7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 17

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 27

2

crudos pesados (alta viscosidad y bajo API) Con unacalidad de crudo esperada de 135 degAPI promedioestimado y con viscosidades superiores encondiciones ambientales de 20 000 cp De acuerdo alo manifestado por las Ciacuteas Perenco (anteriormenteBarrett) Pluspetrol y Repsol

Constituyeacutendose este crudo del noreste de la SelvaPeruana en un componente muy importante para elfuturo energeacutetico del Paiacutes sin embargo este recurso

presenta diferencias fundamentales con respecto alos petroacuteleos convencionales que se han producidoen la cuenca peruana Este crudo viscoso traecomplicaciones de ingenieriacutea en cuanto a sumanipuleo transporte en superficie refinacioacuten ycomercializacioacuten por lo que se requiere el desarrollode teacutecnicas especiales y la investigacioacuten de nuevastecnologiacuteas aplicables en estos casos El petroacuteleopesado promete desempentildear un rol muy importanteen el futuro de la industria petrolera y de la refinacioacutenen el Peruacute Al igual que en muchos paiacuteses del mundoel Peruacute estaacute tendiendo a incrementar su produccioacutenrevisar las estimaciones de sus reservas en Selvacomprobar las nuevas tecnologiacuteas e invertir en

infraestructura y nuevas unidades asiacute como en lainvestigacioacuten de nuevas alternativas tecnoloacutegicaspara el mejoramiento de estos crudos que permita elmaacuteximo aprovechamiento de los recursos de petroacuteleopesado

Identificacioacuten del ProblemaEn base a los pronoacutesticos de produccioacuten desarrolladospor las actuales compantildeiacuteas operadoras de los Lotes decrudo pesado en el paiacutes como son lote 1AB 8 67 y39 todos estos ubicados en una zona de difiacutecil accesocomo la Selva Amazoacutenica al Noreste del Peruacute y en elaacuterea perteneciente a la cuenca del Riacuteo Marantildeoacuten sepuede decir que las reservas maacutes significativasascienden aproximadamente a 100 MMBbls depetroacuteleo pesado con calidad promedio de 135 degAPI

Las mencionadas caracteriacutesticas del crudo aproducirse en esta zona en base al anaacutelisis quepresenta el escenario nacional conforman losprincipales aspectos que contribuyen a complicar elfuturo de la industria petrolera a corto y mediano plazodebido a las altas viscosidades que presenta esteabundante recurso lo cual conlleva a plantear lasiguiente problemaacutetica

El disentildeo y las instalaciones de bombeo del ONP queactualmente es la uacutenica viacutea natural de evacuacioacuten delos crudos correspondientes a los lotes 1AB y 8 desdela Cuenca del Marantildeoacuten hasta el terminal de Bayoacutevaren la Costa peruana tiene las siguientescaracteriacutesticas seguacuten muestra la tabla 22 los cualeshan sido concebidos desde los antildeos 70rsquos paratransportar crudos ligeros es decir con gravedad APIsuperior a 18 lo que imposibilita el transporte de dichos

crudos pesados por el acostumbrado sistema deevacuacioacuten

Tabla 1 Principales tramos del ONP involucrados en el transporte de

crudos pesado

Sumado al problema del transporte se encuentra elhecho de que las principales refineriacuteas existentes en lazona de la Selva Amazoacutenica son de baja capacidad deprocesamiento y dotadas exclusivamente con lasunidades baacutesicas de refinacioacuten como son unidadesde destilacioacuten atmosfeacuterica (P Ej Refineriacutea de IquitosPucallpa etc)Lo cual complica la actual situacioacuten yaque obliga a las empresas dedicadas al rubro de larefinacioacuten a

1 Realizar cuantiosas inversiones para aumentar lacomplejidad de sus refineriacuteas y adaptarlas alprocesamiento rentable de cargas de menor calidad(crudos pesados)

2 Incrementar el nuacutemero de unidades y la severidadde procesamiento de las unidades de refineriacutea yaexistentes lo que se traduce en mayores costosoperacionales

3 Implantar tecnologiacuteas de conversioacuten profunda defracciones residuales a fin de incrementar laproduccioacuten de componentes de mayor valor agregado

ObjetivoProponer un mecanismo de mejora del crudo pesadode los lotes 1AB8 67 y 39 a traveacutes de laimplementacioacuten de una planta de mejoramiento decrudos pesados en la misma aacuterea de produccioacuten (in-situ) en base al proceso de Delayed Coking queposibilite la obtencioacuten de un crudo con mejorescaracteriacutesticas de transporte por el oleoducto y quesea procesable en las refineriacuteas nacionales sin requerirla adecuacioacuten de sus actuales infraestructurasAdemaacutes de producir su propio diluyente para la mezclacon crudo pesado

Estimados de Produccioacuten de Crudo

Pesado en el Peruacute

De acuerdo a la informacioacuten publicada por Petroperuacute yseguacuten lo manifestado por las Ciacuteas Perenco Pluspetroly Repsol los estimados de produccioacuten de crudo pesadoen la Selva Norte del paiacutes calculados para los antildeosposteriores y considerando que el precio del barril delcrudo se recuperen y los niveles de produccioacutenlleguen a lo estimados

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 37

3

En la tabla 2 Se muestra las producciones estimadasde los lotes

Tabla 2 Produccioacuten de lotes

Se estima una produccioacuten total de aproximadamente106000 BPD para este estudio Es necesario recalcarque para efectos de estudio se asumiraacute que dichaproduccioacuten se mantendraacute constante durante los antildeosde tiempo de vida de la planta

Mercado DistribuidorEl mercado distribuidor del crudo mejorado producidopor la Planta de Mejoramiento de Crudo Pesado seriacuteala habitual ruta de evacuacioacuten de los lotes ubicados al

Noreste del Paiacutes El Oleoducto Norperuano formadopor el Ramal Norte (ORN) el Tramo II oacute TramoPrincipal y el Tramo I recorre desde la Estacioacuten inicialAndoas hasta el terminal Bayoacutevar

Tabla 3 Caracteriacutesticas de disentildeo del oleoducto Nor-peruano

983110983145983143983157983154983137 1 983124983154983137983162983137983140983151 983140983141983148 983119983118983120

Ubicacioacuten

Andoas

Se escogioacute esta zona por La maacutexima cercaniacutea a lasaacutereas productivas (Lote 1AB 67 y 39) por lo que seasegura el abastecimiento de la materia prima enconcordancia con la configuracioacuten del actual sistemade evacuacioacuten de crudo Oleoducto Norperuano

Esta zona cuenta con mayor infraestructura para sutransporte como son equipos especiales quepermitiriacutean el almacenamiento mezcla y bombeo de laalimentacioacuten a la planta

Actualmente la zona cuenta con los siguientesEquipos de bombeo Dos Turbo bombas centriacutefugasmarca Ruston-Bingham de 4000 BHP por equipo DosMotobombas centriacutefugas marca Caterpillar-IngersollRand de 750 BHP por equipo (sistemaalternativo)Dos motobombas tipo tornillo marcaCaterpillar-IMO de 900 BHP cada uno por equipo(sistema alternativo) Tanques de almacenamiento

principales Tres tanques Uno de 125 MBLS y dos de35 MBLS

983110983145983143983157983154983137 2 983109983155983156983137983139983145983283983150 983140983141 983105983150983140983151983137983155

983110983157983150983140983137983149983141983150983156983151 983156983141983283983154983145983139983151

Los estudios indican que el Delayed Coking se basaen que las moleacuteculas de crudo pueden ser pirolizadasen moleacuteculas de hidrocarburos ligeras a temperaturasy presiones adecuadas Por tanto lo que sucede en lapiroacutelisis del crudo pesado es el rompimiento de losenlaces carbono-carbono por accioacuten del calor Lo queocurre esencialmente es que la energiacutea vibracionalexcede la energiacutea quiacutemica de los enlaces carbono-carbono Esta piroacutelisis ocurre en la ausencia deoxiacutegeno o una cataacutelisis en presencia o no del vapor

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 47

983092

Por ejemplo el craqueo al vapor y el craqueo teacutermicoson hechos en refineriacuteas a altas temperaturas (sobrelos 800degC) En consecuencia el Delayed Coking es u nproceso severo de craqueo teacutermico no cataliacutetico dealta conversioacuten considerado como integrante de unode los maacutes empleados mecanismos de rechazo decarboacuten (lsquocarbon rejectionrsquo) en base al tratamientoteacutermico de cargas pesadas Es generalmente usadopara mejorar residuales pesados en productos ligeroso destilados livianos Produce nafta de coker y variasfracciones de destilados medios Este proceso reducecompletamente el hidroacutegeno por este motivo se formaun residuo de carboacuten llamado ldquocoquerdquo

Quiacutemica del Delayed Coking Por ser un proceso conrechazo de carboacuten el Delayed Coking poseecaracteriacutesticas tiacutepicas de estos procesos como son

bull Opera a baja presioacuten (005 a 2Mpa) y altatemperatura (430 a 850 degC)

bull Los productos (liacutequidos y gaseosos) son ricosen hidrocarburos aromaacuteticos y olefinas

bull Todas las reacciones son endoteacutermicasbull El mecanismo de reaccioacuten implica la

formacioacuten de radicales libres

A Mecanismo de Reaccioacuten

El mecanismo de radicales libres seguido porel Delayed Coking se puede representar comola serie de reacciones siguientes

Iniciacioacuten

983120983154983151983152983137983143983137983139983145983283983150 983113983155983151983149983141983154983145983162983137983139983145983283983150 983161 983107983154983137983147983145983150983143

983124983141983154983149983145983150983137983139983145983283983150

B Reacciones QuiacutemicasLa complejidad del mecanismo de radicaleslibres impide determinar con exactitud la granvariedad de reacciones ocurridas Sinembargo se sabe que estas cumplen con lahabitual forma de las reacciones de craqueo

teacutermico distinguieacutendose especiacuteficamente portres etapas

1- Vaporizacioacuten parcial y cracking ligero enlos tubos del horno2- Cracking de los vapores al pasar por lostambores de coque3- Sucesivas reacciones de craqueo ypolimerizacioacuten de los liacutequidos pesadosremanentes en el tambor hasta su conversioacutenen vapor y coque

983122983109983105983107983107983113983119983118983109983123 983121983125983245983117983113983107983105983123 983109983118 983109983116 983108983109983116983105983129983109983108 983107983119983115983113983118983111

Seguacuten el Ing Humberto Kum en el proceso deDelayed Coking las reacciones clave son aquellas quese producen en el reactor Se estima que el calor dereaccioacuten se relaciona de manera directa con el puntode ebullicioacuten de la alimentacioacuten Es decir a medidaque el punto de ebullicioacuten se incrementa el calor dereaccioacuten se ve tambieacuten incrementado En el DelayedCoking las conversiones pueden llegar a ser del 70 a75 en productos ligeros a pesar de que lasreacciones de cracking teacutermico producen variacionesdel volumen de la carga

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 57

983093

983117983141983156983151983140983151983148983151983143983277983137

983109983123983121983125983109983117983105 983108983109 983117983109983130983107983116983105 983106983233983123983113983107983119 983109983118 983116983105 983120983116983105983118983124983105 983108983109 983117983109983114983119983122983105983117983113983109983118983124983119

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 67

983094

983109983155983153983157983141983149983137 983140983141983148 983149983141983146983151983154983137983149983145983141983150983156983151 983106983137983155983141

Consideraciones para el esquema base

En cuanto a la alimentacioacuten seguacuten los datospublicados en el INGEPET 2008 (Tecnologiacuteas para elMejoramiento de la Calidad de los Crudos PesadosGerardo Herbst) la calidad del crudo extraiacutedo de lastres reservas de crudo pesado de los lotes 1-AB 67 ylote 39 es de 135 degAPI promedio Sin embargo se

debe considerar que la alimentacioacuten a la planta es unamezcla de crudo con diluyente de produccioacuten por loque el degAPI promedio estimado que se ha consideradoen este anaacutelisis es de 146 degAPI

El valor de la produccioacuten de petroacuteleo al 2013corresponde a la produccioacuten de las reservas de crudopesado para el mismo antildeo las cuales suman unvolumen de 106 MBPD que ingresaraacuten como materiaprima de la planta

Para los caacutelculos de balance de materia se hantomado como base los rendimientos tiacutepicos de unaplanta de Delayed Coking por lo que el rendimientotiacutepico del crudo mejorado es considerado en elesquema de 905

Ademaacutes el grado API deseado es de 26 degAPI eacutesteliacutemite se definioacute para evitar que aumente la severidaddel proceso es decir se asegure una baja conversioacuten

de crudo de alimentacioacuten hacia los productos liacutequidoslivianos como naftas y gasoils Todo ello debido a queuna mayor severidad podriacutea incrementar la tendenciaa la formacioacuten de productos inestables tales comoolefinas u otros compuestos con doble enlace entresus moleacuteculas Los mismos que se caracterizan porser altamente reactivos y con gran tendencia a laformacioacuten de gomas las cuales dificultan las

operaciones

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 77

983095

Conclusiones

1 El Mejoramiento ldquoIn-Siturdquo puede reducir laviscosidad del Crudo Pesado peruano a traveacutes de laaplicacioacuten del proceso de Delayed Coking en el cualse somete a craqueo largas cadenas dehidrocarburos mejorando la calidad del crudo porreduccioacuten o remocioacuten de asfaltenos y resinas en lacarga

2 Del esquema de mejoramiento propuesto seconcluye que es posible incrementar la calidad de lacarga de 146 a 25 grados API con la cual se estariacutealogrando la obtencioacuten de un crudo de calidad maacutesacorde con las actuales condiciones de disentildeo delOleoducto Norperuano logrando de esta maneracumplir con los objetivos de incrementar el grado APIde la carga disminuyendo la viscosidad y mejorandosu transportabilidad

3 La realizacioacuten de eacuteste proyecto no soacutelo traeraacuteconsigo una ruta de solucioacuten al problema de

transporte de los crudos pesados provenientes de loslotes 1AB 67 y 39 sino que evitaraacute las cuantiosasinversiones de las refineriacuteas nacionales en laadaptacioacuten de sus unidades al procesamiento rentablede cargas de menor calidad

4 La Planta de Mejoramiento de Crudo pesado estariacutealocalizada en la zona de Andoas especiacuteficamente enla estacioacuten inicial de bombeo del ONP debido a suproximidad tanto a los campos productivos como alactual sistema de evacuacioacuten de crudos (ONP)ademaacutes que permite el aprovechamiento de susinstalaciones y principales equipos de bombeo

5 Se concluye que la Planta de Mejoramiento delCrudo Pesado Peruano lograraacute obtener a partir de 106MBPD de crudo pesado de 146 degAPI una produccioacuten

de 96 MBPD de crudo mejorado de 25 degAPI aplicandola tecnologiacutea SYDECSM Delayed Coking de FosterWheeler con lo que tendriacutea un rendimiento de plantade 905

Bibliografiacutea

1 ALBOUDWAREJ H R BADRY A BAKER G BROWNC WEST 2006 La Importancia del Petroacuteleo Pesado OilfieldR 14 (3) 38ndash59

2 BRESSAN L MJ MCGRATH 1997 Heavy CrudesUpgrading An Opportunity for Gasification S Francisco 12p3 CONOCOPHILLIPS 2007 ThruPlus Delayed CokingTechnology (Disponible en wwwThruPluscom Consultadoel 21 de julio de 2009)4 CORONEL A 2008 Procesos de Refinacioacuten dePetroacuteleo Curso Economiacutea de la Refinacioacuten y Procesos deComercio Exterior Lima se 147 p

5 ELLIS PJ CA PAUL 1998 Fundamentos de DelayedCoking New Orleans se 22 p

6 FOSTER WHEELER 2007 SYDECSM Delayed CokingMaximize profit from the bottom- of-the-barrel (Disponibleen wwwfwccom Consultado el 20 de enero de 2009)

7 VI INGEPET 2008 L SUAacuteREZ L A BARRETO C 2008Adecuacioacuten del Oleoducto Norperuano para el Transporte deCrudos Pesados de la Cuenca del Marantildeoacuten Lima 17 p

8 KUM RH 2009 Refinacioacuten de Crudos Pesados UnivCentral de Venezuela Fac Ing Quim 113 p

9 LUMMUS TECHNOLOGY A CBampI COMPANY 2008Delayed Coking C Bridge amp Iron Company (Disponible enwwwLummusCBIcom Consultado el 13 de enero de2009)

10 MEYERS RA GC HUGHES MI

WOHLGENANT BJ DOERKSEN 1997 Handbook ofPetroleum Refining Processes ConocoPhillipsDelayed Coking Process 2 ed New York Mc Graw-Hill 847 p

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 27

2

crudos pesados (alta viscosidad y bajo API) Con unacalidad de crudo esperada de 135 degAPI promedioestimado y con viscosidades superiores encondiciones ambientales de 20 000 cp De acuerdo alo manifestado por las Ciacuteas Perenco (anteriormenteBarrett) Pluspetrol y Repsol

Constituyeacutendose este crudo del noreste de la SelvaPeruana en un componente muy importante para elfuturo energeacutetico del Paiacutes sin embargo este recurso

presenta diferencias fundamentales con respecto alos petroacuteleos convencionales que se han producidoen la cuenca peruana Este crudo viscoso traecomplicaciones de ingenieriacutea en cuanto a sumanipuleo transporte en superficie refinacioacuten ycomercializacioacuten por lo que se requiere el desarrollode teacutecnicas especiales y la investigacioacuten de nuevastecnologiacuteas aplicables en estos casos El petroacuteleopesado promete desempentildear un rol muy importanteen el futuro de la industria petrolera y de la refinacioacutenen el Peruacute Al igual que en muchos paiacuteses del mundoel Peruacute estaacute tendiendo a incrementar su produccioacutenrevisar las estimaciones de sus reservas en Selvacomprobar las nuevas tecnologiacuteas e invertir en

infraestructura y nuevas unidades asiacute como en lainvestigacioacuten de nuevas alternativas tecnoloacutegicaspara el mejoramiento de estos crudos que permita elmaacuteximo aprovechamiento de los recursos de petroacuteleopesado

Identificacioacuten del ProblemaEn base a los pronoacutesticos de produccioacuten desarrolladospor las actuales compantildeiacuteas operadoras de los Lotes decrudo pesado en el paiacutes como son lote 1AB 8 67 y39 todos estos ubicados en una zona de difiacutecil accesocomo la Selva Amazoacutenica al Noreste del Peruacute y en elaacuterea perteneciente a la cuenca del Riacuteo Marantildeoacuten sepuede decir que las reservas maacutes significativasascienden aproximadamente a 100 MMBbls depetroacuteleo pesado con calidad promedio de 135 degAPI

Las mencionadas caracteriacutesticas del crudo aproducirse en esta zona en base al anaacutelisis quepresenta el escenario nacional conforman losprincipales aspectos que contribuyen a complicar elfuturo de la industria petrolera a corto y mediano plazodebido a las altas viscosidades que presenta esteabundante recurso lo cual conlleva a plantear lasiguiente problemaacutetica

El disentildeo y las instalaciones de bombeo del ONP queactualmente es la uacutenica viacutea natural de evacuacioacuten delos crudos correspondientes a los lotes 1AB y 8 desdela Cuenca del Marantildeoacuten hasta el terminal de Bayoacutevaren la Costa peruana tiene las siguientescaracteriacutesticas seguacuten muestra la tabla 22 los cualeshan sido concebidos desde los antildeos 70rsquos paratransportar crudos ligeros es decir con gravedad APIsuperior a 18 lo que imposibilita el transporte de dichos

crudos pesados por el acostumbrado sistema deevacuacioacuten

Tabla 1 Principales tramos del ONP involucrados en el transporte de

crudos pesado

Sumado al problema del transporte se encuentra elhecho de que las principales refineriacuteas existentes en lazona de la Selva Amazoacutenica son de baja capacidad deprocesamiento y dotadas exclusivamente con lasunidades baacutesicas de refinacioacuten como son unidadesde destilacioacuten atmosfeacuterica (P Ej Refineriacutea de IquitosPucallpa etc)Lo cual complica la actual situacioacuten yaque obliga a las empresas dedicadas al rubro de larefinacioacuten a

1 Realizar cuantiosas inversiones para aumentar lacomplejidad de sus refineriacuteas y adaptarlas alprocesamiento rentable de cargas de menor calidad(crudos pesados)

2 Incrementar el nuacutemero de unidades y la severidadde procesamiento de las unidades de refineriacutea yaexistentes lo que se traduce en mayores costosoperacionales

3 Implantar tecnologiacuteas de conversioacuten profunda defracciones residuales a fin de incrementar laproduccioacuten de componentes de mayor valor agregado

ObjetivoProponer un mecanismo de mejora del crudo pesadode los lotes 1AB8 67 y 39 a traveacutes de laimplementacioacuten de una planta de mejoramiento decrudos pesados en la misma aacuterea de produccioacuten (in-situ) en base al proceso de Delayed Coking queposibilite la obtencioacuten de un crudo con mejorescaracteriacutesticas de transporte por el oleoducto y quesea procesable en las refineriacuteas nacionales sin requerirla adecuacioacuten de sus actuales infraestructurasAdemaacutes de producir su propio diluyente para la mezclacon crudo pesado

Estimados de Produccioacuten de Crudo

Pesado en el Peruacute

De acuerdo a la informacioacuten publicada por Petroperuacute yseguacuten lo manifestado por las Ciacuteas Perenco Pluspetroly Repsol los estimados de produccioacuten de crudo pesadoen la Selva Norte del paiacutes calculados para los antildeosposteriores y considerando que el precio del barril delcrudo se recuperen y los niveles de produccioacutenlleguen a lo estimados

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 37

3

En la tabla 2 Se muestra las producciones estimadasde los lotes

Tabla 2 Produccioacuten de lotes

Se estima una produccioacuten total de aproximadamente106000 BPD para este estudio Es necesario recalcarque para efectos de estudio se asumiraacute que dichaproduccioacuten se mantendraacute constante durante los antildeosde tiempo de vida de la planta

Mercado DistribuidorEl mercado distribuidor del crudo mejorado producidopor la Planta de Mejoramiento de Crudo Pesado seriacuteala habitual ruta de evacuacioacuten de los lotes ubicados al

Noreste del Paiacutes El Oleoducto Norperuano formadopor el Ramal Norte (ORN) el Tramo II oacute TramoPrincipal y el Tramo I recorre desde la Estacioacuten inicialAndoas hasta el terminal Bayoacutevar

Tabla 3 Caracteriacutesticas de disentildeo del oleoducto Nor-peruano

983110983145983143983157983154983137 1 983124983154983137983162983137983140983151 983140983141983148 983119983118983120

Ubicacioacuten

Andoas

Se escogioacute esta zona por La maacutexima cercaniacutea a lasaacutereas productivas (Lote 1AB 67 y 39) por lo que seasegura el abastecimiento de la materia prima enconcordancia con la configuracioacuten del actual sistemade evacuacioacuten de crudo Oleoducto Norperuano

Esta zona cuenta con mayor infraestructura para sutransporte como son equipos especiales quepermitiriacutean el almacenamiento mezcla y bombeo de laalimentacioacuten a la planta

Actualmente la zona cuenta con los siguientesEquipos de bombeo Dos Turbo bombas centriacutefugasmarca Ruston-Bingham de 4000 BHP por equipo DosMotobombas centriacutefugas marca Caterpillar-IngersollRand de 750 BHP por equipo (sistemaalternativo)Dos motobombas tipo tornillo marcaCaterpillar-IMO de 900 BHP cada uno por equipo(sistema alternativo) Tanques de almacenamiento

principales Tres tanques Uno de 125 MBLS y dos de35 MBLS

983110983145983143983157983154983137 2 983109983155983156983137983139983145983283983150 983140983141 983105983150983140983151983137983155

983110983157983150983140983137983149983141983150983156983151 983156983141983283983154983145983139983151

Los estudios indican que el Delayed Coking se basaen que las moleacuteculas de crudo pueden ser pirolizadasen moleacuteculas de hidrocarburos ligeras a temperaturasy presiones adecuadas Por tanto lo que sucede en lapiroacutelisis del crudo pesado es el rompimiento de losenlaces carbono-carbono por accioacuten del calor Lo queocurre esencialmente es que la energiacutea vibracionalexcede la energiacutea quiacutemica de los enlaces carbono-carbono Esta piroacutelisis ocurre en la ausencia deoxiacutegeno o una cataacutelisis en presencia o no del vapor

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 47

983092

Por ejemplo el craqueo al vapor y el craqueo teacutermicoson hechos en refineriacuteas a altas temperaturas (sobrelos 800degC) En consecuencia el Delayed Coking es u nproceso severo de craqueo teacutermico no cataliacutetico dealta conversioacuten considerado como integrante de unode los maacutes empleados mecanismos de rechazo decarboacuten (lsquocarbon rejectionrsquo) en base al tratamientoteacutermico de cargas pesadas Es generalmente usadopara mejorar residuales pesados en productos ligeroso destilados livianos Produce nafta de coker y variasfracciones de destilados medios Este proceso reducecompletamente el hidroacutegeno por este motivo se formaun residuo de carboacuten llamado ldquocoquerdquo

Quiacutemica del Delayed Coking Por ser un proceso conrechazo de carboacuten el Delayed Coking poseecaracteriacutesticas tiacutepicas de estos procesos como son

bull Opera a baja presioacuten (005 a 2Mpa) y altatemperatura (430 a 850 degC)

bull Los productos (liacutequidos y gaseosos) son ricosen hidrocarburos aromaacuteticos y olefinas

bull Todas las reacciones son endoteacutermicasbull El mecanismo de reaccioacuten implica la

formacioacuten de radicales libres

A Mecanismo de Reaccioacuten

El mecanismo de radicales libres seguido porel Delayed Coking se puede representar comola serie de reacciones siguientes

Iniciacioacuten

983120983154983151983152983137983143983137983139983145983283983150 983113983155983151983149983141983154983145983162983137983139983145983283983150 983161 983107983154983137983147983145983150983143

983124983141983154983149983145983150983137983139983145983283983150

B Reacciones QuiacutemicasLa complejidad del mecanismo de radicaleslibres impide determinar con exactitud la granvariedad de reacciones ocurridas Sinembargo se sabe que estas cumplen con lahabitual forma de las reacciones de craqueo

teacutermico distinguieacutendose especiacuteficamente portres etapas

1- Vaporizacioacuten parcial y cracking ligero enlos tubos del horno2- Cracking de los vapores al pasar por lostambores de coque3- Sucesivas reacciones de craqueo ypolimerizacioacuten de los liacutequidos pesadosremanentes en el tambor hasta su conversioacutenen vapor y coque

983122983109983105983107983107983113983119983118983109983123 983121983125983245983117983113983107983105983123 983109983118 983109983116 983108983109983116983105983129983109983108 983107983119983115983113983118983111

Seguacuten el Ing Humberto Kum en el proceso deDelayed Coking las reacciones clave son aquellas quese producen en el reactor Se estima que el calor dereaccioacuten se relaciona de manera directa con el puntode ebullicioacuten de la alimentacioacuten Es decir a medidaque el punto de ebullicioacuten se incrementa el calor dereaccioacuten se ve tambieacuten incrementado En el DelayedCoking las conversiones pueden llegar a ser del 70 a75 en productos ligeros a pesar de que lasreacciones de cracking teacutermico producen variacionesdel volumen de la carga

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 57

983093

983117983141983156983151983140983151983148983151983143983277983137

983109983123983121983125983109983117983105 983108983109 983117983109983130983107983116983105 983106983233983123983113983107983119 983109983118 983116983105 983120983116983105983118983124983105 983108983109 983117983109983114983119983122983105983117983113983109983118983124983119

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 67

983094

983109983155983153983157983141983149983137 983140983141983148 983149983141983146983151983154983137983149983145983141983150983156983151 983106983137983155983141

Consideraciones para el esquema base

En cuanto a la alimentacioacuten seguacuten los datospublicados en el INGEPET 2008 (Tecnologiacuteas para elMejoramiento de la Calidad de los Crudos PesadosGerardo Herbst) la calidad del crudo extraiacutedo de lastres reservas de crudo pesado de los lotes 1-AB 67 ylote 39 es de 135 degAPI promedio Sin embargo se

debe considerar que la alimentacioacuten a la planta es unamezcla de crudo con diluyente de produccioacuten por loque el degAPI promedio estimado que se ha consideradoen este anaacutelisis es de 146 degAPI

El valor de la produccioacuten de petroacuteleo al 2013corresponde a la produccioacuten de las reservas de crudopesado para el mismo antildeo las cuales suman unvolumen de 106 MBPD que ingresaraacuten como materiaprima de la planta

Para los caacutelculos de balance de materia se hantomado como base los rendimientos tiacutepicos de unaplanta de Delayed Coking por lo que el rendimientotiacutepico del crudo mejorado es considerado en elesquema de 905

Ademaacutes el grado API deseado es de 26 degAPI eacutesteliacutemite se definioacute para evitar que aumente la severidaddel proceso es decir se asegure una baja conversioacuten

de crudo de alimentacioacuten hacia los productos liacutequidoslivianos como naftas y gasoils Todo ello debido a queuna mayor severidad podriacutea incrementar la tendenciaa la formacioacuten de productos inestables tales comoolefinas u otros compuestos con doble enlace entresus moleacuteculas Los mismos que se caracterizan porser altamente reactivos y con gran tendencia a laformacioacuten de gomas las cuales dificultan las

operaciones

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 77

983095

Conclusiones

1 El Mejoramiento ldquoIn-Siturdquo puede reducir laviscosidad del Crudo Pesado peruano a traveacutes de laaplicacioacuten del proceso de Delayed Coking en el cualse somete a craqueo largas cadenas dehidrocarburos mejorando la calidad del crudo porreduccioacuten o remocioacuten de asfaltenos y resinas en lacarga

2 Del esquema de mejoramiento propuesto seconcluye que es posible incrementar la calidad de lacarga de 146 a 25 grados API con la cual se estariacutealogrando la obtencioacuten de un crudo de calidad maacutesacorde con las actuales condiciones de disentildeo delOleoducto Norperuano logrando de esta maneracumplir con los objetivos de incrementar el grado APIde la carga disminuyendo la viscosidad y mejorandosu transportabilidad

3 La realizacioacuten de eacuteste proyecto no soacutelo traeraacuteconsigo una ruta de solucioacuten al problema de

transporte de los crudos pesados provenientes de loslotes 1AB 67 y 39 sino que evitaraacute las cuantiosasinversiones de las refineriacuteas nacionales en laadaptacioacuten de sus unidades al procesamiento rentablede cargas de menor calidad

4 La Planta de Mejoramiento de Crudo pesado estariacutealocalizada en la zona de Andoas especiacuteficamente enla estacioacuten inicial de bombeo del ONP debido a suproximidad tanto a los campos productivos como alactual sistema de evacuacioacuten de crudos (ONP)ademaacutes que permite el aprovechamiento de susinstalaciones y principales equipos de bombeo

5 Se concluye que la Planta de Mejoramiento delCrudo Pesado Peruano lograraacute obtener a partir de 106MBPD de crudo pesado de 146 degAPI una produccioacuten

de 96 MBPD de crudo mejorado de 25 degAPI aplicandola tecnologiacutea SYDECSM Delayed Coking de FosterWheeler con lo que tendriacutea un rendimiento de plantade 905

Bibliografiacutea

1 ALBOUDWAREJ H R BADRY A BAKER G BROWNC WEST 2006 La Importancia del Petroacuteleo Pesado OilfieldR 14 (3) 38ndash59

2 BRESSAN L MJ MCGRATH 1997 Heavy CrudesUpgrading An Opportunity for Gasification S Francisco 12p3 CONOCOPHILLIPS 2007 ThruPlus Delayed CokingTechnology (Disponible en wwwThruPluscom Consultadoel 21 de julio de 2009)4 CORONEL A 2008 Procesos de Refinacioacuten dePetroacuteleo Curso Economiacutea de la Refinacioacuten y Procesos deComercio Exterior Lima se 147 p

5 ELLIS PJ CA PAUL 1998 Fundamentos de DelayedCoking New Orleans se 22 p

6 FOSTER WHEELER 2007 SYDECSM Delayed CokingMaximize profit from the bottom- of-the-barrel (Disponibleen wwwfwccom Consultado el 20 de enero de 2009)

7 VI INGEPET 2008 L SUAacuteREZ L A BARRETO C 2008Adecuacioacuten del Oleoducto Norperuano para el Transporte deCrudos Pesados de la Cuenca del Marantildeoacuten Lima 17 p

8 KUM RH 2009 Refinacioacuten de Crudos Pesados UnivCentral de Venezuela Fac Ing Quim 113 p

9 LUMMUS TECHNOLOGY A CBampI COMPANY 2008Delayed Coking C Bridge amp Iron Company (Disponible enwwwLummusCBIcom Consultado el 13 de enero de2009)

10 MEYERS RA GC HUGHES MI

WOHLGENANT BJ DOERKSEN 1997 Handbook ofPetroleum Refining Processes ConocoPhillipsDelayed Coking Process 2 ed New York Mc Graw-Hill 847 p

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 37

3

En la tabla 2 Se muestra las producciones estimadasde los lotes

Tabla 2 Produccioacuten de lotes

Se estima una produccioacuten total de aproximadamente106000 BPD para este estudio Es necesario recalcarque para efectos de estudio se asumiraacute que dichaproduccioacuten se mantendraacute constante durante los antildeosde tiempo de vida de la planta

Mercado DistribuidorEl mercado distribuidor del crudo mejorado producidopor la Planta de Mejoramiento de Crudo Pesado seriacuteala habitual ruta de evacuacioacuten de los lotes ubicados al

Noreste del Paiacutes El Oleoducto Norperuano formadopor el Ramal Norte (ORN) el Tramo II oacute TramoPrincipal y el Tramo I recorre desde la Estacioacuten inicialAndoas hasta el terminal Bayoacutevar

Tabla 3 Caracteriacutesticas de disentildeo del oleoducto Nor-peruano

983110983145983143983157983154983137 1 983124983154983137983162983137983140983151 983140983141983148 983119983118983120

Ubicacioacuten

Andoas

Se escogioacute esta zona por La maacutexima cercaniacutea a lasaacutereas productivas (Lote 1AB 67 y 39) por lo que seasegura el abastecimiento de la materia prima enconcordancia con la configuracioacuten del actual sistemade evacuacioacuten de crudo Oleoducto Norperuano

Esta zona cuenta con mayor infraestructura para sutransporte como son equipos especiales quepermitiriacutean el almacenamiento mezcla y bombeo de laalimentacioacuten a la planta

Actualmente la zona cuenta con los siguientesEquipos de bombeo Dos Turbo bombas centriacutefugasmarca Ruston-Bingham de 4000 BHP por equipo DosMotobombas centriacutefugas marca Caterpillar-IngersollRand de 750 BHP por equipo (sistemaalternativo)Dos motobombas tipo tornillo marcaCaterpillar-IMO de 900 BHP cada uno por equipo(sistema alternativo) Tanques de almacenamiento

principales Tres tanques Uno de 125 MBLS y dos de35 MBLS

983110983145983143983157983154983137 2 983109983155983156983137983139983145983283983150 983140983141 983105983150983140983151983137983155

983110983157983150983140983137983149983141983150983156983151 983156983141983283983154983145983139983151

Los estudios indican que el Delayed Coking se basaen que las moleacuteculas de crudo pueden ser pirolizadasen moleacuteculas de hidrocarburos ligeras a temperaturasy presiones adecuadas Por tanto lo que sucede en lapiroacutelisis del crudo pesado es el rompimiento de losenlaces carbono-carbono por accioacuten del calor Lo queocurre esencialmente es que la energiacutea vibracionalexcede la energiacutea quiacutemica de los enlaces carbono-carbono Esta piroacutelisis ocurre en la ausencia deoxiacutegeno o una cataacutelisis en presencia o no del vapor

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 47

983092

Por ejemplo el craqueo al vapor y el craqueo teacutermicoson hechos en refineriacuteas a altas temperaturas (sobrelos 800degC) En consecuencia el Delayed Coking es u nproceso severo de craqueo teacutermico no cataliacutetico dealta conversioacuten considerado como integrante de unode los maacutes empleados mecanismos de rechazo decarboacuten (lsquocarbon rejectionrsquo) en base al tratamientoteacutermico de cargas pesadas Es generalmente usadopara mejorar residuales pesados en productos ligeroso destilados livianos Produce nafta de coker y variasfracciones de destilados medios Este proceso reducecompletamente el hidroacutegeno por este motivo se formaun residuo de carboacuten llamado ldquocoquerdquo

Quiacutemica del Delayed Coking Por ser un proceso conrechazo de carboacuten el Delayed Coking poseecaracteriacutesticas tiacutepicas de estos procesos como son

bull Opera a baja presioacuten (005 a 2Mpa) y altatemperatura (430 a 850 degC)

bull Los productos (liacutequidos y gaseosos) son ricosen hidrocarburos aromaacuteticos y olefinas

bull Todas las reacciones son endoteacutermicasbull El mecanismo de reaccioacuten implica la

formacioacuten de radicales libres

A Mecanismo de Reaccioacuten

El mecanismo de radicales libres seguido porel Delayed Coking se puede representar comola serie de reacciones siguientes

Iniciacioacuten

983120983154983151983152983137983143983137983139983145983283983150 983113983155983151983149983141983154983145983162983137983139983145983283983150 983161 983107983154983137983147983145983150983143

983124983141983154983149983145983150983137983139983145983283983150

B Reacciones QuiacutemicasLa complejidad del mecanismo de radicaleslibres impide determinar con exactitud la granvariedad de reacciones ocurridas Sinembargo se sabe que estas cumplen con lahabitual forma de las reacciones de craqueo

teacutermico distinguieacutendose especiacuteficamente portres etapas

1- Vaporizacioacuten parcial y cracking ligero enlos tubos del horno2- Cracking de los vapores al pasar por lostambores de coque3- Sucesivas reacciones de craqueo ypolimerizacioacuten de los liacutequidos pesadosremanentes en el tambor hasta su conversioacutenen vapor y coque

983122983109983105983107983107983113983119983118983109983123 983121983125983245983117983113983107983105983123 983109983118 983109983116 983108983109983116983105983129983109983108 983107983119983115983113983118983111

Seguacuten el Ing Humberto Kum en el proceso deDelayed Coking las reacciones clave son aquellas quese producen en el reactor Se estima que el calor dereaccioacuten se relaciona de manera directa con el puntode ebullicioacuten de la alimentacioacuten Es decir a medidaque el punto de ebullicioacuten se incrementa el calor dereaccioacuten se ve tambieacuten incrementado En el DelayedCoking las conversiones pueden llegar a ser del 70 a75 en productos ligeros a pesar de que lasreacciones de cracking teacutermico producen variacionesdel volumen de la carga

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 57

983093

983117983141983156983151983140983151983148983151983143983277983137

983109983123983121983125983109983117983105 983108983109 983117983109983130983107983116983105 983106983233983123983113983107983119 983109983118 983116983105 983120983116983105983118983124983105 983108983109 983117983109983114983119983122983105983117983113983109983118983124983119

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 67

983094

983109983155983153983157983141983149983137 983140983141983148 983149983141983146983151983154983137983149983145983141983150983156983151 983106983137983155983141

Consideraciones para el esquema base

En cuanto a la alimentacioacuten seguacuten los datospublicados en el INGEPET 2008 (Tecnologiacuteas para elMejoramiento de la Calidad de los Crudos PesadosGerardo Herbst) la calidad del crudo extraiacutedo de lastres reservas de crudo pesado de los lotes 1-AB 67 ylote 39 es de 135 degAPI promedio Sin embargo se

debe considerar que la alimentacioacuten a la planta es unamezcla de crudo con diluyente de produccioacuten por loque el degAPI promedio estimado que se ha consideradoen este anaacutelisis es de 146 degAPI

El valor de la produccioacuten de petroacuteleo al 2013corresponde a la produccioacuten de las reservas de crudopesado para el mismo antildeo las cuales suman unvolumen de 106 MBPD que ingresaraacuten como materiaprima de la planta

Para los caacutelculos de balance de materia se hantomado como base los rendimientos tiacutepicos de unaplanta de Delayed Coking por lo que el rendimientotiacutepico del crudo mejorado es considerado en elesquema de 905

Ademaacutes el grado API deseado es de 26 degAPI eacutesteliacutemite se definioacute para evitar que aumente la severidaddel proceso es decir se asegure una baja conversioacuten

de crudo de alimentacioacuten hacia los productos liacutequidoslivianos como naftas y gasoils Todo ello debido a queuna mayor severidad podriacutea incrementar la tendenciaa la formacioacuten de productos inestables tales comoolefinas u otros compuestos con doble enlace entresus moleacuteculas Los mismos que se caracterizan porser altamente reactivos y con gran tendencia a laformacioacuten de gomas las cuales dificultan las

operaciones

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 77

983095

Conclusiones

1 El Mejoramiento ldquoIn-Siturdquo puede reducir laviscosidad del Crudo Pesado peruano a traveacutes de laaplicacioacuten del proceso de Delayed Coking en el cualse somete a craqueo largas cadenas dehidrocarburos mejorando la calidad del crudo porreduccioacuten o remocioacuten de asfaltenos y resinas en lacarga

2 Del esquema de mejoramiento propuesto seconcluye que es posible incrementar la calidad de lacarga de 146 a 25 grados API con la cual se estariacutealogrando la obtencioacuten de un crudo de calidad maacutesacorde con las actuales condiciones de disentildeo delOleoducto Norperuano logrando de esta maneracumplir con los objetivos de incrementar el grado APIde la carga disminuyendo la viscosidad y mejorandosu transportabilidad

3 La realizacioacuten de eacuteste proyecto no soacutelo traeraacuteconsigo una ruta de solucioacuten al problema de

transporte de los crudos pesados provenientes de loslotes 1AB 67 y 39 sino que evitaraacute las cuantiosasinversiones de las refineriacuteas nacionales en laadaptacioacuten de sus unidades al procesamiento rentablede cargas de menor calidad

4 La Planta de Mejoramiento de Crudo pesado estariacutealocalizada en la zona de Andoas especiacuteficamente enla estacioacuten inicial de bombeo del ONP debido a suproximidad tanto a los campos productivos como alactual sistema de evacuacioacuten de crudos (ONP)ademaacutes que permite el aprovechamiento de susinstalaciones y principales equipos de bombeo

5 Se concluye que la Planta de Mejoramiento delCrudo Pesado Peruano lograraacute obtener a partir de 106MBPD de crudo pesado de 146 degAPI una produccioacuten

de 96 MBPD de crudo mejorado de 25 degAPI aplicandola tecnologiacutea SYDECSM Delayed Coking de FosterWheeler con lo que tendriacutea un rendimiento de plantade 905

Bibliografiacutea

1 ALBOUDWAREJ H R BADRY A BAKER G BROWNC WEST 2006 La Importancia del Petroacuteleo Pesado OilfieldR 14 (3) 38ndash59

2 BRESSAN L MJ MCGRATH 1997 Heavy CrudesUpgrading An Opportunity for Gasification S Francisco 12p3 CONOCOPHILLIPS 2007 ThruPlus Delayed CokingTechnology (Disponible en wwwThruPluscom Consultadoel 21 de julio de 2009)4 CORONEL A 2008 Procesos de Refinacioacuten dePetroacuteleo Curso Economiacutea de la Refinacioacuten y Procesos deComercio Exterior Lima se 147 p

5 ELLIS PJ CA PAUL 1998 Fundamentos de DelayedCoking New Orleans se 22 p

6 FOSTER WHEELER 2007 SYDECSM Delayed CokingMaximize profit from the bottom- of-the-barrel (Disponibleen wwwfwccom Consultado el 20 de enero de 2009)

7 VI INGEPET 2008 L SUAacuteREZ L A BARRETO C 2008Adecuacioacuten del Oleoducto Norperuano para el Transporte deCrudos Pesados de la Cuenca del Marantildeoacuten Lima 17 p

8 KUM RH 2009 Refinacioacuten de Crudos Pesados UnivCentral de Venezuela Fac Ing Quim 113 p

9 LUMMUS TECHNOLOGY A CBampI COMPANY 2008Delayed Coking C Bridge amp Iron Company (Disponible enwwwLummusCBIcom Consultado el 13 de enero de2009)

10 MEYERS RA GC HUGHES MI

WOHLGENANT BJ DOERKSEN 1997 Handbook ofPetroleum Refining Processes ConocoPhillipsDelayed Coking Process 2 ed New York Mc Graw-Hill 847 p

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 47

983092

Por ejemplo el craqueo al vapor y el craqueo teacutermicoson hechos en refineriacuteas a altas temperaturas (sobrelos 800degC) En consecuencia el Delayed Coking es u nproceso severo de craqueo teacutermico no cataliacutetico dealta conversioacuten considerado como integrante de unode los maacutes empleados mecanismos de rechazo decarboacuten (lsquocarbon rejectionrsquo) en base al tratamientoteacutermico de cargas pesadas Es generalmente usadopara mejorar residuales pesados en productos ligeroso destilados livianos Produce nafta de coker y variasfracciones de destilados medios Este proceso reducecompletamente el hidroacutegeno por este motivo se formaun residuo de carboacuten llamado ldquocoquerdquo

Quiacutemica del Delayed Coking Por ser un proceso conrechazo de carboacuten el Delayed Coking poseecaracteriacutesticas tiacutepicas de estos procesos como son

bull Opera a baja presioacuten (005 a 2Mpa) y altatemperatura (430 a 850 degC)

bull Los productos (liacutequidos y gaseosos) son ricosen hidrocarburos aromaacuteticos y olefinas

bull Todas las reacciones son endoteacutermicasbull El mecanismo de reaccioacuten implica la

formacioacuten de radicales libres

A Mecanismo de Reaccioacuten

El mecanismo de radicales libres seguido porel Delayed Coking se puede representar comola serie de reacciones siguientes

Iniciacioacuten

983120983154983151983152983137983143983137983139983145983283983150 983113983155983151983149983141983154983145983162983137983139983145983283983150 983161 983107983154983137983147983145983150983143

983124983141983154983149983145983150983137983139983145983283983150

B Reacciones QuiacutemicasLa complejidad del mecanismo de radicaleslibres impide determinar con exactitud la granvariedad de reacciones ocurridas Sinembargo se sabe que estas cumplen con lahabitual forma de las reacciones de craqueo

teacutermico distinguieacutendose especiacuteficamente portres etapas

1- Vaporizacioacuten parcial y cracking ligero enlos tubos del horno2- Cracking de los vapores al pasar por lostambores de coque3- Sucesivas reacciones de craqueo ypolimerizacioacuten de los liacutequidos pesadosremanentes en el tambor hasta su conversioacutenen vapor y coque

983122983109983105983107983107983113983119983118983109983123 983121983125983245983117983113983107983105983123 983109983118 983109983116 983108983109983116983105983129983109983108 983107983119983115983113983118983111

Seguacuten el Ing Humberto Kum en el proceso deDelayed Coking las reacciones clave son aquellas quese producen en el reactor Se estima que el calor dereaccioacuten se relaciona de manera directa con el puntode ebullicioacuten de la alimentacioacuten Es decir a medidaque el punto de ebullicioacuten se incrementa el calor dereaccioacuten se ve tambieacuten incrementado En el DelayedCoking las conversiones pueden llegar a ser del 70 a75 en productos ligeros a pesar de que lasreacciones de cracking teacutermico producen variacionesdel volumen de la carga

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 57

983093

983117983141983156983151983140983151983148983151983143983277983137

983109983123983121983125983109983117983105 983108983109 983117983109983130983107983116983105 983106983233983123983113983107983119 983109983118 983116983105 983120983116983105983118983124983105 983108983109 983117983109983114983119983122983105983117983113983109983118983124983119

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 67

983094

983109983155983153983157983141983149983137 983140983141983148 983149983141983146983151983154983137983149983145983141983150983156983151 983106983137983155983141

Consideraciones para el esquema base

En cuanto a la alimentacioacuten seguacuten los datospublicados en el INGEPET 2008 (Tecnologiacuteas para elMejoramiento de la Calidad de los Crudos PesadosGerardo Herbst) la calidad del crudo extraiacutedo de lastres reservas de crudo pesado de los lotes 1-AB 67 ylote 39 es de 135 degAPI promedio Sin embargo se

debe considerar que la alimentacioacuten a la planta es unamezcla de crudo con diluyente de produccioacuten por loque el degAPI promedio estimado que se ha consideradoen este anaacutelisis es de 146 degAPI

El valor de la produccioacuten de petroacuteleo al 2013corresponde a la produccioacuten de las reservas de crudopesado para el mismo antildeo las cuales suman unvolumen de 106 MBPD que ingresaraacuten como materiaprima de la planta

Para los caacutelculos de balance de materia se hantomado como base los rendimientos tiacutepicos de unaplanta de Delayed Coking por lo que el rendimientotiacutepico del crudo mejorado es considerado en elesquema de 905

Ademaacutes el grado API deseado es de 26 degAPI eacutesteliacutemite se definioacute para evitar que aumente la severidaddel proceso es decir se asegure una baja conversioacuten

de crudo de alimentacioacuten hacia los productos liacutequidoslivianos como naftas y gasoils Todo ello debido a queuna mayor severidad podriacutea incrementar la tendenciaa la formacioacuten de productos inestables tales comoolefinas u otros compuestos con doble enlace entresus moleacuteculas Los mismos que se caracterizan porser altamente reactivos y con gran tendencia a laformacioacuten de gomas las cuales dificultan las

operaciones

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 77

983095

Conclusiones

1 El Mejoramiento ldquoIn-Siturdquo puede reducir laviscosidad del Crudo Pesado peruano a traveacutes de laaplicacioacuten del proceso de Delayed Coking en el cualse somete a craqueo largas cadenas dehidrocarburos mejorando la calidad del crudo porreduccioacuten o remocioacuten de asfaltenos y resinas en lacarga

2 Del esquema de mejoramiento propuesto seconcluye que es posible incrementar la calidad de lacarga de 146 a 25 grados API con la cual se estariacutealogrando la obtencioacuten de un crudo de calidad maacutesacorde con las actuales condiciones de disentildeo delOleoducto Norperuano logrando de esta maneracumplir con los objetivos de incrementar el grado APIde la carga disminuyendo la viscosidad y mejorandosu transportabilidad

3 La realizacioacuten de eacuteste proyecto no soacutelo traeraacuteconsigo una ruta de solucioacuten al problema de

transporte de los crudos pesados provenientes de loslotes 1AB 67 y 39 sino que evitaraacute las cuantiosasinversiones de las refineriacuteas nacionales en laadaptacioacuten de sus unidades al procesamiento rentablede cargas de menor calidad

4 La Planta de Mejoramiento de Crudo pesado estariacutealocalizada en la zona de Andoas especiacuteficamente enla estacioacuten inicial de bombeo del ONP debido a suproximidad tanto a los campos productivos como alactual sistema de evacuacioacuten de crudos (ONP)ademaacutes que permite el aprovechamiento de susinstalaciones y principales equipos de bombeo

5 Se concluye que la Planta de Mejoramiento delCrudo Pesado Peruano lograraacute obtener a partir de 106MBPD de crudo pesado de 146 degAPI una produccioacuten

de 96 MBPD de crudo mejorado de 25 degAPI aplicandola tecnologiacutea SYDECSM Delayed Coking de FosterWheeler con lo que tendriacutea un rendimiento de plantade 905

Bibliografiacutea

1 ALBOUDWAREJ H R BADRY A BAKER G BROWNC WEST 2006 La Importancia del Petroacuteleo Pesado OilfieldR 14 (3) 38ndash59

2 BRESSAN L MJ MCGRATH 1997 Heavy CrudesUpgrading An Opportunity for Gasification S Francisco 12p3 CONOCOPHILLIPS 2007 ThruPlus Delayed CokingTechnology (Disponible en wwwThruPluscom Consultadoel 21 de julio de 2009)4 CORONEL A 2008 Procesos de Refinacioacuten dePetroacuteleo Curso Economiacutea de la Refinacioacuten y Procesos deComercio Exterior Lima se 147 p

5 ELLIS PJ CA PAUL 1998 Fundamentos de DelayedCoking New Orleans se 22 p

6 FOSTER WHEELER 2007 SYDECSM Delayed CokingMaximize profit from the bottom- of-the-barrel (Disponibleen wwwfwccom Consultado el 20 de enero de 2009)

7 VI INGEPET 2008 L SUAacuteREZ L A BARRETO C 2008Adecuacioacuten del Oleoducto Norperuano para el Transporte deCrudos Pesados de la Cuenca del Marantildeoacuten Lima 17 p

8 KUM RH 2009 Refinacioacuten de Crudos Pesados UnivCentral de Venezuela Fac Ing Quim 113 p

9 LUMMUS TECHNOLOGY A CBampI COMPANY 2008Delayed Coking C Bridge amp Iron Company (Disponible enwwwLummusCBIcom Consultado el 13 de enero de2009)

10 MEYERS RA GC HUGHES MI

WOHLGENANT BJ DOERKSEN 1997 Handbook ofPetroleum Refining Processes ConocoPhillipsDelayed Coking Process 2 ed New York Mc Graw-Hill 847 p

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 57

983093

983117983141983156983151983140983151983148983151983143983277983137

983109983123983121983125983109983117983105 983108983109 983117983109983130983107983116983105 983106983233983123983113983107983119 983109983118 983116983105 983120983116983105983118983124983105 983108983109 983117983109983114983119983122983105983117983113983109983118983124983119

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 67

983094

983109983155983153983157983141983149983137 983140983141983148 983149983141983146983151983154983137983149983145983141983150983156983151 983106983137983155983141

Consideraciones para el esquema base

En cuanto a la alimentacioacuten seguacuten los datospublicados en el INGEPET 2008 (Tecnologiacuteas para elMejoramiento de la Calidad de los Crudos PesadosGerardo Herbst) la calidad del crudo extraiacutedo de lastres reservas de crudo pesado de los lotes 1-AB 67 ylote 39 es de 135 degAPI promedio Sin embargo se

debe considerar que la alimentacioacuten a la planta es unamezcla de crudo con diluyente de produccioacuten por loque el degAPI promedio estimado que se ha consideradoen este anaacutelisis es de 146 degAPI

El valor de la produccioacuten de petroacuteleo al 2013corresponde a la produccioacuten de las reservas de crudopesado para el mismo antildeo las cuales suman unvolumen de 106 MBPD que ingresaraacuten como materiaprima de la planta

Para los caacutelculos de balance de materia se hantomado como base los rendimientos tiacutepicos de unaplanta de Delayed Coking por lo que el rendimientotiacutepico del crudo mejorado es considerado en elesquema de 905

Ademaacutes el grado API deseado es de 26 degAPI eacutesteliacutemite se definioacute para evitar que aumente la severidaddel proceso es decir se asegure una baja conversioacuten

de crudo de alimentacioacuten hacia los productos liacutequidoslivianos como naftas y gasoils Todo ello debido a queuna mayor severidad podriacutea incrementar la tendenciaa la formacioacuten de productos inestables tales comoolefinas u otros compuestos con doble enlace entresus moleacuteculas Los mismos que se caracterizan porser altamente reactivos y con gran tendencia a laformacioacuten de gomas las cuales dificultan las

operaciones

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 77

983095

Conclusiones

1 El Mejoramiento ldquoIn-Siturdquo puede reducir laviscosidad del Crudo Pesado peruano a traveacutes de laaplicacioacuten del proceso de Delayed Coking en el cualse somete a craqueo largas cadenas dehidrocarburos mejorando la calidad del crudo porreduccioacuten o remocioacuten de asfaltenos y resinas en lacarga

2 Del esquema de mejoramiento propuesto seconcluye que es posible incrementar la calidad de lacarga de 146 a 25 grados API con la cual se estariacutealogrando la obtencioacuten de un crudo de calidad maacutesacorde con las actuales condiciones de disentildeo delOleoducto Norperuano logrando de esta maneracumplir con los objetivos de incrementar el grado APIde la carga disminuyendo la viscosidad y mejorandosu transportabilidad

3 La realizacioacuten de eacuteste proyecto no soacutelo traeraacuteconsigo una ruta de solucioacuten al problema de

transporte de los crudos pesados provenientes de loslotes 1AB 67 y 39 sino que evitaraacute las cuantiosasinversiones de las refineriacuteas nacionales en laadaptacioacuten de sus unidades al procesamiento rentablede cargas de menor calidad

4 La Planta de Mejoramiento de Crudo pesado estariacutealocalizada en la zona de Andoas especiacuteficamente enla estacioacuten inicial de bombeo del ONP debido a suproximidad tanto a los campos productivos como alactual sistema de evacuacioacuten de crudos (ONP)ademaacutes que permite el aprovechamiento de susinstalaciones y principales equipos de bombeo

5 Se concluye que la Planta de Mejoramiento delCrudo Pesado Peruano lograraacute obtener a partir de 106MBPD de crudo pesado de 146 degAPI una produccioacuten

de 96 MBPD de crudo mejorado de 25 degAPI aplicandola tecnologiacutea SYDECSM Delayed Coking de FosterWheeler con lo que tendriacutea un rendimiento de plantade 905

Bibliografiacutea

1 ALBOUDWAREJ H R BADRY A BAKER G BROWNC WEST 2006 La Importancia del Petroacuteleo Pesado OilfieldR 14 (3) 38ndash59

2 BRESSAN L MJ MCGRATH 1997 Heavy CrudesUpgrading An Opportunity for Gasification S Francisco 12p3 CONOCOPHILLIPS 2007 ThruPlus Delayed CokingTechnology (Disponible en wwwThruPluscom Consultadoel 21 de julio de 2009)4 CORONEL A 2008 Procesos de Refinacioacuten dePetroacuteleo Curso Economiacutea de la Refinacioacuten y Procesos deComercio Exterior Lima se 147 p

5 ELLIS PJ CA PAUL 1998 Fundamentos de DelayedCoking New Orleans se 22 p

6 FOSTER WHEELER 2007 SYDECSM Delayed CokingMaximize profit from the bottom- of-the-barrel (Disponibleen wwwfwccom Consultado el 20 de enero de 2009)

7 VI INGEPET 2008 L SUAacuteREZ L A BARRETO C 2008Adecuacioacuten del Oleoducto Norperuano para el Transporte deCrudos Pesados de la Cuenca del Marantildeoacuten Lima 17 p

8 KUM RH 2009 Refinacioacuten de Crudos Pesados UnivCentral de Venezuela Fac Ing Quim 113 p

9 LUMMUS TECHNOLOGY A CBampI COMPANY 2008Delayed Coking C Bridge amp Iron Company (Disponible enwwwLummusCBIcom Consultado el 13 de enero de2009)

10 MEYERS RA GC HUGHES MI

WOHLGENANT BJ DOERKSEN 1997 Handbook ofPetroleum Refining Processes ConocoPhillipsDelayed Coking Process 2 ed New York Mc Graw-Hill 847 p

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 67

983094

983109983155983153983157983141983149983137 983140983141983148 983149983141983146983151983154983137983149983145983141983150983156983151 983106983137983155983141

Consideraciones para el esquema base

En cuanto a la alimentacioacuten seguacuten los datospublicados en el INGEPET 2008 (Tecnologiacuteas para elMejoramiento de la Calidad de los Crudos PesadosGerardo Herbst) la calidad del crudo extraiacutedo de lastres reservas de crudo pesado de los lotes 1-AB 67 ylote 39 es de 135 degAPI promedio Sin embargo se

debe considerar que la alimentacioacuten a la planta es unamezcla de crudo con diluyente de produccioacuten por loque el degAPI promedio estimado que se ha consideradoen este anaacutelisis es de 146 degAPI

El valor de la produccioacuten de petroacuteleo al 2013corresponde a la produccioacuten de las reservas de crudopesado para el mismo antildeo las cuales suman unvolumen de 106 MBPD que ingresaraacuten como materiaprima de la planta

Para los caacutelculos de balance de materia se hantomado como base los rendimientos tiacutepicos de unaplanta de Delayed Coking por lo que el rendimientotiacutepico del crudo mejorado es considerado en elesquema de 905

Ademaacutes el grado API deseado es de 26 degAPI eacutesteliacutemite se definioacute para evitar que aumente la severidaddel proceso es decir se asegure una baja conversioacuten

de crudo de alimentacioacuten hacia los productos liacutequidoslivianos como naftas y gasoils Todo ello debido a queuna mayor severidad podriacutea incrementar la tendenciaa la formacioacuten de productos inestables tales comoolefinas u otros compuestos con doble enlace entresus moleacuteculas Los mismos que se caracterizan porser altamente reactivos y con gran tendencia a laformacioacuten de gomas las cuales dificultan las

operaciones

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 77

983095

Conclusiones

1 El Mejoramiento ldquoIn-Siturdquo puede reducir laviscosidad del Crudo Pesado peruano a traveacutes de laaplicacioacuten del proceso de Delayed Coking en el cualse somete a craqueo largas cadenas dehidrocarburos mejorando la calidad del crudo porreduccioacuten o remocioacuten de asfaltenos y resinas en lacarga

2 Del esquema de mejoramiento propuesto seconcluye que es posible incrementar la calidad de lacarga de 146 a 25 grados API con la cual se estariacutealogrando la obtencioacuten de un crudo de calidad maacutesacorde con las actuales condiciones de disentildeo delOleoducto Norperuano logrando de esta maneracumplir con los objetivos de incrementar el grado APIde la carga disminuyendo la viscosidad y mejorandosu transportabilidad

3 La realizacioacuten de eacuteste proyecto no soacutelo traeraacuteconsigo una ruta de solucioacuten al problema de

transporte de los crudos pesados provenientes de loslotes 1AB 67 y 39 sino que evitaraacute las cuantiosasinversiones de las refineriacuteas nacionales en laadaptacioacuten de sus unidades al procesamiento rentablede cargas de menor calidad

4 La Planta de Mejoramiento de Crudo pesado estariacutealocalizada en la zona de Andoas especiacuteficamente enla estacioacuten inicial de bombeo del ONP debido a suproximidad tanto a los campos productivos como alactual sistema de evacuacioacuten de crudos (ONP)ademaacutes que permite el aprovechamiento de susinstalaciones y principales equipos de bombeo

5 Se concluye que la Planta de Mejoramiento delCrudo Pesado Peruano lograraacute obtener a partir de 106MBPD de crudo pesado de 146 degAPI una produccioacuten

de 96 MBPD de crudo mejorado de 25 degAPI aplicandola tecnologiacutea SYDECSM Delayed Coking de FosterWheeler con lo que tendriacutea un rendimiento de plantade 905

Bibliografiacutea

1 ALBOUDWAREJ H R BADRY A BAKER G BROWNC WEST 2006 La Importancia del Petroacuteleo Pesado OilfieldR 14 (3) 38ndash59

2 BRESSAN L MJ MCGRATH 1997 Heavy CrudesUpgrading An Opportunity for Gasification S Francisco 12p3 CONOCOPHILLIPS 2007 ThruPlus Delayed CokingTechnology (Disponible en wwwThruPluscom Consultadoel 21 de julio de 2009)4 CORONEL A 2008 Procesos de Refinacioacuten dePetroacuteleo Curso Economiacutea de la Refinacioacuten y Procesos deComercio Exterior Lima se 147 p

5 ELLIS PJ CA PAUL 1998 Fundamentos de DelayedCoking New Orleans se 22 p

6 FOSTER WHEELER 2007 SYDECSM Delayed CokingMaximize profit from the bottom- of-the-barrel (Disponibleen wwwfwccom Consultado el 20 de enero de 2009)

7 VI INGEPET 2008 L SUAacuteREZ L A BARRETO C 2008Adecuacioacuten del Oleoducto Norperuano para el Transporte deCrudos Pesados de la Cuenca del Marantildeoacuten Lima 17 p

8 KUM RH 2009 Refinacioacuten de Crudos Pesados UnivCentral de Venezuela Fac Ing Quim 113 p

9 LUMMUS TECHNOLOGY A CBampI COMPANY 2008Delayed Coking C Bridge amp Iron Company (Disponible enwwwLummusCBIcom Consultado el 13 de enero de2009)

10 MEYERS RA GC HUGHES MI

WOHLGENANT BJ DOERKSEN 1997 Handbook ofPetroleum Refining Processes ConocoPhillipsDelayed Coking Process 2 ed New York Mc Graw-Hill 847 p

7242019 HI904-012 Mejoramiento de Crudos Pesados_Delayed Coking

httpslidepdfcomreaderfullhi904-012-mejoramiento-de-crudos-pesadosdelayed-coking 77

983095

Conclusiones

1 El Mejoramiento ldquoIn-Siturdquo puede reducir laviscosidad del Crudo Pesado peruano a traveacutes de laaplicacioacuten del proceso de Delayed Coking en el cualse somete a craqueo largas cadenas dehidrocarburos mejorando la calidad del crudo porreduccioacuten o remocioacuten de asfaltenos y resinas en lacarga

2 Del esquema de mejoramiento propuesto seconcluye que es posible incrementar la calidad de lacarga de 146 a 25 grados API con la cual se estariacutealogrando la obtencioacuten de un crudo de calidad maacutesacorde con las actuales condiciones de disentildeo delOleoducto Norperuano logrando de esta maneracumplir con los objetivos de incrementar el grado APIde la carga disminuyendo la viscosidad y mejorandosu transportabilidad

3 La realizacioacuten de eacuteste proyecto no soacutelo traeraacuteconsigo una ruta de solucioacuten al problema de

transporte de los crudos pesados provenientes de loslotes 1AB 67 y 39 sino que evitaraacute las cuantiosasinversiones de las refineriacuteas nacionales en laadaptacioacuten de sus unidades al procesamiento rentablede cargas de menor calidad

4 La Planta de Mejoramiento de Crudo pesado estariacutealocalizada en la zona de Andoas especiacuteficamente enla estacioacuten inicial de bombeo del ONP debido a suproximidad tanto a los campos productivos como alactual sistema de evacuacioacuten de crudos (ONP)ademaacutes que permite el aprovechamiento de susinstalaciones y principales equipos de bombeo

5 Se concluye que la Planta de Mejoramiento delCrudo Pesado Peruano lograraacute obtener a partir de 106MBPD de crudo pesado de 146 degAPI una produccioacuten

de 96 MBPD de crudo mejorado de 25 degAPI aplicandola tecnologiacutea SYDECSM Delayed Coking de FosterWheeler con lo que tendriacutea un rendimiento de plantade 905

Bibliografiacutea

1 ALBOUDWAREJ H R BADRY A BAKER G BROWNC WEST 2006 La Importancia del Petroacuteleo Pesado OilfieldR 14 (3) 38ndash59

2 BRESSAN L MJ MCGRATH 1997 Heavy CrudesUpgrading An Opportunity for Gasification S Francisco 12p3 CONOCOPHILLIPS 2007 ThruPlus Delayed CokingTechnology (Disponible en wwwThruPluscom Consultadoel 21 de julio de 2009)4 CORONEL A 2008 Procesos de Refinacioacuten dePetroacuteleo Curso Economiacutea de la Refinacioacuten y Procesos deComercio Exterior Lima se 147 p

5 ELLIS PJ CA PAUL 1998 Fundamentos de DelayedCoking New Orleans se 22 p

6 FOSTER WHEELER 2007 SYDECSM Delayed CokingMaximize profit from the bottom- of-the-barrel (Disponibleen wwwfwccom Consultado el 20 de enero de 2009)

7 VI INGEPET 2008 L SUAacuteREZ L A BARRETO C 2008Adecuacioacuten del Oleoducto Norperuano para el Transporte deCrudos Pesados de la Cuenca del Marantildeoacuten Lima 17 p

8 KUM RH 2009 Refinacioacuten de Crudos Pesados UnivCentral de Venezuela Fac Ing Quim 113 p

9 LUMMUS TECHNOLOGY A CBampI COMPANY 2008Delayed Coking C Bridge amp Iron Company (Disponible enwwwLummusCBIcom Consultado el 13 de enero de2009)

10 MEYERS RA GC HUGHES MI

WOHLGENANT BJ DOERKSEN 1997 Handbook ofPetroleum Refining Processes ConocoPhillipsDelayed Coking Process 2 ed New York Mc Graw-Hill 847 p