Delayed coker flexicoker viscorreduccion
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VISCOREDUCCION
FLEXI COQUER
DELAY COQUER
FEBRERO 2011
Realizado Por:
Joaquín MedinaEudys DunoGleimar AmayaAndry Saúl
Profesor:Anwar Richianny
✓ Proceso sin rechazo de carbón
✓ Disminuir el consumo de diluente
Viscorreducción
✓ Reducir el consumo de diluente mezclado con el combustible líquido residual, para lograr las especificaciones de dicho producto.
Objetivo del proceso
Conceptos aplicados a viscorreducción
✓ Conversión: calculada en base a los productos con punto de ebullición por debajo de 165 C (gases +gasolina).
✓ V50: expresión numérica de la viscosidad V50=19.2+33.5*log (log (visc.cin en cSt a T+0.85)) +115*log((T + 273)/323)
✓ Fuel # 2: combustible líquido standard con V50=10.5.
✓ Fuel # 6 (Maroil): combustible líquido pesado con V50=32.9.
Ejemplo de ganancia de fuel # 2:
✓Sin viscorreducción:
✓Con viscorreducción (conv. de 5%)
Residuo 1000 T/D 44.1
Fuel # 2 500 T/D 10.5
Fuel # 6 producido 1500 T/D 32.9
V50
Residuo visc. (165 C+) 950 T/D 40.0
Fuel # 2 300 T/D 10.5
Fuel # 6 producido 1250 T/D 32.9
✓Ganancia de Fuel # 2: 200 T/D ó 20%p de la alimentación a viscorreducción
PROCESO DE VISCORREDUCCION
Estabilidad del residuo
✓Asfaltenos
✓Maltenos
✓Valor P
Requieren un medio disolvente para evitar la tendencia a precipitar (relación de floculación: FR).
Su contenido de aromáticos proporciona el poder de peptización (Po).
Se define como Po/FR. Para garantizar la estabilidad del residuo: Valor P > 1.1
Variación del valor P con la conversión
Valor P
Conversión (%m con respecto a la alimentación)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 2 4 6 8 10
Productos de viscorreducción
✓ Gases: fracción C4-. Usado en el pool de LPG o como fuente de
olefinas a alquilación.
✓ Gasolina (IBP-165 C): contenido de olefinas entre 40 y 50% p
inestable. Una vez tratada, es usada en el pool de gasolinas.
✓ Gasóleo (165-350 C): alto contenido de aromáticos. Usado en la
refinería como diluente del combustible residual, o al pool de gasoil.
✓ Kerosene: obtenido en algunas unidades. Es usado como diluente.
✓ Gasóleo de vacío: usado como alimentación a unidades de craqueo
catalítico.
✓ Residuo viscorreducido: usado para preparar combustible residual.
Rendimientos TC-2 (Isla) RV-1 (Cardón) Típicos
(%peso)
Gases 2.7 1.9 1.4
Gasolina 2.4 3.6 4.5
Kerosene 4.0 ---- ----
Gasóleo liviano 9.7 8.4 12.6
Gasóleo de vacío 16.8 ---- ------
Residuo 78.9 86.0 81.4
Productos de viscorreducción
√ Flexicoquificación.
√ Coquificación retardada.
√ Flexicoquificación
Generalidades
✓ Tecnología Exxon - 1970’s.
✓ Basada en coquificación fluida.
✓ Incluye en su esquema de proceso un gasificador de coque.
✓ Mínima producción de coque.
✓ FKAY - Lagoven, capacidad 52 MBPD.
Diagrama del proceso
P r o d u c t o s d e lr e a c t o r a l
f r a c c i o n a d o r
D e s p o j a d o r
A l i m e n t a c i ó n
V a p o r
R e a c t o r
G a s i f i c a d o r
S u m i n i s t r o d e a i r e
F i n o s d ec o q u e s e c o
V a p o r
C o q u e d ep u r g a
C a l e n t a d o r
G e n e r a c i ó nd e v a p o r
C i c l ó nt e r c i a r i o
A z u f r eR e m o c i ó n d e
a z u f r e
G a s d ec o q u eS e p a r a d o r
v e n t u r i
Diagrama de proceso / Descripción de flujo
✓ Alimentación es introducida, vaporizada, al reactor en donde es calentada y craqueada con partículas de coque caliente.
✓ Los vapores y cierta carga no craqueda pasan al depurador.
✓ El calor necesario es suministrado por coque proveniente del calentador.
✓ En el depurador los gases son enfriados y el reciclo (lechada) condensado.
✓ El producto de cabecera del depurador es enviado a la fraccionadora.
✓ El coque frío es enviado al calentador y de allí al gasificador.
Sección de reacción
Fraccionamiento
Compresor y recuperación de livianos
Reactor - depurador Calentador Gasificador
Torre fraccionadora Despojador de LKGO Despojador de HKGO
Compresor Columnas destilación (8)
LKGO
HKGO
gases
Gas combustible, C3, C4, nafta liviana, nafta pesada
Destilados coque
Diagrama de proceso / Descripción de flujo (cont.)
Reactor
• Temperatura fase diluida, F 980
• Presión fase diluida, psig 12
• Temperatura lecho denso, F 965
Calentador• Temperatura fase diluida, F 1100
• Presión fase diluida, psig 30,8
• Temperatura fase diluida, F 1625
• Presión fase diluida, psig 34 Gasificador
Diagrama de proceso / Condición de operación
Productos / Rendimientos
Productos Rendimientos, %p
Gas 13,90 --
Nafta liviana 6,10 --
Nafta pesada 8,62 --
Gasóleo liviano 8,20 --
Gasóleo pesado 34,53 --
Gas bajo poder -- 25,15
Flexicoque -- 3,50
Reactor Gasificador/Calentador
Reactor
✓ Severidad
✓ Punto de corte del reciclo
✓ Aglutinamiento
✓ Tamaño de partícula
Diagrama de proceso / Variables operacionales
• Tiempo de residencia
• Temperatura
• Temperatura
• Flujo alimentación
• CCR de la carga
• Circulación / inventario de coque
• Velocidad superficial
Gasificador
✓ Velocidad de gasificación
✓ Balance de calor
✓ Balance de coque
• Temperatura
• Metales
• Flujo de aire
• Flujo de vapor
Diagrama de proceso / Variables operacionales (cont.)
Exxon Research & Engineering CO.
Capacidad instalada • 160.000 bpsd, 5 unidades
Servicios industriales, por bbl de alimentación
• Electricidad, kWh 20
• Vapor, 125 psig, lb150
• Vapor, 600 psig prod, lb 200
• Agua, gal 400Inversión, sin gasificador, $ por bpsd • 1.400 - 1.900
Licenciantes
√ Coquificación retardada
Generalidades
✓ Tecnología con 70 años de madurez.
✓ Reactores de grandes dimensiones, largos tiempos de residencia.
✓ Trenes de tambores que operan de forma alterna (llenado/vaciado).
✓ Cargas típicas: residuos largos, residuos cortos, crudos pesados, fondos de FCC.
✓ Especialidades, coque producto principal.
✓ CRAY - Amuay, capacidad 34 MBPD; DCU - Cardón, capacidad 60 MBPD.
Diagrama de proceso / Coquificación retardada
T o p r e f l u x
4 0 0 ° F
9 2 0 ° F
0C
C 0
5 3 0 ° F
B o t t o mr e f l u x
1 0 0 ° F2 8 0 ° F
C o m b i n a t i o nt o w e r
8 0 0 ° F
V a p o r v a l v e s
C o k ed r u m s
Inac
tiv
e
Act
ive
W e t g a s
W i l d g a s o l i n e t o V R U
L l g h t c o k e r g a s o i l t ot u r n a c e o i l d e s u l f u r i z e r
H e a v y c o k e r g a so i l t o F C C U
C o m p r e s s o r
H e a l s i n k
P u m p a r o u n d
V a p o r l i n e
Llenado de Tambores:
✓ Alimentación fresca entra al fondo de la fraccionadora.
✓ Fondo de la torre, fresca más reciclo, es calentado en el horno.
✓ Mezcla caliente es enviada al tambor disponible para recibir carga.
✓ El tambor es llenado durante 24 h.
✓ Producto en el tambor es coque de petróleo.
✓ Producto del tope del tambor es enviado a la fraccionadora.
Diagrama de proceso / Descripción de flujo
Vaciado de Tambores
✓ Despojamiento
✓ Enfriamiento
✓ Drenaje
✓ Apertura
✓ Decoquificación (cortado)
✓ Calentamiento
Diagrama de proceso / Descripción de flujo (cont.)
Llenado / vaciado de tambores
C o k e
✓ Incremento de T, menor rendimiento de coque.
✓ Bajas T, formación de brea, alto VCM.
✓ Altas T, coque duro difícil de cortar.
✓ Incremento de P y RR, mayor rendimiento de coque y gas.
Temperatura
Presión
Reciclo
Diagrama de proceso / Variables operacionales
Relación de reciclo, % p 5 - 30
Temperatura salida horno, F 900 - 950
Temperatura tope reactor, F 825 - 875
Presión de tambor, psig 10 - 150
Diagrama de proceso / Condiciones de operación
Carga AltamenteParafínica
Carga ParafínicaIntermedia
Carga NafténicaAromática
Propiedades de la cargaGravedad API 18.0 13.0 12.0Azufre, %p 0.15 1.30 1.72Nitrógeno, ppm 3400 4500 8100Carbon Conradson, %p 12.7 12.4 10.0
Rendimientos, %pGas seco 4.5 5.6 6.0C4
- (total) 1.8 2.2 1.9
C5-380 °F 15.4 16.9 11.3380-650 °F 28.6 21.4 30.4650-850 °F 22.1 25.7 23.0850 °F+ 10.8 6.9 7.7Coque 15.8 21.3 19.7Coque / CCR 1.24 1.72 1.97
Diagrama de proceso / Rendimientos de productos
Carga Altamente Parafínica Carga Parafínica Intermedia Carga Nafténica Aromática
Propiedades de la cargaGravedad API 18.0 13.0 12.0Azufre, %p 0.15 1.30 1.72Nitrógeno, ppm 3400 4500 8100Carbon Conradson, %p 12.7 12.4 10.0Propiedades de productosGasolinaOctanaje, CFRR + 3cc 75 80 81.5Parafinas 48 37 37Olefinas 34 37 36Naftenos 12 18 19Aromáticos 6 8 9380-650 °FGravedad API 41 33 28Pto. Anilina, °F 154 131 110Nitrógeno, ppm 440 670 2700N2 Produc./N2 Carga 0.13 0.115 0.33650-850 °FGravedad °API 32.5 24 14Pto. Anilina, °F 204 156 120Nitrógeno, ppm 1300 2700 6000N2 Produc./N2 Carga 0.38 0.60 0.74CoqueS. Coque/S. Carga 2.5 1.6 0.72
Diagrama de proceso / Calidad de productos
Producto CCR carga, %p API carga
Gas (C4-) 7,8 + 0,144 (CCR) 11,9 - 0,16 (API)
Gasolina, %p 11,3 + 0,343 (CCR) 20,5 - 0,36 (API)
Gasóleos, %p 100 - gas - gasolina - coque 21,8 + 2,30 (API)
Coque, %p 1,6 (CCR) 45,8 - 1,78 (API)
Diagrama de proceso / Estimados de rendimientos
✓ Coque obtenido es empleado como combustible
✓ Proceso a bajas presiones
✓ Baja inversión / bajos costos de operación
✓ Flexibilidad
✓ Seguridad
Características / Ventajas
Proceso Estructura Tratamiento Uso
Retardada Esponja Verde CombustibleCalcinado Anodos, Ind. Al
Aguja Calcinado Elec. grafitoPerdigón Verde Combustible
Lecho fluidoFluido Verde Combustible
Fluido Calcinado Anodos Ind. AlFlexicoque Verde Combustible
Recuperación / metal
Coques / Tipos / Usos
Number ofUnits
Capacity1,000 bbl/d
Delayed 136 3,228
Fluid 8 370
Flexicoking 5 165
149 3,763
1) Installed or under construction (4th quarter 1995)
Capacidad mundial en coquificación
U.S. Japón Europa Resto delMundo
MundialTotal
TérmicoCraqueo /viscorreducción
134 22 2.165 1.648 3.969
Coquificación 1.855 63 627 1,218 3.763Desasfaltación 260 16 13 104 393HidroprocesosLecho fijo 501 580 147 813 2.041Lecho ebullente 109 25 25 183 342Fase slurry -- -- 4 5 9Residuo FCC3 630 250 214 736 1,830
Total 3,489 956 3.195 4.707 12.347
Capacidad mundial de procesamiento de residuo
Refinería Cardón - Nuevas facilidades
Crudo
Destilacion
Nafta liviana
Nafta pesada
Isom.Nafta
Reformador
Gasolina
GasolinaBTXJET
Diesel a hdt`s
Vgo HDS
HDS-2
Residuo
DelayedCoking
F
C
C
Olefin.
Nafta
LKGO
Nafta
G.O.L
Arp/lodoso
Nafta metálica Gasolina
Arl
MTBE/TAME Alquilación Gasolina
P
r
o
d
u
c
t
o
s
HDS
HDT-2
Hidrot.Nafta
HDMTM
HKGO A HDS-2
G.O.P. A HDS-2
Nafta al reformador
DIESEL
Refinería Amuay - Nuevas facilidades
Crudo
Destilacion
Nafta liviana
Nafta pesadaKeroseneGol/gop
Isom.NaftaGasolina
Nafta pesada
Diesel
VGO
Residuo
DelayedCoking
Residuo
F
C
C
OLEFIN.
NAFTALKGO A HDAY-2/3HKGO A HDAY-4
NAFTA
ICCO A HDAY-3
Nafta metalica gasolina
LCCO A HDAY-3
MTBE/TAME Alquilación Gasolina
P
r
o
d
u
c
t
o
s
Hidrotrat.Nafta
Gasolina
A asfalto
HDAY- 4
HDAY- 2/3
FlexiCoking
LKGO A HDAY-2/3HKGO A HDAY-4