• Author / Uploaded
• Dorita Avila Garcia

Citation preview

REFINERIAS III

UNIVERSIDAD AUTONOMA JUAN MISAEL SARACHO Facultad de Ciencias Integradas de Villa Montes Ing. Petroquímico

“MEJORAMIENTO DE LA DESPARAFINACION DE LOS LUBRICANTES CON MEK AÑADIENDO EL ADITIVO PAMA”

UNIVERSITARIA:

AVILA GARCÍA DORA SILVIA HUMEREZ SILVIA

DOCENTE:

ING XIMENA FERNANDEZ

MATERIA:

REFINERIAS III

FECHA:

16/06/2015 VILLA MONTES - TARIJA – BOLIVIA 1

REFINERIAS III

INDICE 1

INTRODUCCION ........................................................................................................................... 3

2

ANTECEDENTES ........................................................................................................................... 4 2.1

UNIDADES DE PROCESO E INDUSTRIALIZACIÓN ................................................................. 5

3

OBJETIVO ..................................................................................................................................... 6

4

JUSTIFICACION............................................................................................................................. 6

5

MARCO TEORICO ......................................................................................................................... 7 5.1

COMPLEJO DE LUBRICANTES .............................................................................................. 7

5.2

DESPARAFINADO ................................................................................................................. 8

5.3

DESPARAFINADO CON SOLVENTES ..................................................................................... 8

5.4

DESPARAFINADO, PLANTA MEK-TOLUENO......................................................................... 8

5.4.1

Mejora del índice de viscosidad .................................................................................. 9

5.4.2

Espesamiento con estabilidad al corte........................................................................ 9

5.4.3

Punto de escurrimiento y fluidez ................................................................................ 9

5.5

OPTIMIZAR EL PROCESO DE DESPARAFINADO AUMENTA LAS UTILIDADES ..................... 10

5.6

ESTUDIO DE UN CASO ....................................................................................................... 11

6

RESULTADOS Y DISCUSION........................................................................................................ 12

7

CONCLUSION Y RECOMENDACIONES........................................................................................ 12

8

BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................ 13

9 ......................................................................................................................................................... 13

2

REFINERIAS III

1

INTRODUCCION

El primer paso en el procesamiento de aceites lubricantes es la separación en las unidades de destilación de crudo de las fracciones individuales de acuerdo a las especificaciones de viscosidad y rango de ebullición. Las materias primas más pesadas de los aceites lubricantes están incluidas en el fondo de las torres fraccionadoras de vacío en conjunto con asfáltenos, resinas y otros materiales no deseados .Las materias primas de los aceites lubricantes provenientes de la mayoría de los crudos contienen componentes que no tienen características deseadas en los aceites lubricantes finales. Por lo tanto, deben eliminarse o reconstituirse mediante procesos tales como extracción líquido-líquido, cristalización, hidrocracking selectivo y/o hidrogenación. Las características indeseables incluyen altos puntos de escurrimiento, cambios en la viscosidad con la temperatura (bajo Índice de Viscosidad), pobre color y altas tendencias a formar carbón y lodos. Los procesos que se utilizan para cambiar estas características son:  Desasfaltización; para reducir las tendencias a formar carbón y lodos.  Extracción con solventes; para mejorar el Índice de Viscosidad.  Desparafinado con solventes; para disminuir los puntos de escurrimiento y enturbiamiento  Hidrotratamiento; para mejorar el color, la estabilidad al oxígeno y disminuir la acidez orgánica. ESQUEMA GENERAL DE UN COMPLEJO DE LUBRICANTES

3

REFINERIAS III

2

ANTECEDENTES

En el país existen cinco refinerías, Gualberto Villarroel, Guillermo Elder que son del Estado boliviano; Oro Negro, Reficruz y Parapetí, son empresas privadas. En el marco de las disposiciones vigentes, Oro Negro, Reficruz y Parapetí, van a ser refinerías prestadoras de servicios a favor de Yacimientos Petrolíferos Fiscales Bolivianos. La Refinería Gualberto Villarroel se encuentra instalada en la ciudad de Cochabamba y ubicada en la Avenida Petrolera, Kilómetro 6 de la carretera antigua a Santa Cruz.

La Refinería Gualberto Villarroel se encuentra ubicada en la zona de Valle Hermoso de Cochabamba. Su producción de carburantes está destinada fundamentalmente al abastecimiento de los departamentos de La Paz, Cochabamba, Oruro, Beni y Pando. Su creación data de 1949, año en que se inició la construcción de la primera planta de destilación de crudo con una capacidad de 6.500 barriles por día (BPD). Cuatro años después, en 1953, comenzó la construcción de la planta de lubricantes que, tras el inicio de operaciones a cargo de Petrobras, fue modernizada con una inversión de $us 1,7 millones en equipos e infraestructura, que en la actualidad permiten la producción de 12 diferentes formulaciones. En 1979 se puso en marcha un programa que otorgaría a esta refinería una mayor capacidad de producción y una nueva planta para el procesamiento de lubricantes. La refinería produce gasolina especial, gasolina premium y gasolina de aviación. También están el jet fuel, diesel oil, fuel fuel oil, querosén y gas licuado. La planta de carburantes tiene una capacidad actual de 27.500 BPD. 4

REFINERIAS III

2.1

UNIDADES DE PROCESO E INDUSTRIALIZACIÓN

Actualmente la refinería Gualberto Villarroel es la única que produce aceites lubricantes con un porcentaje de 2.85% de su producción. 5

REFINERIAS III

3

OBJETIVO

 Mejoramiento del rendimiento de la desparasitación de los lubricantes con solvente MEK (Metil Etil Cetona) añadiendo el aditivo PAMA (Polialquil Metacritalo).

4

JUSTIFICACION

Los aditivos para desparafinación se pueden utilizar ampliamente en procesos de desparafinación con solventes (MEK) con un amplio rango de tipos diferentes de viscosidad del aceite lubricante. Se pueden implementar rápida y fácilmente y no requieren gastos de capital importantes. Este aditivo (PAMA) para desparafinación de aceites mejora las operaciones en las Unidades de Desparafinación con Solventes (UDS):  Reduciendo la tasa de obstrucción del filtro  Disminuyendo la frecuencia de lavado del filtro Este aditivo (PAMA) para desparafinación de aceites permiten que las refinerías de lubricantes aumenten sus ingresos:  Incrementando la capacidad de las UDS  Aumentando el rendimiento de los aceites desparafinados en las UDS

6

REFINERIAS III

5

MARCO TEORICO

Un lubricante está compuesto esencialmente por una base + aditivos. Las bases lubricantes determinan la mayor parte de las características del aceite, tales como: Viscosidad, Resistencia a la oxidación, Punto de fluidez. 5.1

COMPLEJO DE LUBRICANTES

Al sistema completo que derivará en la obtención de los lubricantes para la venta, generalmente se lo denomina Complejo de Lubricantes. Arbitrariamente se puede dividir al “complejo” en dos partes, plantas básicas y de refinación, como puede verse en el diagrama de bloques, agregándose la casa de mezclas, lugar donde se realizan las mezclas de los cortes básicos para lograr la calidad final, de acuerdo a cada clase de lubricante elaborado.

7

REFINERIAS III

5.2

DESPARAFINADO

Todos los cortes para aceites lubricantes, excepto aquellos provenientes de crudos altamente nafténicos, deben ser desparafinados o en caso contrario no fluirán adecuadamente a temperatura ambiente. El desparafinado es uno de los procesos más importantes y difíciles en la manufactura de aceites lubricantes. Existen dos tipos de procesos en uso hoy. Uno utiliza la refrigeración para cristalizar las parafinas y solventes para diluir la porción de aceite suficientemente para permitirle una rápida filtración para separar la parafina del aceite. El otro proceso utiliza hidrocraqueo selectivo para romperlas moléculas de parafinas en hidrocarburos más livianos. La parafina es el producto que mayores problemas provoca en la manufactura de aceites lubricantes. Su presencia en los lubricantes hace que el mismo no fluya libremente a bajas temperaturas, sin embargo, una vez separado, es un producto valioso de la refinería. 5.3

DESPARAFINADO CON SOLVENTES

El desparafinado con solventes es el aprovechamiento más común para separar la parafina y su ventaja radica en qué cargas livianas y pesadas pueden ser cargadas alternativamente en la unidad de desparafinado con solvente. Usualmente, la metil etil cetona (MEK), y solventes aromáticos, tales como el tolueno, son los más utilizados. 5.4

DESPARAFINADO, PLANTA MEK-TOLUENO

El MEK hace que la parafina en el aceite paralice, mientras que el tolueno se usa para disolver el aceite, este es el principio de los procesos de fabricación y separación de parafina por inyección de solvente y enfriamiento. La mezcla de solvente, a una temperatura cuidadosamente controlada, se agrega en cantidades medidas a las cargas livianas y pesadas que contienen parafinas de forma talque el enfriamiento produce la adecuada cristalización de la parafina. El aceite, la parafina, y la mezcla de solvente se enfría más allá de la temperatura a la cual se produce el punto de derrame del aceite desparafinado. Esta operación es completada en intercambiadores de calor de pared doble con rascadores de tubo. Se utiliza propano como refrigerante, el filtrado frío se bombea a través del intercambiador para maximizar el intercambio de calor. La mezcla enfriada es luego filtrada en filtros rotativos de vacío, en donde se mantienen uniformemente una tasa constante de alimentación fría. Dentro del filtro, un tambor gira dentro de la mezcla de aceite, parafina y solvente. La parafina de la mezcla forma una costra en el exterior del tambor y se lava continuamente con solvente enfriado para desplazar el aceite en la torta de parafina. Antes que la torta de parafina se separe, ésta se seca y se desprende con una corriente de gas frío. La solución de parafina, y la solución de aceite son destiladas para separar el solvente (para ser reutilizado) y proveer así parafina libre de solvente y aceite. 8

REFINERIAS III

Así, los dos productos son parafina libre de aceite y un aceite libre de parafina. El aceite libre de parafina debe pasar luego por una etapa de finalización para mejorarle su color y la estabilidad del color. La parafina libre de solvente se utiliza como carga del cracking catalítico o bien pasa a una etapa de desaceitado antes de venderse como parafina industrial.

PROPIEDADES DEL POLIALQUIL METACRILATO (PAMA) Están diseñados para el uso en lubricantes automotrices e industriales, combustibles y proceso en refinerías de petróleo. 5.4.1 Mejora del índice de viscosidad Este polímero aumenta más la viscosidad a altas temperaturas y menos a bajas temperaturas. 5.4.2 Espesamiento con estabilidad al corte Este aditivo se puede utilizar para ajustar la viscosidad de los aceites base. Existen productos disponibles que satisfacen los requerimientos de estabilidad al corte de varias aplicaciones de lubricantes. 5.4.3 Punto de escurrimiento y fluidez A baja temperatura los aceites lubricantes con base tienen problemas específicos durante el almacenamiento a baja temperatura. Este aditivo está diseñado para mejorar el desempeño del punto de escurrimiento simple de estos aceites, pero también para estabilizar la fluidez bajo condiciones de almacenamiento prolongado a baja temperatura. Permiten que los aceites lubricantes permanezcan fluidos hasta por dos semanas a -30ºC y hasta por cuatro semanas a -25ºC.

9

REFINERIAS III

5.5

OPTIMIZAR EL PROCESO DE DESPARAFINADO AUMENTA LAS UTILIDADES

Los aceites crudos contienen cantidades apreciables de parafina en todos los rangos de viscosidad de las fracciones de lubricante, y esta parafina debe removerse con el fin de producir lubricantes con propiedades adecuadas a baja temperatura. La desparafinación con solventes es un proceso que utiliza un solvente para diluir la carga de alimentación cerosa en conjunción con la refrigeración con el fin de cristalizar la parafina la cual se filtra después del aceite. Las cargas de alimentación difíciles de filtrar pueden beneficiarse de un aditivo de procesamiento conocido como aditivo para desparafinación.

10

REFINERIAS III

5.6

ESTUDIO DE UN CASO

Una refinería de lubricantes bases, su objetivo es incrementar la producción de bases parafínicas sin hacer inversión de capital. El cuello de botella en la producción de bases parafínicas era la unidad de desparafinación con solventes. La refinería recurrió a la optimización de añadir un aditivo (PAMA) para desparafinación capaz de incrementar la capacidad y el rendimiento de la unidad de desparafinación con solventes, manteniendo las especificaciones para el aceite desparafinado. Durante la evaluación, la capacidad y el rendimiento mejoraron tanto que el cuello de botella en la producción de bases parafínicas; la de recuperación de solvente.

11

REFINERIAS III

6

RESULTADOS Y DISCUSION

Comparación de desparafinación de los aceites con aplicación del aditivo (PAMA) y sin aditivos.

Las ventajas del proceso evidenciadas durante la prueba incluyeron: un aumento de la capacidad (tasa de producción) superior al 40% con respecto a la referencia sin aditivo, y un aumento del rendimiento del aceite desparafinado superior al 4% de la referencia sin aditivo.

7

CONCLUSION Y RECOMENDACIONES

Un incremento de la producción de aceite base representa un incremento en los ingresos y el margen de ganancia. Este aditivo para desparafinación puede aumentar la producción de aceite base. Cabe recalcar que la adición del aditivo de polialquil metacrilato mejora el rendimiento de la desparafinación de los aceites lubricantes, siendo una alternativa para mejorar tanto la selectividad y la calidad de este producto. La producción de un aceite lubricante con una alta calidad es muy importante ya que beneficiaria en muchos aspectos a la sociedad, habrá mayor producción de aceites lubricantes y también generara nuevos ingresos en Bolivia, el cual mejora la calidad de vida de todos los bolivianos.

12

REFINERIAS III

8

BIBLIOGRAFIA

9  Http://oil-additives.evonik.com/sites/dc/Downloadcenter/Evonik/Product/OilAdditives/Publications/Brochures/VISCOPLEX-Dewaxing-Aids-spanish.pdf

 Https://www.google.com.bo/webhp?Sourceid=chromeinstant&ion=1&espv=2&ie=UTF8#q=desparafinacion+de+aceites+lubricantes+con+mek+

 Https://es.scribd.com/doc/60373551/Planta-de-Aceites-Lubricantes

 Https://es.scribd.com/doc/105486675/43/DESPARAFINADO-PLANTA-MEKTOLUENO

 Https://www.google.com.bo/search?Q=refinerias+de+bolivia&espv=2&biw=1366 &bih=667&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0cciqsarqfqotcpy8t_jblmy cfuatdqodde8a0a#tbm=isch&q=+imagenes+de+la+refineriagualberto+villarroel+de +bolivia

 Https://www.google.com.bo/webhp?Sourceid=chromeinstant&ion=1&espv=2&ie=UTF-8#q=refinerias%20de%20bolivia

 Http://www.anh.gob.bo/insidefiles/Documentos/Documentos_Id-158-14051356.pdf

13