UNIVERSIDAD DE AQUINO BOLIVIA PROYECTO DE GRADO

CAPITULO IINTRODUCCIN Y OBJETIVOS DEL PROYECTO1.1 IntroduccinLos derivados del petrleo siguen siendo la principal fuente de energa en el mundo, y sus como materia prima en plantas petroqumicas y qumicas.El petrleo presenta caractersticas complejas en su composicin y naturaleza. Un barril de petrleo puede tener una gran variedad de compuestos hidrocarburos que difieren mucho de unos yacimientos a otros. En general los compuestos parafnicos (lineales, ramificados, ciclados, aromticos y especies complejas) son los ms abundantes tanto en el petrleo liquido como en el gas natural. Por este motivo es tratamiento de petrleo es bastante especfico en la aplicacin de modelos termodinmicos en el desarrollo de balances de energa de procesos fsicos y qumicos involucrados en su industrializacin.El petrleo extrado de los yacimientos petrolferos son procesados, acondicionados, separados en diversos componentes que reaccionan y mezclan para obtener productos terminados para la generacin de energa petroqumica, industria qumica y farmacutica.Las plantas de procesamiento del petrleo son conocidas como refineras de petrleo, el principio bsico de la refinacin del crudo radica en la destilacin y conversin, donde se calienta el crudo en hornos de procesos y se hace pasar por torres de separacin o fraccionamiento y plantas de conversin. En las distintas unidades se separan los productos de acuerdo a las exigencias del mercado, siendo la principal e indispensable, la unidad de destilacin atmosfrica, en la reformacin cataltica e isomerizacin para el mejoramiento de la calidad de las gasolinas.Bolivia pas importador de energa enfrenta graves problemas para abastecer el mercado interno, aparte de la mala explotacin de sus recursos petrolferos, es que su red de comercializacin nacional es muy poco rentable y no genera devisas, insuficientes refineras y gasolina barata. Este proyecto consiste en la implementacin de una nueva unidad e crudo de 12.500 bpd. 1.2 ANTECEDENTES1.2.1 La Refinacin En Bolivia: La Refinacin en Bolivia, inici operaciones con la instalacin de pequeas unidades rudimentarias de destilacin primaria en 1931. Aos ms tarde, luego de la fundacin de Yacimientos Petrolfero Fiscales Bolivianos (YPFB) en 1936 se pusieron en marcha las plantas refinadoras de Sanandita (Tarija) y Camiri (Santa Cruz), Sucre, Cochabamba y Santa Cruz de la Sierra, con capacidades de 500, 1.500, 3.000, 6.000y 2.000 barriles de petrleo da (bpd) respectivamente.Debido a que no respondan a exigencias tecnolgicas y a las necesidades del mercado, fueron cerradas la mayora de estas plantas, y se construyeron modernas plantas de refinacin que se pusieron en marcha en 1979 en las ciudades de Cochabamba y Santa Cruz, con una capacidad productiva instalada hasta antes del proceso de privatizacin (diciembre/1999) de 62.750 bpd incluyendo la refinera de Sucre.1.2.2 Plantas de RefinacinLa refinera Gualberto Villarroel (GV) se encuentra ubicada en la zona de Valle Hermoso de la ciudad de Cochabamba, su capacidad de proceso actual es de 25.300 bpd, siendo sta, la refinera de mayor capacidad de procesamiento de crudo del pas. La segunda refinera de mayor capacidad es Guillermo Elder Bell (GEB) ubicada en la zona de Palmasola al sur de la ciudad de Santa Cruz de la Sierra, su capacidad de operacin actual es de 16.300 bpd de crudo.Por otro lado, actualmente existen tres refineras de menor capacidad, mismas que son resultado de la inversin privada en la actividad de refinacin. Entre las que se encuentra la refinera Oro Negro ubicada a 40 kilmetros de la ciudad de Santa Cruz de la Sierra, en la localidad de Tundy cerca al Campo La Pea, su capacidad de operacin actual es de 3.500 bpd de crudo. La empresa Reficruz, opera la Refinera Santa Cruz, en el mismo lugar que la anterior refinera y tiene una capacidad de operacin de 1.500 bpd de crudo. Se debe tener en consideracin que esta refinera ha sido desmontada, y por lo tanto no se toma en cuenta en la capacidad de refinacin de Bolivia.Finalmente, la refinera Parapet ubicada en la regin de La Caada, al lado del ro Parapet a 127 km. de la ciudad de Camiri del departamento de Santa Cruz, actualmente tiene una capacidad de operacin de 120 bpd de crudo.En el caso de la Refinera Carlos Montenegro ubicada en la ciudad de Sucre, dentro del radio urbano, est fue construida para YPFB el ao 1948 contando con una capacidad de 3.000 bpd, la misma dej de operar enero de 2003 a causa de la quiebra de Refisur S.A.1.2.3 Capacidad Instalada Y De Proceso De Las RefinerasTal como se puede observar en el Cuadro N 1.1, la refinera Gualberto Villarroel de la ciudad de Cochabamba tiene dos unidades primarias de destilacin atmosfrica y slo est operando la Unidad de Crudo I de 27.250 bpd de capacidad instalada. Asimismo en la refinera Guillermo Elder Bell existen dos unidades primarias de destilacin atmosfrica y solamente la Unidad de Crudo I de 16.500 bpd se encuentra en operacin.La segunda unidad de topping en Cochabamba ha sido modificada para la obtencin de alquilatos mediante la destilacin de los isopentanos para la preparacin de gasolinas de aviacin, por tanto esta unidad no puede ser considerada para posibles incrementos de capacidad de produccinCuadro 1.1 Capacidad de refinacin a nivel nacional Refineras de pas

Capacidad Instalada y de Proceso Noviembre 2007

RefineraUbicacin Ao de Unidades o CapacidadCarga de crudoCapacidad

InstalacinPlantasInstalada(bpd)Proceso (bpd)2007 (bpd)Utilizada %

Gualberto VillarroelCochabamba1979Unidad de Crudo I27.25025.30024.19596%

Valle Hermoso1952-1979Unidad de Crudo II12.500No OperaNo OperaNo Opera

Guillermo Elder BellSanta Cruz1979Unidad de Crudo I16.50016.30016.300100%

Palmasola(*)1968-1979Unidad de Crudo II5.0001.80072941%

Oro NegroSanta Cruz2002-2005Unidad de Crudo3.5003.5003.26693%

Campo la Pea

*RefricruzSanta Cruz2001Unidad de Crudo2.0001.5001.09273%

Campo la Pea

ParapetSanta Cruz2006Unidad de Crudo1501004242%

Camiri-Caada

Carlos Montenegro Sucre1949-1968Unidad de Crudo3.000Fuera de Fuera de Fuera de

Mesa VerdeServicioServicioServicio

Total69.90048.50045.62494%

Fuente: ministerio de hidrocarburos con informacin de la superintendencia de hidrocarburosLa unidad de destilacin atmosfrica primaria de 12500bpd (unidad de crudo ll) de la refinera Gualberto Villarroel no est operando por falta de adecuacin tcnica, por otro lado, la unidad de destilacin tcnica primaria de 5000bpd de la refinera Guillermo Elder Bell se encuentra en operacin intermitente con una capacidad de 1800 bpd 1.3 Delimitacin1.3.1 Limite Geogrfico Departamento de Cochabamba provincia cercado ciudad de Cochabamba zona valle hermoso 1.3.2 Lmite Temporal Se planifica el inicio de este proyecto de investigacin en Septiembre del 2013 con un plazo de conclusin de 3 meses hasta la revisin y presentacin final.1.3.3 Lmite sustantivoEl proyecto se limita al anlisis de la implementacin de torres debutanizadora y splitter de naftas en una unidad de crudo

1.4 Planteamiento del problema El incremento de produccin de lquidos asociados al gas natural genera un excedente de producto no refinado el cual debe ser producido mediante una nueva unidad de crudo que incluya fraccionamiento de la gasolina liviana y media y para eso necesitamos instalar una nueva torre debutanizadora y splitter de naftas en la refinera Gualberto Villarroel.

1.5 Formulacin de problemaCul sera el beneficio tcnico econmico de la diseo de la torre debutanizadora y splitter de naftas en una unidad de crudo en la refinera Gualberto Villarroel?

1.6 Sistematizacin del problema y abordaje de la solucin Se ha establecido el siguiente problema para el cual se plantea una solucinProblema:Excedente de producto no refinado

Solucin:Diseo de una torre de destilacin de naftas y debutanizadora1.6.1 Descripcin causa-efecto y accin-finCausas:1.- Incremento de produccin de lquidos2.- Alta cantidad de butano e inferioresEfectos:1.- Torres actuales saturadas2.- Prdida econmicaAcciones:1.- Determinar cuantitativamente la cantidad de lquido excedente2.- Determinar parmetros operativos3.- Diseo de torre4.- Evaluacin econmica Fines:1.- Dejar de importar combustibles lquidos2.- Abastecer la demanda interna de combustibles lquidos

1.6.2 Diagrama causa-efecto

E1Torres actuales saturadasE2Prdida econmica

F1Dejar de importar combustibles lquidos SOLUCIN diseo de una torre de destilacin de naftas y debutanizadoraF2Abastecer la demanda interna de combustibles lquidos

PROBLEMAExcedente de producto no refinado

A3Evaluacin econmica A3Diseo de torre A2Determinar parmetros operativos A1Determinar cuantitativamente la cantidad de lquido excedente C1Alta cantidad de butano e inferiores C1Incremento de produccin de lquidos

1.7 Objetivos1.7.1 Objetivo general Efectuar la ingeniera conceptual de las torres debutanizadora y splitter de nafta para la nueva unidad de crudo para la Refinera Cochabamba 1.7.2 objetivos especficos Establecer las bases de diseo Establecer las posibles alternativas de proceso Efectuar los balances de materia y energa Optimizar rendimientos y eficiencias de uso de energa Dimensionar equipos mayores de proceso Calcular costos preliminares de inversin Estimar costos operativos Estimacin de ingresos Evaluacin econmica

1.8 Justificacin1.8.1 Justificacin cientficaDebido a la incapacidad del la produccin de crudos del las refineras del pas de satisfacer la demanda interna 1.8.2 Justificacin econmicaEl presente proyecto busca demostrar que la implementacin de torres debutanizadora y splitter de naftas reducir de manera significativa los gastos del estado boliviano por importacin y subvencin del mercado interno1.8.3 Justificacin socialEl presente proyecto pretende demostrar que la implementacin de torres debutanizadora y splitter en la refinera Gualberto Villarroel reducir de manera significativa la falta de combustibles lquidos que enfrenta el pas 1.8.4 Justificacin personalEl presente trabajo de investigacin facilitara a su autor la obtencin del ttulo de licenciatura en ingeniera en Gas y Petrleo, adems de desarrollo personal y profesional.1.9 METODOLOGIA1.9.1 Diseo de investigacin y tipo de estudioSegn la problemtica y los objetivos planteados para el presente trabajo, el diseo de investigacin es de carcter no experimental debido a que no se manipulan variables que originan la problemtica 1.9.2 Mtodo de investigacinSe emplear el mtodo deductivo-analtico porque se busca dar solucin a una problemtica especfica (dficit de combustibles lquidos), adems de analizar los beneficios adicionales que acompaan a la implementacin de las torres debutanizadora y splitter en la refinera Gualberto Villarroel.1.9.3 Fuentes de informacinLas fuentes de informacin que se usaron para la elaboracin del presente proyecto son las siguientes:Primarias:Secundarias:1.10 Alcance Tentativo:CAPTULO I : IntroduccinCAPTULO II : Marco TericoCAPTULO III : Ingeniera del ProyectoCAPTULO IV : Evaluacin EconmicaCAPTULO V : Conclusin y recomendacin