13/10/2016 SU MISIÓN : BRINDAR SOLUCIONES TECNOLÓGICAS DE ALTO IMPACTO PARA EL SECTOR ENERGÉTICO.

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Gloria Acuña Tebar
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Y-TEC ES UNA EMPRESA DE TECNOLOGÍA CREADA EN 2012 POR YPF (51%) Y EL CONICET (49%) SE ENCUENTRA EN PLENA EXPANSIÓN Y CONSOLIDACIÓN DE SUS CAPACIDADES DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO SU MISIÓN : BRINDAR

1 Y-TEC ES UNA EMPRESA DE TECNOLOGÍA CREADA EN 2012 POR YPF (51%) Y EL CONICET (49%) SE ENCUENTRA EN PLENA EXPANSIÓN Y CONSOLIDACIÓN DE SUS CAPACIDADES DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO SU MISIÓN : BRINDAR SOLUCIONES TECNOLÓGICAS DE ALTO IMPACTO PARA EL SECTOR ENERGÉTICO. Y-TEC SE CONCENTRA EN EL PETRÓLEO, EL GAS Y LAS ENERGÍAS RENOVABLES. LA EMPRESA BUSCA POTENCIAR LA INDUSTRIA NACIONAL DE HIDROCARBUROS E IMPULSAR LAS ENERGÍAS RENOVABLES CUENTA CON UN STAFF DE 320 CIENTÍFICOS Y TÉCNICOS ESPECIALIZADOS. LA COMPAÑÍA REALIZA ACTIVIDADES DE FORMACIÓN, TRANSFERENCIA DE CONOCIMIENTOS Y PRESTACIÓN DE SERVICIOS A EMPRESAS DEL SECTOR. Y-TEC YA ESTÁ FUNCIONANDO EN SU NUEVA SEDE, EL CENTRO CIENTÍFICO TECNOLÓGICO, UBICADO EN LA CIUDAD DE BERISSO, PROVINCIA DE BUENOS AIRES. 1

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6 Hidratamiento de cargas refractarias al Cracking Catalítico Trabajo realizado por YTEC SA con la colaboración de la Gerencia de Procesos de la Gerencia de Planificación y Desarrollo Técnico de D.W YPF SA Índice INTRODUCCIÓN FUNDAMENTOS INCENTIVOS PARA LA INCORPORACIÓN SELECTIVA DE HIDRÓGENO ESQUEMAS EQUIPAMIENTO INFORMACIÓN DE EXPERIENCIAS EN P.P ANÁLISIS DE RESULTADOS 6

7 Introducción La unidad de FCC es flexible para procesar cargas mas o menos refractarias, como p.ej. cargas de conversión, tales como GOP de coque. No obstante, el margen de beneficio puede ser escaso. Las cargas de conversión conllevan 4 grandes problemas : Baja craqueabilidad :cargas aromáticas con reducido contenido de hidrogeno Presencia del Veneno Invisible :Alto contenido de nitrógeno básico que bloquea los sitios cracking-activos Desactivación por coque :Compuestos nitrogenados asociado a anillos aromáticos policondensados, se adsorben fuertemente sobre la superficie del catalizador, forman coque y anulan sitios activos para el cracking: efecto retardante del cracking por compuestos nitrogenados ( VGO/CGO) Transferencia de S y N a los productos de cracking. El S, genera polución y el N puede afectar la estabilidad de los productos. Teniendo estas consideraciones en cuenta, es importante estudiar alternativas que permitan mejorar la performance del FCC cuando debe procesar esta calidad de cargas. Fundamentos FENANTRENO Cat Cracking Coque y gas Fracción no convertida Hydrocracking Destilados medios y nafta Alta conversión 7

Incentivos para la incorporación selectiva de Hidrógeno El procesamiento de cargas de destilación primaria de

Es factible la incorporación de hidrógeno en las cargas de conversión, de modo de mejorar su performance.

Menor Inversión de Capital, si solo tratamos los malos actores del FCC Maximiza la utilización de unidades

8 Incentivos para la incorporación selectiva de Hidrógeno El procesamiento de cargas de destilación primaria de crudo, presentan alta conversión y rendimientos aceptables. Es factible la incorporación de hidrógeno en las cargas de conversión, de modo de mejorar su performance. Se logra un alto impacto económico. Menor Inversión de Capital, si solo tratamos los malos actores del FCC Maximiza la utilización de unidades existentes frente a otras alternativas Configuración bajo análisis xx CARGA BAJA CRAQUEABILIDAD (30/40%) xx HIDROTRATAMIENTO SEVERO CARGA ALTA CRAQUEABILIDAD CRACKING CATALITICO CARGA MEDIA/ALTA CRAQUEABILIDAD (60/80%) BUENA PARA CRACKING 8

9 Posible esquema de acoplamiento Pat. YPF US B2 H2 Auxiliar al FCC G GS Carga Refractaria HYC/HTS SEP xx Fracc Productos del FCC+HYC/HTS Carga Parafínica FCC Carga Combinada Parafinica+ Arom. HT No convertidos del FCC+HT Rv V Esquema de acoplamiento bajo análisis H2 Nafta Diesel Hidrogenado Carga Refractaria HTS xx FCC Productos del FCC Carga Parafínica GOD Diesel FCC a HTS 9

$Composición de Carga Refractaria utilizada en este estudio Cargas individuales % vol Gas Oil de Coque 70 Extracto Aromático 18 GOD Unidad FCC 12 Equipamiento utilizado El proceso$

10 Composición de Carga Refractaria utilizada en este estudio Cargas individuales % vol Gas Oil de Coque 70 Extracto Aromático 18 GOD Unidad FCC 12 Equipamiento utilizado El proceso de hidrotratamiento a escala Piloto se llevó a cabo en unidades de lecho fijo, bajo condiciones de proceso típicas de un Hidrotratamiento de alta severidad Unidad Piloto YPF S.A 10

Equipamiento utilizado Para el procesamiento de cargas en el entorno de cracking catalítico se utilizó una unidad ACE R+, bajo condiciones de procesos típicas de

11 Equipamiento utilizado Para el procesamiento de cargas en el entorno de cracking catalítico se utilizó una unidad ACE R+, bajo condiciones de procesos típicas de una unidad comercial, de variables operativas y catalizador de equilibrio. Unidad Piloto YPF S.A RENDIMIENTOS DE LA CARGA COMBINADA y CARGA COMBINADA SIN REFRACTARIA 11

12 Extrayendo Carga Refractaria de la alimentación Rendimiento en COQUE % peso CC FCC CMP CC FCC : Carga combinada típica CMP : Carga combinada parafínica Extrayendo Carga Refractaria de la alimentación 0,150 Rendimiento en H2 0,140 0,130 0,120 0,110 0,100 0,090 50,0 55,0 60,0 65,0 70,0 75,0 80,0 CC FCC CMP CC FCC : Carga combinada típica CMP : Carga combinada parafínica 12

13 Extrayendo Carga Refractaria de la alimentación Rendimiento en C3= 8,000 7,000 6,000 5,000 4,000 3,000 2,000 1,000 0,000 50,0 55,0 60,0 65,0 70,0 75,0 80,0 CCA CMP CCA : Carga combinada típica CMP : Carga combinada parafínica Extrayendo Carga Refractaria de la alimentación Rendimiento en C4='s tot % peso CC FCC CMP CC FCC : Carga combinada típica CMP : Carga combinada parafínica 13

14 Extrayendo Carga Refractaria de la alimentación 60.0 Rendimiento en NAFTA % peso CC FCC CMP CC FCC : Carga combinada típica CMP : Carga combinada parafínica Extrayendo Carga Refractaria de la alimentación 30.0 Rendimiento en Diesel % peso CC FCC CMP CC FCC : Carga combinada típica CMP : Carga combinada parafínica 14

15 CARGA REFRACTARIA LUEGO DEL HIDROTRATAMIENTO SEVERO Condiciones operativas Hidrotratamiento escala banco PP. YPF Modelo de Flujo Trickled bed Presión Bar 110 Temperatura ºC LHSV (h -1 ) 0.9 Relación H 2 /HC Nm 3 /m Catalizador Proveedor 1 Contaminantes Carga Producto Azufre ppm Nitrogeno Total ppm

16 Coque % peso 13/10/2016 Generación de Diesel por Hidrotratamiento Diesel genuino producto de HT % peso vs LHSV LHSV (h -1 ) Efecto de incorporar H 2 en la Carga Refractaria 8,0 Coque % peso vs 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 50,00 55,00 60,00 65,00 70,00 75,00 80,00 85,00 C.REFRACTARIA CHT C. Refractaria: alto contenido de aromátcos. CHT : C.Refractaria Hidrotratada 16

17 H 2 % peso Propileno % peso 13/10/2016 Efecto de incorporar H 2 en la Carga Refractaria 0,250 H 2 % peso vs 0,200 0,150 0,100 0,050 0,000 50,00 55,00 60,00 65,00 70,00 75,00 80,00 85,00 C.REFRACTARIA CHT C. Refractaria: alto contenido de aromátcos. CHT : C.Refractaria Hidrotratada Efecto de incorporar H 2 en la Carga Refractaria Propileno % peso vs 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 50,00 55,00 60,00 65,00 70,00 75,00 80,00 85,00 C.REFRACTARIA CHT C. Refractaria: alto contenido de aromátcos. CHT : C.Refractaria Hidrotratada 17

18 Butenos totales % peso 13/10/2016 Efecto de incorporar H 2 en la Carga Refractaria 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 Butenos totales % peso vs 0,0 50,00 55,00 60,00 65,00 70,00 75,00 80,00 85,00 C.REFRACTARIA C. Refractaria: alto contenido de aromátcos. CHT : C.Refractaria Hidrotratada CHT Efecto de incorporar H 2 en la Carga Refractaria NAFTA= vs % peso C.REFRACTARIA CHT C. Refractaria: alto contenido de aromátcos. CHT : C.Refractaria Hidrotratada 18

19 GOL % peso 13/10/2016 Efecto de incorporar H 2 en la Carga Refractaria 30,0 GOL % peso vs 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 50,00 55,00 60,00 65,00 70,00 75,00 80,00 85,00 C.REFRACTARIA CHT C. Refractaria: alto contenido de aromátcos. CHT : C.Refractaria Hidrotratada Efecto de incorporar H 2 en la Carga Refractaria GOD vs % peso C.REFRACTARIA CHT C. Refractaria: alto contenido de aromátcos. CHT : C.Refractaria Hidrotratada 19

20 Efecto de incorporar H 2 en la Carga Refractaria en función del C/O Craqueabilidad NAFTA= vs C/O Area de Adsorcion competitiva (*) Área de reacción libre (*) C/O CC FCC CMP C.REFRACTARIA CHT (*) Study on reaction performance and competitive adsorption effect during coker gas oil catalytic cracking - Zekun Li a, Gang Wang a, y otros Fuel Processing Technology 115 (2013) 1 10 Efecto de incorporar H2 en la Carga Refractaria en función del C/O 30,000 GOL= vs C/O 25,000 20,000 15,000 10,000 5,000 0, C/O CC CMP Refractaria Procesada en PP 20

21 Efecto de incorporar H2 en la Carga Refractaria en función del C/O Craqueabilidad GOD vs C/O C/O CC FCC CMP C.REFRACTARIA CHT Resultados esperables del esquema de procesamiento analizado LPG Aumenta el rendimiento. Mayor carga a la unidades de Alquilación. Mayor aporte petroquímico. Nafta Aumenta su rendimiento. Mejora su calidad. Diesel Mejora notable en calidad. Buen nivel de Cetano. Rendimiento de hasta 45 % de la carga HT. GOD Disminuye rendimiento, por Hidrogenación de anillos aromáticos pesados a nafténicos de alta reactividad al cracking catalítico. 21

Resultados esperables del esquema de procesamiento analizado Aumento de carga Aumento de carga proporcional a la producción de diesel extraído del HTS.

22 Resultados esperables del esquema de procesamiento analizado Aumento de carga Aumento de carga proporcional a la producción de diesel extraído del HTS. Flexibilidad Reciclo de Diesel del FCC al HTS para mejorar su calidad ( Cetano /contaminantes Aprovechamiento Unidades Existentes Resuelve todo en un mismo sitio. No requiere robo de cargas. Rtos. y calidad intermedio entre FCC e Hydrocracking YPF Tecnología S.A. Muchas gracias 22

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