2013 Mod1 04E Industralizacion Petroquimica

PETROQUIMICAPETROQUIMICAPETROQUIMICA

Ing. Nelson Cabrera Marz, [email protected]

UAGRM-UPFT Santa CruzMayo-Junio 2013

INDUSTRIALIZACION DEL GASINDUSTRIALIZACION DEL GASINDUSTRIALIZACION DEL GAS

Modulo 1Modulo 1

IntroducciIntroduccin n

ProcesosProcesos

PetroquPetroqumica Bmica Bsicasica

PetroquPetroqumica de Generacimica de Generacinn

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LA PETROQUMICA comprende la elaboracin de todos aquellos productos qumicos que se derivan de los hidrocarburos del petrleo y el gas natural. Por lo general el trmino no incluye los hidrocarburos combustibles, lubricantes, ceras ni asfaltos.

PETROQUIMICAPETROQUIMICA

PetroquPetroqumicamica es la ciencia y la tcnicacorrespondiente a la petroleoqumica. La petroleoqumica es lo perteneciente o relativo a la industria que utiliza el petrleo o el gas natural como materias primas para la obtencin de productos qumicos.

PetroquPetroqumicamica es la extraccin de cualquier sustancia qumica a partir de combustiblesfsiles. Estos incluyen combustibles fsiles purificados como el metano, el propano, el butano, la gasolina, el queroseno, el gasoil, el combustible de aviacin, as como pesticidas, herbicidas, fertilizantes y otros artculos como los plsticos, el asfalto o las fibras sintticas.

La petroqumica: industria dedicada a obtener derivados qumicos del gas.

Los productos petroqumicos incluyen todas las sustancias qumicas que se extraen del petrleo.

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1.) Fabricacin de materias de base o productos de primera generacin. Partiendo del petrleo y del gas natural, se obtienen diversos productos bsicos que son los pilares de la petroqumica. Los dos grupos ms importantes son las olefinas y los aromticos.2.) Introduccin de tomos de ciertos componentes (oxigeno, nitrgeno y azufre) en los productos bsicos, para obtener productos de segunda generacin (productos intermedios). 3.) Elaboracin de productos de consumo. Conjugando los productos bsicos e intermedios. Su diversidad es asombrosa y alcanza una casi infinita variedad de productos habituales de consumo (fibras, cauchos, plsticos, detergentes, pinturas, barnices, abonos, anticongelantes, perfumes, explosivos, aislantes, alimentos, etc.).

Etapas del Desarrollo Etapas del Desarrollo PetroquimicoPetroquimico

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La industria petroqumica es la rama de la industria quindustria qumicamica que emplea como materia prima los productos y subproductos del petrleo y del gas natural (hidrocarburos).

La asociacin del petrleo con la produccin de productos qumicos se remonta a la mitad de la dcada de 1920, en los EEUU, basada en la disponibilidad del llamado gas de refinera, rico en hidrocarburos insaturados.

La contribucin de materias primas del petrleo y gas natural para la industria qumica se ha hecho cada vez mayor a travs de la utilizacin de subproductos de la refinacin del petrleo, cuyas caractersticas han sido profundamente modificadas con la introduccin de procesos qumicos para aumentar el rendimiento y la calidad de las gasolinas. Paralelamente se ha incrementado la utilizacin del gas natural y sus lquidos asociados.

La industria petroquLa industria petroqumica mica -- GeneralidadesGeneralidades

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Origen y Desarrollo

Las races de la petroqumica se encuentra en la industria del carbn mineral y

en la industria qumica clsica europea. Los pases europeos productores de

carbn empezaron hace casi tres siglos a utilizarlo como fuente directa de

energa y para aplicaciones en la industria siderurgia. La industria qumica

europea aporto sus tecnologas y experiencias para la comercializacin

petroqumica del carbn.

Ejemplo de este desarrollo es el proceso FISCHER-TROPSCH que utilizaron los

alemanes durante la segunda guerra mundial para abastecerse de gasolinas y

otros combustibles mediante la licuefaccin del carbn.

En los ltimos aos, los proyectos petroqumicos mas importantes han estado

orientados a la produccin de amoniaco, urea, etileno, polietilenos, benceno,

oxido de etileno, glicoles, metanol, estireno, poliestireno, cloruro de

polivinilo, propileno y polipropileno, entre otros.

PetroquPetroqumicamica

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QuQumica y Petroqumica y Petroqumica, un eslabmica, un eslabn de la cadena productivan de la cadena productiva

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IntroducciIntroduccinn

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Caractersticas Principales

La INDUSTRIA PETROQUIMICA necesita de abastecimiento

abundante y continuo de materias primas y ciertos mrgenes de

beneficios, en vista de la elevada escala de produccin y del

empleo de procesos continuos y automatizados.

La petroqumica requiere tcnicas complejas de produccin y mano

de obra altamente especializada; tiende a concentrarse en

complejos integrados para aprovechar las economas de escala y

compartir costos de inversin y operacin de las infraestructuras.

Se caracteriza adems por el manejo de insumos y productos

gaseosos, lquidos y slidos, lo cual hace mas compleja su

operacin.

PetroquPetroqumica mica

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Los productos petroqumicos

Plsticos y resinas, utilizados en juguetes, materiales de empaque, materiales

de construccin y de recubrimiento, as como en innumerables artefactos

tanto de uno domestico como industrial.

Gomas o cauchos sintticos, desarrollados para suplir las necesidades no

cubiertas por la goma natural, siendo las industrias de neumticos y de

calzados los principales usuarios de estos productos.

Fibras sintticas, representan cerca del 35% de los requerimientos de la

industria textil mundial; las principales son las poliamidas (nylons), polisteres

y acrlicos.

Solventes y detergentes, los solventes son usados en las industrias de pinturas

y recubrimiento, procesos qumicos y farmacuticos.

Metanol, utilizado en la manufactura de resinas y de otros productos qumicos

intermedios. Utilizado como combustible para vehculos

IndustrializaciIndustrializacinn

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En resumen:

La inmensa variedad de productos terminados de la Petroqumica puede clasificarse en cinco grupos:

Los plsticos. Las fibras sintticas. Los cauchos sintticos o elastmeros. Los detergentes. Los abonos nitrogenados

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PetroquPetroqumica mica -- ProductosProductos

Cadena de valor del gas natural

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GTLGAS TO LIQUID

GTLGAS TO LIQUID

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Gas To Liquids (GTL)QUE ES GTL:

Es la conversin qumica o cambio del gas a lquidos. Es un proceso qumico realizado en una planta especial. El producto final es carburante liquido sinttico. Se obtiene diesel, jet fuel, nafta y ceras, combustibles ambientalmente limpios y ecolgicos.

Mediante este proceso tambin se logra producir energa elctrica e incluso agua en cantidades de consumo masivo.

El diesel sinttico es un combustible a base de gas con buen rendimiento y desempeo en la tecnologa diesel existente y tambin cumple con muchas de las posibles especificaciones futuras del mercado de los combustibles para el transporte.

Para producir un barril (159 litros 0.16MC) de combustible liquido sinttico se necesita 10000PC (283MC) de gas.

IndustrializaciIndustrializacin y Comercializacin y Comercializacinn

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QUE ES GAS NATURAL:Es una mezcla de hidrocarburos livianos, compuesto principalmente por metano (80-93%), el porcentaje restante esta constituido por etano, propano, butano y otros elementos mas pesados tales como pentanos, hexanos y heptanos.

DERIVADOS DEL GAS NATURAL:Gas residual o seco Metano y etanoGas Licuado de Petrleo (GLP) Propano y butanoLquidos o condensadosGas natural comprimido (GNC) Metano y etano

comprimidosGas natural licuado (GNL) Metano; licuefaccin y

regasificacinGas a Lquidos o Gas to Liquids (GTL) Lquidos sintticos


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Que es el GTL ?

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Tecnologa que permite obtener lquidos (petrleo sinttico, diesel, gasolina, etc) a partir del procesamiento de gas natural

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BALANCE DE MATERIALES

PLANTAGTL

EntradaGas Natural

113 MMSCFD

Agua: 6189 bbl/d

Gas de Chimenea: 1062 tn/hDioxido de Carbono : 2800 tn/dia

Nafta: 880 bbl/d

Diesel: 8500 bbl/d

Residuos: HC 62 bbl/d

Electricidad: 72 MWAgua de Pozo: 7224 bbl/d

Catalizador/cera: 7680kg/dia


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FASES Y FACILIDADES DEL PROCESO GTLFASES Y FACILIDADES DEL PROCESO GTL


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DIAGRAMA CADENA DE VALOR DEL GTL


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Las tecnologas de Gas a Lquidos disponibles en la actualidad son:

- GTL- Gas to Liquids, (para obtener Diesel y Naftas sintticas)

- DME- Di Metil Eter, (para obtener Dimetil Eter y tiene propiedades similares al GLP)

- MTO, Metanol to Olefins (para obtener Olefinas a partir de Metanol)

Uso del Gas Natural mediante la tecnologa GTL

Las tecnologas GTL, permiten obtener combustibles lquidos a partir del gas natural.

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Las tecnologas GTL, permiten obtener combustibles lquidos a partir del gas natural.

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GTL (GTL Gas To Liquids) es la Conversin Qumica delGas Natural a Combustible Lquido de alto nivel de cetano y limpio.

Produccin de Gas Sinttico

Gas Natural

Gas de Sntesis

GTLSntesis

Producto aTrabajar

Crudo Sinttico

Producto Final

- Reforma del Flujo :( 700 900 C , 20 Bar )

CH4 + H2O = CO + 3 H2CO + H2O = CO2 + H2

- Oxidacin Parcial :( 1200 1500 C , 150 Bar )

2CH4 + O2 = 2CO + 4 H2

Proceso FISCHER-TROPSCH:

( 200 300 C , 10 - 40 Bar )

nCO +2n+1 H2 = CnH2n+2 +nH2O

Otras reacciones que producen olefinas y alcoholes

Longitudes de Cadenas:

ParafinasOlefinas n-alfa

Producto Final:Jet Fuel

Diesel - Fuel

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Principales Caractersticas del Diesel Obtenido por GTL

74ndice de Cetanos

0% Aromticos

0Azufre (ppm)

0,77Gravedad especfica

DIESEL(Syntroleum)

CARACTERISTICAS

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Dilema de las Refineras por la Cantidad de Azufre

Contenido de Azufre en el Diesel (ppm)

Costo de Reduccin de Azufre

0 10-15 20-30 300-500

Los combustibles GTL pueden ser utilizados como mezcla premiumayudando a las refineras a distribuir un mejor producto.

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Proyectos de Plantas de GTL en el Mundo

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10 Mcf

Gas Natural

75 80 %GTL Fuel (Diesel)

GTL Nafta 20 25 %

PLANTAGTL

1 Barril

1 Bcf/d 100 000 Bbl/dia

1 Tcf durante 30 aos 10 000 Bbl/dia


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PLANTAS GTLPLANTAS GTL

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