la reacción, sin afectar el equilibrio químico.

Esto permite que reacciones cinéticamente lentas pueden ocurrir con la sola presencia del catalizador.

Actividad

Disminuye rápidamente por encima de los 90 °C

Decrece con la formación de polímeros

Degradación térmica a partir de los 120 °C

Venenos

Compuestos básicos (NAOH, DEA, acetonitrilo)

Metales (Ni, FE, etc.)

Generales

Se compacta en presencia de compuestos no-polares (C4)

Altamente selectivo al iso-butileno.

Siempre se utiliza un exceso de metanol sobre C4.

Variables operativas

Temperatura de reacción

La temperatura de reacción barre un rango entre 40°C (entrada reactor) y 76°C (salida reactor), con un delta de reacción de 30°C a 40°C.

Velocidad espacial en peso (WHSV)

Esta definida como el cociente entre el la carga al reactor (kg/hora) sobre el volumen de catalizador por su densidad en fase acuosa.

El valor de diseño es de 1.5 1/s.

Relación molar metanol / isobutileno

La reacción metanol e isobutileno es esencialmente 100 % selectiva hacia MTBE a relaciones cercanas a 1.1.

La selectividad cae abruptamente a relaciones molares menores por los que opera con un leve exceso de metanol sobre isobutileno.

Relación reciclo / carga

Regula la concentración de isobutileno (15.5%) en la entrada del primer reactor.

Presión en la separadora de butanos : 6 kg/cm2

Selectividad a la reacción de MTBE según la relación metanol / isobutileno

PROPIEDADES

FLOW SHEET DE MTBE

Los productos petroleros de mayor uso en muchos países son las gasolinas, las gasolinas contienen aditivos químicos llamados oxigenantes o antidetonantes, los oxigenantes permiten que exista la combustión completa en los motores, de esta

forma se consigue reducir los gases emitidos a la atmosfera.

    En la industria petrolera se emplea el termino oxigenado para referirse a componentes del octano que contienen hidrogeno, carbono y oxigeno en sus

estructuras moleculares. El propósito como equipo de ingeniería es diseñar una Planta de Producción de un agente oxigenante para la gasolina llamado Metil Terbutil Éter (MTBE), teniendo como objetivo principal el reducir al mínimo los costos de diseño,

instalación y de operación así como maximizar

las utilidades.

    El crecimiento del MTBE como aditivo ha sido espectacular, la primera planta se construyo en Italia en 1973 con una capacidad de 13,63m3 por año, la segunda se monto en Alemania en 1976 y ya en 1979 la capacidad instalada en Europa Occidental era de 3333m3, en 1968 esta capacidad creció hasta 1,244m3 con 17 plantas instaladas o en construcción.

    En Europa Oriental operan 4 plantas con una capacidad de 2763m3 y en EEUU la producción de MTBE alcanzo los 3,798m3 en los años 1990, considerando que las propiedades como mejora del octanaje, era su relativamente baja presión de vapor y su compatibilidad con la gasolina lo que han hecho que este aditivo ha sido de mayor posibilidad de uso (Taniguchi y Jhonson, 1979).

    En Venezuela según el INTEVEP (Instituto venezolano de Petroquímica) en 1987 fue cuando se inicia el plan de expansión de Pequiven. En asociación con Ecofuel inicia la construcción de una planta de MTBE (Súper Octanos). Y en 1991 entra en operación la planta MTBE de Súper Octanos y la de propileno de Propilven. Se constituye la nueva empresa mixta Supermetanol.

    El método convencional de obtención es a partir de metanol e isobutileno, en fase liquida, empleando como catalizador una resina de intercambio iónico (Dowex 50W, Amberlite IR1 o IR100, alcite MX, entre otros).

  1- Bases y Criterios de Diseño:

    • Estándares y Normas: Grupo 1

            Para el diseño de este proyecto de envergadura se necesitan las siguientes normativas y estándares que de una manera u otra son la base para el diseño y construcción de equipos, la regulación y control de la sustancia de alimentación de proceso hasta la obtención de los productos, por decir un ejemplo, estas se presentan a continuación:

    ✓ COVENIN (COMISIÓN VENEZOLANA DE NORMAS INDUSTRIALES)

    ✓ ASME (AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS)

    ✓ ISO (INTERNATIONAL STANDARDIZATION ORGANIZATION)

    ✓ ANSI (AMERICAN NATIONAL STANDARD INSTITUTE)

              • B31.1 Potencia tubería              • B31.3 Plantas químicas y tuberías de refinería de petróleo              • B31.5 Tubería de refrigeración              • B31.8 Transmisión de gas y Distribución de Sistema de Tubería              • B31.9 Edificio de servicio de Tubería              • B31.11 Sistema de Tubería de Transporte Slurry

      ✓ NORMASPDVSA (MANUALES PDVSA)

 PDVSA 90616.1.022 Sistema de alivio        • PDVSA 90616.1.024 Dimensionamiento de tuberías de proceso        • PDVSA 90617.1.041 Intercambiadores de calor de carcaza y tubos.        • PDVSA 90622.1.001 Guía de seguridad de diseño.        • PDVSA H – 221 Materiales de tuberías.        • PDVSA H – 201 Diseño de tuberías para instrumentación e instalación de instrumentos.

 • PDVSA IR – C – 02 Diseño de edificaciones en áreas verdes de proceso.        • PDVSA IR – E – 01 Clasificación de áreas.        • PDVSA IR – I – 01 Sistema de detección y alarma de incendio.        • PDVSA IR – M – 01 Separación entre equipos e instalaciones.        • PDVSA IR – M – 02 Ubicación de equipos e instalación con relación a terceros. • PDVSA IR – S – 01 Filosofía de diseño seguro.        • PDVSA Criterios para el análisis cuantitativo de riesgos.        • PDVSA K – 301 Instrumentación de presión.        • PDVSA K – 302 Instrumentación de flujo.        • PDVSA K – 303 Instrumentación de nivel.        • PDVSA K – 304 Criterios de medición de temperatura.        • PDVSA K – 334 Requerimientos de instrumentación eléctrica.        • PDVSA MDP – 01 – DP – 01 Temperatura y presión de diseño.        • PDVSA MDP – 04 –CF – 09 Criterios de diseño para platos perforados.        • PDVSA MDP – 04 – CF – 03 Metodología general de cálculo   para platos perforados.

    ✓ API (AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE)

          •       API 5L          •       API 1104

    PARA EL CÁLCULO, DISEÑO, CONSTRUCCIÓN, OPERACIÓN Y

MANTENIMIENTO DE TANQUES DE ALMACENAJE:

              ➢ API Standard 620              ➢ API Standard 650              ➢ API Specification 12D              ➢ API Specification 12DF

    PARA EL CÁLCULO, DISEÑO, CONSTRUCCIÓN, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LOS DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD:

              ➢ API Std 2000              ➢ API RP 520              ➢ API RP 521              ➢ API RP 576              ➢ API RP 526              ➢ API RP 527              ➢ API RP 610

        ✓ ASTM (AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS)

              ➢ A – 53: tipos de acero para la fabricación de la tubería.              ➢ A – 105: Contenidos de carbón y componentes de acero.              ➢ A – 193: Materiales para el servicio a alta temperatura, aceros combinados y aceros al carbón con perforaciones para espárragos.

➢ A – 194: Materiales para servicio a alta temperatura, aceros combinados y acero al carbón con perforaciones para espárragos y tuercas utilizadas en conexiones de alta presión.              ➢ A – 234: Materiales para servicios a mediana y alta temperatura en conexiones de tubería de acero al carbón.              ➢ B – 16.9: Fabricación de conexiones soldables y de embutir en acero.

        ✓ Sistema de la Nacional Fire Protecction Association (NFPA 704 – M).

        ✓ Identificación y Rotulado de Productos Peligrosos – Según Norma IRAM 3797.

        ✓ NORMATIVAS   AMBIENTALES:

              ➢ Constitución de la República Bolivariana de Venezuela              ➢ Ley de Residuos y Desechos Sólidos              ➢ Ley Orgánica del Ambiente              ➢ Ley Penal del Ambiente              ➢ Decretos Nº 883 y Nº 1257Descripción General de la Planta: Grupo 3

    La planta se encuentra dentro del Complejo Refinador Paráguana filial de PDVSA, debido a que el isobutileno proviene directamente de la línea del FCC (unidad de fraccionamiento catalítico o cracking catalítico) y está limitado.

    La planta está compuesta o se compone de un reactor de lecho fluido (R901) con medio catalítica acido donde ocurre la reacción entre el isobutileno y el metanol permaneciendo el resto de componentes que vienen de la línea de FCC inertes (el 1-buteno y los otros 2-butenos), una torre de destilación para la separación del MTBE como componente pesado del fondo (T901), un depurador   o torre de lavado para separar el MeOH de los butenos, al disolver el MeOH en una fase acuosa, removiendo los butenos en su totalidad (Scrubber, T902), una torre de destilación para separación del MeOH del agua (T903) con el fin de purificarlo y reciclarlo nuevamente al reactor aumentando el rendimiento desde la alimentación inicial. Adicionalmente posee un sistema de bombeo   y calentamiento a las condiciones de reacción mediante una bomba y un intercambiador para el envió del fluido que sale del reactor hacia el primer destilador (T901).

    A continuación se presenta el diagrama de bloques para la planta de producción de MTBE.Caracterización de laAlimentación

La unidad utiliza como carga corrientes de butanos y el isobutileno de las unidades de cracking catalítico.    El proceso es altamente selectivo hacia el isobutileno contenido en dichas corrientes para con el metanol a la formación de MTBE.    La unidad también usa como carga alcohol metílico (metanol) el cual se combina con el isobutileno.    La alimentación de la Planta consta de tres (03) corriente, dos de ellas la alimentación bruta de la primera corriente (1) que contiene 99% de metanol puro, el cual es comprado, este se mezcla con la corriente número 11, que   igualmente consta de metanol puro proveniente del reciclo de la torre de separación, y contienen las siguientes propiedades:

Propiedades del Metanol de Alimentación

Temperatura crítica 239°C

Presión crítica 8.084MPa (78.5 atm)

Densidad crítica 0.2715 g cm 3

Gravedad específica  0.7960 

Líquido  (15°/4°C)   (20°/4 o C)

Vapor (25°/4 o C) 0.7915  0.7866 

Presión de vapor  12.8 kPa   (1.856 psia)  (96 mm Hg)                                                     |

25°C (77°F) 16.96 kPa (2.459 psia)  (127.2 mm Hg)  

Calor latente de vaporización 37.43 kJ mol -1) 25°C (77°F)  (279.0 cal g -1)

35.21 kJ mol )  64.6°C (148.3°F) (262.5 cal g -1)   

Coeficiente de expansión 

20°C                                                           |0.00149 per °C 

40ºC                                                           |0.00159 per °C

Punto de ebullición

760 mm Hg (101.3 kPa)    64.6°C (148.3°F) 

Punto de inflamación    

En copa abierta (método TCC)  12.2°C (54.0°F) 

En copa cerrada (método TOC)                                   |15.6°C (60.1°F)

Viscosidad 

Líquido

25°C (13°F)                                                     |1.258 mPa s

0°C (32°F)                                                     |0.793 mPa s

 25°C (77°F)                                                     |0.544 mPa s

Vapor 

25°C (77°F)                                                     |9.68 mPa s [1] 

127°C (261°F)                                                   |13.2 mPa s    

Conductividad térmica

Líquido

0°C (32°F)                                                     |207 mW m K -1 

25°C (77°F)                                                     |200. mW m K -1

Vapor 

100°C (212°F)                                                   |14.07 mW m -1 K -1 

27°C (261°F)                                                   |26.2 mW m -1 K -1 

Calor de combustión

Valor de calor superior (HHV)                                   |726.1 kJ mol 1  

(25°C, 101.325kPa )                                             |(22.7 kJ g-1)  

Valor de calor inferior (LHV)                                   |638.1 kJ mol-1 

(25°C, 101.325kPa )                                             |(19.9 kJ g 1)

La corriente 2, contiene 23% de isobutileno, 20% 1-buteno y el 57% de 2-buteno, proveniente de una corriente de refinería y es suministrada a una velocidad máxima de 500 Kmol/h, y contiene las siguientes características.

• Características y Rendimiento de los Productos y Sub-Productos: Grupo 1

    El objetivo es producir un mejorador octanico de optima calidad a partir de la combinación de isobutileno (bajo valor comercial) y alcohol metílico (metanol).

        ✓ Producto Obtenido:

    Corriente 7: MTBE 95%, Metanol 5%.

        ✓ Sub-Productos:

    Corriente 12: Metanol   3%, agua 97%.

    Corriente 9: mezcla de butanos (1-buteno,trans-2-buteno,cis-2-buteno),PROPIEDADES DEL PRODUCTO MTBE 

PUREZA                                                       |MIN             |97,0%     

C4 TOTAL |MAX             |0,1%

DI ISOBUTILENO                                               |MAX             |0,3%  

ALCOHOL TERBUTILICO                                         |MAX             |0,5%   

AGUA                                                         |MAX             |0,05%

DENSIDAD                                                     |MIN             |0,74%      

CORROSION AL COBRE                                           |               |NEG                     |

PVR                                                         |MAX             |8.5 psi    

Requerimientos del Proceso: Grupo 3

        • El Isobutileno con el metanol contiene una conversión del 97% en el reactor.

        • MTBE is recovered as the bottoms product of the distillation unit.El MTBE es recuperado como producto de fondo en la unidad de destilación debe poseer una composición del 95% mínima. The methanol-rich C

        • El metanol rico en C44,     , producto destilado, se envía a la sección de depuración (Scrubber) y posteriormente de recuperación de metanol. Water is used to extract excess methanol En el depurador se introduce el agua, usada para extraer el exceso de metanol and recycle it back to procey reciclar de nuevo al proceso.

        • Para obtener una C44 cut containing 22% isobutene, the isobutene conversion may exceed 98% corte que contiene 22% de isobutileno, la conversión de isobutileno

podrá ser superior a 98% a una selectivity of 99.5% for Mselectividad de 99,5% para el MTBE.

    •   Facilidades para el Manejo y Almacenaje de la Materia Prima, Productos y Sub-productos: Grupo 1

    La materia prima a ser utilizada en el proceso una parte de un proceso continuo   de la planta de cracking catalítico por tanto no necesita de almacenamiento pero si de control y manejo de presión y temperatura de entrada, la segunda materia prima del proceso si necesita de almacenamiento.

    El MTBE está líquido a temperatura y presión ambiente. Se almacena también en forma líquida.

    • Verificar que las instalaciones cumplen la normativa y de que se realiza un mantenimiento periódico de los sistemas de seguridad

• Utilizar contenedores a prueba de líquidos inflamables.

    • Impedir la presencia de cargas electrostáticas en los puntos de manipulación y

almacenamiento (verificación de las instalaciones eléctricas).

    • Evitar toda fuente de ignición, calor intensivo, llamas directas. No fumar.

    • Cumplir las normas de seguridad cuando se manipula la sustancia.

    • Almacenar en lugar fresco, seco y bien ventilado. Evitar la exposición del producto

a la luz del sol.

    • No almacenar junto con agentes fuertemente oxidantes, ya que existe riesgo de

incendio y explosión, y ácidos fuertes, ya que en este caso existiría riesgo de que se

produjera la hidrólisis del MTBE.

    En caso de manipulación o accidente mayor:

    • Protección respiratoria: Utilizar máscaras con filtro respiratorio. Para elevadas

concentraciones utilizar un aparato respiratorio independiente.

    • Ropa protectora: Se debería utilizar botas de goma, guantes, visores, gafas de

seguridad y traje antifuego resistente e impermeable. Usar materiales compatibles

como el polietileno dorado.

Manejo de Materiales:

    • Materia Prima: ésta es proveniente de la unidad de cracking catalítico de

Complejo CARDON, Venezuela, y el traslado se realizará mediante oleoductos.

Para el almacenaje de esta materia prima se dispondrá de 3   tanques de

almacenamiento,   verticales y de fondo plano, sujetos a presiones estáticas de

líquido, tienden a deformarse radialmente hacía afuera; uno de 15 898 m3

(tanque de 100.000 barriles nominales) y otro de 7 949 m3 (tanque de 50 000

barriles nominales). Este desplazamiento es restringido por la plancha del

fondo del tanque, lo cual produce pandeo vertical de la parte baja de las

láminas del cuerpo del tanque, el crudo sale de este tanque por rebose y es

bombeado a las tuberías.

    • Productos: Dentro de las Facilidades de Producción en campos petroleros y

en las áreas de recibo de crudos en las refinerías, un aspecto de gran

importancia es el almacenamiento y fiscalización de crudo, previo análisis de la

calidad de crudo entregado o recibido. Los productos principales que se

obtendrán en el proceso serán: MTBE al 95%, mezcla de butenos al 99%, y

metanol al 3%. Cada uno de ellos dispondrá de un tanque de almacenamiento.

La capacidad de cada uno de ellos será de 15 898 m3 (100 000 bdl).

Localización de la Planta: Grupo 3

    La unidad de destilación atmosférica, se localiza en la península de Paráguana,

estado Falcón Venezuela, específicamente en la Zona industrial.

Factor de servicio: Grupo 1

    El factor de servicio para este diseño estará en función al tiempo de

operacionalización del proceso completo en un lapso de 330 días del año.

Proporcionando los días de contingencia en cada año por paradas planificadas y las

no planificadas, incluyendo las paradas para el intercambio de catalizador, si es de

necesidad realizarse.

Riesgo Ambiental:

    El riesgo ambiental principal de MTBE es que da a agua un gusto desagradable en

las concentraciones muy bajas uniformes, y así puede fácilmente hacer cantidades

grandes de agua subterránea no-potables. MTBE es introducido a menudo en los

acuíferos del abastecimiento de agua escapándose tanques de almacenamiento

subterráneos (USTs) en las estaciones de la gasolina. Aunque USTs ahora se

construye mucho mejor que en los años 80, los lanzamientos accidentales todavía

ocurren debido a el número muy grande de USTs.

    La altas solubilidad y persistencia de MTBE lo hacen viajar más rápidamente y más

lejos que muchos otros componentes de la gasolina cuando está lanzada en un

acuífero. También se lanza cuando la gasolina que contiene MTBE se derrama sobre

la tierra. Porque es soluble en agua, se mueve fácilmente a través de suelo, de

superficie de la contaminación y de agua subterránea.

    MTBE es biodegradable al CO2 y agua bajo condiciones aerobias con las bacterias

correctas. Sin embargo, la ocurrencia natural de estas bacterias con la capacidad de

romper enlaces del éter no es alta, y aparece que la mayoría de las tensiones de

bacterias MTBE-que oxidan son bacterias de crecimiento lento con la producción baja

de la biomasa por la unidad MTBE oxidada. En el tipo apropiado de biorreactor, por

ejemplo la de estracto fluidificado el biorreactor, MTBE se puede quitar rápidamente y

económicamente del agua a los niveles imperceptibles.

Riesgos de salud:

    IARC, una agencia de la investigación de cáncer del Organización Mundial de la

Salud, mantiene que el MTBE no es clasificable como ser humano (agente

carcinógeno). MTBE se puede probar en agua en las concentraciones de 5 - 15 µg/l

MTBE no se clasifica como ser humano (agente carcinógeno) en los niveles de

exposición bajos por la agencia internacional para la investigación sobre el cáncer

(IARC). Sin embargo, la exposición a las dosis grandes de MTBE lleva riesgos de

salud no-cáncer-relacionados significativos. Los efectos de la presencia prolongada de

este derivado del alcohol no se entienden completamente.

    En fecha 2007, los investigadores han limitado datos sobre los efectos de salud de

la ingestión de MTBE. Agencia de Protección del Medio Ambiente (EPA) ha concluido

que los datos disponibles no son adecuados cuantificar riesgos de salud de MTBE en

los niveles de exposición bajos en agua potable, sino que los datos apoyan la

conclusión que MTBE es un ser humano del potencial agente carcinógeno en las altas

dosis.

Manejo y disposición de efluentes: Grupo 1

    Los efluentes líquidos serán manejados y dispuestos bajo normas y legislaciones

venezolanas, tales como:

        ✓ Decreto No. 883 de fecha 11-10-95, por el cual se dictan las Normas para la

Clasificación y el Control de la Calidad de los Cuerpos de Agua y Vertidos o Efluentes

Líquidos. Gaceta Oficial de la República de Venezuela No. 5.021 Extraordinario del 18

de Diciembre de 1.995. Deroga los Decretos Nos. 2.221, 2.222, 2.223 y 2.224 de fecha

23-04-92, Gaceta Oficial de la República de Venezuela No. 4.418 Extraordinario del 27

de Abril de 1992.

        ✓ Constitución de la República Bolivariana de Venezuela. Publicado en Gaceta

Oficial N° 36.860 del 30 de diciembre de 1999. Art. 70, 127 y 141.

        ✓ Art. 65 de la Ley sobre Sustancias, Materiales y Desechos Peligrosos,

relacionado con el Registro de Actividades Susceptibles de Degradar el Ambiente

(RASDA).

        ✓ La ley Orgánica del ambiente en el capitulo V, destaca la prohibición o

corrección de actividades susceptibles a degradar el ambiente, es por ello que se

deben tomar en cuenta en el momento de diseñar la planta y todo lo que involucra

dicho estudio, para evitar posibles sanciones fuertes por parte del Estado, que pueda

generar un impacto fuerte en cualquier industria que desacate algunas de estos

artículos que se presentan a continuación:

  o Normas PDVSA:

                    Incidentes y Enfermedades Ocupacionales”.

                    SI–S–04 “Requisitos de Seguridad Industrial, Ambiente e Higiene

                    SI–S–08 “Notificación, Clasificación Estadística y Registro de Accidentes,

                    SI–S–11 “Medidas por Incumplimiento e Inobservancia de la Normativa en

                    SI–S–22 “Investigación de Accidentes e Incidentes”.

                o Regulaciones de seguridad:

                    MDP PDVSA:

                    08–SA–01 Sistemas de alivio de presión: Principios Básicos (Este

                    08–SA–02 Sistemas de alivio de presión: Consideraciones de

contingencia

                    08–SA–03 Sistemas de alivio de presión: Dispositivos de alivio de presión.

                    08–SA–04 Sistemas de alivio de presión: Procedimientos para especificar

y

                    08–SA–05 Sistemas de alivio de presión: Instalación de válvulas de alivio

y determinación de los flujos de alivio.

                o Manual de Diseño de Proceso (Actual):

                    Especificación de Ingeniería H–251–R: “Requerimientos de Diseño

                    Especificación de Ingeniería HE–251–PRT: “Sistemas de Drenaje”,

                    Guía de Ingeniería 90616.1.021: “Sistemas de Mechurrios”, de Agosto

1990.

                    Guía de Ingeniería 90622.1.001: “Guías de Seguridad en el Diseño”,

                    MDP–01–DP–01“Temperatura y presión de diseño”

                    PDVSA–MDP–03–S–01 “Tambores Separadores: Principios Básicos”.

                    PDVSA–MDP–08–SA–02 “Consideración de contingencias

                    PDVSA–MDP–01–DP–01 “Temperatura y Presión de Diseño”

                o Manual de Diseño de Proceso (versión 1986):

                    Vol IX, Subsección 15B “Minimización de los riesgos de incendio y

explosión

                    Vol. IX, Subsección 15C “Sistemas de alivio de presión”.

                    Vol VIII, Sección 14 “Flujo de Fluidos”

                    Vol I, Sección 3 “Torres de Fraccionamiento

                    Vol. IV, Subsección 8A “Selección de hornos de proceso”. Vol. I, Sección

2

                    Vol. VI, Subsección 10A “Procedimientos de diseño para servicios de

bombeo”.

                    Vol IX, Subsección 15D “Mechurrios” o Manual de Ingeniería de Diseño:

                    PDVSA–MID–Vol. 06 B–201–PR “Calentadores de fuego directo”.

                    MID Guía de Ingeniería 90616.1.021: “Sistemas de Mechurrios”.

                o Manual de Ingeniería de Riesgo:

                    IR–P–01 “Sistema de paradas de emergencia, bloqueo, despresurización

y venteo de equipos y plantas”.

                    IR–S–01: “Filosofía de Diseño Seguro”, de Marzo 1995.

                    MIR No. IR–C–03: Revestimiento contra   corrosión (May. 93)

                    MIR No. IR–P–01: Paradas de Emergencia

                    MIR No. IR–C–02: Diseño de Edificios de Control (Oct. 95),

                    MIR No. IR–M–03: Sistema de Agua contra Incendio (Ago 96)

                    MIR No. IR–M–04: Sistema de Espuma contra Incendio (Ago 96)

                    MIR No. IR–M–01: Separación entre equipos.

 Manejo y disposición de efluentes y residuos: (continuación)

        ✓ Inyección de aguas de producción:

    Para la reutilización de aguas de producción debe realizarse un tratamiento que

contemple la aplicación de procesos para la remoción/control de los siguientes

parámetros: hidrocarburos, sólidos suspendidos, bacterias, sulfuros, hierro, dureza y

oxígeno disuelto.

    Para la remoción de hidrocarburos, sólidos suspendidos, hierro y sulfuros se aplican

los procesos indicados en esta norma u otras tecnologías debidamente autorizadas

por la Autoridad Ambiental Nacional y aprobada por PDVSA. Para la reducción de

bacterias se aplican biocidas, para la reducción de oxígeno disuelto, procesos

mecánicos y/o secuestrarte, en la prevención de la precipitación de carbonatos,

anticrustantes y para la reducción de hidrocarburos en agua, productos clarificantes

(reversas).

    El alcance del tratamiento de las aguas de producción para reuso, se debe efectuar

con base en las características hidrogeológicas de las potencial esformaciones

receptoras. Las aguas efluentes contaminadas proceden de las unidades de

destilación primaria (desalado), de los hidrotratamientos, de las unidades de craqueo

térmico y catalítico.

    Dichos efluentes contienen principalmente sales disueltas: cloruro y sulfuro

amónico, cloruro sódico, trazas de cianuros y fenoles de las que proceden los

craqueos térmico y catalítico. Todas las aguas son recuperadas, decantadas

de los hidrocarburos que arrastran y enviadas al stripper de aguas ácidas (gastadas).

Prácticamente la totalidad del H2S y del NH3 se someten a un arrastre con vapor

conjuntamente con una pequeña parte de los fenoles, y enviados luego a la unidad

Claus. Las aguas tratadas que contienen cloruro sódico, cianuros, fenoles y trazas de

H2S y NH3, se reciclan al desalador del crudo y como aguas de lavado a las unidades

de hidrotratamiento y FCC. La purga se envía al tratamiento biológico.

1. Descarga al medio marino:

    Aplica cuando la condición geográfica lo permita y se cumpla con la legislación

ambiental vigente.

  2. Descarga al ambiente (suelo y cuerpos de agua superficiales):

    Aplica cuando la condición geográfica lo permita y se cumpla con la legislación

ambiental vigente.

  3. Oxígeno disuelto:

    En aquellos casos en que el contenido de oxígeno en las aguas de producción

afecte negativamente al ecosistema receptor se debe airear los efluentes antes de la

disposición final, lo cual se debe establecer mediante un balance de masa.

  4. Reuso:

    Está supeditado al uso que se le pueda dar nuevamente al agua de producción con

la finalidad de reducir el requerimiento de agua fresca en el proceso y propiciar su

utilización para beneficio social, y en cumplimiento de las regulaciones y normativa de

la legislación ambiental vigente.

  5. Tecnología para el Tratamiento de Aguas de Produccion: “Remoción de

Hidrocarburos”.

        o Separación por gravedad.

        o Separadores API.

        o Separadores de placa.

        o Tanques desnatadores.

        o Separación rotacional.

        o Hidrociclones.

        o Centrífugas.

        o Coalescencia.

        o Flotación.

        o Gas/aire disuelto.

        o Gas/aire inducido.

        o Micro burbujas.

        o Filtración.

        o Cáscara de nuez.

        o Lechos granulares (simples, duales y múltiples).

        o Cartucho.

        o Membranas (Micro filtración).

NOTA: Los ítems marcados con (*) se desconoce de lo realizado, tal vez lo presenten

a parte.

  2- Descripción del Proceso:

El MTBE es producido por una reacción en fase liquida sobre un catalizador ácido,

según la siguiente reacción:

(CH3)2C=CH2     +   CH3OH               (CH3)3C-O-CH3

    El metanol (MeOH) y la mezcla de butenos que se alimenta son bombeados y

calentados a las condiciones de reacción antes de ser introducidos al reactor.

El reactor           (R901) opera a una presión de 30 bares, para asegurar que la

reacción se produzca en fase líquida. La reacción es reversible, pero se opera a

temperaturas bajas para obtener un comportamiento de equilibrio favorable para la

producción de MTBE. El efluente que sale del reactor es suministrado a una torre de

destilación (T901) con el fin de obtener al MTBE como producto de fondo a una

composición de 95% como mínimo. 

Según el proceso descrito el rendimiento de obtención aunque es óptimo no es

eficiente en su totalidad ya que la composición mínima de MTBE del mismo es de 95%

y máxima registrada del 98,5%, por lo que es aconsejable la utilización de nueva

tecnología para la adecuación y mejoramiento en el rendimiento proponiendo un

proceso de destilación reactiva de marca registrada Morphylane (mejorado) de Uhde

GmbH (Dortmund, Alemania), este proceso lleva tiempo siendo un método eficaz y

económico de recuperar aromáticos BTX, con purezas del 99,99% y rendimientos de

hasta el 99,9%.

 El proceso estándar utiliza dos columnas: una de destilación extractiva para quitar los

no aromáticos y absorber los aromáticos en el disolvente y una columna de separación

para separar el disolvente y los aromáticos. Una mejora introducida en el proceso

Morphylane combina la funcionalidad de tres columnas en una única columna de

destilación extractiva, por lo que hace que la planta sea muy compacta y que requiera

menos energía para funcionar.

Una característica importante de este sistema es que el catalizador puede ser replaced

in each reactor separately without shutting down the MTBE unit. Sustituido   en cada

reactor separado sin necesidad de apagar la unidad de MTBE. The catalyst used in

this process is a cation exchange resin and is available from several El catalizador

utilizado en este proceso es una resina de intercambio

catiónico y está disponible en varias catalyst manufacturers. fabricantes de

catalizadores John Stephenson es el director de Recursos Naturales y Ambiente de la

General Accounting Office, brazo investigativo del Congreso de los Estados Unidos.

En su testimonio ante el Congreso el 8 de Mayo del 2002, Stephenson declaró que

solo en el año 2000 se habían reportado mas de 14.500 fugas de sustancias tóxicas

de los tanques de almacenamiento de gasolina, y que el total de tanques con fugas

podría ascender a mas de 76.000 en todo el país. Se refirió a un caso en Roselawn,

Indiana, en donde los niños habían estado bebiendo agua contaminada con MTBE con

una concentración 10 veces superior al límite permitido (ENS 10-05-2002). 

           El principal productor mundial de MTBE se encuentra en el estado de California,

EUA: Lyondell Chemical Company. El gobernador de ese estado, Gray Davis, anunció

en el año 2000 la eliminación total del uso de MTBE para finales del año 2002.  

          Las empresas Shell y British Petroleum anunciaron sus correspondientes

políticas de sustituir el MTBE por etanol para finales del 2002 en sus refinerías en

California. Shell utiliza mas de 6 millones de barriles anuales de MTBE en sus tres

refinerías de California: una en Martínez, cerca de San Francisco, con capacidad para

producir 55 millones de barriles de gasolina al año; una en Wilmington, cerca de Los

Ángeles, con capacidad para 30 millones de barriles de gasolina por año, y otra en

Bakersfield, con capacidad para 20 millones de barriles de gasolina por año. Por su

parte, Phillips Petroleum Co. ya sustituyó más del 80% del MTBE de su producción.