COMPARACIÓN TÉCNICO-ECONÓMICA POR PROCESAR GASÓLEOS VÍRGENES VS GASÓLEOS HIDROTRATADOS

COMPARACIÓN TÉCNICO-ECONÓMICA POR PROCESAR GASÓLEOS VÍRGENES VS GASÓLEOS HIDROTRATADOS EN LA UNIDAD FCC-2 DE LA REFINERÍA MIGUEL HIDALGO

BAJO LA OPCIÓN X

MEMORIA DE RESIDENCIA PROFESIONAL

QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE:

INGENIERA QUÍMICA

PRESENTA:

ASESOR:

ÍNDICE

CAPÍTULO 1 Generalidades

1.1 Introducción 1

1.2 Proceso de Refinación del Petróleo en PEMEX 1

1.3 Justificación 5

1.4 Objetivo General 5

1.5 Objetivos Específicos 6

1.6 Característica del área en que participó 6

1.7 Problemas resueltos 7

1.8 Alcances y limitaciones 8

Alcances 8

Limitaciones 8

CAPÍTULO 2 Fundamento Teórico

2.1 Antecedentes 9

Descripción General del Proceso de FCC 11

2.2 Descripción Detallada del Proceso de FCC 13

2.2.1 Sección de Conversión 13

2.2.2 Sección de Fraccionamiento 17

2.2.3 Unidad Recuperadora de Vapores (URV) 20

2.2.4 Tratamiento de productos de la unidad de Proceso de Craqueo Catalítico Fluido 23

2.3 Química del Proceso FCC 24

2.4 Caracterización de la Alimentación de la Unidad de FCC 26

2.4.1 Análisis básicos para una caracterización de la carga a FCC 26

2.5 Caracterización del Catalizador 35

2.5.1 Propiedades Físicas del Catalizador 42

2.5.2 Propiedades Químicas del Catalizador 44

2.6 Variables de Operación de FCC 45

2.6.1 Variables independientes 46

2.6.2 Variables dependientes 48

CAPÍTULO 3 Descripción de Actividades

Descripción de las actividades 49

CAPÍTULO 4 Análisis de Resultados

4.1 Análisis y Caracterización de la Carga 52

4.2 Análisis de Rendimientos y Calidad de los Productos 64

4.3 Comparación Económica de la unidad de FCC 2 76

Conclusiones 86

Bibliografía 87

ÍNDICE DE FIGURAS

CAPÍTULO 1

Figura 1.1 Diagrama de proceso de la Refinería “Miguel Hidalgo” 4

Figura 1.2 Organigrama operacional del sector 9 de la refinería “Miguel Hidalgo” 6

CAPÍTULO 2

Figura 2.1 Modelo I FCC 1942 Compañía Estándar Oil Development 10

Figura 2.2 Modelo II FCC de la Compañía Estándar Oil Development 10

Figura 2.3 Modelo III FCC de la Compañía Estándar Oil Development 10

Figura 2.4 Esquema global de Reacción -Separación de proceso de FCC 12

Figura 2.5 Unidad de FCC modelo ORTHOFLOW 14

Figura 2.6 Reactor tubular tipo tapón (Riser) 15

Figura 2.7 Sección de Separación con ciclones cerrados de dos etapas (primario y secundario) 16

Figura 2.8 Agotador – Separador 17

Figura 2.9 Zona de Regeneración 17

Figura 2.10 Esquema del Fraccionador principal de la unidad de FCC2 de la refinería “Miguel Hidalgo” 19

Figura 2.11 Esquema típico de la Unidad Recuperadora de Vapores 20

Figura 2.12 Representación grafica del índice de Refracción 31

Figura 2.13 Estructura de Sílice /Alúmina- oxígeno 37

Figura 2.14 Unidad básica Faujasita Unidad de Celda (UC) 37

Figura 2.15 Geometría de la Zeolita USY 39

CAPÍTULO 4

Figura 4.1 Gráfica de gravedad ºAPI y gravedad específica de la carga procesada periodo junio 2008- julio 2009 52

Figura 4.2 Gráfica de Punto de Anilina de la carga (temperatura de anilina) periodo junio 2008- julio 2009. 53

Figura 4.3 Gráfica de Destilación ASTM-D-1160: TIE (a), concentraciones al 10% v (b), 30%v (c), 50%v (d), 70%v (e), 90% v (f) TFE (g) del periodo junio 2008- julio 2009. 57

Figura 4.4 Gráfica de contenido de azufre (% en peso) en la carga periodo junio 2008- julio 2009 58

Figura 4.5 Gráfica de contenido de Carbón Ramsbottom en la carga , periodo junio 2008 – julio 2009 59

Figura 4.6 Gráfica de valores del Peso Molecular de la carga, periodo junio 2008 – julio 2009 60

Figura 4.7 Gráfica de contendido de Níquel presente e la carga, periodo junio 2008– julio 2009 61

Figura 4.8 Gráfica de contenido de Vanadio presente en la carga, periodo junio 2008- julio2009 62

Figura 4.9 Gráfica de contenido de Sodio presente en la carga, periodo junio 2008-julio2009 63

Figura 4.10 Gráfica de Rendimientos de Propano (a) y Propileno (b) periodo junio 2008- julio 2009 65

Figura 4.11 Gráfica de Rendimientos de Isobutano periodo junio 2008- julio2009 66

Figura 4.12 Gráfica de Rendimientos de n-Butano (a); Butileno (b ) periodo junio 2008- julio 2009 67

Figura 4.13 Gráfica de Rendimientos de Gasolina Catalítica periodo junio 2008- julio 2009 68

Figura 4.14 Gráfica de Rendimientos de ACL periodo junio 2008- julio 2009 69

Figura 4.15 Gráfica de Rendimientos de Slurry periodo junio 2008- julio 2009 70

Figura 4.16 Gráfica de Conversión Total de la Carga periodo junio 2008- julio 2009 71

Figura 4.17 Gráfica de PVR de gasolina periodo junio 2008- julio 2009 72

Figura 4.18 Gráfica de rendimiento de RON de Gasolina Catalítica periodo junio 2008- julio 2009 73

Figura 4.19 Gráfica de rendimiento de MON de Gasolina Catalítica periodo junio 2008- julio 2009 74

Figura 4.20 Gráfica de Contenido de azufre en Gasolina( a) Contenido de azufre en el Residuo Catalítico (b) junio 2008- julio2009 75

Figura 4.21 Gráfica Margen Bruto obtenido para el año 2008 por procesar gasóleos de Vacio en la planta FCC-II de la Refineria Miguel Hidalgo 81

Figura 4.22 Gráfica de Margen Bruto/ barril de carga obtenido para el año 2008 por procesar gasóleos vírgenes en la planta FCC-II de la Refineria Miguel Hidalgo” 81

Figura 4.23 Gráfica de Margen Bruto obtenido para el año 2009 por procesar gasóleos hidrotratados en la planta FCC-II de la Refineria Miguel Hidalgo 84

Figura 4.24 Gráfica de Margen Bruto/ barril de carga obtenido para el año 2009 por procesar gasóleos Hidrotratados en la planta FCC-II de la Refineria Miguel Hidalgo 85

CAPÍTULO 2

Tabla 2.1 Reacciones principales del Craqueo Catalítico 25

Tabla 2.2 Factor de Caracterización de Hidrocarburos

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