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VISCOREDUCCION FLEXI COQUER DELAY COQUER FEBRERO 2011
Realizado Por: Joaquín Medina Eudys Duno Gleimar Amaya Andry Saúl Profesor: Anwar Richianny
<ul><li>Proceso sin rechazo de carbón </li></ul><ul><li>Disminuir el consumo de diluente </li></ul>Viscorreducción
<ul><li>Reducir el consumo de diluente mezclado con el combustible líquido residual, para lograr las especificaciones de d...
Conceptos aplicados a viscorreducción <ul><li>Conversión:  calculada en base a los productos con punto de ebullición por d...
Ejemplo de ganancia de fuel # 2: <ul><li>Sin viscorreducción:  </li></ul><ul><li>Con viscorreducción (conv. de 5%) </li></...
PROCESO DE VISCORREDUCCION
Estabilidad del residuo <ul><li>Asfaltenos </li></ul><ul><li>Maltenos </li></ul><ul><li>Valor P  </li></ul>Requieren un me...
Variación del valor P con la conversión Valor P Conversión (%m con respecto a la alimentación) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 0 2 4 6 8...
Productos de viscorreducción <ul><li>Gases:  fracción C 4 - . Usado en el pool de LPG o como fuente de  olefinas a alquila...
Rendimientos TC-2 (Isla) RV-1 (Cardón) Típicos (%peso) Gases   2.7   1.9   1.4 Gasolina   2.4   3.6   4.5 Kerosene   4.0  ...
<ul><li>Flexicoquificación. </li></ul><ul><li>Coquificación retardada. </li></ul>
<ul><li>Flexicoquificación </li></ul>
Generalidades <ul><li>Tecnología Exxon - 1970’s.  </li></ul><ul><li>Basada en coquificación fluida. </li></ul><ul><li>Incl...
Diagrama del proceso
Diagrama de proceso / Descripción de flujo <ul><li>Alimentación es introducida, vaporizada, al reactor en donde es  calent...
Sección de reacción Fraccionamiento Compresor y recuperación de livianos  Reactor - depurador Calentador  Gasificador Torr...
Reactor <ul><li>Temperatura fase diluida, F 980 </li></ul><ul><li>Presión fase diluida, psig 12 </li></ul><ul><li>Temperat...
Productos / Rendimientos Productos   Rendimientos, %p Gas 13,90 -- Nafta liviana 6,10 -- Nafta pesada 8,62 -- Gasóleo livi...
Reactor <ul><li>Severidad </li></ul><ul><li>Punto de corte del reciclo </li></ul><ul><li>Aglutinamiento </li></ul><ul><li>...
Gasificador <ul><li>Velocidad de gasificación </li></ul><ul><li>Balance de calor </li></ul><ul><li>Balance de coque </li><...
Exxon Research & Engineering CO. Capacidad instalada <ul><li>160.000 bpsd, 5 unidades </li></ul>Servicios industriales, po...
<ul><li>Coquificación retardada </li></ul>
Generalidades <ul><li>Tecnología con 70 años de madurez. </li></ul><ul><li>Reactores de grandes dimensiones, largos tiempo...
Diagrama de proceso / Coquificación retardada
Llenado de Tambores: <ul><li>Alimentación fresca entra al fondo de la fraccionadora. </li></ul><ul><li>Fondo de la torre, ...
Vaciado de Tambores <ul><li>Despojamiento </li></ul><ul><li>Enfriamiento </li></ul><ul><li>Drenaje </li></ul><ul><li>Apert...
Llenado / vaciado de tambores
<ul><li>Incremento de  T, menor rendimiento de coque. </li></ul><ul><li>Bajas T, formación de brea, alto VCM. </li></ul><u...
Relación de reciclo, % p 5 - 30 Temperatura salida horno, F 900 - 950 Temperatura tope reactor, F 825 - 875 Presión de tam...
Diagrama de proceso / Rendimientos de productos
Diagrama de proceso / Calidad de productos
Producto   CCR carga, %p   API carga Gas (C 4 -)   7,8 + 0,144 (CCR)  11,9 - 0,16 (API) Gasolina, %p  11,3 + 0,343 (CCR)  ...
<ul><li>Coque obtenido es empleado como combustible </li></ul><ul><li>Proceso a bajas presiones </li></ul><ul><li>Baja inv...
Coques / Tipos / Usos
1) Installed or under construction (4th quarter 1995) Capacidad mundial en coquificación
Capacidad mundial de procesamiento de residuo
Refinería Cardón - Nuevas facilidades Crudo D e s t i l a c i o n Nafta liviana Nafta pesada Isom.Nafta Reformador Gasolin...
Refinería Amuay - Nuevas facilidades Crudo D e s t i l a c i o n Nafta liviana Nafta pesada Kerosene Gol/gop Isom.Nafta Ga...
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  1. 1. VISCOREDUCCION FLEXI COQUER DELAY COQUER FEBRERO 2011
  2. 2. Realizado Por: Joaquín Medina Eudys Duno Gleimar Amaya Andry Saúl Profesor: Anwar Richianny
  3. 3. <ul><li>Proceso sin rechazo de carbón </li></ul><ul><li>Disminuir el consumo de diluente </li></ul>Viscorreducción
  4. 4. <ul><li>Reducir el consumo de diluente mezclado con el combustible líquido residual, para lograr las especificaciones de dicho producto. </li></ul>Objetivo del proceso
  5. 5. Conceptos aplicados a viscorreducción <ul><li>Conversión: calculada en base a los productos con punto de ebullición por debajo de 165 C (gases +gasolina). </li></ul><ul><li>V50: expresión numérica de la viscosidad V50=19.2+33.5*log (log (visc.cin en cSt a T+0.85)) +115*log((T + 273)/323) </li></ul><ul><li>Fuel # 2: combustible líquido standard con V50=10.5. </li></ul><ul><li>Fuel # 6 (Maroil): combustible líquido pesado con V50=32.9. </li></ul>
  6. 6. Ejemplo de ganancia de fuel # 2: <ul><li>Sin viscorreducción: </li></ul><ul><li>Con viscorreducción (conv. de 5%) </li></ul>Residuo 1000 T/D 44.1 Fuel # 2 500 T/D 10.5 Fuel # 6 producido 1500 T/D 32.9 V50 Residuo visc. (165 C + ) 950 T/D 40.0 Fuel # 2 300 T/D 10.5 Fuel # 6 producido 1250 T/D 32.9 <ul><li>Ganancia de Fuel # 2: 200 T/D ó 20%p de la alimentación a viscorreducción </li></ul>
  7. 7. PROCESO DE VISCORREDUCCION
  8. 8. Estabilidad del residuo <ul><li>Asfaltenos </li></ul><ul><li>Maltenos </li></ul><ul><li>Valor P </li></ul>Requieren un medio disolvente para evitar la tendencia a precipitar (relación de floculación: FR). Su contenido de aromáticos proporciona el poder de peptización (Po). Se define como Po/FR. Para garantizar la estabilidad del residuo: Valor P > 1.1
  9. 9. Variación del valor P con la conversión Valor P Conversión (%m con respecto a la alimentación) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 0 2 4 6 8 10
  10. 10. Productos de viscorreducción <ul><li>Gases: fracción C 4 - . Usado en el pool de LPG o como fuente de olefinas a alquilación. </li></ul><ul><li>Gasolina (IBP-165 C): contenido de olefinas entre 40 y 50% p inestable. Una vez tratada, es usada en el pool de gasolinas. </li></ul><ul><li>Gasóleo (165-350 C): alto contenido de aromáticos. Usado en la refinería como diluente del combustible residual, o al pool de gasoil. </li></ul><ul><li>Kerosene: obtenido en algunas unidades. Es usado como diluente. </li></ul><ul><li>Gasóleo de vacío: usado como alimentación a unidades de craqueo catalítico. </li></ul><ul><li>Residuo viscorreducido: usado para preparar combustible residual. </li></ul>
  11. 11. Rendimientos TC-2 (Isla) RV-1 (Cardón) Típicos (%peso) Gases 2.7 1.9 1.4 Gasolina 2.4 3.6 4.5 Kerosene 4.0 ---- ---- Gasóleo liviano 9.7 8.4 12.6 Gasóleo de vacío 16.8 ---- ------ Residuo 78.9 86.0 81.4 Productos de viscorreducción
  12. 12. <ul><li>Flexicoquificación. </li></ul><ul><li>Coquificación retardada. </li></ul>
  13. 13. <ul><li>Flexicoquificación </li></ul>
  14. 14. Generalidades <ul><li>Tecnología Exxon - 1970’s. </li></ul><ul><li>Basada en coquificación fluida. </li></ul><ul><li>Incluye en su esquema de proceso un gasificador de coque. </li></ul><ul><li>Mínima producción de coque. </li></ul><ul><li>FKAY - Lagoven, capacidad 52 MBPD. </li></ul>
  15. 15. Diagrama del proceso
  16. 16. Diagrama de proceso / Descripción de flujo <ul><li>Alimentación es introducida, vaporizada, al reactor en donde es calentada y craqueada con partículas de coque caliente. </li></ul><ul><li>Los vapores y cierta carga no craqueda pasan al depurador. </li></ul><ul><li>El calor necesario es suministrado por coque proveniente del calentador. </li></ul><ul><li>En el depurador los gases son enfriados y el reciclo (lechada) condensado. </li></ul><ul><li>El producto de cabecera del depurador es enviado a la fraccionadora. </li></ul><ul><li>El coque frío es enviado al calentador y de allí al gasificador. </li></ul>
  17. 17. Sección de reacción Fraccionamiento Compresor y recuperación de livianos Reactor - depurador Calentador Gasificador Torre fraccionadora Despojador de LKGO Despojador de HKGO Compresor Columnas destilación (8) LKGO HKGO gases Gas combustible, C 3 , C 4 , nafta liviana, nafta pesada Destilados coque Diagrama de proceso / Descripción de flujo (cont.)
  18. 18. Reactor <ul><li>Temperatura fase diluida, F 980 </li></ul><ul><li>Presión fase diluida, psig 12 </li></ul><ul><li>Temperatura lecho denso, F 965 </li></ul>Calentador <ul><li>Temperatura fase diluida, F 1100 </li></ul><ul><li>Presión fase diluida, psig 30,8 </li></ul><ul><li>Temperatura fase diluida, F 1625 </li></ul><ul><li>Presión fase diluida, psig 34 </li></ul>Gasificador Diagrama de proceso / Condición de operación
  19. 19. Productos / Rendimientos Productos Rendimientos, %p Gas 13,90 -- Nafta liviana 6,10 -- Nafta pesada 8,62 -- Gasóleo liviano 8,20 -- Gasóleo pesado 34,53 -- Gas bajo poder -- 25,15 Flexicoque -- 3,50 Reactor Gasificador/Calentador
  20. 20. Reactor <ul><li>Severidad </li></ul><ul><li>Punto de corte del reciclo </li></ul><ul><li>Aglutinamiento </li></ul><ul><li>Tamaño de partícula </li></ul>Diagrama de proceso / Variables operacionales <ul><li>Tiempo de residencia </li></ul><ul><li>Temperatura </li></ul><ul><li>Temperatura </li></ul><ul><li>Flujo alimentación </li></ul><ul><li>CCR de la carga </li></ul><ul><li>Circulación / inventario de coque </li></ul><ul><li>Velocidad superficial </li></ul>
  21. 21. Gasificador <ul><li>Velocidad de gasificación </li></ul><ul><li>Balance de calor </li></ul><ul><li>Balance de coque </li></ul><ul><li>Temperatura </li></ul><ul><li>Metales </li></ul><ul><li>Flujo de aire </li></ul><ul><li>Flujo de vapor </li></ul>Diagrama de proceso / Variables operacionales (cont.)
  22. 22. Exxon Research & Engineering CO. Capacidad instalada <ul><li>160.000 bpsd, 5 unidades </li></ul>Servicios industriales, por bbl de alimentación <ul><li>Electricidad, kWh 20 </li></ul><ul><li>Vapor, 125 psig, lb 150 </li></ul><ul><li>Vapor, 600 psig prod, lb 200 </li></ul><ul><li>Agua, gal 400 </li></ul>Inversión, sin gasificador, $ por bpsd <ul><li>1.400 - 1.900 </li></ul>Licenciantes
  23. 23. <ul><li>Coquificación retardada </li></ul>
  24. 24. Generalidades <ul><li>Tecnología con 70 años de madurez. </li></ul><ul><li>Reactores de grandes dimensiones, largos tiempos de residencia. </li></ul><ul><li>Trenes de tambores que operan de forma alterna (llenado/vaciado). </li></ul><ul><li>Cargas típicas: residuos largos, residuos cortos, crudos pesados, fondos de FCC. </li></ul><ul><li>Especialidades, coque producto principal. </li></ul><ul><li>CRAY - Amuay, capacidad 34 MBPD; DCU - Cardón, capacidad 60 MBPD. </li></ul>
  25. 25. Diagrama de proceso / Coquificación retardada
  26. 26. Llenado de Tambores: <ul><li>Alimentación fresca entra al fondo de la fraccionadora. </li></ul><ul><li>Fondo de la torre, fresca más reciclo, es calentado en el horno. </li></ul><ul><li>Mezcla caliente es enviada al tambor disponible para recibir carga. </li></ul><ul><li>El tambor es llenado durante 24 h. </li></ul><ul><li>Producto en el tambor es coque de petróleo. </li></ul><ul><li>Producto del tope del tambor es enviado a la fraccionadora. </li></ul>Diagrama de proceso / Descripción de flujo
  27. 27. Vaciado de Tambores <ul><li>Despojamiento </li></ul><ul><li>Enfriamiento </li></ul><ul><li>Drenaje </li></ul><ul><li>Apertura </li></ul><ul><li>Decoquificación (cortado) </li></ul><ul><li>Calentamiento </li></ul>Diagrama de proceso / Descripción de flujo (cont.)
  28. 28. Llenado / vaciado de tambores
  29. 29. <ul><li>Incremento de T, menor rendimiento de coque. </li></ul><ul><li>Bajas T, formación de brea, alto VCM. </li></ul><ul><li>Altas T, coque duro difícil de cortar. </li></ul><ul><li>Incremento de P y RR, mayor rendimiento de coque y gas. </li></ul>Temperatura Presión Reciclo Diagrama de proceso / Variables operacionales
  30. 30. Relación de reciclo, % p 5 - 30 Temperatura salida horno, F 900 - 950 Temperatura tope reactor, F 825 - 875 Presión de tambor, psig 10 - 150 Diagrama de proceso / Condiciones de operación
  31. 31. Diagrama de proceso / Rendimientos de productos
  32. 32. Diagrama de proceso / Calidad de productos
  33. 33. Producto CCR carga, %p API carga Gas (C 4 -) 7,8 + 0,144 (CCR) 11,9 - 0,16 (API) Gasolina, %p 11,3 + 0,343 (CCR) 20,5 - 0,36 (API) Gasóleos, %p 100 - gas - gasolina - coque 21,8 + 2,30 (API) Coque, %p 1,6 (CCR) 45,8 - 1,78 (API) Diagrama de proceso / Estimados de rendimientos
  34. 34. <ul><li>Coque obtenido es empleado como combustible </li></ul><ul><li>Proceso a bajas presiones </li></ul><ul><li>Baja inversión / bajos costos de operación </li></ul><ul><li>Flexibilidad </li></ul><ul><li>Seguridad </li></ul>Características / Ventajas
  35. 35. Coques / Tipos / Usos
  36. 36. 1) Installed or under construction (4th quarter 1995) Capacidad mundial en coquificación
  37. 37. Capacidad mundial de procesamiento de residuo
  38. 38. Refinería Cardón - Nuevas facilidades Crudo D e s t i l a c i o n Nafta liviana Nafta pesada Isom.Nafta Reformador Gasolina Gasolina BTX JET Diesel a hdt`s Vgo HDS HDS-2 Residuo Delayed Coking F C C Olefin. Nafta LKGO Nafta G.O.L Arp/lodoso Nafta metálica Gasolina Arl MTBE/TAME Alquilación Gasolina P r o d u c t o s HDS HDT-2 Hidrot. Nafta HDM TM HKGO A HDS-2 G.O.P. A HDS-2 Nafta al reformador DIESEL
  39. 39. Refinería Amuay - Nuevas facilidades Crudo D e s t i l a c i o n Nafta liviana Nafta pesada Kerosene Gol/gop Isom.Nafta Gasolina Nafta pesada Diesel VGO Residuo Delayed Coking Residuo F C C OLEFIN. NAFTA LKGO A HDAY-2/3 HKGO A HDAY-4 NAFTA ICCO A HDAY-3 Nafta metalica gasolina LCCO A HDAY-3 MTBE/TAME Alquilación Gasolina P r o d u c t o s Hidrotrat. Nafta Gasolina A asfalto HDAY- 4 HDAY- 2/3 Flexi Coking LKGO A HDAY-2/3 HKGO A HDAY-4
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