Procesamiento de Cargas Hidrotratadas en FCCakbal.imp.mx/foros-ref/xv/CC/CC5.pdf · Peso...

Procesamiento de Cargas Hidrotratadas en FCCCaso Practico FCC2, Tula Hgo.

Ing. Juan José Rubio Martínez

Contenido

Condiciones de Diseño1Características de la Carga Procesada2 Procesada

Condiciones de Operación

2

3 Condiciones de Operación

Análisis de Catalizador de

3Análisis de Catalizador de Equilibrio4Rendimiento y Calidad de Productos5

www. .comref.pemex 2

Contenido



2





Condiciones de Diseño

Modelo F Tipo Orthoflow de MW Kellogg

Rango de Carga 40,000 BPD

Temperatura de Riser 521 °C

Temperatura de Pre-Calentamiento 176.6 °C

Temperatura Fase 703 °CTemperatura FaseDensa 703 °C

Temperatura FaseDiluida 709 °C

Presión Separador 2 1 Kg/cm2Presión Separador 2.1 Kg/cm2

Presión Regenerador 2.8 Kg/cm2

Relación C/O 6.6

Circulación de 30 Circulación de catalizador 30 Ton/min

Carbón en Catalizador Regenerado 0.05

Vapor de Atomización 4 0 Vapor de Atomización 4.0

Vapor de agotamiento 2.2 Kg/Ton Cat

Tasa de reposición 0.35 Lb/Bl

Aire de Regeneración 192 968 Kg/hr

www. .comref.pemex

Aire de Regeneración 192,968 Kg/hr

4


Carga Gasóleo de Vacio 60% Istmo + 40% Maya

Peso específico 20/4 °C 0.936

°API 19 7API 19.7

Destilación ASTM-D-1160

TIE 344 °C10% 369 °C30% 390 °C50% 419 °C70% 455 °C90% 494 °CTFE 546 °C

Destilables @ 380 °C 15 % maxMetales , Fe 0.14 ppmMetales , Fe 0.14 ppm

Ni 1.29 ppmCu 0.18 ppmV 4.36 ppm

Na 2 11 ppmNa 2.11 ppmFactor Metal 5.0Relación Ni/V 0.30

Carbón Ramsbottom 1.13 %WAzufre 2 4 %W

www. .comref.pemex

Azufre 2.4 %W

5


Producto Flujo RendimientoProducto j(BPD) % V

Carga 40,000 100

Propileno 3 160 7 9Propileno 3,160 7.9

Propano 880 2.2n Butano 560 1 41.4Isobutano 2,280 5.7Butileno 4,240 10.6Gasolina 22,840 57.1

ACL 6,920 17.3Residuo 3 240 8 1Residuo 3,240 8.1

ConversiónTotal 74.6


Contenido



2





Características de la Carga Procesada

12012 3012.40

KUOP y Temp. Anilina

400


20

40

60

80

100

11 8011.9012.0012.1012.2012.30

100

200

300

0

20

11.7011.80

Feb-08 Jun-08 Sep-08 Dic-08 Mar-09 Jul-09 Oct-09

KUOP Temperatura anilina

0


Destilación ASTM-D-1160 TIE °C

0.9200.9300.940

20 0025.0030.00

° API y SP. GR.

370

380


0.8700.8800.8900.9000.910

0.005.00

10.0015.0020.00

F b 08 J 08 S 08 Di 08 M 09 J l 09 O 09

330

340

350

360

F b 08 J 08 S 08 Di 08 M 09 J l 09 O 09Feb-08 Jun-08 Sep-08 Dic-08 Mar-09 Jul-09 Oct-09

°API Peso específico 20/4 °C


Destilación ASTM-D-1160 10% vol °C


Características de Carga Procesada

440450


450455


390400410420430440

420425430435440445450

380390



415420



470480490


510

520

530


430440450460


490

500

510

Feb 08 Jun 08 Sep 08 Dic 08 Mar 09 Jul 09 Oct 09Feb-08 Jun-08 Sep-08 Dic-08 Mar-09 Jul-09 Oct-09






570


30


520530540550560

510152025

510


Destilación ASTM-D-1160 TFE °C

0


Destilables @ 380 °C % vol.

3

4

5

Metales

0 81

1.21.4

Metales

0

1

2

3

F b 08 J 08 S 08 Di 08 M 09 J l 09 O t 09

00.20.40.60.8

F b 08 J 08 S 08 Di 08 M 09 J l 09 O t 09Feb-08 Jun-08 Sep-08 Dic-08 Mar-09 Jul-09 Oct-09

Fe ppm


Ni ppm



0.25

Metales

5

Metales

0.05

0.1

0.15

0.2

1

2

3

4

0


Cu ppm

0


V ppm

6

8

10

Metales

6

8

Metales

0

2

4

6

F b 08 J 08 S 08 Di 08 M 09 J l 09 O t 09

0

2

4

F b 08 J 08 S 08 Di 08 M 09 J l 09 O t 09-2Feb-08 Jun-08 Sep-08 Dic-08 Mar-09 Jul-09 Oct-09

Na ppm


Factor Metal



0 300.35

Metales

1.2

Carbón

0 050.100.150.200.250.30

0.20.40.60.8

1

0.000.05


Relación Ni/V

-0.20

0.2


Carbón Ramsbottom % peso

22.5

3

Azufre

410420430440

Peso Molecular

00.5

11.5

F b 08 J 08 S 08 Di 08 M 09 J l 09 O t 09

360370380390400410

F b 08 J 08 S 08 Di 08 M 09 J l 09 O t 09Feb-08 Jun-08 Sep-08 Dic-08 Mar-09 Jul-09 Oct-09

Azufre % peso


Peso Molecular gr/mol


Contenido



2






CONDICIONES DE OPERACIÓN SIM-1 SIM-2 SIM-3 SIM-4 SIM-5 SIM-6 SIM-6 SIM-7 SIM-8

Carga fresca B/D 36,000 36,000 36,000 36,000 38,000 40,000 40,000 40,000 40,000

CFRCFR

Temperatura de reacción °C 517.8 505.0 505.0 505.0 505.0 505.0 505.0 500.0 500.0

Temperatura Fase Densa °C 664 653 653 659 658 653 652 647 655

Temperatura Fase Diluida °C

Circulación de Catalizador Ton/min 32.6 35.7 33.7 32.7 34.5 37.1 35.3 34.6 33.5

C/O 9.5 9.1 8.6 8.2 8.2 8.5 8.1 7.9 7.5

Carbón en Catalizador % W 0.23 0.26 0.25 0.23 0.24 0.27 0.26 0.28 0.25

C d C t li d T /D 3 0 3 0 3 0 3 0 3 0 3 0 3 0 3 0 3 0Consumo de Catalizador Ton/D 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0

Consumo de Catalizador Lb/B 0.18 0.18 0.18 0.18 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17

Recirculación 0.0 0.0 0.0 0.5 0.5 0.0 0.0 0.0 0.7

Azufre en Carga ppm 580.5 580.5 580.5 593.1 590.5 577.2 577.2 577.2 591.8

Temperatura de Precalentamiento °C 155 155 190 189 190 190 220 220 219

Aire al Regenerador m3/h 132,344 127,762 120,402 122,244 128,635 133,261 125,870 123,887 126,353

Vapor de Dispersión %W

V d Ag t i t %W 1 94 2 03 2 15 2 22 2 10 1 95 2 05 2 09 2 16Vapor de Agotamiento %W 1.94 2.03 2.15 2.22 2.10 1.95 2.05 2.09 2.16

Presión Separador Kg/cm2 1.54 1.54 1.54 1.54 1.54 1.54 1.54 1.54 1.54

Presión Regenerador Kg/cm2 2.05 2.05 2.05 2.05 2.05 2.05 2.05 2.05 2.05

Relación H2/Coque 10.55 10.51 10.46 10.42 10.47 10.56 10.51 10.49 10.44



50000

CARGA FRESCA

1.20

CFR

20000

30000

40000

1.05

1.10

1.15

0

10000

Feb/08 Jun/08 Sep/08 Dic/08 Mar/09 Jul/09 Oct/09

CARGA FRESCA BPD

0.95

1.00


CFRCARGA FRESCA BPD CFR

510520530

Trx

600700800

Fase Densa

460470480490500510

100200300400500600

450460


TEMP. SECCION REACCION °C

0100


TEMP. REG. FASE DENSA °C



1000

FASE DILUIDA

200

PRECALENTAMIENTO

200

400

600

800

50

100

150

0

200


TEMP. REG. FASE DILUIDA °C

0

50


TEMP. PRECALENT. CARGA °C

40.00

50.00

TASA DE CIRCULACIÓN

40.00

50.00

C/O

10.00

20.00

30.00

0.00

10.00

20.00

30.00

0.00

0.00


CIRCULACIÓN CATALIZADOR Ton/min

0.00


RELACIÓN CATALIZADOR/ACEITE



Sep-Oct2008

Diciembre2008

Enero2009

S 2 72 2 75 2 636.00

VAPOR DE AGOTAMIENTO

Descarga Soplador, PI-140 Kg/cm2 2.72 2.75 2.63

Regenerador, PI-121 Kg/cm2 1.95 1.97 1.93

Separador PI 122 Kg/cm2 1.48 1.48 1.452.00

3.00

4.00

5.00

Separador, PI-122 Kg/cm2

Domo T Fracc., PI-160 Kg/cm2 1.11 1.13 1.09

Abertura, PV1 % 54 83 84

0.00

1.00


VAPOR DE AGOTAMIENTO % Caída de Presión PV1, DP-127 Kg/cm2 0.293 0.192 0.190

Abertura PV2 % 29 27 28

Caída de Presión PV2 0 191 0 224 0 206

VAPOR DE AGOTAMIENTO % peso

12.0014.00

VAPOR DE DISPERSIÓN

Caída de Presión PV2, DP-135 Kg/cm2 0.191 0.224 0.206

Nivel Regenerador, LI-105 % 33 38 40

Densidad Regenerador, DI 102 Kg/m3 0.50 0.64 0.67

2 004.006.008.00

10.00.00

DI-102 g

Nivel Agotador, LI-101 % 60 62 68

Densidad Agotador, DI-100 Kg/m3 0.81 0.76 0.76

0.002.00


VAPOR DE DISPERSIÓN kg/Ton cat.


Contenido



2





Análisis de Catalizador de Equilibrio

• El catalizador utilizado se diseña bajo los siguientes Objetivos Operacionales:Objetivos Operacionales:

• Craqueo efectivo de gasóleos hidrotratados, a condiciones de operación Craqueo efectivo de gasóleos hidrotratados, a condiciones de operación que no exceda de sus limites seguros.

• Aumento sustancial en la conversión.• Incremento en rendimiento de gasolina• Incremento en rendimiento de gasolina.• Producción de gasolinas de ultra bajo azufre.• Minimizar las perdidas de octanaje de la gasolina.• Disminución de producción de gas seco.



Propiedades del Catalizador Fresco

Propiedad Gemini 3000 Genesis TL RFG RFG TL II

Propiedades del Catalizador Fresco

Propiedad Gemini 3000 Genesis TL RFG RFG TL II

Microactividad 79 83 83

Área Superficial Total (m2/gr) 290 345 371

Tierras Raras (%peso) 2.25 2.75 2.5

Contenido de Zeolita % 31.9 41.2 42.3

Contenido de Matriz % 11.9 25.5 23.5

Volumen de Poro 0.44 0.47 0.39



767880

MAT

5.0

6.0

Factor Gas

666870727476

1.0

2.0

3.0

4.0

6466

Jun/08 Sep/08 Dic/08 Mar/09 Jul/09 Oct/09

MAT wt %

0.0


Gas Factor

1 01.21.41.6

Factor Coque

150

200

250

Area Superficial

0 00.20.40.60.81.0

0

50

100

150

0.0


Coke Factor


Total SAm²/g



1000

1200

Niquel

4000

5000

Vanadio

0

200

400

600

800

0

1000

2000

3000

0


Nippm

0


Vppm

0 20

0.25

0.30

Relación Ni/V

0 230.240.240.25

Sodio

0 00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.210.210.220.220.230.23

0.00


NI/V Ratio


Nawt %



2.30

2.40

Tierras Raras

40.0

50.0

Alúmina

1 90

2.00

2.10

2.20

0 0

10.0

20.0

30.0

1.90


RE2O3wt %

0.0


Al2O3wt %

0.40

0.50

0.60

Fierro

0.250.300.35

Carbón

0.00

0.10

0.20

0.30

0.000.050.100.150.20


Fewt %


Carbonwt %



0 900.920.94

Densidad Aparente

0.40

0.50

Volumen de Poro

0 800.820.840.860.880.90

0 00

0.10

0.20

0.30

0.80


ABDg/cc

0.00


Pore Volcc/g

1

1

1

Distribución de Particula

6

8

10


0

0

0

1

0

2

4

6

0Jun/08 Sep/08 Dic/08 Mar/09 Jul/09 Oct/09

MM 0-20µwt %


MM 0-40µwt %



506070


100

120

Tamaño Promedio de Particula

01020304050

0

20

40

60

80

0


MM 0-80µwt %

0


APSµm

30

40

50

Area de Matriz

0.40

0.50

0.60

Tasa de Reposición

0

10

20

30

0.00

0.10

0.20

0.30


Matrix SAm²/g


Tasa de Reposiciónlb/bls


Contenido



2





Rendimiento y Calidad de Productos

8.00

10.00

Propileno

12.0014.00

Propano

2.00

4.00

6.00

8.00

2.004.006.008.00

10.00

0.00


PROPILENO %V

0.002.00


PROPANO %V

8 00

10.00

12.00

Isobutano

2.00

2.50

n-Butano

0 00

2.00

4.00

6.00

8.00

0 00

0.50

1.00

1.50

0.00


ISOBUTANO %V

0.00


n-Butano %V



15 00

20.00

Butileno

80.00

100.00

Gasolina

5.00

10.00

15.00

20.00

40.00

60.00

80.00

0.00


Butileno %V

0.00


Gasolina %V

20.00

25.00

ACL

8.00

10.00

Residuo

0 00

5.00

10.00

15.00

0 00

2.00

4.00

6.00

0.00


ACL %V

0.00


Residuo %V



80.00

100.00

Conversión Total

10.00

12.00

PVR en Gasolina

20.00

40.00

60.00

80.00

2.00

4.00

6.00

8.00

0.00


Conversión Total % vol.

0.00


PVR Lb/pulg2

93.094.095.0

RON en Gasolina

81.082.083.0

MON en Gasolina

88 089.090.091.092.0

76 077.078.079.080.0

88.0


RONC

76.0


MONC



0.30000.3500

Azufre en Gasolina

0.05000.10000.15000.20000.2500

Pruebas Unidades Gasolina Catalítica

Pemex Magna UBA

Octano F-1 93.3 92.00.00000.0500


Azufre en Gasolina % W

Octano F-2 89.9 82.0

Presión de Vapor Reid Lb/pulg2 5.0 6.5-7.8

5.00006.00007.0000

Azufre en Residuo Azufre ppm 37 30 max

Benceno % VOL 0.87 1.0

Aromáticos % VOL 28 30 25

0 00001.00002.00003.00004.0000

Aromáticos % VOL 28.30 25

Olefinas % VOL 35.80 10

0.0000


Aceite Decantado % W



Carga sin Hidrodesulfurar PrecioUSD/Unidad

ValorUSD/D

Carga B/D 40,000 105.5 4,220,000Carga B/D 40,000 105.5 4,220,000

ProducciónGas Seco m3/D 211,888 0.25 53,988

Gas Ácido B/D 33,237 0.03 931

Propano B/D 2,560 67.60 173,056

Propileno B/D 1,720 97.83 168,260

Butano-Butileno B/D 4,880 92.88 453,254

Gasolina B/D 24,840 111.23 2,762,953

ACL B/D 7,800 80.93 631,254

Residuo B/D 1,960 80.93 158,623

Valor de Productos 4,402,319

Margen Bruto USD/D 182 319Margen Bruto USD/D 182,319

Margen Variable USD/D 151,319

Margen Bruto/B de carga USD/B 4.6

Margen Variable/B de Carga USD/B 3.8




Carga 100 % Hidrodesulfurada PrecioUSD/Unidad

ValorUSD/D

Carga B/D 40,000 105.5 4,220,000Carga B/D 40,000 105.5 4,220,000

ProducciónGas Seco m3/D 118,551 0.25 30,206

Gas Ácido B/D 8,471 0.03 245

Propano B/D 2,435 67.60 164,634

Propileno B/D 1,925 97.83 188,311

Butano-Butileno B/D 5,707 92.88 530,042

Gasolina B/D 29,437 111.23 3,274,318

ACL B/D 3,419 80.93 276,672

Residuo B/D 1,086 80.93 87,918

Valor de Productos 4,552,342

Margen Bruto USD/D 332 346Margen Bruto USD/D 332,346

Margen Variable USD/D 301,346

Margen Bruto/B de carga USD/B 8.3




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