Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA “PLANEACIÓN DE LA INGENIERÍA BÁSICA E INGENIERÍA FEED (FRONT-END ENGINEERING DESIGN) PARA UNA PLANTA HIDRODESULFURADORA DE NAFTAS DE COQUIZACIÓN” T E S I S QUE PARA OBTENER EL TITULO DE: I N G E N I E R O Q U Í M I C O P R E S E N T A N: APOLINAR DEL MONTE OCTAVIO NAVA CRUZ PATRICIA SARAI DIRECTOR DE TESIS: ING. OSCAR VÁZQUEZ CASTELLANOS México D. F., 2015 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza ii Agradecimientos A nuestra alma mater la UNAM que ha sido como una segunda casa para nosotros, en donde fue posible adquirir los conocimientos, técnicas y herramientas que serán de utilidad durante nuestra vida profesional. Por todos aquellos momentos de desvelo, júbilo y coraje que han sido parte importante en nuestra formación, y que son de gran valor para que hoy dé por terminado esta etapa en nuestras vidas. A la carrera de Ingeniería Química, de la Facultad de Estudios Superiores Zaragoza. Al Instituto Mexicano del Petróleo, por el apoyo, sus instalaciones y por la gente valiosa que ahí labora. Al ingeniero René de la Mora por darnos la oportunidad de conocer, aprender y colaborar con el Instituto Mexicano del Petróleo, el cual ha sido un lugar de aprendizaje del cual nos llevamos gratas experiencias. Con respeto y admiración a nuestro director de tesis el Ing. Oscar Vázquez Castellanos quien con su gran experiencia nos instruyó, guío y aconsejo en diversos aspectos de nuestras vidas profesional y personal, le agradecemos por todas sus enseñanzas, por la paciencia y por la oportunidad que nos brindó al colaborar bajo su supervisión. A los ingenieros del Instituto Mexicano del Petróleo Dora Liz Chavarría, David Mora, Eva Hernández, Juan Manuel Ansaldo, Salvador Gallegos, Leticia Chávez, Roberto Estupiñan, José Luis Gómez, José Luis Soriano, Gaudencio Rivera, Yesenia Ramos y José López por sus valiosas aportaciones durante el desarrollo del trabajo, además de su gran amabilidad y paciencia. http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza iii Dedicatorias Este trabajo está dedicado a todas aquellas personas invaluables que han creído en mí y que me han apoyado de todas las formas posibles y que gracias a ello puedo ver realizada esta etapa de mi vida. Principalmente tu mami…, agradezco a la vida por haberme puesto en tu camino, no pude haber merecido mejor madre que tú, eres una mujer ejemplar y sobre todo admiro tu coraje, tu valor y tu fortaleza, no tengo manera de agradecerte todo lo que haces por mí. Tú bien sabes que este camino no fue fácil para mí desde que comencé mi vida escolar, sin embargo, tú has creído ciegamente en mí y has estado a cada paso para darme la fortaleza y guiarme. Gracias por tu tiempo y comprensión, por tus enseñanzas y consejos que me han inculcado valores y principios que me han forjado carácter para afrontar cualquier adversidad, y por supuesto a tus amorosos detalles que siempre alegran mis días malos y buenos. Te amo mamá…! A mis adorados hermanitos, Javis y Migue que llenan de alegría mis días con sus maldades y travesuras. Me siento tan orgullosa de ser su hermana, gracias por mimarme, consentirme y cuidarme siempre, si soy tan malcriada es por ustedes. A mi hermanita Sofi, un amor de nena, siempre tan noble, atenta y cariñosa conmigo, tu eres parte fundamental de esto, porque hiciste más amenas mis noches en vela gracias a tu adorable compañía, eres el mejor remedio para mi cansancio y estrés, gracias por estar tan cerquita de mí. A mis primos: Brayan, Jorgito, Isabella y Renata. A estos pequeños que me devuelven la alegría por más enojada que este con sus ocurrencias y muestras de afecto. No puedo permanecer sin prestarles un poco de atención. Los quiero mucho nenes…! http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 Planeación de la IngenieríaBásica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza iv A mis tías: Mari, Eli, Hilda y Vero. Esas maravillosas mujeres que han sido como una segunda madre para mí. Me llena de dicha que hayan participado durante mi educación, gracias por estar siempre tan al pendiente de mí, por siempre tener esa palabra de aliento en un mal momento, por sus amorosos consejos y valiosas lecciones de vida que me han brindado a lado de mi madre, y principalmente, gracias por llenarme de todo su cariño y comprensión. Las adoro…! A mis abuelitos, Sofia y Samuel. Abuelitos les agradezco por todos sus dedicados cuidados desde mi infancia hasta ahora, no me alcanzan las palabras para describir cuan importantes son mi vida y espacio tan grande que ocupan en mi corazón, les agradezco por siempre colmarme de bendiciones y sabios consejos. A mis amigos: Eduardo, Hiram y Edgar, les agradezco por compartirme y haberme hecho pasar momentos increíbles e inolvidables con ustedes y por formar parte de mi historia, significan mucho para mí. Nanci, en ti encontré una amiga, y te agradezco por ser tan linda y comprensiva conmigo. Gracias por esas locuras cometidas, por esas aventuras, por esos ratos de carcajadas interminables, por ser mi compañera de estudio, por ser mi cómplice, por esos elotes, panes de dulce, cervezas y demás cochinadas, en fin… por todas esas inmemorables vivencias que sé que recordare el resto de mi vida, pero sobre todo gracias por mostrarme el significado de la amistad. A mi compañero de tesis, Octavio. Apolo amigo, gracias…! por ser un excelente compañero, fue un placer haber realizado este trabajo a tu lado compartiendo experiencias, conocimientos y risas, gracias por la serenidad, nobleza y sencillez que te caracteriza. Me llevo muchas cosas buenas de ti en el tiempo que llevamos de conocernos y otras más de esta experiencia en nuestro paso por el IMP. Con cariño Sarai… http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza v Dedicatorias A Dios por permitirme llegar a la culminación de un gran esfuerzo, por acompañarme cada día en este camino de aprendizaje y madurez. A mi mamá Laura, que ha sido mi guía y motivación, por sus consejos, su rectitud y su amor que día con día me brinda aunque existan situaciones difíciles. Esto es el resultado del gran equipo que hemos formado, gracias al apoyo y al cariño que sin pedir nada a cambio me brindas, de verdad no me alcanzará la vida para mostrarte mi gratitud y amor. Me has dado más de lo que yo pudiese haber pedido y sin lugar a dudas me has formado como persona con valores, principios, carácter y coraje para lograr mis metas. Nos faltan muchas más alegrías. ¡Te amo! A mis hermanos Alberto, José Antonio y Guillermo que siempre están conmigo, les agradezco su compañía y cariño, los cuales han sido el motor de mis logros. Su apoyo, sus bromas y nuestro gran lazo de hermandad sin lugar a dudas me han dado fuerzas para continuar mi camino. A mi Abuela July por ser una persona que por más dura que haya sido la vida me ha mostrado el camino de rectitud, amor y compromiso para lograr todos nuestros objetivos. A mis tíos Lalo, Carolina y en especial a mi tío Juan siempre has estado conmigo, con tu amor y compañía los cuales fueron equiparables a los de un padre. Hoy estas junto a Dios y con su ayuda guías mi camino. A mi hermana Lizbeth, hemos pasado más de la mitad de nuestras vidas juntos y sé que nos falta mucho más, por los consejos, los regaños y las palabras que siempre encuentras para darme ánimos. Tú que me conoces mejor que nadie sabes cuán difícil fue para mí. ¡Te amo amiga! http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza vi A mis amigos Marlon, Verito y Mara que pese a la lejanía puedo contar con su apoyo, por todos esos momentos inolvidables que vivimos jamás los olvidare, aunque uno de ustedes ya no está físicamente siempre los tengo presentes. Por último y no menos importante a mi compañera, colega y amiga Sarai, porque con tus risas me hacías pasar momentos llenos de alegría, quien pudiese haber imaginado que aquella plática fuera el inicio de nuestra amistad. Me llevo muchos gratos momentos, sólo puedo decir que estoy muy agradecido por esos años de escuela y por el logro de este trabajo el cual ha sido la culminación de nuestro esfuerzo, sin importar los obstáculos y las dificultades, te deseo lo mejor y sé que te ira de maravilla. ¡Te quiero amiga mía! Atte: Octavio Apolinar del Monte http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza vii Objetivos Objetivo General Elaborar la planeación del proyecto de la planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización, llevando a cabo la definición del alcance, el programa de trabajo, la asignación de los recursos y estimación de costos, para el desarrollo de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED. Objetivos Particulares Describir los conceptos generales sobre proyectos y administración de proyectos (definiciones y características). Identificar la función de la metodología FEL (Front-End Loading), dentro del desarrollo de proyectos de ingeniería. Realizar un análisis de los servicios que ofrecen diferentes firmas de ingeniería, para establecer una propuesta de contenido estándar que defina de los alcances de los servicios para las Ingenierías Básica y FEED. Desarrollar un caso práctico de estudio en donde se empleen las definiciones, conceptos y técnicas mencionados. Hacer uso del software Microsoft Project, para elaborar el programa de trabajo para el desarrollo de las Ingenierías Básica y FEED. http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza viii Índice Agradecimientos ...................................................................................................... ii Dedicatorias ............................................................................................................ iii Dedicatorias ............................................................................................................. v Objetivos ................................................................................................................ vii Objetivo General ................................................................................................ vii Objetivos Particulares ........................................................................................ vii Introducción ........................................................................................................... 14 Capítulo1- Panorama General de Refinación ........................................................ 16 1.1- Refinación ................................................................................................... 16 1.2- Esquema General de Refinación ................................................................ 19 1.2.1- Procesos de Separación ....................................................................... 22 1.2.2- Procesos de Conversión ....................................................................... 24 1.2.3- Procesos de Tratamiento ...................................................................... 31 1.3- Planta Hidrodesulfuradora de Naftas .......................................................... 33 1.3.1- Reacciones Típicas Presentes en la Hidrodesulfuración ..................... 33 1.3.2- Variables del Proceso de Hidrodesulfuración ....................................... 35 Capítulo 2- Los Proyectos y su Administración ...................................................... 38 2.1- Proyecto ...................................................................................................... 38 2.1.1- Características de los Proyectos .......................................................... 39 2.1.1- Tipos de Proyectos .............................................................................. 40 2.1.2- Características del Ciclo de Vida del Proyecto ..................................... 42 2.2- Administración de Proyectos ....................................................................... 46 http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza ix 2.2.1- Administrador de Proyectos .................................................................. 47 2.3- Etapas en el Desarrollo de Proyectos Industriales ...................................... 48 2.3.1- Ingeniería Conceptual ........................................................................... 49 2.3.2- Ingeniería Básica .................................................................................. 50 2.3.3- Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) ................................ 52 2.3.4- Ingeniería de Detalle ............................................................................. 53 2.3.5- Procura y Construcción ........................................................................ 57 2.3.6- Pruebas y Arranque .............................................................................. 58 2.4- Metodología FEL ......................................................................................... 59 2.4.1- FEL I Visualización ............................................................................... 61 2.4.2- FEL II Conceptualización ...................................................................... 62 2.4.3- FEL III Definición .................................................................................. 62 2.5- Software de Gestión de Proyectos ............................................................ 63 Capítulo 3- Planeación ........................................................................................... 65 3.1- Definición de Planeación ............................................................................. 65 3.2- Plan de Alcance .......................................................................................... 683.2.1- Definición de Alcance ........................................................................... 69 3.2.2- Alcance de las Instalaciones ................................................................ 69 3.2.3- Alcance de los Servicios ....................................................................... 70 3.2.4- Estructura de Desglose de Trabajo (EDT) ............................................ 71 3.2.4.1- Paquetes de Trabajo ......................................................................... 71 3.3- Plan de Tiempo ........................................................................................... 73 3.3.1- Definición de las Actividades ................................................................ 74 3.3.2- Secuencia de las Actividades ............................................................... 75 http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza x 3.3.2.1- Lista de Precedencias ....................................................................... 75 3.3.2.2- Matriz de Precedencias (PDM) .......................................................... 76 3.3.3- Estimación de la Duración de las Actividades ...................................... 77 3.3.3.1- Técnicas de Estimación de la Duración ............................................. 78 3.4- Desarrollo del Programa del Proyecto ........................................................ 80 3.4.1- Critical Path Method (CPM) .................................................................. 81 3.4.2- Método PERT (Program Evaluation and Review Technique) ............... 83 3.4.3- Diagrama de Gantt ............................................................................... 84 3.5- Plan de Recursos ........................................................................................ 85 3.5.1- Tipos de Recursos ................................................................................ 85 3.5.2- Estimación de los Recursos ................................................................. 87 3.5.2.1- Técnicas de Estimación de Recursos ................................................ 87 3.5.3- Asignación de Recursos Humanos ....................................................... 89 3.5.3.1- Nivelación de Recursos ..................................................................... 89 3.5.3.2- Histograma de Recursos Humanos ................................................... 90 3.6- Plan de Costos ............................................................................................ 91 3.6.1- Estimación de Costos ........................................................................... 91 3.6.1.1- Técnicas de Estimación de Costos .................................................... 93 3.6.2- Determinación del Presupuesto ............................................................ 95 Capítulo 4- Determinación del Contenido Estándar de los Paquetes de Ingeniería Básica e Ingeniería FEED ...................................................................................... 96 4.1- Análisis del Alcance de los Servicios de las Ingenierías Básica y FEED .... 96 4.2- 4.2- Análisis de Contenido de los Paquetes de Ingeniería Básica .............. 97 4.2.1- Paquetes de Ingeniería Básica ............................................................. 97 http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza xi 4.2.2- Determinación del Contenido Estándar para el Paquete de Ingeniería Básica ........................................................................................................... 103 4.3- Análisis de Contenido de los de Paquetes de Ingeniería FEED ................ 104 4.3.1- Paquetes de Ingeniería FEED ............................................................ 104 4.3.2- Determinación del Contenido Estándar para el Paquete de Ingeniería FEED ............................................................................................................ 109 Capítulo 5- Caso de Estudio: “Plan del proyecto para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización” ................................................................................... 111 5.1- Definición del Alcance ............................................................................... 111 5.1.1- Objetivo de la Planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización (HDS) ............................................................................................................ 111 5.1.1.1- Especificación de la Alimentación.................................................... 115 5.1.1.2- Especificación de los Productos ...................................................... 116 5.1.1.3- Especificación de los Subproductos ................................................ 118 5.1.2- Objetivos del Proyecto ........................................................................ 120 5.1.3- Alcance de las Instalaciones .............................................................. 121 5.1.3.1- Alcance de las Instalaciones para el desarrollo de Ingeniería Básica ...................................................................................................................... 121 5.1.3.2- Alcance de las instalaciones para el desarrollo de la Ingeniería FEED ...................................................................................................................... 124 5.1.4- Alcance de los Servicios ..................................................................... 126 5.1.4.1- Alcance de los Servicios para la Ingeniería Básica de la Planta HDS ......................................................................................................................126 5.1.4.2- Alcance de los Servicios para la Ingeniería FEED de la Planta HDS ...................................................................................................................... 128 5.1.5- Estructura de Desglose de Trabajo .................................................... 134 http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza xii 5.1.5.1- Estructura de Desglose de Trabajo (EDT) del Desarrollo de Ingeniería Básica de la Planta HDS............................................................................... 134 Definición de los Componentes de la EDT de Ingeniería Básica .................. 136 5.1.5.2- Estructura de Desglose de Trabajo (EDT) del Desarrollo de Ingeniería FEED de la Planta HDS ................................................................................ 137 5.2- Desarrollo del Programa de Ingeniería Básica para la Planta HDS .......... 141 5.2.1- Estimación de la Duración de las Actividades del Paquete de Ingeniería Básica ........................................................................................................... 141 5.2.1.1- Secuencia de las Actividades correspondientes a la Ingeniería Básica ...................................................................................................................... 143 5.2.1.2- Matriz de Precedencias de las Actividades de Desarrollo de Ingeniería Básica de la Planta HDS............................................................................... 145 5.2.1.3- Programa del Proyecto de Ingeniería Básica de la Planta HDS ...... 147 5.2.2.1- Determinación de los Recursos Humanos necesarios para el desarrollo de Ingeniería Básica ..................................................................................... 150 5.2.2.2- Histograma de Recursos por Especialidad ...................................... 150 5.2.3- Estimación de Costo del desarrollo de la Ingeniería Básica para la planta HDS .............................................................................................................. 153 5.2.3.1- Precios de Venta de los Recursos Humanos .................................. 153 5.2.3.2- Estimado de Costos de los Recursos Materiales ............................ 154 5.2.3.3- Estimación de Costos de los Recursos Humanos por Especialidad 154 5.2.3.4- Estimación del Costo Total del desarrollo de la Ingeniería Básica .. 155 5.3- Desarrollo del Programa de Ingeniería FEED de la Planta HDS ............... 155 5.3.1- Estimación de la Duración de las Actividades del Paquete de Ingeniería FEED ............................................................................................................ 155 http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza xiii 5.3.1.1- Secuencia de las Actividades correspondientes a la Ingeniería FEED ...................................................................................................................... 160 5.3.1.2- Matriz de Precedencias de las Actividades de desarrollo de Ingeniería FEED de la Planta HDS ................................................................................ 162 5.3.1.3- Programa del Proyecto de Ingeniería FEED de la Planta HDS ....... 164 5.3.2- Asignación de los Recursos Humanos para el desarrollo de la Ingeniería FEED ............................................................................................................ 169 5.3.2.1- Determinación de los Recursos Humanos necesarios para el desarrollo de Ingeniería FEED ...................................................................................... 169 5.3.2.2- Histograma de Recursos por Especialidad ...................................... 169 5.3.3- Estimación del Costo Total para el desarrollo de Ingeniería FEED de la Planta HDS ................................................................................................... 174 5.3.3.1- Precios de venta de los Recursos Humanos y Estimados de Costos de los Recursos Materiales................................................................................ 174 5.3.3.2- Estimación de Costos de los Recursos Humanos por Especialidad 174 5.3.3.3- Estimación del Costo Total del desarrollo de la Ingeniería FEED ... 175 Conclusiones ....................................................................................................... 176 Referencias Bibliográficas ................................................................................... 178 Referencias Electrónicas ..................................................................................... 180 Índice de Figuras ................................................................................................. 182 Índice de Tablas ................................................................................................... 184 http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza 14 Introducción El desarrollo de proyectos de ingeniería, es una labor donde se debe prestar especial atención, debido a su gran magnitud traen consigo la necesidad de aplicar/adoptar un nivel de especialidad más elevado, con la finalidad de brindar un mejor servicio que cubra los requerimientos del cliente. Para ello es indispensable llevar a cabo una correcta planeación del proyecto desarrollándola cuidadosamente. En particular la fase de planeación es fundamental para la concepción del proyecto, en ella deben establecerse los alcances y el tiempo necesario para desarrollar la información técnica, además de los recursos destinados a la obtención del bien o servicio, haciendo uso de las herramientas disponibles para facilitar las diversas actividades a fin de alcanzar los objetivos planteados. Por otro lado, el no aplicar los principios y técnicas para la gestión del proyecto (PERT “Program Evaluation and Review Technique” & “Diagrama de Gantt”), ocasiona que los plazos de tiempo no se cumplan y los costos sobrepasen los presupuestos planeados, reflejándose en un uso ineficiente de los recursos con los que se dispone. Un hábil y adecuado desarrollo de la planeación hace posible que el proyecto concluya en tiempo y forma. El propósito del presente trabajo es elaborar el plan de ejecución para la Ingeniería Básica y FEED, centrando éste en la fase de planeación para establecer la línea base y el punto de comparación con la fase de ejecución. Por ello el trabajo se ha desarrollado de la siguiente forma: Capítulo1, en él se describen los procesos que conforman el esquema general de refinación, así como una breve reseña de éstos (centrándonos en el proceso de hidrodesulfuración). http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza 15 En el Capítulo 2, se definen y mencionan los tipos de proyectos, así como las características del ciclo de vida del proyecto (inicio, planeación, ejecución y control, y cierre), y la administración de proyectos. Además se identificarán las etapas de desarrollo de proyectos (de tipo ingenieril), introduciendo la metodología FEL (Front- End Loading) y el análisis mediante el uso de compuertas de inversión. Capítulo 3, se enfoca a aquellos aspectos (alcance, tiempo, recursos y costos) que son de vital importancia, ya que de esto dependerá un adecuado desarrollo del plan del proyecto, pues establece las bases y el marco de referencia para las siguientes etapas (ejecución y control). Capítulo 4, en él se define una propuesta de contenido estándar del alcance de los servicios (entregables), para las ingenierías Básica y Básica Extendida (Front End Engineering Design, por sus siglas en inglés). En este trabajo utilizaremos el termino FEED por la simplicidad en su uso. Por último en el Capítulo 5, para la planeación de las Ingenierías Básica y FEED se utilizarán las herramientas de administración de proyectos (“PERT”, PDM “Método de Diagramación por Precedencia”, técnica de estimación de costo “ascendente” y “Microsoft Project” para la creación del programa de proyecto), las cuales fueron especificadas en los “capítulos 2 y 3”. http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza 16 Capítulo1- Panorama General de Refinación 1.1- Refinación La refinación del petróleo juega un papel importante en nuestras vidas. La mayoría de los vehículos de transporte son alimentados por productos refinados, tales como la gasolina, el diésel y el queroseno para turbinas de avión1. El principal objetivo económico de la refinación consiste en maximizar el valor agregado a través de la conversión del petróleo crudo en productos terminados. En México, Petróleos Mexicanos (PEMEX) es la empresa paraestatal más importante y la que aporta el mayor ingreso a nuestro país (alrededor del 2.46% del PIB). (SHCP, 2014). En América Latina es una de las más grandes empresas, además representa el potencial industrial en México en el ámbito internacional.2 Por otra parte PEMEX es de las pocas empresas petroleras del mundo que desarrolla toda la cadena productiva de la industria, desde la exploración, hasta la distribución y comercialización de productos finales, incluyendo la petroquímica. Actualmente PEMEX cuenta con 6 refinerías, las cuales se encargan de procesar, distribuir y comercializar petrolíferos en todo el territorio mexicano, tal como se indica en la tabla 1.3 Tabla 1 Capacidad de Producción por Refinería. (SENER, 2015) Nombre Capacidad (Miles de Barriles por Día) Zona de Abastecimiento “Ing. Héctor R. Lara Sosa” en Cadereyta, Nuevo León 275 Norte 1 Elkilani, M. A. F. et al., 2010. “Fundamentals of Petroleoum Refining”. First ed. Reino Unido: Elsevier B. V. 2 PEMEX. Portal de PEMEX “Quienes somos”, 2014. Recuperado Octubre 14/2014 de: http://www.pemex.com/acerca/quienes_somos/Paginas/default.aspx 3 SENER, 2015. Refinación “La Industria de México”. Recuperado Junio 22/2015 de: http://www.sener.gob.mx/portal/Default.aspx?id=1502 http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza 17 Nombre Capacidad (Miles de Barriles por Día) Zona de Abastecimiento Francisco I. Madero” cerca de Tampico, Tamaulipas 190 Centro y Golfo “Gral. Lázaro Cárdenas del Río” en Minatitlán, Veracruz 185 Sur y Península de Yucatán “Ing. Antonio Dovalí Jaime” en Salina Cruz, Oaxaca 330 Litoral del Pacifico “Ing. Antonio M. Amor” en Salamanca, Guanajuato 245 Región Central y Lubricantes para todo el País “Miguel Hidalgo” en Tula, Hidalgo 315 Distrito Federal Los principales productos elaborados por PEMEX- Refinación son: gasolinas, combustóleo (en menor proporción, dados los cambios en la normatividad ambiental), diésel, turbosina, coque de petróleo, asfaltos, lubricantes, parafinas, entre otros. Existen diferentes tipos de materia prima como petróleos ligeros, petróleos pesados o mezclas de ambos que serán tratados por las refinerías para obtener los diferentes productos, tal como se muestra a continuación: Refinería Crudo Gas LP Gasolina Turbosina Diésel Combustóleo Asfalto Lubricante Parafina Coque Figura 1 Principales Productos de la Refinación de crudo. (Creación propia) http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza 18 Gas L. P.4 Mezcla de propano y butano comprimido y licuado, provenientes de líquidos del gas natural y gasolina natural, o de los procesos de refinación de crudo. Gasolina Mezcla volátil de hidrocarburos líquidos, con pequeñas cantidades de aditivos, apropiada para usarse como combustible en motores de combustión interna con ignición por chispa eléctrica. Turbosina Combustible para avión, es un destilado del petróleo similar al queroseno, líquido claro con olor a aceite combustible, insoluble en agua. También se identifica con los nombres de jet fuel y combustible de reactor. Diésel Mezcla compleja de hidrocarburos parafínicos, olefínicos, nafténicos y aromáticos, obtenido mediante el procesamiento del petróleo. Combustóleo Líquido oscuro, viscoso, con olor característico a chapopote, de composición compleja de hidrocarburos pesados, obtenido de la mezcla de las corrientes de residuo de vacío, aceite pesado y aceite ligero de la desintegración catalítica. Asfalto Es un material de cementación sólido o semisólido de color oscuro, formado principalmente por bitúmenes. Se encuentra a veces en grandes depósitos naturales como bitúmenes5. Lubricantes Por su composición química pueden ser nafténicos (caracterizados por un menor índice de viscosidad) o parafínicos (alto índice de viscosidad). Algunas 4 Términos usados en la industria petrolera. Recuperado Noviembre 4/ 2014 de: http://www.ri.pemex.com/files/content/Glosario%2020101221.pdf 5 El bitumen es un producto solido o muy viscoso de color oscuro, con características aglomerantes y propiedades termoplásticas (polímeros formados por fuerzas intermoleculares), soluble en sulfuro de carbono (CS2). Recuperado Noviembre 15/2014 de: http://personales.upv.es/fbardisa/Pdf/Asfaltos.PDF http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 http://www.ri.pemex.com/files/content/Glosario%2020101221.pdf http://personales.upv.es/fbardisa/Pdf/Asfaltos.PDF Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza 19 de las especificaciones más importantes de los lubricantes básicos son su viscosidad, punto de inflamación, temperatura de escurrimiento y color. Parafinas Son sólidos untuosos (pegajosos) que se funden rápidamente y, poseen ciertos brillo, plasticidad y lubricidad (propiedad resbaladiza). Las parafinas derivadas del petróleo se obtienen como un subproducto en la fabricación de aceites lubricantes. Coque El coque consta de hidrocarburos con alto porcentaje de compuestos aromáticos. Este se obtiene por coquización de alquitranes y residuos de desintegración (cracking). Además puede ser usado como combustible sólido para calderas. 1.2- Esquema General de Refinación Cada refinería posee su propio y único esquema del proceso, el cual está determinado por el equipo disponible, costos de operación y demanda del producto. El modelo óptimo de flujo para una refinería viene dictaminado por consideraciones económicas, y no hay dos refinerías que sean idénticas en sus operaciones.6 Una refinería puede variar en su configuración; esto dependerá en gran medida de los puntos indicados a continuación. (Elkilani, 2010). Tipo de Productos: En ese caso, el refinado se lleva a cabo mediante el aumento de la relación hidrógeno/hidrocarburo. Esto se puede lograr ya sea por procesos de hidrogenación, tales como hidrotratamiento, hidrocraqueo o por procesos como el craqueo térmico (coquización) y la FCC. Regulación Ambiental: Reglamentos modernos en muchos países exigen un bajo nivel de contaminantes como el azufre. Esto requiere el cambio de6 Gary J. H. & Handwerk G. E., 1980. “Refino del Petróleo Tecnología y Economía”. España: Reverte. http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza 20 severidad o el diseño de unidades de hidroconversión que pueden producir productos de ultra bajo contenido de azufre. Análisis de Crudo y Calidad: El crudo es cada vez más pesado en todo el mundo. Las refinerías existentes, que estaban diseñadas para procesar crudos más ligeros están siendo modificadas para adaptarse al manejo de los crudos pesados. Las nuevas tecnologías son usadas para obtener productos más limpios y ligeros con alimentaciones de menor costo. Las trasformaciones físicas y químicas que experimenta el crudo en una refinería ocurren a través de varios procesos específicos, cada uno de ellos llevados a cabo en una instalación o unidad diferente.7 A continuación se muestra un listado de los principales procesos presentes en una refinería: 1. Procesos de Separación. Planta combinada. Procesamiento y Separación de gases. 2. Procesos de Conversión. Desintegración Catalítica (FCC). Reformado Catalítico. Alquilación. Isomerización. Coquización Retardada. Reducción de Viscosidad (Visbreaking). 3. Procesos Tratamiento. Hidrotratamiento. Hidrodesintegración Catalítica. Hidrodesulfuración. En la Figura 2 se muestra el esquema general que puede tener una refinería: 7 MathPro, 2011. Introducción a la refinación del petróleo y producción de gasolina y diésel con contenido de ultra bajo azufre. Recuperado Octubre 21/2014 de: www.mathproinc.com http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza Figura 2 Esquema General de Refinación. (Peña & Valdés, 2009) Almacenamiento de Crudo D estilación atm osférica D estilación a V acío HDS de Nafta HDS de Queroseno HDS de Diesel Hidrotratadora Reformación Catalítica Isomerización Alquilación Desintegradora catalítica Hydrocracker R esiduo atm osférico Reductora de Viscosidad Coquización Turbosina G asolina Diesel Combustóleo Coque E B E B G C H C D A I Planta de Gas A Gas LPID E G HDS de Naftas E F F Directa Nafta Directa Queroseno Diesel Gasóleo R esiduo de Vacío Gasóleo de Vacío Nafta Directa Dulce a Pool de Naftas Nafta Directa Dulce Nafta Directa Dulce Nafta Reformada De Coquización de Gasóleo FCC H B ut an os -B ut ile no s Nafta de Alquilación Isobutanos Turbosina de Destilación Primaria Diesel de Bajo Azufre Gases Incondensables (Metano y Etano) A B C D Nafta Pesada DulceE Nafta Ligera DulceF Turbosina de HidrocrackerG Nafta AmargaH Gas HúmedoI Abreviaturas R esiduo http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza 22 1.2.1- Procesos de Separación Planta Combinada Las columnas de crudo son las unidades de mayor tamaño dentro de la refinería. Se utilizan para separarlo en fracciones de acuerdo con su punto de ebullición, por lo que cada una de las siguientes unidades de proceso tendrá materias primas que satisfagan sus especificaciones particulares. Se consiguen mayores eficiencias y costos más bajos si la separación del crudo de petróleo tiene lugar en dos etapas; primero fraccionando la totalidad del crudo de petróleo a presión atmosférica; luego alimentando la fracción de residuos con punto de ebullición más alto a un segundo fraccionador operando a alto vacío. (Gary & Handwerk, 1980). Destilación Atmosférica Es una destilación que recibe su nombre al fraccionar el crudo a presión atmosférica (0.3 a 0.5 kg/cm2 manométricos) en sus diferentes cortes o fracciones, el cual se da a través de los diferentes platos de la torre. Los componentes más ligeros son extraídos a través del domo de la columna, posteriormente la fracción de los residuos en el fondo de la columna, con punto de ebullición más alto son enviados a un segundo fraccionador que opera a vacío. Los principales productos de esta operación son: gas húmedo8, naftas, turbosina, queroseno, diésel, gasóleo pesado atmosférico (GOPA). 8 Gas húmedo es una mezcla de hidrocarburos, el cual consta de componentes más pesados que el metano (gasolina), en cantidades tales que permite su proceso comercial. Recuperado Noviembre 26/2014 de: http://www.energia.gob.mx/res/403/Elaboraci%C3%B3n%20de%20Gas.pdf http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 http://www.energia.gob.mx/res/403/Elaboraci%C3%B3n%20de%20Gas.pdf Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza 23 Destilación a Vacío Esta unidad tiene como propósito separar los componentes más pesados, de mayor punto de ebullición con ayuda de un sistema a vacío para evitar la desintegración catalítica debida a las altas temperaturas. El vacío dentro de la torre es mantenido con la ayuda de eyectores de vapor y/o bombas de vacío, los productos obtenidos de esta operación son el gasóleo ligero de vacío (GOLV), gasóleo pesado de vacío (GOPV) y residuo de vacío (RV). Estos últimos son enviados posteriormente a procesos, tales como desintegración o coquización. Procesamiento y Separación de gases Las corrientes de gas de la mayoría de los procesos de refinación contienen metano, etano, propano, butano (principalmente). Estos son colectados y enviados a la Figura 3 Planta Combinada. (Peña y Valdés, 2009) http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza 24 planta de tratamiento de gas. La separación de los gases es mucho más difícil que las separaciones en las unidades de destilación de crudo. Su objetivo es producir gases licuados de petróleo, los cuales sirven como combustible en los diferentes procesos de la refinería.9 La secuencia de procesos incluidos en la planta de gas son los siguientes: Compresión Separación Absorción Desbutanización Despropanización Desisobutanización Absorción esponja “El metano y etano producidos en los diferentes procesos, no se manejan como productos y usualmente no son almacenados, éstos son usados como combustibles por lo que se envían al sistema de combustión de la refinería”. 1.2.2- Procesos de Conversión Desintegración Catalítica (FCC) La desintegración catalítica fluidizada, es el proceso de la refinería utilizado para la conversión de aceites pesados en gasolina y productos más ligeros. (Gary & Handwerk, 1980). Su principal materia prima es el gasóleo vacío, el cual es una mezcla de moléculas aromáticas, nafténicas y parafínicas que ebullen entre (316°C y 566°C). 9 Leffler, W. L., 1979. “Petroleum Refining”. Second ed. Penn Well Books. Oklahoma, USA. http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza 25 La alimentación de la FCC contiene diferentes contaminantes (como azufre, nitrógeno y metales). Dado a que el azufre es un contaminante para el catalizador el cual reduce su efectividad, la alimentación requiere de tratamiento con hidrógeno para eliminarlo antes de que ésta sea enviada a la FCC. Reformación Catalítica El reformado catalítico, es un proceso de mejoramiento el cual procesa diversos flujos de naftas. Además constituye una fuente importante de productos que contienen un alto número de octano que son componentes clave en la producción de gasolina. En este proceso se da la transformación de hidrocarburos C7-C10 con Figura 4 Planta FCC. (Peña y Valdés, 2009) http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza 26 Figura 5 Planta de Reformación Catalítica. (Refino del petróleo) bajo octanaje en compuestos aromáticos e isoparafinas que tienen alto octanaje.10 (Leffler, 1979). El proceso puede ser de tipo semi-regenerativo o de regeneración continua de catalizador. Cabe mencionar que la carga alimentada es previamente tratada en una unidad de hidrotratamiento para eliminar azufre y nitrógeno que actúan como veneno para el catalizador de la reformación. La carga es mezclada con hidrógeno de reciclo producido en el mismo proceso, se eleva la temperatura en un horno por encima de 470°C,para luego ingresar al sistema de reacción que puede estar compuesto de 3 o 4 reactores. En el primer reactor de lecho fijo se producen, principalmente, reacciones que consumen calor (Deshidrogenación) originando un marcado descenso de temperatura (más de 60 °C). Por ello, antes del ingreso a los siguientes reactores la alimentación debe ser nuevamente precalentada.11 10 Octanaje o número de octano es una medida de la calidad y capacidad antidetonante de las gasolinas, para evitar detonaciones y explosiones en las máquinas de combustión interna, de tal manera que se libere o se produzca la máxima cantidad de energía útil. Recuperado Noviembre 28/2014 de: http://www.ref.pemex.com/octanaje/que.htm 11 Refinación de petróleo: PARTE 1 Recuperado Junio 12/2015 de: http://www.fundacionypf.org/publicaciones/Educacion/EDUCACION_FET_Actualizacion_Tecnologic a_3.pdf http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 http://www.ref.pemex.com/octanaje/que.htm Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza 27 Alquilación El proceso de alquilación es un medio importante para aumentar el RON12 de la gasolina. El alquilado es un componente clave utilizado en las mezclas de gasolinas para mantener las especificaciones de volatilidad, debido a su baja presión de vapor y como diluente, su función es bajar la concentración del contenido de benceno, aromáticos, azufre y olefinas en el pool de gasolinas (ver Figura 6). La alquilación es simplemente inversa a la desintegración, ya que se basa en la reacción general de olefinas C3-C4 con isoparafina (provenientes de la FCC y de la coquización retardada), para producir una isoparafina con un peso molecular superior, altamente ramificada y con excelentes características para ser utilizada como combustible. La reacción es promovida por medio de ácido fluorhídrico o, compuestos o mezclas con conteniendo flúor. 12 El Research Octane Number “RON” (Número de Octano de Investigación), se determina efectuando una velocidad de 600 revoluciones por minuto a una temperatura de entrada de aire de 51.7°C. Recuperado Noviembre 28/2015 de: http://www.ref.pemex.com/octanaje/que.htm Figura 6 Planta de Alquilación. (Peña y Valdés, 2009) http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza 28 Figura 7 Planta de Isomerización. (Refino del petróleo, 1980) Isomerización El proceso de isomerización es un proceso en el que las cadenas de parafinas de bajo RON (C6, C5 y C4) son transformadas en cadenas ramificadas del mismo número de carbonos y alto número de octanos en presencia de un catalizador (el cual es una base de Pt-zeolita). (Elikilani, 2010). Una ventaja principal de este proceso es el de separar hexano (C6) antes de entrar en el reformador, evitando así la formación de benceno que produce productos cancerígenos en la combustión con la gasolina. El rendimiento de la isomerización incrementa sí se presentan: Temperaturas altas (121-180°C) favoreciendo con el aumento de la velocidad de reacción. Presiones bajas (alrededor de 1.2 kg/cm2). http://www.google.com/imgres?q=fes+zaragoza&um=1&hl=en&sa=N&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=e-diMumJT4G-3M:&imgrefurl=http://dentistadeayuda.com/fes-zaragoza-cirujano-dentista/&imgurl=http://132.248.60.110:8081/moodle_pruebas/file.php/1/logofesz1_of.jpg&w=304&h=360&ei=aNxHUPbGHMPm2gXC9YGIDw&zoom=1&iact=hc&vpx=1027&vpy=35&dur=1292&hovh=244&hovw=206&tx=142&ty=119&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=139&tbnw=116&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:11,s:0,i:109 http://www.google.com/imgres?q=UNAM&um=1&hl=en&biw=1280&bih=651&tbm=isch&tbnid=yCepZX9_YjR9CM:&imgrefurl=http://medicaluniversitiesaf.blogspot.com/2010/10/unam-national-autonomous-university-of.html&imgurl=http://2.bp.blogspot.com/_o0ABzxArMjg/TK3sasljYII/AAAAAAAAAAc/FGI2viG3inE/s1600/533px-Escudo-UNAM-escalable.svg.png&w=533&h=599&ei=l9xHUNqbNIqQ2QXE3oCoDA&zoom=1&iact=hc&vpx=906&vpy=163&dur=2238&hovh=238&hovw=212&tx=141&ty=145&sig=112638978836314615487&page=1&tbnh=138&tbnw=123&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:4,s:0,i:150 Planeación de la Ingeniería Básica e Ingeniería FEED (Front-End Engineering Design) para una planta Hidrodesulfuradora de Naftas de Coquización INGENIERÍA QUÍMICA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MEXICO Facultad de Estudios Superiores Zaragoza 29 Figura 8 Planta de Coquización Retardada. (Peña y Valdés) Coquización Retardada La coquización es proceso de conversión térmica, no catalítico que descompone el aceite residual (el residuo más pesado que resulta de la destilación del crudo), en un rango de intermedios más livianos para continuar su procesamiento. (π MAthPro, 2011). El proceso se basa en la desintegración térmica del residuo de vacío y el aceite decantado proveniente de la planta FCC; los cuales son mezclados con vapor y posteriormente calentados antes de entrar al tambor de coque, donde la fase líquida es arrastrada y desintegrada térmicamente (ver Figura 8). Los vapores salen por la parte superior del tambor y son enviados al fondo de una torre donde se separan en productos con mayor valor económico, tales como butano – butileno, nafta de coquización, gasóleo pesado, gasóleo ligero y coque (principal producto de esta operación). Cabe mencionar que los productos líquidos de la coquización son muy inestables por su alto contenido de contaminantes (como azufre, nitrógeno y dienos), además son muy olefínicos por lo que deben ser tratados posteriormente para eliminar dichos contaminantes.
Compartir