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YPF-Publico 1
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Berisso
90.000 hab.
Gran La Plata - 650.000 hab.
Ensenada
60.000 hab.
CILP
Química
CILP
Refino
CILE
CILP / Entorno
YPF-Publico
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• Inauguración: 1925
• Superficie: 350 Has.
• 30 Km3/d (189 kbep/d)
• 26 plantas de proceso
• 8 plantas de S.A.
• 17 plantas de T.E.
• Parque de tanques
• Conexiones con oleoducto,
poliducto y Puerto
• 20 Tecnologías
• 14 productos combustibles
y MP petroquímicas
• 14 productos básicos para lubricantes
y especialidades
CILP / Refinería
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Complejo Industrial La Plata (CILP)
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Tecnólogo: Exxon
Capacidad: 4500 m3/d
Tipo de Carga: hasta 5% de Carbón Conradson
Puesta en Marcha: 1989
Revamping: 2008 KBR
Inventario de Catalizador: 250 Tn
Modificaciones relevantes: incorporación de
Catalyst Cooler y ciclones cerrados de reactor
CILP – FCCB: Sección de Reacción
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CILP – FCCB (Fraccionamiento y Concentración de Gases)
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Incorporación Residuo a la Carga FCCUB
Equipo de Trabajo YPF
Presentación: Cintia Chacón
Colaboradores: Victoria Cortes,
Sandra Garcilazo
Incorporación Residuo a la Carga FCCUB
INDICE
1.Objetivo
2.Seguimientos
3.Principales Restricciones
4.Conclusión
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Incorporación Residuo a la Carga FCCUB. Objetivo
En el año 2008 se realizó un Revamping a la Unidad
de FCCUB cuyos objetivos fueron:
Aumentar el procesamiento de residuo atmosférico
de la unidad sin mayor afectación de la conversión y
de la selectividad de productos.
Aumentar la conversión de fondos de CILP lo que trae un beneficio en cualquier contexto de mercado.
Mayor producción de Vapor (Catalyst Cooler y calderetas de fondo).
Incorporación Residuo a la Carga FCCUB. Principales Modificaciones
Las principales modificaciones en la unidad de FCCB
consistieron en la incorporación de:
Ciclones cerrados en el reactor.
Menor generación de coke por post crackeo. Posibilidad de
incorporar más residuo a coque cte.
Inyectores de carga.
Menor generación de coke por cracking térmico (atomización)
Posibilidad de incorporar más residuo a coque cte.
Catalyst Cooler.
Extracción extra de calor de la unidad. Posibilidad de procesar
más residuo aumentando el rendimiento de coque.
Cambio en la tecnología del catalizador
Se realizó la incorporación de catalizador “ TAYLOR MADE”
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Incorporación Residuo a la Carga FCCUB. Principales Modificaciones
Ciclones cerrados en el reactor.
Con esta tecnología se busca minimizar el tiempo de residencia
en el reactor, reduciendo así la generación de coke catalítico para
permitir mayor coke en la carga.
Incorporación Residuo a la Carga FCCUB. Principales Modificaciones
6 Toberas de Atomización de Carga
Permiten una mejor atomización de la alimentación evitando la formación de coke.
Esto genera temperaturas de lecho menores permitiendo incorporar mas residuo.
•Mejor atomización
•Menor generación de gas.
•Menor generación de coke por cracking térmico.
•Mayor generación de coke por CCR de la carga
(Más residuo)
•Diseñadas para operar con un 5% de vapor de
dispersión.
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Incorporación Residuo a la Carga FCCUB.Principales Modificaciones
Catalyst Cooler
Es un enfriador de catalizador, extrae calor del Rg.
La carga y la reacción ya no son el único sumidero de calor
añadiendo un grado de libertad.
Es posible ahora procesar mas residuo y producir mas coke por
CCR de la carga.
El calor producido por ese coque extra es el extraído por el Cat.
cooler.
Incorporación Residuo a la Carga FCCUBPrincipales Modificaciones
Cambio de tecnología de catalizador “ TAYLOR MADE”
Características del Catalizador antes del Revamping:
• Máxima selectividad a coque
• Máximas olefinas livianas. Propileno. Isobutileno e
Isoamileno.
• Máxima calidad de nafta
• < 0.5 % REO ( CeO + La2O3 )
• Moderada estabilidad hidrotérmica
• Baja densidad de sitios activos, moderada actividad
catalítica para evitar incremento del coque catalítico.
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Incorporación Residuo a la Carga FCCUBPrincipales Modificaciones
Cambio de tecnología de catalizador “ TAYLOR MADE”
Luego de Revamping, se decide evaluar nuevas tecnologías de catalizadores,
para maximizar el beneficio de los cambios realizados en la unidad.
Objetivos generales de operación y producción:
• Alta selectividad a coque para el procesamiento de 40 % vol de residuo
atmosférico.
• Alta estabilidad hidrotérmica y resistencia a metales como Ni y V
• Moderada tasa de reposición para mantener una actividad optima del
catalizador de equilibrio.
• Manteniendo los objetivos de producción de olefinas livianas y calidad de
carga.
• Contenido de REO ( CeO + La2O3 ) variable, de acuerdo a las propuestas de
los tecnólogos
Incorporación Residuo a la Carga FCCUBResultados Alcanzados
Del estudio ExPost realizado en el año 2011 se obtiene el siguiente cuadro comparativo:
Fuente : Procesos CILP
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Incorporación Residuo a la Carga FCCUBSeguimiento de la Unidad
CARGA
De forma periódica se analizan las propiedades de las corrientes aportantes
con el fin de encontrar el blending óptimo para cumplir con las pautas de
procesamiento de crudo reducido de forma sostenida en el tiempo.
Paralelamente se hace un ranking de estabilidad de caudales de las corrientes
aportantes de forma tal de reducir las perturbaciones en el funcionamiento de la
Unidad.
A diario contamos con valores de densidad y carbón Conradson de la carga
combinada y 1 vez por semana contamos con valores de metales = Fe ,Na,
Nitrógeno, Asfaltenos, KUOP
También contamos semanalmente con los valores de Fe, Na, Nitrógeno y
Carbón Conradson del Crudo Reducido, la corriente que más aporta
contaminantes a la Unidad
Incorporación Residuo a la Carga FCCUBSeguimiento de la Unidad
CARGA
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Incorporación Residuo a la Carga FCCUBSeguimiento de la Unidad
CARGA
Fuente: Gerencia Procesos – GP&DT DW
Incorporación Residuo a la Carga FCCUBSeguimiento de la Unidad
CARGA
Fuente: Gerencia Procesos – GP&DT DW
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Incorporación Residuo a la Carga FCCUBSeguimiento de la Unidad
Zona de Reacción
Se consideran como variables críticas y
se monitorean en línea:
• Tiempo de Residencia en el Rx
(< 2,7 seg)
• Vapor de stripping por encima de un
valor mínimo sugerido
( > 0,5% Caudal de Circulación)
• Densidad en el Stripper del Reactor
( < 680 kg/m3)
Incorporación Residuo a la Carga FCCUBSeguimiento de la Unidad
Zona de Reacción
• Tiempo de Residencia en el Rx
Sin las reacciones de sobrecraqueos se
eliminan las reacciones no deseadas, se
reducen los productos de craquing térmicos,
bajando la concentración de gas seco
( H2/CH4 en el Fuel gas).
Reduciendo el tiempo de residencia se suma
un efecto de mejora en el rendimiento de
olefinas
ya que se reducen las reacciones de
resaturación de las mismas.
El tiempo de residencia se controla
maximizando vapores a la entrada al Riser,
Bajando Presión de Reacción, Aumentando la
Temperatura de Reacción, Inyección de Nafta
al Riser
favoreciendo la vaporización de la carga y
mejorando los rendimientos de olefinas.
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Incorporación Residuo a la Carga FCCUBSeguimiento de la Unidad
Zona de Reacción
• Vapor de stripping por encima de un valor mínimo ( > 0, 5% Circulación
Catalizador)
Con el fin mantener la calidad del catalizador gastado lo más libre de Hidrocarburo
hacia el Regenerador.
• Densidad en el Stripper del Reactor ( < 680 kg/m3).
La zona del cono es una zona propensa a perder fluidificación ya que el
catalizador más pesado tiende a alojarse en las paredes del cono.
Este fenómeno conocido como
circulación errática, provoca
pérdidas de diferencial sobre la
válvula de catalizador gastado.
La variable que se manipulan es el
vapor a las aireaciones para
producir movimientos y lograr
mejorar el perfil de presiones a lo
largo de la standpipe del stripper.
Incorporación Residuo a la Carga FCCUBSeguimiento de la Unidad
Zona de Regeneración
Las variables más importantes que se siguen son :
• Velocidad Salida de Ciclones ( < 1,1 m/s ) para
evitar pérdidas de catalizador y posterior
pérdida de fluidificación.
• Densidad del Lecho ( < 0,5 kg/cm3) para evitar
pérdidas de catalizador y posterior pérdida de
fluidificación.
• % Hidrógeno/Coke ( inferior a 7 ) para reducir el
consumo de aire, factor limitante en la Unidad.
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Incorporación Residuo a la Carga FCCUBSeguimiento de la Unidad
Circuito de Fondo de la Fraccionadora
• La variable predominante de seguimiento es el factor de ensuciamiento de las
Calderas de fondo con el fin de mantener temperaturas del circuito circulante
por debajo de 330°C.
• El Crudo Reducido contiene Asfaltenos y Resinas, que son cadenas
multiaromáticas y cuya característica es precipitar en presencia de cadenas
parafínicas del C3 al C7. Este fenómeno se ve favorecido a altas temperaturas
ya que los asfaltenos rápidamente polimerizan a coke.
Incorporación Residuo a la Carga FCCUBSeguimiento de la Unidad
Circuito de Fondo de la Fraccionadora
Análisis del Decantado
En forma diaria: Se analiza la densidad y sólidos.
En forma semanal: Asfaltenos (Valor límite < 5 ppm),
Viscosidad y rango de destilación(% de GOL)
Este diagrama de tendencias nos permite decidir
si los caudales de flushing caliente ( GOP) y flushing frío
(GOL) a los equipos de intercambio son los adecuados.
Flushing Frío reduce la viscosidad
Flushing Caliente mantiene los asfaltenos en solución.
Fuente: Gerencia Procesos – GP&DT DW
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Incorporación Residuo a la Carga FCCUBSeguimiento de la Unidad
Seguimiento de la calidad del catalizador de equilibrio
Dado que la calidad y el factor de fluidificación del
catalizador circulante ejercen un papel
preponderante en la obtención de los rendimientos
esperados es que realizamos análisis 2 veces por
semana.
En forma inmediata: Fracción 0-40 micrones y
Actividad
En forma de tendencia: Seguimientos de metales.
El crudo reducido es la fuente principal del
contenido de metales en el catalizador de
equilibrio. Es por esto que uno de los parámetros
que seguimos es el Ni equivalente vs Actividad. (
Ni equivalente Objetivo máximo = 2000 ppm y
Actividad Objetivo > 65 ) Fuente: Gerencia Procesos – GP&DT DW y CILP
Incorporación Residuo a la Carga FCCUBPrincipales Restricciones
Desde el inicio de la operación se fueron desarrollando zonas de formación de carbón
en distintas zonas de Reacción. Haremos foco en una de ellas en particular
Zona Aguas Arriba Inyectores: Se ve el incremento del Diferencial de Presión
Salida Stand Pipe hacia Salida Inyectores. Esto trae aparejado dificultades para
circular. Los rendimientos de la Unidad bajan. Pueden llevar a la Parada de la
Unidad ( Año 2009 y 2012 )
Boquilla Inyector
degollada
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Incorporación Residuo a la Carga FCCUBPrincipales Restricciones
Cat Scan Históricos- FCCU B. Marzo 2009- Marzo 2013
Incorporación Residuo a la Carga FCCUBPrincipales Restricciones
Durante el PARO del año 2013 se realizaron 2 modificaciones tendientes a reducir
el carbón en el RISER:
Cambio de Tecnología de los Inyectores de Carga.
Nuevos Sistemas de Inyección de Vapor en la JBend
Cambio de diseño de inyectores de
carga de
ATOMAX 2 a ATOMAX 1
(mayor resistencia a la erosión)
En base a un estudio de CFD se
incorporaron 9 inyecciones de vapor en
la zona de la JBend con el fin de
alcanzar la misma velocidad
superficial del catalizador por encima
de todas las boquillas.
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Incorporación Residuo a la Carga FCCUBPrincipales Restricciones
Incorporación Residuo a la Carga FCCUBPrincipales Restricciones
Zona Inyectores: Seguimiento de Diferencial de Presiones
desde Stand Pipe al Nivel Superior de
Inyectores
Fecha 4/08/16
Seguimiento GAMMA SCANNING
36 meses de operación estable
Prueba Individual de Inyectores
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Incorporación Residuo a la Carga FCCUBConclusiones
La operación de una unidad de FCCU procesando Crudo
Reducido lleva el seguimiento permanente y dedicado del
Personal de Operaciones sumado a la asistencia técnica
de ambas Gerencias de Procesos que nos ayudan a
detectar mejoras, justificar desvíos, encontrar soluciones a
tiempo manteniendo permanente contacto con los
tecnólogos y proveedores de catalizadores.
La experiencia adquirida nos permite afirmar que hemos
alcanzando una OPERACIÓN ESTABLE y SEGURA
logrando RENDIMIENTOS de diseño duplicando el CCR en
la Carga.