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YPF-Publico 1

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Berisso

90.000 hab.

Gran La Plata - 650.000 hab.

Ensenada

60.000 hab.

CILP

Química

CILP

Refino

CILE

CILP / Entorno

YPF-Publico

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• Inauguración: 1925

• Superficie: 350 Has.

• 30 Km3/d (189 kbep/d)

• 26 plantas de proceso

• 8 plantas de S.A.

• 17 plantas de T.E.

• Parque de tanques

• Conexiones con oleoducto,

poliducto y Puerto

• 20 Tecnologías

• 14 productos combustibles

y MP petroquímicas

• 14 productos básicos para lubricantes

y especialidades

CILP / Refinería

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Complejo Industrial La Plata (CILP)

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Tecnólogo: Exxon

Capacidad: 4500 m3/d

Tipo de Carga: hasta 5% de Carbón Conradson

Puesta en Marcha: 1989

Revamping: 2008 KBR

Inventario de Catalizador: 250 Tn

Modificaciones relevantes: incorporación de

Catalyst Cooler y ciclones cerrados de reactor

CILP – FCCB: Sección de Reacción

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CILP – FCCB (Fraccionamiento y Concentración de Gases)

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Incorporación Residuo a la Carga FCCUB

Equipo de Trabajo YPF

Presentación: Cintia Chacón

Colaboradores: Victoria Cortes,

Sandra Garcilazo

Incorporación Residuo a la Carga FCCUB

INDICE

1.Objetivo

2.Seguimientos

3.Principales Restricciones

4.Conclusión

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Incorporación Residuo a la Carga FCCUB. Objetivo

En el año 2008 se realizó un Revamping a la Unidad

de FCCUB cuyos objetivos fueron:

Aumentar el procesamiento de residuo atmosférico

de la unidad sin mayor afectación de la conversión y

de la selectividad de productos.

Aumentar la conversión de fondos de CILP lo que trae un beneficio en cualquier contexto de mercado.

Mayor producción de Vapor (Catalyst Cooler y calderetas de fondo).

Incorporación Residuo a la Carga FCCUB. Principales Modificaciones

Las principales modificaciones en la unidad de FCCB

consistieron en la incorporación de:

Ciclones cerrados en el reactor.

Menor generación de coke por post crackeo. Posibilidad de

incorporar más residuo a coque cte.

Inyectores de carga.

Menor generación de coke por cracking térmico (atomización)

Posibilidad de incorporar más residuo a coque cte.

Catalyst Cooler.

Extracción extra de calor de la unidad. Posibilidad de procesar

más residuo aumentando el rendimiento de coque.

Cambio en la tecnología del catalizador

Se realizó la incorporación de catalizador “ TAYLOR MADE”

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Incorporación Residuo a la Carga FCCUB. Principales Modificaciones

Ciclones cerrados en el reactor.

Con esta tecnología se busca minimizar el tiempo de residencia

en el reactor, reduciendo así la generación de coke catalítico para

permitir mayor coke en la carga.

Incorporación Residuo a la Carga FCCUB. Principales Modificaciones

6 Toberas de Atomización de Carga

Permiten una mejor atomización de la alimentación evitando la formación de coke.

Esto genera temperaturas de lecho menores permitiendo incorporar mas residuo.

•Mejor atomización

•Menor generación de gas.

•Menor generación de coke por cracking térmico.

•Mayor generación de coke por CCR de la carga

(Más residuo)

•Diseñadas para operar con un 5% de vapor de

dispersión.

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Incorporación Residuo a la Carga FCCUB.Principales Modificaciones

Catalyst Cooler

Es un enfriador de catalizador, extrae calor del Rg.

La carga y la reacción ya no son el único sumidero de calor

añadiendo un grado de libertad.

Es posible ahora procesar mas residuo y producir mas coke por

CCR de la carga.

El calor producido por ese coque extra es el extraído por el Cat.

cooler.

Incorporación Residuo a la Carga FCCUBPrincipales Modificaciones

Cambio de tecnología de catalizador “ TAYLOR MADE”

Características del Catalizador antes del Revamping:

• Máxima selectividad a coque

• Máximas olefinas livianas. Propileno. Isobutileno e

Isoamileno.

• Máxima calidad de nafta

• < 0.5 % REO ( CeO + La2O3 )

• Moderada estabilidad hidrotérmica

• Baja densidad de sitios activos, moderada actividad

catalítica para evitar incremento del coque catalítico.

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Incorporación Residuo a la Carga FCCUBPrincipales Modificaciones

Cambio de tecnología de catalizador “ TAYLOR MADE”

Luego de Revamping, se decide evaluar nuevas tecnologías de catalizadores,

para maximizar el beneficio de los cambios realizados en la unidad.

Objetivos generales de operación y producción:

• Alta selectividad a coque para el procesamiento de 40 % vol de residuo

atmosférico.

• Alta estabilidad hidrotérmica y resistencia a metales como Ni y V

• Moderada tasa de reposición para mantener una actividad optima del

catalizador de equilibrio.

• Manteniendo los objetivos de producción de olefinas livianas y calidad de

carga.

• Contenido de REO ( CeO + La2O3 ) variable, de acuerdo a las propuestas de

los tecnólogos

Incorporación Residuo a la Carga FCCUBResultados Alcanzados

Del estudio ExPost realizado en el año 2011 se obtiene el siguiente cuadro comparativo:

Fuente : Procesos CILP

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Incorporación Residuo a la Carga FCCUBSeguimiento de la Unidad

CARGA

De forma periódica se analizan las propiedades de las corrientes aportantes

con el fin de encontrar el blending óptimo para cumplir con las pautas de

procesamiento de crudo reducido de forma sostenida en el tiempo.

Paralelamente se hace un ranking de estabilidad de caudales de las corrientes

aportantes de forma tal de reducir las perturbaciones en el funcionamiento de la

Unidad.

A diario contamos con valores de densidad y carbón Conradson de la carga

combinada y 1 vez por semana contamos con valores de metales = Fe ,Na,

Nitrógeno, Asfaltenos, KUOP

También contamos semanalmente con los valores de Fe, Na, Nitrógeno y

Carbón Conradson del Crudo Reducido, la corriente que más aporta

contaminantes a la Unidad

Incorporación Residuo a la Carga FCCUBSeguimiento de la Unidad

CARGA

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Incorporación Residuo a la Carga FCCUBSeguimiento de la Unidad

CARGA

Fuente: Gerencia Procesos – GP&DT DW

Incorporación Residuo a la Carga FCCUBSeguimiento de la Unidad

CARGA

Fuente: Gerencia Procesos – GP&DT DW

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Incorporación Residuo a la Carga FCCUBSeguimiento de la Unidad

Zona de Reacción

Se consideran como variables críticas y

se monitorean en línea:

• Tiempo de Residencia en el Rx

(< 2,7 seg)

• Vapor de stripping por encima de un

valor mínimo sugerido

( > 0,5% Caudal de Circulación)

• Densidad en el Stripper del Reactor

( < 680 kg/m3)

Incorporación Residuo a la Carga FCCUBSeguimiento de la Unidad

Zona de Reacción

• Tiempo de Residencia en el Rx

Sin las reacciones de sobrecraqueos se

eliminan las reacciones no deseadas, se

reducen los productos de craquing térmicos,

bajando la concentración de gas seco

( H2/CH4 en el Fuel gas).

Reduciendo el tiempo de residencia se suma

un efecto de mejora en el rendimiento de

olefinas

ya que se reducen las reacciones de

resaturación de las mismas.

El tiempo de residencia se controla

maximizando vapores a la entrada al Riser,

Bajando Presión de Reacción, Aumentando la

Temperatura de Reacción, Inyección de Nafta

al Riser

favoreciendo la vaporización de la carga y

mejorando los rendimientos de olefinas.

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Incorporación Residuo a la Carga FCCUBSeguimiento de la Unidad

Zona de Reacción

• Vapor de stripping por encima de un valor mínimo ( > 0, 5% Circulación

Catalizador)

Con el fin mantener la calidad del catalizador gastado lo más libre de Hidrocarburo

hacia el Regenerador.

• Densidad en el Stripper del Reactor ( < 680 kg/m3).

La zona del cono es una zona propensa a perder fluidificación ya que el

catalizador más pesado tiende a alojarse en las paredes del cono.

Este fenómeno conocido como

circulación errática, provoca

pérdidas de diferencial sobre la

válvula de catalizador gastado.

La variable que se manipulan es el

vapor a las aireaciones para

producir movimientos y lograr

mejorar el perfil de presiones a lo

largo de la standpipe del stripper.

Incorporación Residuo a la Carga FCCUBSeguimiento de la Unidad

Zona de Regeneración

Las variables más importantes que se siguen son :

• Velocidad Salida de Ciclones ( < 1,1 m/s ) para

evitar pérdidas de catalizador y posterior

pérdida de fluidificación.

• Densidad del Lecho ( < 0,5 kg/cm3) para evitar

pérdidas de catalizador y posterior pérdida de

fluidificación.

• % Hidrógeno/Coke ( inferior a 7 ) para reducir el

consumo de aire, factor limitante en la Unidad.

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Incorporación Residuo a la Carga FCCUBSeguimiento de la Unidad

Circuito de Fondo de la Fraccionadora

• La variable predominante de seguimiento es el factor de ensuciamiento de las

Calderas de fondo con el fin de mantener temperaturas del circuito circulante

por debajo de 330°C.

• El Crudo Reducido contiene Asfaltenos y Resinas, que son cadenas

multiaromáticas y cuya característica es precipitar en presencia de cadenas

parafínicas del C3 al C7. Este fenómeno se ve favorecido a altas temperaturas

ya que los asfaltenos rápidamente polimerizan a coke.

Incorporación Residuo a la Carga FCCUBSeguimiento de la Unidad

Circuito de Fondo de la Fraccionadora

Análisis del Decantado

En forma diaria: Se analiza la densidad y sólidos.

En forma semanal: Asfaltenos (Valor límite < 5 ppm),

Viscosidad y rango de destilación(% de GOL)

Este diagrama de tendencias nos permite decidir

si los caudales de flushing caliente ( GOP) y flushing frío

(GOL) a los equipos de intercambio son los adecuados.

Flushing Frío reduce la viscosidad

Flushing Caliente mantiene los asfaltenos en solución.

Fuente: Gerencia Procesos – GP&DT DW

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Incorporación Residuo a la Carga FCCUBSeguimiento de la Unidad

Seguimiento de la calidad del catalizador de equilibrio

Dado que la calidad y el factor de fluidificación del

catalizador circulante ejercen un papel

preponderante en la obtención de los rendimientos

esperados es que realizamos análisis 2 veces por

semana.

En forma inmediata: Fracción 0-40 micrones y

Actividad

En forma de tendencia: Seguimientos de metales.

El crudo reducido es la fuente principal del

contenido de metales en el catalizador de

equilibrio. Es por esto que uno de los parámetros

que seguimos es el Ni equivalente vs Actividad. (

Ni equivalente Objetivo máximo = 2000 ppm y

Actividad Objetivo > 65 ) Fuente: Gerencia Procesos – GP&DT DW y CILP

Incorporación Residuo a la Carga FCCUBPrincipales Restricciones

Desde el inicio de la operación se fueron desarrollando zonas de formación de carbón

en distintas zonas de Reacción. Haremos foco en una de ellas en particular

Zona Aguas Arriba Inyectores: Se ve el incremento del Diferencial de Presión

Salida Stand Pipe hacia Salida Inyectores. Esto trae aparejado dificultades para

circular. Los rendimientos de la Unidad bajan. Pueden llevar a la Parada de la

Unidad ( Año 2009 y 2012 )

Boquilla Inyector

degollada

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Incorporación Residuo a la Carga FCCUBPrincipales Restricciones

Cat Scan Históricos- FCCU B. Marzo 2009- Marzo 2013

Incorporación Residuo a la Carga FCCUBPrincipales Restricciones

Durante el PARO del año 2013 se realizaron 2 modificaciones tendientes a reducir

el carbón en el RISER:

Cambio de Tecnología de los Inyectores de Carga.

Nuevos Sistemas de Inyección de Vapor en la JBend

Cambio de diseño de inyectores de

carga de

ATOMAX 2 a ATOMAX 1

(mayor resistencia a la erosión)

En base a un estudio de CFD se

incorporaron 9 inyecciones de vapor en

la zona de la JBend con el fin de

alcanzar la misma velocidad

superficial del catalizador por encima

de todas las boquillas.

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Incorporación Residuo a la Carga FCCUBPrincipales Restricciones

Incorporación Residuo a la Carga FCCUBPrincipales Restricciones

Zona Inyectores: Seguimiento de Diferencial de Presiones

desde Stand Pipe al Nivel Superior de

Inyectores

Fecha 4/08/16

Seguimiento GAMMA SCANNING

36 meses de operación estable

Prueba Individual de Inyectores

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Incorporación Residuo a la Carga FCCUBConclusiones

La operación de una unidad de FCCU procesando Crudo

Reducido lleva el seguimiento permanente y dedicado del

Personal de Operaciones sumado a la asistencia técnica

de ambas Gerencias de Procesos que nos ayudan a

detectar mejoras, justificar desvíos, encontrar soluciones a

tiempo manteniendo permanente contacto con los

tecnólogos y proveedores de catalizadores.

La experiencia adquirida nos permite afirmar que hemos

alcanzando una OPERACIÓN ESTABLE y SEGURA

logrando RENDIMIENTOS de diseño duplicando el CCR en

la Carga.