Gerencia General de Tecnología
Proceso HDHPLUSProceso HDHPLUS®®/SHP/SHP
PROCESO HDHPLUSPROCESO HDHPLUS®®/SHP, LA OPCIÓN /SHP, LA OPCIÓN PARA LA CONVERSIÓN DE RESIDUOS DE PARA LA CONVERSIÓN DE RESIDUOS DE
CRUDOS PESADOS Y EXTRAPESADOSCRUDOS PESADOS Y EXTRAPESADOS
Presentador: ELVIS CASTILLOPresentador: ELVIS CASTILLO
Presentación preparada con la colaboración de LUIS ZACARIAS (Líder de Presentación preparada con la colaboración de LUIS ZACARIAS (Líder de Investigación y Desarrollo de PDVSA INTEVEP)Investigación y Desarrollo de PDVSA INTEVEP)
Jornadas Latinoamericanas de RefinaciónJornadas Latinoamericanas de Refinación31 de Octubre del 200631 de Octubre del 2006
Mendoza, ArgentinaMendoza, Argentina
Gerencia General de Tecnología
Qué es el Proceso HDHPLUSQué es el Proceso HDHPLUS®®
Hidroconversión Catalítica de residuos de 85-93% de conversión desarrollado por PDVSA INTEVEP
El residuo en presencia de hidrógeno, un aditivo sólido y un catalizador se transforma en fracciones livianas de mayor valor agregado
El catalizador son metales convencionales dispersos en el residuo a través de emulsiones catalíticas
El aditivo es un material de diferente naturaleza preparado por molienda y tratamiento térmico para control de la fluido-dinámica de los reactores
Gerencia General de Tecnología
Qué es el Proceso HDHPLUSQué es el Proceso HDHPLUS®®
Puede procesar cargas refractarias de residuo de vacío independientemente del contenido de azufre, metales, asfaltenos o carbón Conradson (mayor conversión con cargas de alto azufre)
Este proceso tiene lugar en reactores trifásicos del tipo columna de burbujeo de flujo ascendente.
Gerencia General de Tecnología
Qué es el Proceso Integrado SHPQué es el Proceso Integrado SHP
Los productos craqueados son ajustados a los requerimientos de calidad a través de la unidad integrada de Hidroprocesamiento Secuencial (SHP)
Los productos de HDHPLUS® pueden ser combinados con destilados virgenes de vacío (VGO) para ser procesados en SHP
VR SEPSEP
SHPSHPSR VGO
Producto
No-convertido
(Flakes)
H2
CalidadTier II Euro V
Catalizador
+ Aditivo
HDHPLUS®HDHPLUS®
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Con SHP de alta severidad se garantiza productos finales (calidad Tier II o Euro V) de gran valor comercial (Nafta, Kero, Jet, Diesel)
En esquemas de baja severidad se puede producir además VGO hidrotratado como carga a procesos de FCC o producción de bases lubricantes
Qué es el Proceso Integrado SHPQué es el Proceso Integrado SHP
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Destino de los productos
LPG a venta
Nafta a Reformación Catalítica
Jet Fuel a venta (producto final)
Diesel a venta (producto final)
VGO hidrotratado a FCC o Bases Lubricantes
Flakes: combustible sólido a venta (generación de potencia o planta de cemento)
Productos del Proceso HDHPLUSProductos del Proceso HDHPLUS®®/SHP/SHP
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Flakes sólido producido a través de “flakers” convencionales o sistemas equivalentes de solidificación
Flakes tienen mejores propiedades que el coque de petróleo y puede ser comercializado como coque, solo o mezclado con coque de petróleo (generación de potencia y la industria del cemento son los mercados preferibles)
Mayor poder calorífico (+10%)
Menor contenido de azufre
Mayor contenido de cenizas
Productos del Proceso HDHPLUSProductos del Proceso HDHPLUS®®/SHP/SHP
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Desempeño típico del proceso:
Conversión residuo de vacío 85 - 93%
Conversión de asfaltenos 80 - 85%
Producción de gas 8 - 9%
Rendimiento de destilados sobre 100%con HDHPLUS®
Rendimiento de destilados sobre 110% con SHP integrado
El residuo no convertido genera Flakes en relativa baja cantidad ( ~ 7 - 10%del VR)
Características del Proceso HDHPLUSCaracterísticas del Proceso HDHPLUS®®
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Condiciones de Operación:
Presión total, bar 180 - 200
Presión parcial de H2, bar 125 - 150
Temperatura de reacción, °C 440 - 470
Características del Proceso HDHPLUSCaracterísticas del Proceso HDHPLUS®®
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Esquema del Proceso HDHPLUSEsquema del Proceso HDHPLUS®®/SHP/SHP
H2/H2S CompresorPurificación
VGO Virgen o Craqueado
SHP
Torre de Vacío
Rea
ctor
es d
eH
idro
con
vers
ión
Catalizador
Residuo de Vacío
H2 Fresco
Flakes (Residuo no Convertido + Coque)
VGO hidrotratado
Jet
Nafta
Diesel
Aditivo
HornoTrifásico
Horno de Gas
VGO Hidrocraqueado
Rea
ctor
es d
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idro
trat
amie
nto
Sepa
rado
r H
P/L
T
Fra
ccio
nad
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Sep
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P/H
T
MaximizaciónVGO hidrotratadoa FCC
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H2/H2S
SHP
Torre de Vacío
Rea
ctor
es d
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con
vers
ión
Catalizador
H2 Fresco
Flakes (Residuo no Convertido + Coque)
Jet
Nafta
Diesel
Aditivo
HornoTrifásico
Horno de Gas
Rea
ctor
es d
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idro
trat
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Fra
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Hid
rocr
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Esquema del Proceso HDHPLUSEsquema del Proceso HDHPLUS®®/SHP/SHP
CompresorPurificación
VGO Virgen o Craqueado
Residuo de Vacío
Sepa
rado
r H
P/L
T
Sep
arad
orH
P/H
T
VGO Hidrocraqueado
VGO hidrotratado
MaximizaciónJet/Diesel
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Esquema de la Unidad de HDHPLUSEsquema de la Unidad de HDHPLUS®®
Q Q
RV
Catalizador Aditivo
Reciclode H2/H2S
SeparadorHP/HT
Q
Q
Q
Q
R1H2 Fresco R2
Horno Gas
Horno Trifásico
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Alianza Estratégica INTEVEP y IFP/AXENS para optimización y comercialización del esquema integrado HDHPLUS®/SHP.
Ing. Básica Ref. Puerto La Cruz en progreso
2006
Integración HDHPLUS® y SHP con Axens - Proyectos Conversión Profunda de Puerto La Cruz y El Palito
2004-2006
Mejoras de HDH™ incluyendo el concepto SHP
(Planta Piloto 10 bpsd) para generar HDHPLUS®
1998-2003
Estudios de ingeniería para aplicación comercial de la tecnología HDH™ en Refinería Cardón
1988-1996
Desarrollo de HDH™ por Intevep en cooperación con Veba Oel quien desarrolló VCC (Veba Combi Cracking). Planta Piloto 150 bpsd en Sholven - Alemania
1983-1988
Etapas de Desarrollo de HDHPLUSEtapas de Desarrollo de HDHPLUS®®
Gerencia General de Tecnología
Objetivos Planta Piloto
Evaluación: Fluido-dinámica y
termodinámica
Ensuciamiento de equipos
Desempeño de equipos
Integración (HDH™-SHP)
Control de temperatura de reactores
Datos para diseño comercial
Planta Piloto HDH™ [150 BPD]Planta Piloto HDH™ [150 BPD]RUHR OEL REFINERYRUHR OEL REFINERY
Etapas de Desarrollo de HDHPLUSEtapas de Desarrollo de HDHPLUS®®
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Modelo Frio Comercial (Universidad Simón Bolívar)Diametro 2.5 m Evaluación:
Distribución de fases
Mezclado líquido
Transferencia de masa
Datos para escalamiento fluidodinámico
Etapas de Desarrollo de HDHPLUSEtapas de Desarrollo de HDHPLUS®®
Objetivos Planta Piloto
Gerencia General de Tecnología
Evaluación: Reactividad de cargas
Rendimientos y calidad de productos
Consumo de hidrógeno
Estabilidad del proceso
Optimización de catalizadores
Integración de SHP
10 BPD Pilot Plant(PDVSA Intevep)
Etapas de Desarrollo de HDHPLUSEtapas de Desarrollo de HDHPLUS®®
Objetivos Planta Piloto
Gerencia General de Tecnología
Características del diseño de HDHPLUSCaracterísticas del diseño de HDHPLUS®®
Diseño de equipos
Experiencia de Planta Piloto incorporada en el diseño
Modelos en frío del reactor desde 0,3 hasta 2,5 m de diámetro soportan el escalamiento
Equipos y metalurgia estándar para los equipos de alta presión
Reactores de pared fría (refractario interno)
Diseño Separador Caliente probado (no arrastre hacia SHP)
Gerencia General de Tecnología
Características del diseño de HDHPLUSCaracterísticas del diseño de HDHPLUS®®
Procedimientos Operacionales derivados de la experiencia en Planta Piloto
Arranque, parada y manejo de emergencias
Operación bien estable controlada por la velocidad de gas en los reactores
Control del ensuciamiento resuelto en Planta Piloto e incorporado en el diseño
Facilidad del manejo de emergencias sin afectar la estabilidad del sistema y el tiempo de corrida
Gerencia General de Tecnología
• Residuo de Vacío de Crudo Pesado
• Gravedad Específica 1,065• Viscosidad @150°C,cSt 2781• Azufre, %p 4,47• Nitrógeno, %p 1,013• Asfaltenos C7, %p 16,0• Carbón Conradson, %p 25,1• Niquel + Vanadio, ppm 894
Caso de Estudio HDHPLUSCaso de Estudio HDHPLUS®®/SHP/SHP
Gerencia General de Tecnología
• Rendimiento vs. Carga VR, %vol
• Nafta 21,3 14,4• Destilados Medios 51,2 38,0• VGO 29,5 17,0• Total liquido 102,0 69,4
• Rendimientos vs. Carga VR, %p • H2S+NH3 4,0 1,4• C1-C4 8,9 7,6• Flakes (Coque) 7,5 32,9• Consumo H2 2,3 0,0
HDHPLUS® Coker
Caso de Estudio HDHPLUSCaso de Estudio HDHPLUS®®/SHP/SHP
Gerencia General de Tecnología
• Carga SHP = Efluente HDHPLUS® + VGO Virgen• SHP en modo hidrocraqueo de alta severidad
• Rendimientos vs. Carga SHP:• Nafta 31,2 %vol• Destilados Medios 62,5 %vol• VGO 17,1 %vol• Total liquido 110,8 %vol• Consumo H2 2,9 %p
Caso de Estudio HDHPLUSCaso de Estudio HDHPLUS®®/SHP/SHP
Gerencia General de Tecnología
Nafta Pesada•Gr. Esp. 0,755•Azufre < 5 ppm•Nitrógeno < 2 ppm Reformación Catalítica
Jet Fuel•Gr. Esp. 0,815•Azufre < 5 ppm•Pto. Humo 23 mm•Naftalenos < 1% vol Pool de Jet Fuel
Diesel•Gr. Esp. 0,845•Azufre < 10 ppm•Cetano 55•Pto. de fluidez < -25 °C Pool de Diesel
VGO hidrotratado•Gr. Esp. 0,862•Azufre < 50 ppm•Nitrógeno < 10 ppm•Hidrógeno 13,5 wt% Carga FCC / Base Lubricante
Caso de Estudio HDHPLUSCaso de Estudio HDHPLUS®®/SHP/SHP
Gerencia General de Tecnología
• Unidad HDHPLUS®
• 50 000 bpd Residuo de Vacío Merey 16• Conversion de VR: 85 - 92%
• SHP (Sequential Hydroprocessing Unit)• Hidrocraqueo de alta severidad a alta presión
de una mezcla:• 51 000 bpd efluente de HDHPLUS®
• + 47 000 bpd SR VGO• Conversión: 85 %• Maximización de ULSD (S< 10 ppm, cetane> 51)• Producción de Jet fuel de alta calidad
• Ingeniería Básica en progreso• Arranque 2011• Inversión $ 1.7 billones
Proyectos Comerciales HDHPLUSProyectos Comerciales HDHPLUS®®/SHP/SHP
Refinería Puerto La Cruz
Gerencia General de Tecnología
• Unidad HDHPLUS®:• 46 000 bpsd Residuo Vacío Merey 16 - Mesa 30• VR Conversion: 85 - 90%
• SHP (Sequential Hydroprocessing):• Hidrocraqueo Moderado a alta presión de una
mezcla:• 44 000 bpsd efluente HDHPLUS®
• + 44 000 bpsd SR VGO• Conversión 55%• Producción ULSD (S< 10 ppm, cetane> 45)• Producción carga de bajo azufre para FCC
• Ingeniería Conceptual completada• Arranque 2011• Inversión $ 1.8 billones
Proyectos Comerciales HDHPLUSProyectos Comerciales HDHPLUS®®/SHP/SHP
Refinería El Palito
Gerencia General de Tecnología
• HDHPLUS® es una tecnología de hidroconversión catalítica para conversión profunda de Residuos de Vacío
• El proceso integrado HDHPLUS® / SHP permite:• Alta conversión > 85% de cargas pesadas de residuo• Producir productos de alta calidad TIER II / Euro V
• Las etapas de desarrollo realizadas y la continua investigación (alianza con IFP/Axens) aseguran la operación comercial exitosa
• Dos proyectos comerciales en progreso en Venezuela son la punta de lanza de PDVSA para abrir esta tecnología al mundo.
• Otros proyectos se estudian en Venezuela y en el exterior
ConclusiónConclusión