Procesos de Refinacion

Introducción a losProcesos de Refinación

OPERACIONES UNITARIAS III

MAYO 2007

Etapas en la producción de petróleo

Producción en boca de pozo

Tratamiento Separación de Gases Deshidratación

Transporte Oleoducto Barco Terrestre

Refinación

Instalaciones de superficie

Oil/Gas Separation

Oil/Gas Separation

Water/Gas Separator

Water/Gas Separator

Gas Sweetening

Gas Sweetening

Gas Drying ( TEG, DEG)

Gas Drying ( TEG, DEG)

Gas Fractionation

Ethylene Plant Ethylene Plant

PetrochemicalPetrochemical

Industrial useIndustrial use

Power plantsPower plants

Heating Heating

Motor VehicleMotor Vehicle

Gas

Oil

Crude oil

Crude Oil Stabilization

CondensateREFINERYREFINERY

Gas

Clasificación de los Tipos de Petróleo

Por su composición

Por su densidad

Por el contenido de azufre

Tipos de Petróleo

Por Composición (Factor Kuop) Parafínicos Mixtos Nafténicos Aromáticos

Por densidad (ºAPI) Extrapesado Pesado Mediano Liviano Muy liviano

Por contenido de S Dulces Agrios

Composición del Petróleo

Hidrocarburos de diferente peso molecular

Azufre Nitrógeno Oxígeno Metales Sales

Curvas de destilación

Ensayos normalizados (ASTM, TBP) de acuerdo al tipo de producto.

Ejemplos de ensayos: Crudos: TBP (True Boiling Point) Naftas, Kerosene y Gasoil Liviano: ATSM D86 Gasoil pesado, Crudo reducido: ASTM D1160

Se determina % vaporizado a distintas temperaturas Y Curva de destilación

Curvas de destilación – TBP Crudo

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 20 40 60 80 100

%LV

T (

ºC)

CRUDO

Curvas de destilación - TBP Crudo y Productos

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 20 40 60 80 100

%LV

T (

ºC)

NAFTA

RESIDUO

CRUDO

KERO

GOL

GOP

Curvas de destilación – TBP Acumulada

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 20 40 60 80 100

%LV

T (

ºC)

NAFTA

RESIDUO

CRUDO

KERO

GOL

GOP

Otras propiedades de los productos

Naftas Número de octanos (RON y MON) Tensión de vapor Contenido de benceno y aromáticos Contenido de azufre

Kerosene Punto de inflamación Punto de congelamiento Contenido de agua (para JP)

Gasoil Índice de cetanos Contenido de azufre Punto de inflamación Punto de enturbiamiento POFF

Refinerías en Argentina

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

Tipos de Refinería

Alta Conversión Media Conversión Baja Conversión

Procesos de Refinación

Destilación Atmosférica y al Vacío

Conversión Cracking Catalítico Craqueo Térmico Visbreaking Hydrocracking

Upgrading Reforming de naftas Isomerización Alkylación Hidrotratamiento de naftas y gasoil

Procesos de Refinación

Mejoradores octánicos MTBE TAME

Blending Tratamiento de efluentes

Aguas ácidas Aminas Claus

Servicios auxiliares y offsites Vapor Agua de enfriamiento Energía Eléctrica Antorcha Nitrógeno, aire de instrumentos, etc.

RCCRCC

StabilizationStabilization

HydrotreatingHydrotreating

VacuumDistillationVacuumDistillation

HVGO

FCCFCC

VisbreakingVisbreaking

HydrotreaterHydrotreater

Catalytic ReformerCatalytic Reformer

MeroxMerox

Amine treatingAmine treating

MeroxMerox

Solvent dearomat.Solvent dearomat.

Sulfur recoverySulfur recovery

Butane

Propane

Fuel gas

Sulfur

Kerosine

Gasoil

IsoButane

Gasoline Pool

Fuel oil

Asphalt

LPG MeroxLPG Merox

Merox

Naphtha splittingNaphtha splitting

LPG ConcentrationLPG Concentration

AlkylationAlkylation

Kerosine

Diesel

Heavy Diesel

AGO

Residue

Heavy naphtha

IsomerizationIsomerization


IsoButane


LVGO

CokingCoking

Resid upgradingResid upgrading

Catalytic condensationCatalytic condensation

MTBETAMEMTBETAME

Methanol

Mid Distillate

Coke

Butane

Asphalt plantAsphalt plant

DewaxingDewaxing

HydrocrackingHydrocracking

Mid Distillate

Lube oilLube plantLube plant

Crude AtmosphericCrude Atmospheric

GoFinerGoFiner

Benzene reductionBenzene reduction

Hydrogen productionHydrogen production

De-HydrogenationDe-Hydrogenation Butilene

IsocrackerIsocracker

HydrogenationHydrogenation

Sour Water StripperSour Water Stripper

Thermal crackingThermal cracking Mid Distillate

OligomerizationOligomerization

Oil

Gas

DesaltingDesalting

Oil & Gas fieldOil & Gas field

Oil StabilizationOil Stabilization

Gas Drying Gas Drying

Gas Sweetening H2S - CO2Gas Sweetening H2S - CO2

Water/Gas Separator Water/Gas Separator

Productos típicos de una Refinería

Propano / propileno Butano / butilenos Naftas (Premium, súper, normal,

regular) Kerosene, JP Gasoil Fuel oil Asfalto Carbón de coque Bases lubricantes Parafinas Azufre líquido

La destilación de crudos se basa en la transferencia de masa entre las fases líquida y vapor de una mezcla de hidrocarburos.

El objetivo es extraer los hidrocarburos presentes naturalmente en el crudo por destilación, sin afectar la estructura molecular de los componentes.

Se obtienen combustibles terminados y cortes de hidrocarburos para ser procesados en otras unidades.

Destilación atmosférica de crudo


KERO

DIESEL

AGO

Gas

LPG LN

HN

HN

Residue

Desalter

Preflash

Crude Atmospheric Tower

Overhead system

Side Strippers

Stabilizer

Naphtha Splitter

La vaporización comienza en el horno previo a la torre, y continúa en la zona de carga a la misma.

Variables de proceso que pueden afectar al equilibrio líquido – vapor:

Temperatura de transferencia: máxima temperatura a la que se eleva al crudo para vaporizarlo. El rendimiento que tenga la torre dependerá de ella.

Presión de trabajo (típicamente 1 kg/cm2g). Temperatura de cabeza. Inyección de vapor: el vapor disminuye la presión

parcial de los hidrocarburos estableciendo nuevos equilibrios líquido – vapor y favoreciendo la vaporización de los componentes más volátiles.


Variables de proceso que pueden afectar al equilibrio líquido – vapor (cont.):

Temperatura del corte: es la de extracción de cada producto, y se controla con el reflujo de cabeza y los circulantes.

Caudal de extracción de productos. La temperatura de la zona flash y la presión parcial se

pueden variar con la presión total de la zona flash y/o el caudal de vapor de agua inyectado.

Relación volumétrica reflujo - carga: incide en la eficiencia de la separación de los productos, consiguiéndose una mejor separación si aumenta esta relación.

Reflujos circulantes (PA)


Productos y destinos típicos: Gases: unidad de concentración de gases Nafta liviana: isomerización Nafta pesada: reforming de nafta Kerosene: Merox / producto final Gasoil liviano: pool de gasoil / hidrotratamiento de

gasoil Gasoil pesado: cracking catalítico / hydrocracking Crudo reducido: destilación al vacío


Links útiles

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

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