Ministerio del poder popular para la defensa






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fecha de publicación13.08.2015
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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL

POLITECNICA DE LA FUERZA ARMADA

NUCLEO CARABOBO - EXTENSION ISABELICA


EVALUACIÒN DE LA COMPOSICION FISICO – QUIMICA DE UNA MUESTRA DE CRUDO QUE ALIMENTA LA UNIDAD DE CRUDO DE LA REFINERIA EL PALITO

Autores:

Brs.: Andrade Vanesa C.I. V- 18.613.264

Brs.: Lara Enrique C.I. V- 18.782.700

Brs.: Ollarves Graciela C.I. V- 18.820.645

Brs.: Padua Fernando C.I. V- 18.958.555

Brs.: Rodríguez Romy C.I. V-18.411.898

Brs.: Salas Elyxer C.I. V-18.781.087

Sección I-002N

Asesor: Salas Douglas
Noviembre del 2010
CAPÌTULO
EL PROBLEMA

Planteamiento del Problema
El petróleo crudo es una de las sustancias naturales de mayor demanda por sus múltiples aplicaciones en el mundo moderno. No solo suministra energía, calefacción, combustible para el transporte terrestre, marítimo y aéreo, si no que también ofrece una gran variedad de compuestos químicos empleados en la fabricación de productos de múltiples usos.

En lo que se refiere al peso, los crudos pueden pesar menos que el agua (1 g/ml), como los crudos livianos y medianos; o tanto más que ella como en el caso de los crudos pesados y extrapesados, de allí que la densidad puede tener un valor de 0,75 a 1,1g/ml. Ahora bien, la gravedad API, es definida como la escala empírica utilizada específicamente en la materia petrolera, para medir la densidad de los crudos y los productos líquidos del petróleo adoptado por la American Petroleum Institute (API).

Es importante destacar que la clasificación de los crudos y sus productos en función de sus densidades es de suma importancia, ya que esta se fundamenta a partir de las características físicas y químicas de los compuestos. A través de estas propiedades se establecen los parámetros de operación en los procesos de refinación. Por lo tanto, dependiendo del procesamiento, de cada crudo o mezcla de ellos se pueden obtener distintos derivados y cada producto de refinación puede tener varios usos, de acuerdo con su composición.
En otro orden de ideas, según lo expresado por ortega (2005).
Existen otras propiedades físicas distintas a la densidad, que ayudan a la identificación de los crudos sobre las cotizaciones comerciales tales como el punto de congelación, gravedad API, el porcentaje de agua, de azufre o vanadio y otros metales, la viscosidad entre otras propiedades. (P.82 )

El autor antes mencionado explica adicionalmente que el contenido de azufre en los crudos, por sus condiciones altamente contaminantes ha cobrado importancia y en buena medida determina el valor comercial de los crudos. En este sentido el azufre, a pesar a construir un elemento nocivo en el crudo es un componente importante para la industria química, los compuestos sulfurados son los más molestos por su corrosividad, mal olor y envenenamiento de los catalizadores.

La viscosidad es la propiedad mediante la cual se cuantifica la resistencia a fluir de cada sustancia y en este caso de los crudos, y es medida en unidades Segundos Saybolt Universal (SSU). La escala de este tipo de hidrocarburos se determina en el laboratorio con el viscosímetro Saybolt se mide el tiempo que requiere un volumen especifico de petróleo para fluir a través de un orificio de dimensiones determinadas.



La viscosidad es una de las características más importantes de los hidrocarburos en los aspectos operacionales tales como: producción, transporte, refinación y petroquímica, donde está representada su características de fluidez. La viscosidad de los crudos puede estar comprendida en el rango de 40 hasta 840 SSU a la temperatura de referencia de 60ºF.

Con respecto a esta propiedad, la viscosidad de los crudos está sujeta a cambios de temperatura, así que un crudo viscoso se torna más fluido si se mantiene a una temperatura más alta que la ambiental. Esta disminución de la viscosidad hace que la fricción sea menor y, por ende, facilita el flujo y hace que la presión requerida para el bombeo por una tubería sea menor. Otro índice de operación de fluidez de los crudos es la gravedad API que entre más alta sea, indica que el crudo es más liviano y por lo tanto tiene mayor fluidez no puede pasar mayor de 30 API. Esta propiedad está estrechamente relacionada con la densidad del crudo.

Ahora bien, el proceso de refinación de crudos comienza en las refinerías en la unidad denominada Unidad de Destilación atmosférica, también llamada Unidad de crudo, cuyo objetivo es el de fraccionar el crudo en diversas corrientes que serán alimentadas a otros sistemas agua abajo mediante el proceso de destilación simple. Dicho proceso consiste en calentarlo hasta temperaturas lo suficientemente alta para que se produzca la vaporización de las fracciones más livianas sin que se cause el fenómeno de craqueo térmico.



En este sentido cabe destacar que el azufre es altamente contaminante, Una vez vaporizada dichas fracciones livianas se introducen en una columna de empaque en donde se condensan por medio de enfriamiento, que proporcionan los reflujos y recirculaciones de la torre. Debido a las diferencias existentes entre los puntos de ebullición de las diversas fracciones, La columna opera a presión cercana a la atmosférica por lo cual se denomina columna atmosférica, la misma posee varias de condensado correspondiente y obtener el producto con una determinada calidad.

Los productos que se obtienen en la columna son: gases, gasolinas, livianas y pesadas kerosén, gasóleos livianos y pesados y en el residuo atmosférico. Los gases y parte de las naftas se envían a la planta de gasolinas para continuar el proceso de fraccionamiento. El kerosén se envía a la planta de tratamiento caustico para eliminar sulfuros y ácidos orgánicos y cumplir las especificaciones para combustibles de aviación (Jet A-1). Los gasóleos livianos y pesados se utilizan en la preparación de diesel y el residual atmosférico se envía a la unidad de destilación al vacio para proseguir el fraccionamiento.

En Venezuela específicamente en la Refinería El Palito, Ubicada en Punta Chávez municipio Puerto Cabello Estado Carabobo se alimenta de los crudos provenientes de los campos de Barinas y Apure los cuales llegan a la refinería por oleoductos, aunque también pueden procesarse crudos del oriente del país vía buques. El crudo que llega por el oleoducto se recibe en los tanques 265101 al 265105, 350x1 a 150x1, situadas en la Colina Sur de la Refinería y se alimenta a la unidad de crudo por gravedad.




En los últimos trimestres del año 2008 y el primer trimestre del año 2009 se presentaron algunos inconvenientes operativos atribuidos a la calidad y propiedades del crudo, donde la contaminación por agua de los productos obtenidos de alimentación exceden en lo recomendados en el diseño, ella debe estar diseñada para trabajar con un crudo con contenido de agua inferior al 1% total de crudo alimentado, el nivel de producción de gasóleo de vacio presenta un incremento en los últimos trimestres del año por el orden del 7,5% siendo indicativo que la gravedad API del hidrocarburo.


En este sentido hay que destacar que el compuesto apropiado para ser procesado según especificaciones de diseño en la unidad de crudo de la refinería El Palito es un crudo que debe presentar una gran variedad API entre 23 y 33 grado y una capacidad de producir en promedio 20,6% gasolinas 9,8%, kerosén 18,6%, diesel 27,9% residuo y un 23,1% gasóleo de vacío.

Considerando que para garantizar un adecuado y seguro proceso en la unidad de crudo de la Refinería El Palito es necesario alimentar a la misma con crudo que cumple las especificaciones del diseño de la unidad para garantizar esto es necesario realizar constantemente monitoreos de las propiedades físicas y químicas de una muestra del crudo que alimenta la Unidad de Crudo de la Refinería l Palito.




Formulación del Problema
¿Qué efectos tiene la Unidad de Crudo de la Refinería El Palito la Composición física química del crudo que alimenta?

Objetivos de la Investigación
Objetivo General:
Con base en un diagnostico de la situación actual del proceso desarrollado en la unidad de crudo de la refinería El Palito, Ubicada en Punta Chávez municipio Puerto Cabello Estado Carabobo - Venezuela, evaluar la composición físico – química de una muestra de crudo que alimenta a la referida unidad.
Objetivo Especifico:
Diagnosticar la situación del proceso de refinación de crudo en la unidad de crudo de la refinería El Palito ubicada en Punta de Chávez municipio Puerto Cabello Estado Carabobo - Venezuela.
Establecer los lineamientos teóricos y metodológicos para la evaluación de la composición física- químico de una muestra de crudo que alimenta la Unidad de Crudo de la Refinería El Palito Ubicada en Punta Chávez municipio Puerto Cabello Estado Carabobo - Venezuela.
Aplicar la metodología para la evaluación de la composición físico químico de una muestra de crudo que alimenta la Unidad de Crudo de la Refinería El Palito Ubicada en Punta Chávez municipio Puerto Cabello Estado Carabobo - Venezuela.
Evaluar los resultados arrojados por la metodología aplicada emitiendo conclusiones y recomendaciones referentes a la evaluación de la composición físico químico de una muestra de crudo que alimenta la Unidad de Crudo de Refinación El Palito Ubicada en Punta Chávez municipio Puerto Cabello Estado Carabobo - Venezuela.

Justificación e Importancia

Todos los crudos se procesan para la obtención de determinados derivados, de allí que uno tenga mayor interés que otro. Existen diferentes tipos de crudo entre los cuales se mencionan, los livianos que son los de mayor interés, mediantes que son crudos menos rentables que los livianos, los pesados que traen grandes problemas a la industria petrolera por su alto nivel de asfáltenos y finalmente debajo de estos se tienen los extrapesados, siendo los más indeseables por presentar una gran variedad API menor a 16º.

De allí la importancia de la determinación de las propiedades físicas, químicas del petróleo que va a ingresar a la unidad de crudo de la refinería El Palito, Ubicada en Punta Chávez municipio Puerto Cabello Estado Carabobo – Venezuela, ya que si este no cumple con los estándares establecidos por PDVSA, se hace necesario realizar ajustes como mezclar flujo, incrementar el tiempo de precalentamiento, aumentar la cantidad de catalizadores etc. Para esta manera evitar daños en los equipos causados por crudos con características no aptas para su refinación y de esta manera mantener la confiabilidad de la planta.

La actual investigación evidencia el propósito fundamental del estudio es evaluar la composición física química “viscosidad” de una muestra de crudo que alimenta la unidad de crudo de la Refinería El Palito ubicada en Puerto Cabello Estado Carabobo.

Es ineludible realizar los ajustes pertinentes en las mezclas de los flujos, incrementar el tiempo de precalentamiento aumentando las cantidad de catalizadores, De esta manera evitar daños en los equipos causados por crudos con características no aptas para su refinación, manteniendo la confiabilidad de la planta, y tomar acciones adecuadas que minimicen la contaminación generada por las emisiones de gas.

Delimitación del Problema

El propósito de la presente investigación, es la evaluación de la composición físico químico de una muestra de crudo que alimenta la unidad de Crudo de la Refinería El Palito. Las pruebas se realizaran en la Facultad de Ciencia y Tecnología FACYT de la Universidad de Carabobo.


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