Docente: ING. AVALOS SALAZAR MARIO
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EDIL GUTIERREZ TANI DAPHNER SEGUNDO CESPEDES CRISTHIAN ELY VACA LOBO CRISTIAN HURTADO JUSTINIANO
INDICE Tabla de contenido
4.1.- INTRODUC I NTRODUCCION CION ............................................................................................................... .............................................................................................................. 2 4.2.- ANTECEDENTES ............................................................................................................. 3 4.2.1.4.2.1.- REFINERIA REFINERIA GUALBERTO GUALB ERTO VILLAROEL ................................................................... ................................................................... 4 4.2.2.- REFINERIA GUILLERMO ELDER BELL .................................................................. ................................................................. 5 4.2.3.- REFINERIA ORO NEGRO ........................................................................................... ........................................................................................... 6 4.2.4.- REFINERIA CARL OS MONTENEGRO (1948-1949) (1948-1949) .............................................. 6 4.2.5.- REFINERIA PARAPETI ................................................................................................ ............................................................................................... 7 4.2.6.- REFINERIA REFICRUZ.............................................................. ................................................................................................ .................................. 8 4.2.7.- UBICACIÓN DE LAS REFINERIAS ........................................................................... .......................................................................... 9 4.3.- REFINERIAS ACTUALES ............................................................................................. ............................................................................................ 10 4.3.1. 4.3.1.-- Refinería Gualberto Villarroel Villarr oel ................................................................................. 12 4.3.1. 4.3.1.1.1.- Producto Produ cto s que se obt ienen en la panta Gualbert Gualbert o Villarr oel.- ................... 12 4.3.2. 4.3.2.-- Refinería Guillerm o Eld er Bell ................................................................................ 13 4.3.3.- Refinería Oro Negro ................................................................... .................................................................................................. ............................... 14 4.4.- CARBURANNTES CARBURANNTES ELABORADOS ELAB ORADOS POR LAS REFINERIAS REFINERIAS ................................ 15 4.5.- LUBRICANTES Y OTRS PRODUCTOS DE LA REFINERIA ................................. 17 4.5.1.- Procesos de extracción ............................................................. ............................................................................................ ............................... 18 4.5.1.1.- Des asfaltado ........................................................................................................... 18 4.5.1.2.- Extracción con solventes ..................................................................................... 18 4.5.1.3.- Des parafinado ............................................................. ........................................................................................................ ........................................... 19 4.5.1. 4.5.1.4.4.- Hidr ofinalizado ofi nalizado ............................................................. ........................................................................................................ ........................................... 19 4.5.2.- PROCESOS DE CONVERSIÓN ............................................................................... 19 4.5.2. 4.5.2.1.1.- Hidr Hidr ofraccio ofr accio nado .................................................................................................... .................................................................................................... 19 4.5.2.2.- Hidroisodesparafinación catalítica .................................................................... 19 4.5.3.1.- LA GASOLINA ....................................................................................................... ............................................................................................................... ......... 21 4.5.3.2.- EL GAS LICUADO DEL PETRÓLEO (GLP) ........................................................................ 21 .................................................................................................................... 21 4.5.3.2.- KEROSENE ..................................................................................................................... ........................................................................................................................... ..................................................... 21 4.5.3.3.- DIESEL ......................................................................
4.5.3.4.- FUEL OIL ........................................................................................................................ ....................................................................................................................... 22
4.6.- MARGEN DE REFINACION .......................................................... ......................................................................................... ............................... 22 4.8.- PROYECTOS DE AMPLIACION DE REFINERIAS .................................................. ................................................. 29 .................................................................................................................. ...................................................... 33 4.9.- CONCLUSIONES ............................................................
4.10.- BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................... .................................................................................................................. 34
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INDICE Tabla de contenido
4.1.- INTRODUC I NTRODUCCION CION ............................................................................................................... .............................................................................................................. 2 4.2.- ANTECEDENTES ............................................................................................................. 3 4.2.1.4.2.1.- REFINERIA REFINERIA GUALBERTO GUALB ERTO VILLAROEL ................................................................... ................................................................... 4 4.2.2.- REFINERIA GUILLERMO ELDER BELL .................................................................. ................................................................. 5 4.2.3.- REFINERIA ORO NEGRO ........................................................................................... ........................................................................................... 6 4.2.4.- REFINERIA CARL OS MONTENEGRO (1948-1949) (1948-1949) .............................................. 6 4.2.5.- REFINERIA PARAPETI ................................................................................................ ............................................................................................... 7 4.2.6.- REFINERIA REFICRUZ.............................................................. ................................................................................................ .................................. 8 4.2.7.- UBICACIÓN DE LAS REFINERIAS ........................................................................... .......................................................................... 9 4.3.- REFINERIAS ACTUALES ............................................................................................. ............................................................................................ 10 4.3.1. 4.3.1.-- Refinería Gualberto Villarroel Villarr oel ................................................................................. 12 4.3.1. 4.3.1.1.1.- Producto Produ cto s que se obt ienen en la panta Gualbert Gualbert o Villarr oel.- ................... 12 4.3.2. 4.3.2.-- Refinería Guillerm o Eld er Bell ................................................................................ 13 4.3.3.- Refinería Oro Negro ................................................................... .................................................................................................. ............................... 14 4.4.- CARBURANNTES CARBURANNTES ELABORADOS ELAB ORADOS POR LAS REFINERIAS REFINERIAS ................................ 15 4.5.- LUBRICANTES Y OTRS PRODUCTOS DE LA REFINERIA ................................. 17 4.5.1.- Procesos de extracción ............................................................. ............................................................................................ ............................... 18 4.5.1.1.- Des asfaltado ........................................................................................................... 18 4.5.1.2.- Extracción con solventes ..................................................................................... 18 4.5.1.3.- Des parafinado ............................................................. ........................................................................................................ ........................................... 19 4.5.1. 4.5.1.4.4.- Hidr ofinalizado ofi nalizado ............................................................. ........................................................................................................ ........................................... 19 4.5.2.- PROCESOS DE CONVERSIÓN ............................................................................... 19 4.5.2. 4.5.2.1.1.- Hidr Hidr ofraccio ofr accio nado .................................................................................................... .................................................................................................... 19 4.5.2.2.- Hidroisodesparafinación catalítica .................................................................... 19 4.5.3.1.- LA GASOLINA ....................................................................................................... ............................................................................................................... ......... 21 4.5.3.2.- EL GAS LICUADO DEL PETRÓLEO (GLP) ........................................................................ 21 .................................................................................................................... 21 4.5.3.2.- KEROSENE ..................................................................................................................... ........................................................................................................................... ..................................................... 21 4.5.3.3.- DIESEL ......................................................................
4.5.3.4.- FUEL OIL ........................................................................................................................ ....................................................................................................................... 22
4.6.- MARGEN DE REFINACION .......................................................... ......................................................................................... ............................... 22 4.8.- PROYECTOS DE AMPLIACION DE REFINERIAS .................................................. ................................................. 29 .................................................................................................................. ...................................................... 33 4.9.- CONCLUSIONES ............................................................
4.10.- BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................... .................................................................................................................. 34
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REFINACION DE HIDROCARBUROS EN BOLIVIA 4.1.- INTRODUCCION
Los hidrocarburos líquidos (petróleo, condensado y gasolina natural) que surgen del subsuelo no tienen ninguna aplicación práctica directa; para conferirles utilidad tienen que ser procesados. Refinados es el término técnico que se utiliza en la industria para describir el proceso de destilación por calor que permite la separación y extracción de combustibles de esa peculiar mezcla que es el petróleo crudo (denominación genérica para los hidrocarburos líquidos previamente a ser refinados). Esta labor se realiza en complejas plantas industriales denominadas refinerías. Como los hidrocarburos líquidos no son una masa uniforme y su composición, densidad y forma varían irregularmente de un campo a otro, las características de las refinerías también varían en función de ello. Así, algunas refinerías están diseñadas para procesar petróleo más pesado, y otras para procesar petróleo más liviano. Algunas cuentan con componentes adicionales como: Plantas de Isomerización, que permiten que las gasolinas gasol inas de bajo octanaje arrojados por la torre de destilación puedan convertirse en gasolinas de alto octanaje para uso automotriz; Plantas de Hydrocraking, que hacen que las fracciones más pesadas surgidas de la destilación, puedan ser, si vale el término, “alivianadas” para obtener diésel, por ejemplo; Plantas de Lubricantes, que aprovechan el petróleo crudo del cual ya no se puede obtener combustibles para obtener otras aplicaciones necesarias para el transporte y las industrias. Y así un largo etcétera de otros componentes que conforman las refinerías. En este sentido la industria de la refinación tiene un amplio abanico de opciones, pero, ¿cuál es la experiencia de la industria petrolera boliviana a este respecto? ¿Cómo se han configurado las refinerías bolivianas? ¿Cuál es su incidencia en la economía nacional? 2
4.2.- ANTECEDENTES
La primera experiencia de refinación de hidrocarburos en el país surgió el año 1915, en las cercanías de la ciudad de Santa Cruz, de la mano de Miguel Velasco quien, con el fin de aprovechar el petróleo que surgía en fuentes naturales dentro de su hacienda, encargó al industrioso Percy Boland la construcción de un alambique/destiladora. La misma que al funcionar positivamente y permitir el beneficio del petróleo surgente, como señala Hoz de Vila (1988), se convierte en la primera refinería de hidrocarburos del país. “Los primeros productos obtenidos fueron gasolina, kerosén y fuel oíl pesado,
combustibles que se comercializaban en Santa Cruz. El fuel oil era usado como lubricante para los ejes de los carretones arrastrados por animales, la nafta servía para el alumbrado en mecheros y la gasolina para los primeros automóviles importados al país” (YPFB Corporación, 2011). Lamentablemente,
la experiencia concluyó después de la Segunda Guerra Mundial, cuando los combustibles refinados en el exterior llegaron nuevamente al país y a Santa Cruz, pero, según informa Royuela (1996), a precios menores que los establecidos por Velasco para sus productos, lo que le obligó a cerrar su emprendimiento. Dejando de lado la experiencia acabada de reseñar, puede decirse que la refinación de hidrocarburos, propiamente dicha, inició en Bolivia entre los años 1948 - 1949, cuando se comenzaron a construir las refinerías Carlos Montenegro en Sucre y Gualberto Villarroel en Cochabamba. (Ver Cuadro Nº 1) Paralelamente al funcionamiento de estas refinerías, YPFB se encargó de construir pequeñas plantas de destilación, que los trabajadores llamaban “refinerías de bolsillo”, por ejemplo en Santa Cruz, Camiri y Monteagudo, que
aportaban en el abastecimiento de combustibles al país. Así se mantuvo la provisión de combustibles en el país hasta el año 1968, cuando se inició la construcción de la Refinería Guillermo Elder Bell, ubicada en Palmasola, muy cerca de la ciudad de Santa Cruz. Debido a los intensos hechos políticos que se dieron entre los años 1969 – 1971 y sus posteriores 3
consecuencias, la puesta en marcha de este complejo sufrió retrasos considerables. (Ver Cuadro Nº 1)
Desde su puesta en marcha la Refinería Gualberto Villarroel fue la más grande del país, estatus que mantiene hasta ahora debido a las adecuaciones y ampliaciones que se realizaron a la misma. Desde el año 1980, es preeminente también la producción de la Refinería Guillermo Elder Bell, la segunda más importante del país. Cabe anotar que a principios de la década del 2000, se implementaron también tres pequeñas refinerías, todas en el departamento de Santa Cruz, de las cuales actualmente está en operación sólo una. (Ver Cuadro Nº 1) 4.2.1.- REFINERIA GUALBERTO VILLAROEL Construida en 1948, esta planta posee dos Unidades de Reformación Catalítica
con una capacidad de procesamiento total de 13.437 BPD de MSR, teniendo como objetivo principal la producción de gasolina reformada de alto octanaje (95 RON) para elaborar mayores volúmenes de Gasolina Especial (85 RON); así mismo cuenta con una planta de Lubricantes para la producción de Aceites Base y Aceites Lubricantes Automotrices e Industriales cuya capacidad de producción es de 2.400 m3/mes. Con una capacidad actual para procesar 40.200 barriles por día de petróleo crudo (BPD), la Refinería Gualberto Villarroel es la planta de refinación con mayor capacidad de procesamiento de petróleo en el país. 4
La producción de lubricantes y grasas, con la marca YPFB, es realizada en la Planta de Lubricantes de esta Refinería, y son comercializados por YPFB Refinación S.A.
4.2.2.- REFINERIA GUILLERMO ELDER BELL Esta unidad de refinación está ubicada en el departamento de Santa Cruz y fue
inaugurada en 1979, desde entonces contribuye al desarrollo nacional con la producción de gasolinas y diésel oíl, entre otros productos de importancia estratégica. La Refinería Guillermo Elder Bell cuenta con una capacidad de procesamiento de 24.600 barriles de petróleo crudo por día y está conformada por las unidades de crudo del Área 301 y el Área 300 y dos plantas de Reformación Catalítica que procesan un total de 6.400 BPD.
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4.2.3.- REFINERIA ORO NEGRO Oro Negro inicio sus operaciones en el año 2002 produciendo diésel oíl , a finales
del año 2005, completó su proyecto de expansión, con lo que incrementó su capacidad de producción tanto en volumen (3250 BPD) como en productos, teniendo actualmente producción de Diésel, Gasolina Especial y el GLP como productos terminados y Gasolina Blanca y Crudo Reconstituido como productos intermedios. Las instalaciones de Refinería Oro Negro se encuentran ubicadas el Cantón Paurito, a 40 Km de la ciudad de Santa Cruz de la Sierra, en la localidad de Tundy, campo La Peña.
4.2.4.- REFINERIA CARLOS MONTENEGRO (1948-1949)
Fue desinstalada para la construcción del primer Hospital Biomédico en Sucre al sur del país.
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4.2.5.- REFINERIA PARAPETI
Esta empresa se encuentra en Bolivia, en la región Santa Cruz. Barrio Cooper Cl Galaxia No. 383Santa Cruz De La Sierra, Pedro Domingo Murillo.
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4.2.6.- REFINERIA REFICRUZ
La refinería santa cruz es operada por la empresa reficruz y esta se encuentra ubicada a 40 kilómetros de la ciudad de santa cruz de la sierra en la localidad de Tundy cerca al campo la peña, tiene una capacidad de operación de 1500bpd de crudo.
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4.2.7.- UBICACIÓN DE L AS REFINERIAS Se encuentras ubicadas en el siguiente mapa:
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4.3.- REFINERIAS ACTUALES
El petróleo que surge del subsuelo no tiene ninguna aplicación práctica directa; para conferirles utilidad tienen que ser procesados función que se ejecuta en las refinerías donde se ejecuta el proceso de destilación por calor que permite la separación y extracción de combustibles de la mezcla que es el petróleo crudo. El conjunto de operaciones que se realizan en las refinerías para conseguir estos productos son denominados “procesos de refino”.
Actualmente existen tres refinerías en ejecución en territorio boliviano y se encuentran ubicadas en los departamentos de Santa Cruz, Cochabamba. Estas refinerías pertenecen al Estado Boliviano.
1. Refinería Gualberto Villarroel 2. Refinería Guillermo Elder Bell 3. Refinería Oro Negro
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Desde su puesta en marcha la Refinería Gualberto Villarroel fue la más grande del país, estatus que mantiene hasta ahora debido a las adecuaciones y ampliaciones que se realizaron a la misma. Desde el año 1980, es preeminente también la producción de la Refinería Guillermo Elder Bell, la segunda más importante del país. Los dos complejos de refinación más importantes del país tienen una capacidad de refinación instalada aproximadamente de 86.740 barriles por día (BPD), volumen que sumado a la capacidad instalada de la refinería Oro Negro llega casi a los 100 mil BPD. Aunque es necesario aclarar que la capacidad neta de procesamiento de petróleo crudo es actualmente de 66.700 BPD. Ambas refinerías cuentan con la tecnología para producir Gasolina Especial, Gasolina Premium, Gasolina de Aviacion, diésel oil, fuel oil, kerosene, y gas licuado de petróleo, lo cual estos productos regulados se destinan al mercado interno.
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4.3.1.- Refinería Gualberto Villarroel
La Refinería Gualberto Villarroel se encuentra
en
la
ciudad
de
Cochabamba y ubicada en la Avenida Petrolera. Desde su última ampliación cuenta
con
facilidades
para
la
producción de Carburantes y una planta de Lubricantes las mismas que produce aceite bases, aceites automotrices, aceites industriales, grasas automotrices, grasas industriales, parafinas y asfaltos, a todos estos productos se los denomina no regulados. Con una capacidad actual para procesar 40.200 barriles por día de petróleo crudo (BPD), Esta refinería, posee una unidad de Reformación Catalítica de 8,137 BPD para incrementar el octanaje de la gasolina media para la preparación de gasolina especial. Los combustibles producidos en esta refinería tienen como principales mercados a los departamentos de Cochabamba, Oruro, La paz, Beni y Pando. 4.3.1.1.- Productos que se obt ienen en la panta Gualberto Vil larroel.-
Unidad de Carburantes Productos
Volumen Unidades
Gasolina Especial
76000 m3/mes
Diésel Oíl
44800 m3/mes
Gasolina de Aviación
650 m3/mes
Kerosene
1500 m3/mes
Jet Fuel
9000 m3/mes
GLP
249,3 TMD
Crudo Reconstituido
36000 m3/me
Unidad de Lubricantes Lubricantes
2300 m3/mes
Grasas
2500 Kg/mes
Asfaltos
55000 Kg/mes 12
4.3.2.- Refinería Guillermo Elder Bell
Esta unidad de refinación está ubicada en el departamento de Santa Cruz, es una de las dos refinerías de YPFB y fue inaugurada en 1979, desde entonces contribuye al desarrollo nacional con la producción de gasolinas y diésel oíl, entre otros productos de importancia estratégica. Los combustibles producidos tienen como principales mercados están los departamentos de Santa Cruz, Tarija, Chuquisaca, Potosí. Cuenta con una capacidad de procesamiento de 24.600 barriles de petróleo crudo por día y está conformada con dos unidades operacionales de destilación, dos plantas de Reformación Catalítica que procesan un total de 6.400 BPD. de las mismas se obtiene gasolina reformada de alto octanaje. En la refinería no existe una planta de Lubricantes, sin embargo de su planta de carburantes también se obtiene productos no regulados, tal como el crudo reducido, la nafta liviana, y el crudo reconstituido. Productos que se obtienen en la panta Guillermo Elder Bell
Unidad de Carburantes (Promedio Ene-Jul 12016) Productos Regulados
Volumen Unidades
Gasolina Especial
44.400 m3/mes
Diésel Oíl
32.800 m3/mes
Kerosene
94,7 m3/mes
Jet Fuel
9.360 m3/mes
GLP
81 TMD
Crudo Reconstituido
9.100 /mes
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4.3.3.- Refinería Oro Negro
La instalación de Refinería Oro Negro se encuentra ubicado en el Cantón Paurito, a 40 Km de la ciudad de Santa Cruz de la Sierra, campo La Peña operada por el grupo oro negro es una refinería pequeña que produce Diésel y Gasolina especial cuyo mercado principal es Santa Cruz De La Sierra y también produce GLP, Agro Fuel y los productos no regulados como el crudo reducido, gasolina blanca y el crudo reconstituido. El 20 de mayo de 2004, la Corporación Interamericana de Inversiones (CII) firmó un contrato de préstamo por US$4 millones con Refinería Oro Negro S.A. con el fin de ampliar la capacidad total de procesamiento de crudo y aumentar la producción de diésel, Tiene una capacidad de procesar 3250 Barriles por Día (BPD) de petróleo crudo y la Unidad de Reformación Catalítica de 1.000 BPD de Gasolina especial, al igual tiene una capacidad de almacenamiento total de 79,000 Barriles de hidrocarburos. Los productos que obtiene Refinería Oro Negro de la refinación del Crudo son:
Unidad de Carburantes Productos regulados
Volumen Unidades
Gasolina Especial
5.400 m3/me
Diésel Oíl
6.500 m3/mes
GLP
13 TMD
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4.4.- CARBURANNTES ELABORADOS POR LAS REFINERIAS
Gas
Licuado
Petróleo (GLP)
de Es una mezcla de gases licuados presentes en el gas natural o disuelto en el petróleo, se puede decir que
el GLP es una mezcla de propano y butano, tiene una gravedad específica de aproximadamente 0.55, es menos denso del aire. Precio actual en el país 2.25 bs/kg
Gasolina Especial
Líquido inflamable, muy ligero, compuesto por una serie de hidrocarburos volátiles obtenidos del petróleo. Se emplea como combustible automotriz. Es de color cristalino amarillento y olor característico. Su octanaje o grado de resistencia a la compresión antes de su detonación o ignición es de 85 octanos. Precio actual en el país 3.74/l
Gasolina Premium
Líquido inflamable, producto sin plomo y mayor octanaje - 95 octanos-, Es de color violeta con la cual se la identifica en el mercado, formulada para automóviles con convertidor catalítico y motores de alta relación de compresión. Precio actual en el país 4.79/l
Kerosene
El kerosene es un líquido transparente o con ligera coloración amarillenta obtenido por destilación del petróleo. De densidad intermedia entre la gasolina y el diésel Precio actual en el país 2.72 bs/l
El Jet Fuel A-1, es un destilado medio proveniente de
Jet Fuel A-1
la destilación atmosférica del petróleo crudo. Se lo utiliza como combustible en aviones Jet, recibe un tratamiento muy riguroso por el uso o aplicación que se le da. Precio actual en el país 2.77/l
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Gasolina de Aviación
La gasolina de aviación, es un combustible con especificaciones son muy estrictas debido a que tiene que soportar el amplio rango de temperaturas y presiones de funcionamiento que se dan en las aeronaves con motor a pistón Precio actual en el país 4.54 bs/l
Diésel Oíl
Es una mezcla de hidrocarburos que se obtiene por destilación fraccionada del petróleo a presión atmosférica. Una de las especificaciones principales es el índice de etano de acuerdo a la especificación debe ser de 45 pero la refinería produce con mayor calidad con índice aproximadamente de 55. Precio actual en el país 3.72 bs/l
Crudo Reconsti tuido
Crudo reconstituido, más conocido como Renco, es el resultado de la mezcla del crudo reducido, líquido opaco negro de olor característico con gasolina blanca proceso utilizado para facilitar el transporte por ductos.
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4.5.- LUBRICANTES Y OTRS PRODUCTOS DE LA REFINERIA
La mayoría de los lubricantes provienen del petróleo o crudo. Para obtener un aceite lubricante del petróleo, este debe ser enviado a una refinería. La refinería saca del petróleo una serie de moléculas de varios tamaños y estructuras que pueden ser utilizadas para elaborar muchos productos. Por ejemplo, la gasolina, el diésel y el querosene son todos derivados del petróleo. Las bases lubricantes están relacionadas con las moléculas de hidrocarburos de un tamaño en particular (en el rango de 26 40 átomos de carbono). Se necesitan moléculas grandes y pesadas para trabajar como lubricantes. Las moléculas que componen las gasolinas y el querosene son muy pequeñas y tienen pocos átomos de carbono en su estructura molecular. La refinería coloca estas moléculas en silos pequeños dependiendo de su peso y tamaño y elimina las impurezas, lo que permite que los productos provenientes del petróleo puedan ser utilizados. Después de que el crudo es desalado y pasado a través de un horno donde es calentado y parcialmente vaporizado, es enviado a una columna de fraccionamiento. Esta columna opera ligeramente por encima de la presión atmosférica y separa los hidrocarburos con base a la diferencia de sus puntos de ebullición, que depende directamente de su tamaño molecular. En la columna de fraccionamiento, se aplica calor y se concentra en el fondo de la columna. Los hidrocarburos que ingresan en la columna son evaporados. A medida que los vapores se mueven hacia la parte superior de la columna, se van enfriando hasta que se condensan nuevamente en forma de líquidos. El punto en el cual ocurre esta condensación varía nuevamente basado en parte en el tamaño molecular. De
acuerdo
con
una
encuesta
reciente
elaborada
por
Machinerylubrication.com, la mayoría de los profesionales de la lubric ación preferirían adquirir lubricantes más costosos, elaborados con bases lubri cantes de mayor calid ad, en lugar de lubri cantes elaborados con bases lubri cantes de baja calidad y menos co stos as.
Extrayendo los líquidos condensados de la columna a diferentes alturas, esencialmente se pueden separar los componentes del crudo basados en su tamaño molecular. Mientras más pequeño sea el hidrocarburo (de 5 a 10 átomos de carbono) más alto llegará en la columna de fraccionamiento. Estos compuestos livianos serán procesados en productos como la gasolina. Los que condensan justo antes de alcanzar la parte superior de la columna, que 17
contienen entre 11 y 13 átomos de carbono, serán procesados como queroseno y jet-fuel. Y las más grandes, entre 14 y 25 átomos de carbono, serán procesados como diésel y gas-oíl. Los compuestos con contenido de carbono entre 26 y 40 átomos son los que más preocupan a los tribólogos. Esta es la materia prima utilizada para la creación de los aceites lubricantes. En el fondo de la columna se encuentran los hidrocarburos más grandes y pesados (40 o más átomos de carbono) los cuales son usados como productos para obtener asfaltos. Después del proceso de destilación, los compuestos deben ser refinados para los fines previstos. Esta etapa del proceso se hace para reducir la tendencia de la base lubricante a envejecerse (oxidarse) en servicio y también para mejorar sus características de viscosidad/temperatura. Esto se puede hacer de dos formas. La primera involucra procesos de separación de donde se obtienen dos productos: uno deseado, como son las bases lubricantes, y otro indeseado, como son los subproductos. La segunda, que se está convirtiendo en la favorita, es un proceso de conversión. Este proceso se desarrolla convirtiendo las estructuras moleculares indeseables en estructuras deseables con el uso de hidrógeno, calor y presión. 4.5.1.- Procesos de extracción La siguiente es una forma simplificada del proceso de extracción:
4.5.1.1.- Des asfaltado El des asfaltado con propano toma el residuo del fondo de la columna (el más
pesado, el de las moléculas más grandes) y lo separa en dos productos: alquitrán y compuestos que son similares a las bases lubricantes destiladas, pero que tienen un mayor punto de ebullición. Este producto es llamado aceite des asfaltado y puede ser refinado de la misma manera que las bases lubricantes destiladas. 4.5.1.2.- Extracció n con s olventes La extracción con solventes es el término usado para eliminar la mayoría de los
compuestos aromáticos y constituyentes indeseables del aceite por medio de extracción líquida. Los solventes comúnmente usados contienen fenol, furfural y dióxido de azufre. Las bases lubricantes obtenidas son los refinados (referido a 18
aceites neutros) y un extracto rico en contenido de aromáticos, el cual es muy buscado como aceite de proceso o fuel-oíl. 4.5.1.3.- Des parafinado Después de la extracción con solventes, los refinados son des parafinados para
mejorar su fluidez a bajas temperaturas, su resistencia a la oxidación y adecuar su índice de viscosidad. Este proceso genera dos productos: un subproducto tipo cera que es casi completamente parafínico y un aceite des parafinado, que contiene parafinas, naftenos y algunos aromáticos. Este aceite des parafinado es la materia prima para muchos de los lubricantes, sin embargo, existen otros procesos que deben llevarse a cabo para obtener un producto de calidad Premium. 4.5.1.4.- Hidrofinalizado El hidrofinalizado modifica los compuestos polares en la base lubricante por
medio de una reacción química donde se utiliza hidrógeno. Después de este proceso, un observador podría ver un color más claro y una mejora en su estabilidad química. La calidad final de esta base lubricante es determinada por la severidad del proceso de hidrofinalización en cuanto a la temperatura y presión utilizada durante el mismo. 4.5.2.- PROCESOS DE CONVERSIÓN El siguiente en un diagrama simplificado del proceso de conversión:
4.5.2.1.- Hidrofraccionado En este proceso de refinación, los destilados están sujetos a una reacción
química con hidrógeno en presencia de un catalizador a alta temperatura y presión (420°C y 3000 psi). Los anillos aromáticos y nafténicos son rotos, abiertos y unidos en una estructura isoparafínica utilizando hidrógeno. La reacción con el hidrógeno también ayuda a la eliminación de agua, amoniaco y sulfuro de hidrógeno. 4.5.2.2.- Hidroisodesparafinación catalítica Durante la hidroisodesparafinación catalítica, al igual que en el hidrofraccionado,
se utiliza una unidad de hidrogenación con un catalizador específico para convertir las parafinas lineales o normales, en estructuras de parafinas 19
ramificadas (isoparafinas), las cuales tienen mejores características que las lineales (isoparafinas: mismo peso molecular, diferente estructura química).
4.5.2.3.- Hidrotratamiento
Debido a que en los dos procesos previos está involucrado el rompimiento de los enlaces químicos entre dos átomos de carbono, es necesario convertir a saturada cualquier molécula insaturada. Esto se logra fácilmente introduciendo más hidrógeno en el proceso. Las moléculas saturadas son más estables y capaces de resistir mejor los procesos de oxidación que las moléculas insaturadas. CARACTERÍSTICAS
DIFERENCIAS
Color
La conversión produce product os claros, sin color
Índice de viscosid ad
La conversión produce bases lubric antes con mayor IV
Resistencia
a
la
La conversión produce bases lubricantes con mayor
oxidación
resistencia a la oxidación
Estabilidad térmica
Desaparece cuando la energía es supr imida
Residuos de carbón
Los productos de la conversión producen menos residuos
Demulsib ilidad
Los productos de la conversión se separan más rápidamente del agua
Biodegradabilidad
Los
product os
de
la
conversión
tienden
biod egradarse más rápidamente
20
a
4.5.3.- OTROS PRODUCTOS:
Gasolina s/plomo (Premium y regular) Gas licuado de petróleo (GLP) Kerosene/Jet A-1 Gasoil-Diésel (regular, Premium y óptimo) Fuel oíl Es una mezcla de hidrocarburos obtenida del petróleo por destilación fraccionada, que se utiliza principalmente como combustible en motores de combustión interna, también tiene usos en estufas, lámparas, limpieza con solventes y otras aplicaciones Es la mezcla de gases licuados presentes, en los gases naturales o disueltos en el petróleo. Lleva consigo procesos físicos y químicos por ejemplo el uso de metano. Los componentes del GLP, aunque a temperatura y presión ambientales son gases, son fáciles de licuar, de ahí su nombre. En la práctica, se puede decir que los GLP son una mezcla de propano y butano. Es un líquido inflamable y transparente (o con ligera coloración amarillenta), mezcla de hidrocarburos, que se obtiene de la destilación del petróleo natural. Fue utilizado al principio en estufas y lámparas, en la actualidad se usa como combustible de aviones de reacción y en la fabricación de insecticidas . 2 De densidad intermedia entre la gasolina y el gasóleo o diésel, se utiliza como combustible, el JP (abreviatura de Jet PeTrol) en los motores a reacción y de turbina de gas o bien se añade al gasóleo de automoción en las refinerías. Se utiliza también como disolvente y para calefacción doméstica, como dieléctrico en procesos de mecanizado por descargas eléctricas y, antiguamente, para iluminación. Es insoluble en agua. El gasoil es un aceite pesado elaborado, como la gasolina sin plomo, a base de petróleo e hidrocarburos, aunque la gasolina suele mezclarse con etanol y el diésel no. Lo que sí contiene son aditivos que ayudan a mejorar las cualidades y prestaciones de los motores: cuanta más calidad tengan éstos, mejor rendimiento a nivel de potencia y de cuidado de todos los elementos que formen 21
parte del circuito de alimentación del vehículo obtendremos, ya que también se encarga de mantener lubricados estos componentes. El f ueloil (en inglés fuel oíl), también llamado en España fuelóleo y combustóleo en otros países hispanohablantes, es una fracción del petróleo que se obtiene como residuo en la destilación fraccionada. De aquí se obtiene entre un 30 y un 50% de esta sustancia. Es el combustible más pesado de los que se pueden destilar a presión atmosférica. Está compuesto por moléculas con más de 20 átomos de carbono, y su color es negro. El fuel oíl se usa como combustible para plantas de energía eléctrica, calderas y hornos. 4.6.- MARGEN DE REFINACION
El margen de refinación es la diferencia entre el valor mayorista de los derivados del petróleo producidos por una refinería y el valor del petróleo crudo del cual fueron refinados. La ley de hidrocarburos dispone la regulación económica por medio de márgenes. El margen considera el costo de YPFB logística y requiere alcanzar un nivel óptimo para cubrir las operaciones de la empresa bajo diversas condiciones considerando las inversiones requerida para la universalización del servicio. Las empresas pequeñas ubicadas en los mercados lucrativos de las ciudades grandes tiene la posibilidad de descremar al mercado al no enfrentar el mismo costo de YPFB logística. A su vez el Margen de Refinación Neto viene dado por el siguiente esquema.
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Sin embargo si se analiza el comportamiento de los aun denominados Majors (Antes las siete hermanas y, que ya no son necesariamente las mayores empresa petroleras) durante los períodos de los precios bajos del petróleo podría parecer que la respuesta es la que sostienen algunos economistas en el Perú respecto a las refinerías estatales: no inviertan en ellas ya que es mejor importar y comercializar combustibles antes que refinar petróleo. Los Ingresos de las operaciones refinerías dependen del spread entre los precios de los productos refinados y los precios de las materias primas. A este spread se le denomina Margen Bruto (Gross Refining
Margin). También
dependen de los gastos operativos de la refinería y de los volúmenes de crudo procesado y vendido. El Margen de Refinación Bruto determina de manera importante la rentabilidad de las refinerías en el corto plazo. En el largo plazo la relación entre rentabilidad de las refinerías y el Margen Bruto es menos importante.
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4.7.- DEMANDA DE COMBUSTIBLES L IQUIDOS
En 2016 se produjeron 56,6 millones de metros cúbicos día de gas; pero a mayo pasado alcanzó los 53,2 MMmcd. Un experto atribuye a la baja demanda de Brasil.
Figura nº 1 A mayo de este año, la producción fiscalizada de gas natural alcanzó los 53,2 millones de metros cúbicos día (MMmcd), un 5,1% menos que el volumen registrado en 2016, que llegaba a 56,6 MMmcd, de acuerdo con el informe de rendición de cuentas del Ministerio de Hidrocarburos realizada en Trinidad, Beni, el martes. La producción fiscalizada de petróleo descendió de un promedio diario de 56,5 miles de barriles por día (MBPD), registrado en 2016, a 53,2 MBPD a mayo (5,8%). El experto Francesco Zaratti explicó que las causas de la baja son la demanda irregular de parte de Brasil, que obliga a YPFB a producir en función de la demanda global, tomando en cuenta que Argentina no puede recibir más de 20 MMmcd y el mercado interno tiene un techo de 15 MMmcd.
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"Cada vez que Brasil pide menos de 25 MMmcd hay que reducir la extracción de gas natural. Otra de las causas es el agotamiento de campos, es el caso de San Alberto, después de 18 años de vida. También está Itaú, que ya está siendo cerrado, y el megacampo Sábalo que empezó a declinar”, citó.
Además, como no existe una reposición completa del gas que ya no se produce, por el rezago exploratorio, la producción disminuye naturalmente y afecta a la de condensado asociado y por lo tanto de gasolina y diésel. "La proporción de líquidos en el gas disminuye con el tiempo (el gas se vuelve más pobre), a esto se debe añadir el agotamiento de los campos que trae consigo una menor cantidad de líquidos asociados”, precisó. Para Zaratti, el panorama hacia futuro no es "alentadora” debido a que Brasil
seguirá comprando el gas que producen los campos que opera Petrobras (en torno a 20 MMmcd). Paralelamente, hay dos problemas: la reciente subida de las tarifas del gas para el sector industrial, hecho que no favorece su consumo. "El hecho de que el gas para el mercado interno tenga un precio más bajo que el de exportación (que está en cinco y cuatro dólares el millón de BTU, respectivamente para Argentina y Brasil, en este trimestre) y que la demanda en el país pase del 20% al 27% de la producción total es un desincentivo para las empresas operadoras, porque sus ganancias son menores”, indicó.
Situación que se replica para YPFB y el país, ya que reciben menores ingresos en regalías y por el Impuesto Directo a los Hidrocarburos (IDH). "De seguir con esta tendencia, YPFB deberá importar más gasolina, ya que la producción de condensado y petróleo crudo es insuficiente para satisfacer la demanda interna”, consideró.
El requerimiento En julio pasado, el presidente de YPFB, Óscar Barriga, admitió que hay preocupación por las menores nominaciones de gas que hace el mercado de Brasil. "No podemos estar un día con una nominación de 15 MMmcd y al otro con 25 MMmcd o 28 MMmcd”, afirmó.
En febrero pasado, el mercado brasileño informó que redujo las importaciones de gas boliviano al 45% del volumen máximo contratado debido a una menor
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demanda industrial y mayor oferta interna del carburante, según un comunicado de Petrobras. Además, estaba de por medio el mayor suministro de energía en ese país de sus fuentes hidroeléctricas por la época de lluvias. En 2016, la menor demanda de gas de Brasil también tuvo su impacto en el país. La producción de gas natural disminuyó en 4,2%, según datos publicados por el Banco Central de Bolivia. Según el Presupuesto 2017, el año pasado se proyectó una producción de gas de 58,36 MMmcd y para este año se estima que subirá a 59,19 MMmcd, lo que significa una variación de apenas 1%. Además, se prevé menores ingresos por caída de precios. El contrato de compra-venta Firma El contrato de compra-venta con Brasil señala un mínimo volumen de 24 millones de metros cúbicos día (MMmcd) de gas, en el caso de que pidan menos a lo estipulado corresponde el pago de una multa. El convenio fenece en 2019. Entrega Según YPFB, el país está en condiciones de entregar el máximo volumen de los contratos a Brasil (31 MMmcd) y Argentina (27 MMmcd). Demanda Actualmente, Argentina demanda 20 MMmcd y hasta 2026 se alcanzará gradualmente hasta 27 MMmcd, como estipula el contrato suscrito. En refinerías, la extracción de diésel baja y de gasolina sube La producción de diésel en las refinerías que operan en el país disminuyó en 14,8% y la de gasolina se incrementó en 16,8%, informó el martes el presidente de YPFB, Óscar Barriga, durante una audiencia de rendición de cuentas en Trinidad. A junio de este año, la producción de diésel fue de 2.159 metros cúbicos día (mcd), pero en 2016 alcanzó 2.535 mcd. En el caso de gasolina especial la oferta subió de 2.996 mcd, en 2016, a 3.603 mcd, registrado en junio pasado (ver gráfica 3). "Hemos tenido un incremento en la producción de gasolina especial. En diésel, en el primer semestre versus 2016 se tuvo una bajada por dos motivos, el principal por la menor nominación que hizo Brasil durante los primeros meses, además nuestro condensado favorece a la producción de gasolina, pero no así a la de diésel oíl”, argumentó Barriga en Trinidad.
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Figura nº 3 Agregó que el país es autosuficiente en el caso de la gasolina, porque produce en un 90% y el resto se importa, pero en diésel, la producción en Bolivia sólo llega hasta un 45% y el 55% es internado de mercados del exterior. De acuerdo con datos del Instituto Nacional de Estadística (INE), el valor de importación de diésel que Bolivia pagó de enero a mayo pasado se incrementó en 53,7% en relación con igual periodo de 2016. El monto subió de 122,7 millones de dólares a 188,6 millones de dólares. El volumen internado al país también se incrementó de 275.634
a 319.614
toneladas métricas. En 2016 el país compró del mercado internacional 968.782 toneladas métricas de diésel con un costo de 504,3 millones de dólares. La importación total de combustibles y lubricantes creció de 221,6 a 336,7 millones de dólares, según los datos oficiales. Por otra parte, entre 2005 y 2013 las ventas de carburantes líquidos en el mercado interno aumentaron a una tasa promedio anual de 7,6%, por encima del crecimiento del PIB y de la producción interna de líquidos. Durante este periodo, las ventas anuales de carburantes en el mercado interno subieron de 11,2 millones a 20,2 millones de barriles. Se destaca las mayores ventas de diesel, que aumentaron de 6,6 millones de barriles en 2005 a 10,7 millones en 28
2013 y las ventas de gasolina automotriz subieron de 3,4 millones a 8,1 millones de barriles.
Por las tendencias observadas anteriormente en la producción y en la demanda de líquidos, se ha producido una creciente brecha entre la producción y la demanda interna de petróleo y sus derivados. En 2013, las ventas de carburantes líquidos, alcanzaron a un equivalente de 20,2 millones de barriles, por encima de la cantidad producida que fue de 17,3 millones de barriles. La brecha tuvo que ser cubierta con importaciones, que ese año llegaron a un equivalente de 8,2 millones de barriles. Las importaciones de carburantes crecieron entre 2005 y 2013 a una tasa promedio anual de 13,6%, pasando de un equivalente de 3 millones de barriles en 2005 a 8,2 millones de barriles en 2013. 4.8.- PROYECTOS DE AMPLIACION DE REFINERIAS Ampliación de Gualberto Villarroel proyectos ypfb: Revamp unidad de crudos,
adecuación planta, plan director de automatización industrial, nueva unidad de reformación catalítica, nuevo catalizador unidad plafforming, modernización de sistema de control y protecciones. Se requiere aumentar la capacidad de 27000 b/d a 46200 b/d en el 2015
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Ampliación de refinerías concluirá a fin de año Hidrocarburos. Están ubicadas en Santa Cruz y Cochabamba. Procesarán 15.000 barriles adicionales de crudo cada día. Jueves, 23 de julio, 2015
Ref. Fotografia: Inversión. Las refinerías procesan crudo para producir gasolina y otros tipos de combustibles. La empresa española Técnicas Reunidas informó que hasta octubre culminará los trabajos de ampliación de las refinerías Guillermo Elder Bell en Santa Cruz y Gualberto Villarroel en Cochabamba y a fin de año comenzarán a operar. Dicha ampliación permitirá procesar adicionalmente 15.000 barriles de crudo por día.
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Se tendrá un combustible de mejor calidad.Luis María Villar, gerente general de Técnicas Reunidas para Bolivia, informó que los avances de construcción en las refinerías se encuentran en un 80%, por lo que es un hecho que hasta fin de año las plantas comiencen a operar. También indicó que la inversión en la ampliación de ambas refinerías bordea los $us 200 millones. "Son pequeñas plantas que aumentan la producción en torno a los 15.000 barriles día de procesamiento y se tendrá una mejor calidad en las gasolinas. La construcción está en fase avanzada, por eso estimamos que la finalización de construcción sea en septiembre u octubre, después viene la etapa de prueba y se prevé que para fin de año entren en operación, la de Cochabamba a fines de noviembre o primeros días de diciembre y la de Santa Cruz un mes después", explicó Villar. Ambas refinerías procesarán petróleo crudo liviano, con el fin de obtener carburantes como gasolina especial, gasolina premiun, kerosén, jet fuel y diésel oil, además de lubricantes automotores como industriales, aceites y grasas en la refinería de Cochabamba, que es la única refinería que produce lubricantes. En
este
sentido,
Álvaro
Arnez,
viceministro
de
Industrialización,
Comercialización y Transporte, afirmó que el próximo año se dejará de importar gasolina
por
las
dos
refinerías
y
la
Planta
de
Gran
Chaco.
"Con esto vamos a ser exportadores de gasolina el siguiente año", dijo Arnez. Culminaron los trabajos en la Planta de Gran Chaco. Por otro lado, el representante de Técnicas Reunidas en Bolivia comentó que terminaron los trabajos de construcción de la Planta de Separación de Líquidos Gran Chaco, por lo que estima que los primeros días de agosto comience a operar comercialmente. La producción de Gran Chaco empezará en 16 millones de metros cúbicos de procesamiento de gas, es decir 1.120 toneladas de GLP por día. Ampliación de refinería Gualberto Villarroel incrementará la capacidad de procesamiento de petróleo UCOM-MHE-07-09-2013 El presidente Evo Morales, acompañado del ministro
de Hidrocarburos y Energía Juan José Sosa, inauguró el sábado en la zona de Valle Hermoso, Cochabamba, las obras de ampliación de la refinería Gualberto Villarroel, proyecto que permitirá procesar 12.500 barriles de petróleo por día.
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“Cerca de 100 millones de dólares (99,5 millones de dólares) en esta refinería,
que procesará por día 12.500 barriles de petróleo, las ganancias, las utilidades se quedan en Bolivia porque son empresas de los bolivianos', dijo.
Morales
manifestó que la empresa que se adjudicó la obra es Técnicas Reunidas (TR), compañía que será sometida a control social no sólo de los bolivianos, sino también de su Gobierno (España). Destacó la inversión que se realiza con ese proyecto en Cochabamba, que este mes está de aniversario y aseveró que ese tipo de inyecciones de capital es 'importante'.
YPFB-Refinación pretende
recuperar la inversión que fue facilitada por el Banco Central de Bolivia (BCB) en cuatro meses y medio de operación de la planta', es decir entre febrero y marzo de 2015, pues la planta estará habilitada en octubre del siguiente año. Con la nueva construcción se aumentará la capacidad de procesamiento hasta 40.000 barriles por día, pues los 12.500 se sumarán a los actuales 27.500 que procesa la refinería Gualberto Villarroel Para la modernización y ampliación de la Refinería Gualberto Villarroel de propiedad de YPFB Refinación, se desarrollarán los siguientes proyectos: Revamp Unidad de Crudo, Adecuación Planta, Plan Director de Automatización Industrial, Nueva Unidad de Reformación Catalítica (NURC), Nuevo Catalizador Unidad Platforming, Modernización de Sistema de Control y Protecciones, entre otros. Se quiere aumentar la capacidad de 27.000b/d a 46.200b/d en el 2015. Proyecto de ampliación de Refinería Oro Negro Número de proyecto: BO1076A-01 Fecha prevista para consideración del Directorio: 06/08/2003 Fecha de publicación: 10/07/2003 Compañía: Import-Export America Russ Ltda. (En vías de transformación a Refinería Oro Negro, S.A.) Monto de Financiamiento Solicitado: Sector: Petróleo, gas y minería Ubicación: País: Bolivia Alcance y objetivo del proyecto: El Proyecto comprende la ampliación de la capacidad de procesamiento de la refinería y la extensión de la línea de productos que incluirá gasolina y gasolina Premium. Se instalará una nueva unidad de procesamiento de crudo y una unidad de reformación catalítica. Luego de la ampliación, la capacidad total de 32
procesamiento se elevará de 2.000 a 3.000 BPD. El costo del Proyecto asciende a US$11,9 millones; de los cuáles la CII financiará a través de un préstamo de largo plazo hasta US$4 millones
En nuestro país la refinación de crudos y la manufactura de productos representan volúmenes y metas modestas a la larga. De acuerdo con la información documental recopilada se pueden presentar resultados atractivos y propuestas que coadyuven mejorar de forma económica y la producción de recursos energéticos. En este proyecto se señalan
los
métodos y/o procesos que se deben llevar a cabo para realizar la refinación del petróleo, de igual manera se pretende hacer conciencia sobre la problemática que atraviesa hoy en día el país ante la falta de refinerías propias, por lo cual el objetivo principal es fortalecer los objetivos propuestos que hoy en día se pueden percibir y dar lugar así a un mejor crecimiento en infraestructura petrolera.
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