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XV Foro de la Industria de la Refinaci

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Índice

I. Antecedentes.

• Demanda y producción de gasolina y diesel.

II. Esquemas propuestos.

• Premisas de diseño.

• Esquema de proceso.

• Infraestructura complementaria

III. Filosofías de Control.

IV. Filosofías de Tecnologías de Información

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www. .comref.pemexAntecedentes

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En México, Pemex – Refinación es la entidad encargada de producir y suministrar productos petrolíferos con calidad y oportunidad, para ello cuenta con 6 refinerías con una capacidad total nominal de procesamiento de crudo de 1,540,000 barriles por día.La producción diaria de gasolina es de alrededor de 500,000 barriles diarios de gasolina y la demanda promedio es de 800,000 barriles, es decir prácticamente el 40 % del consumo se satisface con importaciones que implican una erogación en divisas.

Antecedentes

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Como respuesta a los retos de la demanda nacional de petrolíferos, a las especificaciones de calidad en combustibles y a la disponibilidad de crudo pesado que enfrenta la industria de refinación en México, en 1997 dio inicio el programa de reconfiguración del SNR, sin embargo a la fecha únicamente se han reconfigurado solo dos refinerías, Cadereyta y Madero y esta próxima a finalizar la refinería de Minatitlán.

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Antecedentes

BAJA CALIFORNIA

BAJA CALIFORNIA SUR

SONORA

CHIHUAHUA

SINALOADURANGO NUEVO LEON

TAMAULIPAS

ZACATECAS

NAYARIT

SAN LUIS POTOSI

JALISCO

AGUSCALIENTES

COLIMA VERACRUZ

GUANAJUATO

GUERRERO

MICHOACAN

QUERETARO

MORELOSPUEBLA

OAXACA

CHIAPAS

TABASCO

CAMPECHE

YUCATAN

QUINTANA ROO

EDO. MEX. D.F.TLAXCALA

COAHUILA

HIDALGOSalamanca TulaMinatitlán

Cadereyta

Salina Cruz

Madero

Localización de las Refinerías del SNR

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La demanda ha crecido vertiginosamente en el ultimo lustro y las reconfiguraciones no bastaran para disminuir significativamente la brecha existente entre la oferta y la demanda.

Por las razones anteriores, adquiere una relevancia estratégica la modernización y el aumento de la capacidad de procesamiento de crudo en el SNR. Esta deberá realizarse con gran visión bajo criterios rigurosos de sustentabilidad que incluya la económica, la tecnológica, la ambiental y la de seguridad en las operaciones.

Antecedentes

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Para lograr lo anterior se deberán atender entre otros, los criterios específicos siguientes:

Flexibilidad para procesar una mayor proporción de petróleo crudo pesado, disponible actualmente en nuestras reservas.

Reducir la brecha en las importaciones de petrolíferos y un adecuado equilibrio entre la oferta y la demanda de combustibles, principalmente gasolina y diesel, así como una sustancial reducción en la producción de combustóleo.

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Antecedentes

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Producir combustibles que permitan cumplir con las normas y criterios más exigentes de calidad para abatir el impacto ambiental.

Aumentar la seguridad y confiabilidad de las operaciones para asegurar niveles de riesgo mínimos, de acuerdo a los más exigentes estándares internacionales.

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Antecedentes

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Optimizar las operaciones del SNR, con criterios de rentabilidad que aseguren el mayor aprovechamiento del crudo, los recursos humanos, financieros, asícomo de las instalaciones y de la energía

Las tendencias de la demanda histórica y la proyección futura para Diesel y Gasolina se muestran en las gráficas siguientes:

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Antecedentes

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Entre 2000 y 2008 el crecimiento anual de las ventas fue 5.1%. Se espera que continúen estas tasas de crecimiento ante la política de precios vigente.

Se requerirá revisar la demanda a mediano y largo plazo.

La penetración de la gasolina Pemex Premium disminuye a partir de 2006 por efecto de precios relativos más altos.

La gasolina Premium (100 MBPD) que se consume en el país es ultra bajo azufre desde octubre de 2006, 40 MBPD son producción de las refinerías de Cadereyta (12), Madero (6) Salina Cruz (14) y Salamanca (8).

La gasolina Magna (200 MBPD) que se consume en zonas Metropolitanas es UBA a partir del presente año, contribuyendo las refinerías de; Salamanca con 20 MBPD a partir de marzo de 2009, Cadereyta con 20 MBPD desde octubre de 2008 y Tula con 55 MBPD desde diciembre de 2008, adicionalmente a partir de septiembre se incrementaran 45 MBPD la producción en esta refinería.

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200

400

600

800

1,000

1,200

1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017

MbdMbd4.3% 3.9%

ProducciónHistórica1/

Magna y otras

Premium

Tasa Media de Crecimiento Anual (TMCA)

1/ Gasolinas del crudo

8 13 12% de Premium

2 17 17 13

Ventas internas de gasolinas Magna y Premium 1997-2017

Demanda y producción de gasolinas

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Sin nueva Infraestructura

Antecedentes

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Demanda y producción de Diesel El mercado de diesel en balance hasta 2005. De 2000 a 2008 las ventas crecieron un 3.5 % anual.

La política de precios incentiva el consumo. Se observa sustitución de combustóleo y gas LP por diesel.

Se ofrece diesel de ultra bajo azufre para consumo automotriz desde enero de 2007 en la zona fronteriza norte.

La refinería de Cadereyta produce 33 MBPD de diesel UBA desde de noviembre de 2008 y las refinerías de Salamanca y Tula a partir del mes de agosto del presente año producirán 23 y 25 MBPD respectivamente.

Con la puesta en operación de la planta Hidrodesulfuradora de diesel de la reconfiguración de Minatitlán se podrán abastecer de diesel UBA las zonas Metropolitanas a partir de diciembre de 2009.

Se espera un crecimiento constante del mercado en el largo plazo.

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100

200

300

400

500

600

1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017

MbdMbd3.2% 4.0%

ProducciónHistórica

Ventas internas de Diesel 1997-2017Tasa Media de Crecimiento Anual (TMCA)

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Sin nueva Infraestructura

Antecedentes

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Una Instalación Moderna12

SUBDIRECCION DE PRODUCCION SUBDIRECCION DE PRODUCCION

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Las estrategias para el desarrollo de los nuevos proyectos del SNR, deberán considerar el desarrollo de la industria en un marco de respeto al medio ambiente, a través de la incorporación de sistemas para reducir el impacto de sus operaciones en materia del aire, agua, suelo (generación de residuos peligrosos).

Aunado a lo anterior y ante la competencia de la demanda de agua para el suministro de este recurso para el consumo de la población, será necesario desarrollar esquemas mediante los cuáles, se optimice el uso del agua para los procesos, la industria de refinación nacional tendrá que utilizar aguas negras tratadas como insumo para los sistemas de generación de vapor y enfriamiento, empleando enfriadores de aire preferentemente.

Premisas de Diseñ

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La nueva instalación se diseñará para contar con un esquema de procesamiento de crudos pesados y con la producción mínima de residuales (combustóleo), se analizará la viabilidad de instalar unidades de cogeneración y/o gasificación de residuales (IGCC), con el fin de ser más eficiente en la generación y uso de energía.

Premisas de Diseñ

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El suministro de energía eléctrica y vapor a través de la cogeneración, mediante alianzas estratégicas con la CFE, permitirá obtener estos elementos de combustibles cuyo precio sea menos volátil; de esta manera se podría reducir la dependencia nacional del gas natural.

En caso de que la cogeneración se realice mediante la gasificación de residuales (residuo de vacío, coque de petróleo, etc.) tendría un valor agregado en la obtención de gas de síntesis para la producción de amoníaco y metanol, por su menor precio de producción comparado con el correspondiente de obtención con gas.

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Premisas de Diseñ


Un factor que jugará un papel preponderante en la operación de la nueva instalación, será sin lugar a dudas la administración del hidrógeno, nos referimos a todas aquellas instalaciones que deberán incorporarse a la infraestructura para la recuperación y reutilización del mismo, evitando hasta donde sea posible la construcción de grandes instalaciones, a lo que sumarámenores costos de producción por disminuir de esta manera la adquisición de gas natural en su caso o para maximizar su aprovechamiento.

Premisas de Diseñ

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Dado que esta nueva instalación será respetuosa del medio ambiente, los petrolíferos producto de este centro de negocios cumplirán los requerimientos ambientales en el periodo en que se estima inicie su producción por lo que se están revisando las tendencias internacionales para ser consideradas en el diseño.

Debe destacarse que un proyecto de esta naturaleza requiere un periodo de ejecución de 6 y 7 años.

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Premisas de Diseñ

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Desde el punto de vista administrativo, tendrá que conformarse una organización moderna, buscando adoptar, en lo posible, la estructura de empresas similares de clase mundial. Con personal técnico y manual ampliamente capacitado, donde los ingenieros se dediquen a optimizar el rendimiento del nuevo centro de negocios y los operadores a mantener la operación estable de las unidades de proceso.

Por lo anterior la planeación del nuevo centro de trabajo debe contemplar la formación del personal en paralelo con el diseño y la ingeniería, implementando nuevas técnicas de capacitación para el personal profesionista y manual para mejorar su desempeño.

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Premisas de Diseñ

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El nuevo centro de negocios debe contar con la infraestructura suficiente para tener la flexibilidad que permita mantener la continuidad de la operación y realizar los mantenimientos y/o rehabilitaciones, con las mínimas afectaciones al proceso productivo.

Las plantas con las que deberá contar son:

Destilación combinada, primaria y vacío.Coquización retardada.Hidrodesulfuración de gasolina.Hidrodesulfuración de nafta catalítica.Hidrodesulfuración de turbosina.Hidrodesulfuración de diesel.Hidrodesulfuración de gasóleos de coquización y de vacío.Hidrodesulfuración de naftas de coquización.

Esquema de proces

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Desintegración catalítica FCC, maximizando producción de gasolinas y olefinas, con fraccionamiento de propano –propileno.Reformación de naftas con tecnología de regeneración continúa de catalizador, en reactores estacados.Isomerización de pentanos y hexanos con capacidad de saturación de benceno y torre fraccionadora con recirculación para optimizar calidad de producto.Alquilación con carga de butano-butileno.Producción de Hidrógeno con tecnología de última generación.Azufre, o plantas alternativas que permitan un uso mas racional del H2S, tales como producción de fertilizantes o acido sulfúrico.

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Esquema de proces

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Instalaciones de protección ambiental y ahorro de energía

El nuevo centro de negocios deberá contar con instalaciones de alta tecnología para protección del medio ambiente, utilización de agua y ahorro de energía, tales como:

Tratamiento de aguas amargas.Generación de los servicios principales,

requeridos para mantener independencia. El diseño de la nueva instalación será

bajo el esquema del uso eficiente de energía, para que se ubique en un nivel competitivo con las refinerías de la CNGM cuyo índice de intensidad energética promedio es de 92 (Solomón).

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Esquema de proces


Se deberá contar con el sistema de aprovechamiento integral del agua, utilizando agua tratada de re-uso y diseñando bajo el concepto de mínima descarga, así como uso intensivo de aereoenfriadores.Utilización de tecnologías de manejo de gases de combustión de calentadores, en una sola chimenea, donde geográficamente sea viable.Se deberá incluir en el diseño un sistema de recuperación de los gases enviados al desfogue para generar electricidad .Quemadores de campo sin emisión de humos ni ruido.

Esquema de proces


ESQUEMA DE PROCESO PROPUESTO

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Esquema de Proceso

Residuo de vacío, refinería existente

250

10.4

HDSN

ATM

Y

VACIO

HDS K

HDSD 1

HDSD 2

HDSG

COKER Nota 1

44

10.8

72

ISOM C5/C6

REFORM Y CCR

AZUFRE 1/2/3/4 400TPD C/U

ALK

CDTECH

HDS NC

55.7

17.7

54.1

21.3H2 136.6 MMSCFD

63.6

63.6

155.3

FCC83.8

Miles de barriles

67

Proceso de Crudo 250,000 BPD Producciones:Gasolina: 134 Diesel/Turbosina: 140

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Calidad25

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Características del aceite crudo

PROPIEDAD METODO MAYA ACTUAL

Gravedad Especifica @ 60/60°F ASTM D-1298 0.9251

Gravedad °API ASTM D-287 21.46

Viscosidad cSt @: ASTM D-445

15.5°C 318.73

21.1°C 227.16

25.0°C 181.44

Carbón Ramsbotton, % Peso ASTM D-524 11.31

Carbón Conradson, % Peso ASTM D-189 11.75

Agua por Destilación, % Vol. ASTM D-4006 0.30

Agua y Sedimento, % Vol. ASTM D-4007 0.20

Sedimentos por extracción, % Peso ASTM D-473 0.01

Azufre Total, % Peso ASTM D-4294 3.535

Factor de Caracterización, (K UOP) UOP-375 11.71

PROPIEDAD METODO MAYA ACTUAL

Presión de Vapor Reid, lb/plg2 ASTM D-323 6.40

Temperatura de Escurrimiento, °C ASTM D-97 -21

Contenido de sal, lb/1000 Bl ASTM D-3230 50

Ácido Sulfhídrico, ppm UOP-163 102

Mercaptanos, ppm ASTM D-3227 135

No. De Neutralización, mg KOH/g ASTM D-664 0.28

Nitrógeno Total, ppm ASTM D-4629 3184

Nitrógeno básico, ppm UOP-313 921

Insolubles en nC7, % Peso ASTM D-3279 10.57

Poder Calorifico Bruto ASTM D-240 18338

Poder Calorifico Neto ASTM D-240 17309

Metales, ppm IMP-QA-006

Níquel 53.51

Vanadio 266.68 Fuen

te: I

nstit

uto

Mex

ican

o de

l Pet

róle

o

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Calidad de la gasolina

ZMVM Magna ZMVM Premium Resto Magna Resto Premium

Flow BSD --- Fixed --- Fixed

Azufre wppm 30 Max 30 Max 30 Max 30 Max

RVP kPa 54 Max 54 Max 62 Max 62 Max

RON --- 95 Min --- 95 Min

MON 82 Min --- 82 Min ---

DON 87 Min 92 Min 87 Min 92 Min

Olefinas LV% 10 Max 10 Max --- 15 Max

Aromaticos LV% 25 Max 25 Max --- 35

Oxigeno LV% 1.0 Min 1.0 Min 2.7 Max 1.0 Min

Benzeno LV% 1.0 Max 1.0 Max 3.0 Max 2.0 Max

D86 50% °C 121 Max 121 Max 121 Max 121 Max

D86 TFE °C 225 Max 225 Max 225 Max 225 Max

Indica el valor límite del mezclado final

Especificaciones de la calidad de gasolina que deberá producir la nueva instalación.

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Calidad de Destilados

PEMEX Diesel Turbosina

Azufre wppm 15 Max 3000 Max

Temp. Inf °C 45 Min 38 Min

Aromaticos LV% 30 Max 25 Max

Índice de Cetano 45 Min ---

Congelación °C --- -47 Max

Temp. Nublamiento mm --- 25 Min

D86 10% °C 275 Max 205 Max

D86 90% °C 345 Max ---

Indica el valor límite del mezclado final

Especificaciones de la calidad de destilados que deberá producir la nueva instalación.

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Edificios e instalaciones complementarias

Cuartos de Control Centralizados para plantas de proceso y generación de servicios principales.

Laboratorios; de control, analítico, experimental y de gases.

Central de Contra Incendio, ubicada estratégicamente para desplazarse a cualquier planta que lo requiera, en el menor tiempo.

Talleres de todas las especialidades para la realización del mantenimiento predictivo, correctivo y de emergencia.

Almacenes de refacciones, equipos y materias primas.

Infraestructura de producción

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Oficinas administrativas las cuales estarán separadas del área industrial.Central de Telecomunicaciones.SITE de Sistemas de información y centro de control de la información.

Infraestructura logística y comunicaciones


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Clínica equipada para dar los primeros auxilios al personal.

Edificio de simuladores con aula de capacitación.

Terminales de almacenamiento y distribución.

Patios de almacenamiento.

Sistemas de tratamiento de efluentes.

Quemadores de campo.

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Infraestructura externa

Vías de ferrocarril.

Accesos carreteros.

Poliductos

Oleoductos.

Gasoductos.

El proyecto deberá tomar en cuenta la siguiente infraestructura necesaria:

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www. .comref.pemexFilosofías de sistemas de control

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Filosofías de sistemas de control


Sistema de voceo en las unidades de proceso

Sistema de circuito cerrado de televisión

Sistema de telecomunicaciones (voz y datos)



Plantas de proceso

Casas de bombas

Subestaciones, cuartos de control

Áreas de almacenamiento de productos líquidos y gaseosos.

Entradas y salidas a plantas de proceso

Áreas de recibo de materia prima.

Entrega de productos a ventas y poliductos

Áreas de servicios principales.


Instalación de válvulas de aislamiento de grandes inventarios


Para la medición de balance de materia se usaran medidores de flujo másico

Se deben de instalar los analizadores en línea para monitoreo de emisiones y efluentes

Para la mediciones de mantenimientos predictivos usar transmisores multivariable

Comunicación digital bus de campo con protocolo abierto

La instrumentación de campo debe ser intrínsecamente segura

Comunicación digital bus de campo con protocolo abierto

Todos los instrumentos del ESD deben ser independientes del SCD

Deben tener la capacidad de ejecutar algoritmos de control



Filosofías de las tecnologías de información.

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Rutas de ductos para el transporte de la fibra óptica y cableado diverso de campus entre las instalaciones industriales y administrativas.

Redes industriales independientes de las de los sistemas de control distribuido para la transferencia de datos en tiempo real e históricos de las plantas de proceso.

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Los sistemas de control distribuido y/o operacional avanzado, así como los sistemas SCADA instalados en las nuevas instalaciones, deberán contar con interconectividad hacia sistemas historizadores con plataforma RTPM (Real Time Performance Management) como el PI (Plant Information).

Site o Centro de Cómputo con seguridad redundante y equipamiento de infraestructura computacional que permitan soportar los sistemas de información industriales y administrativos institucionales.

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Filosofías de las tecnologías de información

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Bunker de Vigilancia, se instalará un sistema de CCTV en los puntos de acceso a la Refinería, así como a las áreas consideradas estar bajo seguridad.

Desarrollo de la infraestructura teleinformática y de comunicaciones del COE (Centro de Operaciones de Emergencias) y del CCI (Centro de Control de Información) que por normatividad deberá contemplarse su ubicación fuera de la Refinería.

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Se maximizará el uso de tecnologías inalámbricas y a través de especificaciones como bluetooth de los dispositivos de comunicación administrativos y en el área industrial como sea posible.

Servicios de oficina virtual, sistemas de colaboración con videoconferencia, automatización de reportes imperantes y emergencias al personal directivo e inherente en casos especiales.

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Sistemas de información a partir de los datos del proceso para la toma de decisiones operativas y gerenciales, apoyándose en la plataforma de RTPM.

Portales de información a través de la Intranet de sistemas de monitoreo de las instalaciones, tanqueria, másicos de crudo, patines de medición, etc. De acuerdo al ámbito.

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Automatización de datos a los sistemas de información de control de laboratorio, estación micrometeorológica, mantenimiento, inventarios, control de acceso del personal, etc.

Con la construcción de las plantas e instalaciones industriales, las Maquetas Electrónicas Tridimensionales Inteligentes (METI) que se desarrollen, se mantendrán actualizadas para el control del cambio así como herramienta de apoyo en la capacitación, administración de la inspección técnica y trabajos de mantenimiento.

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Gracias

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