Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
UNIVERSISDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUÍMICA ESQUEMA PARA LA PRODUCCION DE PETROQUIMICOS SECUNDARIOS EN MEXICO MEDIANTE TECNOLOGIAS ALTERNATIVAS. T E S I S QUE PARA OBTENER EL TITULO DE : I N G E N I E R O Q U I M I C O P R E S E N T A : EDGAR AMARO RONCES MÉXICO, D.F. 2008 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. JURADO ASIGNADO: PRESIDENTE: PROF. ALEJANDRO ANAYA DURAND VOCAL: PROF. JOSÉ ANTONIO ORTIZ RAMÍREZ SECRETARIO: PROF. AGUSTÍN TEXTA MENA 1ER. SUPLENTE: PROF. ALEJANDRO VILLALOBOS HIRIART 2 DO. SUPLENTE: PROF. JORGE LUIS AGUILAR GONZÁLEZ SITIO DONDE SE DESARROLLO EL TEMA: FACULTAD DE QUÍMICA, UNAM. ASESOR DEL TEMA: M. EN I. ALEJANDRO ANAYA DURAND SUSTENTANTE: EDGAR AMARO RONCES A mi querida Facultad por todo lo que me ha dado… PRODUCCIÓN DE PETROQUÍMICOS MEDIANTE TECNOLOGÍAS ALTERNATIVAS 1 CONTENIDO Introducción. Planteamiento del problema e hipótesis. 3 Capítulo 1. Antecedentes. Desarrollo de la industria petroquímica mexicana. 6 Estructura actual de la industria petroquímica mexicana. 16 Participación de la iniciativa privada en la producción de petroquímicos 36 Entrono económico de la industria petroquímica. 37 Factores que afectan la industria petroquímica en México. Mercado del petróleo y sus derivados. 40 Mercado del gas natural. 42 Capítulo 2. Análisis de las variables con mayor impacto en la producción de petroquímicos secundarios. Materias Primas 48 Integración con el Sector Refinación. 52 Mercados de petroquímicos secundarios básicos. Olefinas. 57 Aromáticos. 73 Derivados del gas de síntesis. 89 Capítulo 3. Descripción del esquema de reestructuración para la producción de petroquímicos secundarios. Descripción de la propuesta. 96 Inversión y Costos de Operación. 102 Gasificación. 105 Producción de Metanol 106 Obtención de Olefinas a partir de Metanol 107 Obtención de etileno mediante crackeo de naftas. 108 Capítulo 4. Conclusiones y Recomendaciones. 116 PRODUCCIÓN DE PETROQUÍMICOS MEDIANTE TECNOLOGÍAS ALTERNATIVAS 2 INTRODUCCIÓN. INTRODUCCIÓN 3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA E HIPOTESIS. La industria petroquímica esta integrada por un conjunto de plantas que mediante distintos procesos se encargan de convertir ciertas fracciones del petróleo en una gran variedad de productos químicos con aplicaciones finales en prácticamente todas las áreas de actividad económica. Este sector industrial nace como respuesta a la sobredemanda de diferentes productos que mucho tiempo atrás se obtenían directamente de forma natural; el crecimiento acelerado de muchos otros sectores industriales requerirían volúmenes de producción superiores a los que se podían obtener por medio de recursos naturales. Así el auge petrolero en distintas regiones del mundo propició que este insumo se convirtiera en una fuente atractiva de diversas materias primas. La industria petroquímica mexicana nace en la segunda mitad del siglo pasado en respuesta a la necesidad de generar varios de estos insumos que en su mayoría eran importados pero durante la década de los 40´s experimentaron un déficit a causa del desarrollo de la Segunda Guerra Mundial, dando así lugar al crecimiento de este sector industrial nuestro país. Desde su inicio con la construcción de la primer planta de dodecilbenceno en 1959 hasta la fecha la industria petroquímica en México ha sufrido una serie de transformaciones, las cuales desafortunadamente no siempre han respondido a las necesidades de los consumidores nacionales, lo cual se debe principalmente a una falta planeación adecuada que contemple la movilidad natural de los mercados nacionales e internacionales y que aproveche de la mejor manera posible los desarrollos tecnológicos en materia de procesos de producción. Esta situación ha obligado a establecer una dependencia tanto tecnológica como mercantil con la industria petroquímica exterior principalmente la que se desarrolla en la Costa (americana) del Golfo de México. Este trabajo tiene por objetivo plantear un esquema para la producción de petroquímicos secundarios capaz responder a los cambios naturales de los INTRODUCCIÓN 4 diferentes mercados. La hipótesis de partida para el desarrollo de dicho esquema es la siguiente: Si un esquema contempla: • Volatilidad en los precios de materias primas así como su disponibilidad. • Impacto de los precios de productos. • Integración hacia sectores con materias primas en común. entonces será capaz de generar productos de manera flexible maximizando la utilidad neta en la producción de los siguientes eslabones de las diferentes cadenas de producción. Para validar esta hipótesis se plantearán distintos argumentos basados tanto en aspectos tecnológicos como económicos y de mercado. PRODUCCIÓN DE PETROQUÍMICOS MEDIANTE TECNOLOGÍAS ALTERNATIVAS 5 1 ANTECEDENTES. ANTECEDENTES 6 DESARROLLO DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA MEXICANA. A mediados del siglo XX, la empresa paraestatal encargada de extraer y refinar el petróleo en nuestro país, Petróleos Mexicanos (PEMEX) atravesaba una etapa de desarrollo en la que comenzaría a visualizar el potencial que tendría el petróleo no solamente como energético si no adicionalmente como generador de las materias primas que la industria química requería; es así como se comenzaría a entrever el nacimiento de la industria petroquímica en México. Su papel fue estratégico dado que existía un déficit en el abastecimiento de dichos materiales lo cual aunado a su alto costo encarecía y complicaba la generación de productos de mayor valor agregado. De esta manera la paraestatal comenzó a trazar un plan para la construcción de nuevas plantas que generarían diferentes materias primas industriales básicas las cuales vendrían a satisfacer necesidades estratégicas en dicho sector, la lista comprendía productos como amoniaco, benceno, tolueno, xilenos, etilbenceno, estireno, butadieno, etileno, cloruro de etilo, dodecilbenceno entre otros. La primer planta concluida fue la de dodecilbenceno, que entró en operación en el año de 1959 dentro de la Refinería 18 de Marzo ubicada en ese entonces en Azcapotzalco en la Cd. De México. Con la puesta en marcha de esta planta se comenzaría a vislumbrar la tendencia tecnológica en México para la producción de petroquímicos, esto fue porque en un principio las compañías extranjeras se negaron a transferir la tecnología necesaria para el diseño de esta planta, lo cual no representó ningún obstáculo para la paraestatal puesto que el proceso de producción de dodecilbenceno era muy similar al de “alquilación” utilizado para generar gasolinas de alto octanaje, el cual erabien conocido por los ingenieros de PEMEX; así al entrar en operación esta primer planta cambió la posición que mantenían estas compañías y comenzaron a aceptar la apertura para la transferencia de su tecnología para los siguientes proyectos en México; lo cual creó en nuestro país la mala costumbre de comprar tecnología en lugar de generarla. La década de los sesenta sería la etapa de consolidación para la recién nacida Industria petroquímica, pues al generar productos de importancia para el ANTECEDENTES 7 crecimiento de la industria química nacional se lograría sustituir un volumen significativo de importaciones; un ejemplo es la construcción en Cd. Madero de la planta de tetrámero de propileno, materia prima para la elaboración de dodecilbenceno, con la cual se reemplazo la importación de este insumo. Desde entonces y hasta ahora, la producción de amoniaco ha sido de particular importancia debido a que desde la década de los 30´s los insecticidas y fertilizantes empleados en la agricultura eran elaborados a base de este producto. Por tal razón se planeó la construcción de diversas plantas distribuidas a lo largo de todo el país con el fin de satisfacer su demanda. En un principio se pensaba construir tres plantas ubicadas en Minatitlán, Salamanca y Nogales; la planta de Minatitlán entró en operación en 1961 y adjunto a su desarrollo se autorizó la formación de la empresa Fertilizantes del Istmo, de la cual PEMEX contaría con el 20 % de las acciones. A la brevedad, dicha empresa construyó plantas de ácido nítrico y nitrato de amonio integrando así un complejo industrial que representaría uno de los más grandes y modernos del mundo en cuanto a la producción de fertilizantes. En Salamanca la planta de amoniaco se construyó en las cercanías de la Refinería Antonio M. Amor y entro en operación a mediados de 1962, utilizando como materia prima el gas natural proveniente de Cd. Pemex transportado por el gasoducto Pemex-México- Salamanca. Desafortunadamente la planta de Nogales no se pudo llevar acabo debido a falta de presupuesto, pero en su lugar comenzó la construcción de otra en Camargo también en 1962. En este mismo año se instalaría un planta más en Cosoleacaque, Veracruz la cual en un principio satisfacería la demanda los productores locales de fertilizantes pero en los siguientes años esta ciudad llegaría a convertirse en un punto muy importante para el desarrollo de este producto. Debido a que en este etapa PEMEX no contaba con suficientes recursos financieros y el desarrollo de esta nueva industria era ya imprescindible, en el mes de junio de 1963 la Secretaría de Hacienda de México y el Ministerio de Finanzas y Asuntos Económicos de Francia firmaron un protocolo financiero por medio del cual México obtenía un crédito que sería utilizado en su mayoría para impulsar a la industria petroquímica. El desarrollo no se limitó únicamente a la empresa ANTECEDENTES 8 paraestatal, entre 1963 y 1965 compañías como Industrias Derivadas del Etileno, Síntesis Orgánicas, Industria Nacional Químico-Farmacéutica recibieron apoyos económicos derivados de este protocolo para adquirir el equipo y las tecnologías que requerirían en el desarrollo de sus plantas. Para 1965 PEMEX utilizó la última parte del crédito que restaba de este protocolo y adicionalmente se dio a la tarea de conseguir más financiamientos en Inglaterra, Alemania, Japón y Estados Unidos los cuales tendrían por objetivo desarrollar proyectos dentro de la petroquímica básica y así mismo se emplearían para construir la infraestructura necesaria para su desarrollo como, ductos, ferrocarriles, y compra de buques para el transporte de materias primas y productos de estas plantas. El desarrollo de la Industria petroquímica por parte del sector privado no se quedó atrás, pero durante esta década la producción de la paraestatal superaría en gran cantidad la de las compañías particulares debido a que estas generaban productos más específicos y aunque una de estas empresas (Industria Nacional Químico-Farmacéutica) proyectó la construcción de una planta de metanol, una materia prima con mayor demanda, tiempo después esta paso a ser parte de PEMEX. Diversas empresas privadas contribuyeron al desarrollo de la Industria petroquímica; Química General puso en marcha en la Cd. de Celaya una planta de acetato de vinilo y otra de ácido acético, a Derivados Microquímicos se le autorizó instalar en el Estado de México una planta de ácido monocloroacético materia prima para la carboximetilcelulosa, Poliquímia comenzó la elaboración de ácido 2, 4, diclorofenoxiacético y pentaclorofenol utilizados en la fabricación de herbicidas y fungicidas, sus instalaciones se localizaron en Xalostoc, Estado de México; en Mexicali, Química Orgánica Mexicana instaló una planta destinada a producir nitrobenceno y pentacloronitrobenceno materiales que constituyen las materias primas para la elaboración de colorantes, Negromex construyó una planta de Negro de Humo ubicándola en Cd. Madero junto con una planta de hule sintético la cual se construyó mediante un convenio entre Plymer Corporation de Canadá y PEMEX conservando la empresa mexicana el 51% de las acciones. ANTECEDENTES 9 Para el año de 1964 se crea en Petróleos Mexicanos la Gerencia de Petroquímica teniendo por objetivo planear el desarrollo de este sector industrial, una de las estrategias propuestas por este organismo consistió en optimizar el aprovechamiento del etano contenido en el gas natural para lo cual se decidió construir el primer complejo petroquímico constituido como tal, Pajaritos; este complejo tendría por objetivo desarrollar la cadena de producción del etileno hacia los derivados clorados principalmente el monómero de cloruro de vinilo así mismo se encargaría de generar las materias primas para la elaboración del tetraetilo de plomo utilizado en ese entonces como oxigenante en las gasolinas. Las primeras plantas de este complejo entraron en operación en el año de 1967. Como parte de las inversiones dentro de la Refinería Gral. Lázaro Cárdenas localizada en Minatitlán para el año de 1965 entra en operación una planta reformadora de naftas la cual tendría por objetivo producir una mezcla rica en aromáticos a partir de nafta procedente de la planta hidrodesulfurizadora localizada dentro de la misma refinería, esta mezcla de aromáticos estaría compuesta principalmente por benceno tolueno y xilenos por lo que la generación de productos que los requerían como materia prima se volvió más atractiva al no tener que importarlos, es así como dentro de esta misma refinería se instalaron plantas de etilbenceno y ciclohexano, y en la Refinería de Cd. Madero se instaló una segunda planta de dodecilbenceno y una de estireno. Considerando que la producción de etano y etileno de Pajaritos no sería suficiente para garantizar el suministro a las empresas que los requerirían como materias primas, se decidió integrar en otra zona del país distintas empresas que se desarrollaran de manera conjunta para hacer más eficiente este abasto por lo que se comenzó a formar un combinado industrial en Reynosa. Es así como para el año de 1966 dentro del Centro Procesador de Gas de Reynosa entrarían en operación dos plantas petroquímicas que tendrían por objetivo aprovechar el etano contenido en el gas natural para generar etileno y polietileno de baja densidad (PEBD), las plantas aún no instaladas se encontraban localizadas en la Refinería 18 de marzo de donde fueron trasladadas hasta el norte del país. Originalmente la planta de PEBD sería construida en conjunto entre Poly-Rey, Celulosa & derivados, la firma Simon Crows LTD y PEMEX, pero al final la ANTECEDENTES 10 paraestatal termino por manejarla en su totalidad. Por otra parte para aprovechar las materias primas generadas en el lugar se creóla sociedad Derivados de Etilo de la cual PEMEX tendría el 50%, esta empresa se encargaría de generar óxido de etileno. Ya finalizando la década en el año de 1967 entra en operación la planta de amoniaco de Camargo la cual tenía por objetivo abastecer de materias primas a las industrias de fertilizantes en el norte del país, y en Salamanca se incremento la capacidad de producción de este insumo; mientras que en la Refinería de Minatitlán como subproducto en la planta de desintegración catalítica se comenzó a generar propileno. Para el año de 1968 se comienza a integrar como tal el Complejo Petroquímico Cosoleacaque, reemplazando la planta de amoniaco existente por una de mayor capacidad, adicionalmente se construyeron edificios administrativos, talleres, laboratorios, unidades de servicios auxiliares y un amonioducto hacia Coatzacoalcos. En 1969 se pone en marcha en Salamanca una planta de alcohol isopropílico producto que se utilizaría como materia prima para la elaboración de diferentes especialidades como solventes y tensoactivos. Siguiendo con la política de sustitución de importaciones, en el año de 1971 se construye una nueva planta de PEBD en Escolín y una de acrilonitrilo en Cosoleacaque siendo la primera en su tipo en toda América Latina. Un año después en San Martín Texmelucan se instalaría una planta destinada a generar diferentes especialidades químicas como inhibidores de corrosión, aditivos, desemulsificantes, entre otros productos. En Cd. Madero se pone en operación una planta de butadieno, mientras que en el Complejo Petroquímico Pajaritos se continuaría incrementando la capacidad de producción con la construcción de plantas para producir etileno, dicloroetano, y cloruro de vinilo. En 1973 se instala una planta de isomerización y cristalización de paraxileno en Cosoleacaque, un año después en el mismo lugar entra en operación una planta más de amoniaco, a la cual se sumaron dos plantas más en Salamanca y Minatitlán que se empezaron a construir al siguiente año. ANTECEDENTES 11 Si bien durante la década de los setentas se mantuvo el crecimiento de la Industria petroquímica por parte de la paraestatal, fue mayor el del sector privado debido a que los recursos de PEMEX estuvieron orientados a la extracción del crudo de los yacimientos recién descubiertos en el país debido a que en esta etapa el objetivo principal de la empresa petrolera sería lograr la autosuficiencia en cuanto a hidrocarburos, e inclusive la exportación de los mismos; este objetivo se cumpliría en el mes de septiembre de 1974 cuando 2 embarcaciones partirían del puerto de Pajaritos con 350 mil barriles de petróleo crudo para las empresas Joe Oil, Charter Oil y Dow Chemical en Estado Unidos, a partir de ese momento se estimaba que PEMEX estaba en condiciones de exportar cerca de 39 mil barriles diarios de crudo. Con este panorama para finales de los setenta se incrementaron las inversiones tanto en el sector público como en le privado así para el año de 1977 entra en operación otra planta de amoniaco en Cosoleacaque y un año después la segunda de Salamanca con lo que se aseguraba el abastecimiento eficiente y oportuno de esta materia prima para los fertilizantes sólidos y líquidos que se producían y distribuían en toda la región beneficiando a los sectores agrícola y ganadero del Bajío. En este mismo año se construyó también una nueva planta de etileno y otra de polietileno de alta densidad (PEAD) en Escolín las cuales junto con la planta de PEBD integrarían un Complejo Petroquímico más para la paraestatal. Así mismo entro en operación una planta en Tula que tendría como objetivo aprovechar el propileno que generaría la nueva Refinería Miguel Hidalgo para la elaboración de acrilonitrilo, y en San Martín Texmelucan entra en operación una segunda planta de metanol, la cual incrementaría en gran manera la capacidad de producción de este insumo suprimiendo sus importaciones. Pero el proyecto más ambicioso en esta etapa sería la construcción del nuevo Complejo Petroquímico Cangrejera en Coatzacoalcos. Con este proyecto se tendría la finalidad de alcanzar la autosuficiencia en la producción de petroquímicos básicos y evitar así la fuga de divisas al exterior. ANTECEDENTES 12 La puesta en marcha de este complejo comenzaría en el año de 1980 y para 1984 ya estaban operando prácticamente todas las plantas que lo integrarían las cuales eran de escala mundial como la de etileno de 500 MTA (mil toneladas anuales), lo cual además de sustituir importaciones tenía por objetivo fomentar las exportaciones de petroquímicos. En este periodo (principios de la década de los ochenta) se amplia nuevamente la capacidad de producción en Pajaritos, la planta no. I de amoniaco en Cosoleacaque se modificó para producir únicamente hidrógeno y se construyen dos plantas más de amoniaco en este Complejo. Pero a pesar de la implementación de mejoras en las tecnologías de proceso y de la ampliación de capacidad de producción de diversos petroquímicos, la demanda interna de materias primas no había podido ser cubierta por lo que muchos productos se siguieron importando. Adicionalmente los costos de producción no eran controlados de manera eficiente, y no se consideraba prioritario este aspecto debido a que la contabilidad de PEMEX se llevaba en conjunto con las demás áreas, lo cual reflejaba deficiencias en la rentabilidad de este sector para la paraestatal. A esto se sumaron factores como la disminución del precio de los energéticos a nivel mundial y a la crisis económica por la que pasaría México a mediados de los ochenta provocando un estancamiento en el mercado de petroquímicos en el país, y generando desconfianza en los inversionistas. Durante esta etapa la iniciativa privada se vio en la necesidad de importar materias primas para compensar el déficit en el mercado nacional, con lo cual pudo duplicar su capacidad de producción, manteniendo así un buen ritmo en su crecimiento el cual había comenzado desde la década anterior. Debido a la gran demanda por parte del sector privado PEMEX hizo grandes esfuerzos por invertir para continuar con el crecimiento de la producción de materias primas básicas. Así para finales de los ochenta se planearon ampliaciones en San Martín Texmelucan y se puso en marcha un proyecto para la construcción de otro Complejo Petroquímico, Morelos. Este tendría por objetivo ANTECEDENTES 13 impulsar el desarrollo del sector al proporcionar las materias primas para la elaboración de fibras y resinas sintéticas, elastómeros, solventes y colorantes. Pero aún así el crecimiento de la paraestatal no fue tan dinámico como en años anteriores. La construcción del complejo como tal termino en el año de 1991, aunque en 1994 dentro del mismo complejo se puso en marcha una planta de propileno de la cual solamente opera la sección de purificación debido a los altos costos de operación y a la falta de suministro de propano. Para 1992 PEMEX se reestructuró creando 4 organismos subsidiarios según sus principales líneas de negocios: PEMEX-Exploración y Producción (PEP) PEMEX-Gas y Petroquímica Básica (PGPB) PEMEX-Refinación (PR) PEMEX-Petroquímica (PPQ) PEMEX Petroquímica se constituyó con la misión de producir, almacenar, comercializar y distribuir los derivados de la industria petroquímica a fin de maximizar su valor económica a largo plazo y fortalecer a la industria petrolera integrada. Para la producción almacenamiento y distribución de sus productos PPQ contaría en ese momento con la siguiente infraestructura: 60 plantas de proceso distribuidas en 10 Complejos Petroquímicos (CPQ´s). 14 terminales de almacenamiento. 1 terminal de marítima. 1 centro embarcador. todos ellos distribuidos a lo largo del país en las ciudades de Coatzacoalcos, Cosoleacaque, Poza Rica, Salamanca,Camargo, Reynosa, San Martín Texmelucan y Tula. ANTECEDENTES 14 En los siguientes años la inversión tanto pública como privada se vería estancada y la nueva filial tendría que darse a la tarea de atraer nuevos inversiones para reactivar el crecimiento del sector petroquímico en el país, entre las estrategias implementadas estuvo un acuerdo realizado en 1992 para lograr la desincorporación de 19 plantas de petroquímica secundaria propiedad de PPQ, para 1995 se establecieron los lineamientos para llevar acabo dicha operación y en noviembre de ese mismo año se hizo pública la convocatoria para participar en una licitación pública internacional que tendría por objeto la enajenación de diversos activos propiedad de PPQ, los cuales consistían en las 5 plantas de amoniaco, la planta de hidrógeno y la planta de paraxileno del Complejo Petroquímico Cosoleacaque. A raíz de la publicación de esta convocatoria surgieron diversos comentarios acerca de los aspectos jurídicos de la desincorporación de activos, por lo que en el mes de octubre de 1996 se acordó cancelar el proceso de licitación. Así mismo se reestructuro la estrategia para el desarrollo de la Industria petroquímica, la nueva estrategia comprendería tres etapas, en la primera se formularon reformas a la Ley Reglamentaria del Artículo 27 Constitucional en el Ramo Petrolero, reclasificando los productos petroquímicos básicos, y eliminando así el denominado “permiso petroquímico”; la segunda etapa consistió en la conformación de 10 empresas filiales dentro de PPQ, dichas empresas se constituirían a partir de los diferentes centros de trabajo en operación. Así, a partir de enero de 1997 inició la integración de estas quedando incorporadas de la siguiente manera: Petroquímica Cosoleacaque, S.A de C.V. Petroquímica Escolín, S.A de C.V. Petroquímica Tula, S.A de C.V. Petroquímica Camargo, S.A de C.V. Petroquímica Cangrejera, S.A de C.V. ANTECEDENTES 15 Petroquímica Morelos, S.A de C.V. Petroquímica Pajaritos, S.A de C.V. Petroquímica Independencia, S.A de C.V. Petroquímica Reynosa, S.A de C.V. Petroquímica Salamanca, S.A de C.V. La última etapa consistió en la colocación de hasta el 49% del capital social de las filiales entre los particulares. Esta nueva estrategia tendría por objetivo promover inversiones por parte del sector particular para la generación de productos petroquímicos que representan materias primas fundamentales en el desarrollo de toda esta industria. Esto se reflejó en el Programa de Desarrollo de la Industria petroquímica Mexicana 1997- 2000, en el cual se establecen los lineamientos para promover el desarrollo de la misma y se identifica una cartera de proyectos estratégicos que serían necesarios para satisfacer el mercado nacional de productos petroquímicos para el año 2000. Sin embargo muy pocos proyectos de los propuestos en esta etapa fueron llevados acabo, manteniendo así gran parte de los activos de PEMEX en obsolescencia pues desde la construcción de los complejos Cangrejera y Morelos muy pocas plantas habían sido actualizadas y los costos de operación de gran parte de ellas hacían su operación incosteable. Con la volatilidad experimentada en los precios del gas natural a principios del nuevo siglo muchas de las plantas de amoniaco fueron sacadas de operación, temporal y definitivamente lo mismo sucedió con parte de la producción de metanol pues las importaciones de Brasil resultaban más rentables que el consumo de la producción domestica. Con este panorama la paraestatal da a conocer de manera pública la intención de coparticipar con la iniciativa privada para la restructuración de la producción de petroquímicos secundarios dicha estrategia se conocería como Proyecto Fénix e incluiría la participación de los principales consumidores de olefinas en México ANTECEDENTES 16 (IDESA e Indelpro) y contemplaba también una alianza con Nova Chemicals el mayor productor de olefinas en Canadá a quienes se les incluiría como socios tecnológicos y comerciales. El proyecto comprendía dos etapas y se consideraron dos ciudades para su construcción Coatzacoalcos y Altamira. Una primer etapa contemplaba la construcción de un cracker nuevo para la generación de olefinas y la segunda un complejo para la producción de aromáticos. Después de varios análisis y múltiples sesiones de negociación se argumentó que no se pudo acordar una formula adecuada para la compra de la materia prima que serían básicamente naftas y el megaproyecto hoy en día no ha podido ver la luz. Sin embargo como producto de los diferentes análisis realizados PEMEX realizó algunas modificaciones a su plantas tal es el caso de los crackers de etileno de Morelos y Cangrejera y otras plantas de productos posteriores como Polietileno, Oxido de Etileno y Etilbenceno-Estireno. ESTRUCTURA ACTUAL DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA MEXICANA. En México se han desarrollado 4 cadenas principalmente: • Cadena del gas natural (metanol y amoniaco). Durante mucho tiempo los precios del gas natural lo hicieron un insumo atractivo para la generación de amoniaco y metanol, estos productos son de particular importancia al dar origen a diferentes subramas productivas. Por el lado del amoniaco se generan principalmente fertilizantes mientras que el metanol da origen a oxigenantes de gasolinas, fibras y otras especialidades en menor cantidad. • Cadena del etileno. Es la principal cadena de la industria petroquímica, en México todas las plantas están diseñadas para procesar etano como alimentación por lo que no se obtienen muchos subproductos adicionales al etileno pero aún así este tiene una gran participación al generar diferentes subramas productivas que ANTECEDENTES 17 terminan en la elaboración de diferentes fibras, resinas y una gran variedad de especialidades. • Cadena del propileno. Es otra cadena de particular importancia para la industria química por la cantidad de productos que se derivan a partir del propileno tales como alcohol isopropílico, acrilonitrilo, cumeno, óxido de propileno y dodecilbenceno, los cuales tienen aplicaciones diversas al generar a su vez otras especialidades. La capacidad de producción de esta olefina es menor a la del etileno ya que el propileno proviene solamente de las plantas de desintegración catalítica fluida (FCC) de PEMEX-Refinación. • Cadena de los aromáticos Esta cadena comienza con naftas provenientes del fraccionamiento del petróleo, las cuales son convertidas en una mezcla integrada principalmente de benceno, tolueno, y xilenos los cuales producen directamente derivados aromáticos que dan origen a una gran variedad de especialidades químicas. En México las materias primas para cada una de las cadenas así como los primeros eslabones de las mismas son producidas por PEMEX, su participación se extiende hasta la producción de productos secundarios y algunas especialidades. El resto son generados por la iniciativa privada y ya muchos de estos productos terminales son considerados como parte de la Industria Química, más que petroquímicos. En la actualidad toda la capacidad instalada de la empresa en cuanto a petroquímicos se encuentra distribuida a lo largo de los 8 Centros Productivos administrados por la filial PEMEX-Petroquímica. Cada uno de estos complejos esta orientado hacia distintas ramas de producción, en la figura 2-1 se muestra la distribución de productos petroquímicos generados dentro de los diferentes centros de trabajo. ANTECEDENTES 18 Figura 2-1. Principales líneas de producción de PEMEX-Petroquímica. PETROQUÍMICA COSOLEACAQUE. En Cosoleacaque se cuenta con un Complejo Petroquímico destinado a la producción de amoniaco y constituye uno de los más grandes centros productores de este insumo inclusive a nivel mundial, en el se concentraun alto procentaje de la capacidad instalada de este producto. Se localiza en la región sureste del país, próximo a la ciudad de Minatitlán, a 27 km del puerto de Coatzacoalcos, ocupando una superficie de 103 hectáreas. Si bien, como se menciono en la sección anterior, la primer planta de amoniaco instalada en Cosoleacaque entró en operación en 1962 la integración del Complejo se llevó acabo hasta 1968 cuando se reemplazó dicha planta por la Planta Amoniaco II la cual tendría una capacidad de producción de 300 MTA y en forma sucesiva en el transcurso de los siguientes años iniciaron operaciones otras 5 plantas con lo que este complejo llego a convertirse en uno de los mayores centros productores de amoniaco del orbe con una capacidad instalada total superior a las 2000 MTA. Adicionalmente a la producción del amoniaco, el complejo contaba con una planta de acrilonitrilo (actualmente fuera de operación), y una planta de isomerización y cristalización de paraxileno. La planta de acrilonitrilo se inauguró Gas natural Propileno Etano Nafta Amoniaco Acrilonitrilo Metanol Polipropileno Derivados de etileno (Incluyendo polietileno) Aromáticos Derivados clorados (Monómero de Cloruro de Vinilo) Polietileno Cosoleacaque Camargo Independencia Tula Morelos Pajaritos Escolín Cangrejera ANTECEDENTES 19 en 1971 y además del acrilonitrilo se obtienen como subproductos ácido cianhídrico y sulfato de amonio. La planta de paraxileno empezó a operar en 1973 y emplea como materia prima una mezcla de xilenos proveniente de la Refinería de Minatitlán. En la tabla 2.1 se muestran las plantas que integran al complejo especificando su capacidades de diseño y enlistando las compañías que las diseñaron y construyeron. Planta Capacidad de Diseño Producción 2008 Amoniaco I 60 MTA* --- Amoniaco II 300 MTA --- Amoniaco III 300 MTA 360 MTA Amoniaco IV 450 MTA 535 MTA Amoniaco V 450 MTA 535 MTA Amoniaco VI 450 MTA 535 MTA Amoniaco VII 450 MTA 535 MTA Hidrógeno 20 MTA --- Acrilonitrilo# 25 MTA --- Paraxileno 40 MTA --- Tabla 2-1. Plantas del Complejo Petroquímico Cosoleacaque. Este complejo suministra la materia prima que demanda la mayoría de las empresas fertilizantes nitrogenados del país, abastece el producto que se emplea como fertilizante de aplicación directa y dispone además, de excedentes para concurrir en el mercado mundial. A raíz del cierre de la empresa Agronitrogenados, la producción del complejo tuvo que ser disminuida y la Planta Amoniaco III junto con la de Hidrógeno salieron de operación. Desde entonces las cuatro plantas de amoniaco restantes han operado de manera irregular debido fundamentalmente a la inestabilidad de los mercados. Posteriormente en 1996, la Planta de Paraxileno sale de operación. ANTECEDENTES 20 Con todas estas modificaciones, la configuración actual del complejo ha quedado estructurada como se indica en la figura 2-2. Para la generación de hidrógeno y amoniaco el complejo utiliza como materia prima el gas natural proveniente de la Zona Sureste, tanto del área Mesozoica de Chiapas-Tabasco, como de la Sonda de Campeche, a través del sistema de gasoductos existentes en la región. Figura 2-3. Configuración Actual de la Unidad Petroquímica Camargo. Aire Mezcla de xilenos Amoniaco Bióxido de carbono Hidrógeno Paraxileno Gas natural Vapor Gas natural Vapor Hidrógeno del CPQ Cangrejera PLANTA DE PARAXILENO 40 MTA PLANTA DE HIDRÓGENO (ANTES AMONIACO NO. I) 20 MTA PLANTA DE AMONIACO NO. VI 450 MTA PLANTA DE AMONIACO NO. VII 450 MTA PLANTA DE AMONIACO NO. V 450 MTA PLANTA DE AMONIACO NO. IV 450 MTA PLANTA DE AMONIACO NO. III 300 MTA PLANTA DE AMONIACO NO. II 330 MTA Acrilonitrilo Propileno Amoniaco Aire PLANTA DE ACRILONITRILO 25 MTA Plantas fuera de operación Línea actualmente sin flujo ANTECEDENTES 21 PETROQUÍMICA CAMARGO. Esta filial cuenta con la Unidad Petroquímica localizada en el Estado de Chihuahua a 4 km. al sur de la ciudad de Camargo sobre el km. 106 de la carretera Panamericana en una superficie de 145 hectáreas. En los alrededores se cuenta con vías de comunicación como el Ferrocarril Central México-Cd. Juárez y las carreteras Panamericana y Camargo-Ojinaga. La unidad esta diseñada para satisfacer la demanda de amoniaco para las empresas fertilizantes de la Zona Norte de la República Mexicana. Se cuenta únicamente con una planta de amoniaco que adicionalmente puede generar bióxido de carbono como subproducto. Esta planta entró en operación desde el año de 1967 y desde entonces abastecía de insumos para la generación de urea, nitrato y sulfato de amonio siendo sus principales clientes Fertirey y Ferquimex. Así mismo provee de amoniaco para aplicación directa en el campo y en menor cantidad para otras aplicaciones industriales. La materia prima principal para la operación es el gas natural suministrado por la red de Reynosa- Chihuahua. Su capacidad de diseño era de 135 MTA. A principios de 1999 la Planta de Amoniaco suspendió su producción debido al cierre de las compañías que demandaban sus productos. La obsolescencia de la tecnología utilizada en la planta y las difíciles condiciones de mercado disminuyen la posibilidad de encontrar una alternativa viable para la subsistencia de este centro productor. La configuración de la unidad se muestra en la siguiente figura. Figura 2-3. Configuración Actual de la Unidad Petroquímica Camargo. ANTECEDENTES 22 PETROQUÍMICA INDEPENDENCIA. El centro productor de esta filial es el Complejo Petroquímico Independencia, este se encuentra ubicado a la altura del kilómetro 94.2 de la autopista México- Puebla, en el poblado de Santa María Moyotzingo, perteneciente al Municipio de San Martín Texmelucan, Estado de México. El área total ocupada por el complejo es de 106 hectáreas. Es en 1969 cuando entra en operación la primera planta en San Martín Texmelucan. Posteriormente con el objetivo de sustituir las importaciones de diversas especialidades químicas en 1972 se instaló una planta que generaría productos como inhibidores de corrosión, desemulsificantes, aditivos entre otros agentes químicos de uso general en las refinerías y plantas petroquímicas; así mismo para satisfacer la demanda interna de metanol en 1978 entra en operación una segunda planta que generaría este producto. A principios de los 80´s inicia una nueva etapa de expansión para el complejo con la construcción de la Planta de Alquiltolbeno y la de Tetrámero de Propileno las cuales entraron en operación en 1985 y 1986 respectivamente. La última planta construida dentro del complejo es la de acrilonitrilo que comenzó a operar en 1989. En la tabla 2-3 se presenta la información de estas plantas. Planta Capacidad de Diseño* Producción 2008 Metanol I 90 TPD --- Metanol II 600 TPD --- Especialidades petroquímicas 13 TPD 11 MTA Acrilonitrilo 50 MTA --- Tabla 2-3. Capacidad de diseño de las plantas del Complejo Petroquímico Independencia. ANTECEDENTES 23 Desde 1996 la planta de Alquiltolbeno salió de operación y actualmente es utilizada para la guarda y manejo de combustibles, así como para la purificación de fases para PEMEX-Refinación. Así mismo debido a un déficit en el suministro de propileno la Planta de Tetrámero de Propileno es alimentada con una mezcla de butano/butileno con lo que se produce también un polímero petroquímico utilizado como materia prima para la producción de Alquiltolbeno. De esta manera el complejo esta configurado como se muestra en la figura 2-5. Figura 2-4. Configuración Actual del Complejo Petroquímico Independencia.En el complejo se cuenta adicionalmente con un taller de cambiadores de calor único en su tipo el cual presta servicios a diferentes centros de trabajo de PEMEX. Metanol Polímero petroquímico Agentes Químicos Acrilonitrilo PLANTA DE METANOL NO. II 600 TPD Gas natural Butano- Butileno Surfactantes Solventes Polímeros PLANTA DE METANOL NO. I 90 TPD Propileno Amoniaco Aire PLANTA DE ACRILONITRILO PLANTA DE ESPECIALIDADES 13 TPD Butano combustible Benceno PLANTA DE ALQUILTOLBENO PLANTA DE POLÍMERO PETROQUÍMICO Alquilarilo ligero Alquilarilo ligero Alquiltolbeno Tolueno Plantas fuera de operación Línea actualmente sin flujo PRODUCCIÓN DE PETROQUÍMICOS MEDIANTE TECNOLOGÍAS ALTERNATIVAS 24 PETROQUÍMICA TULA. La Unidad Petroquímica Tula es el centro de producción de esta filial, está ubicada sobre el Km. 23.5 de la carretera Jorobas-Tula en el Municipio de Tula Allende en el Estado de Hidalgo a 82 Km. de la ciudad de México, ocupando una superficie de 34.6 hectáreas. Esta unidad entró en operación en el año de 1979 con la puesta en marcha de una planta de acrilonitrilo la cual tenía por objetivo aprovechar el propileno generado en la Refinería Miguel Hidalgo localizada a unos cuantos kilómetros de la unidad para producir 50 mil toneladas anuales de Acrilonitrilo. Figura 2-5. Configuración Actual de la Unidad Petroquímica Tula. ANTECEDENTES 25 PETROQUÍMICA MORELOS. Esta filial administra la producción del Complejo Petroquímicos Morelos, el último complejo construido por PEMEX. Este se encuentra localizado en la ciudad de Coatzacoalcos y se orienta principalmente a la generación de materias primas requeridas para producir fibras sintéticas, plastificantes, resinas sintéticas, elastómeros, solventes, entre otros productos. La operación de este complejo inició en 1988 dentro de una superficie de 454 hectáreas, la zona donde fue desarrollado presentó grandes dificultades para la construcción debido a las características del terreno, consistente de suelos inundables, médanos y dunas de arena; pero estos inconvenientes se compensan con la ubicación estratégica que tiene el complejo al estar ubicado en la cercanía de varios de sus principales clientes así como de la Terminal Marítima de Coatzacoalcos. El complejo cuenta con una capacidad instalada de cerca de 2 millones de toneladas anuales de petroquímicos distribuida en nueve plantas, las cuales fueron construidas en tres etapas, durante la primera (1988-89) entraron en operación las plantas de oxígeno, etileno y óxido de etileno, adicionalmente a la fraccionadora y tratadora de hidrocarburos (propiedad de PGPB), en la segunda etapa (1990-91) se pusieron en marcha las plantas de PEAD, polipropileno, acetaldehído, acrilonitrilo, y por último en 1994 entró en operación una planta de propileno, pero el proceso empleado en esta requiere de altos consumos de energía, de manera que las variaciones en el precio del gas natural y el propano así como su limitada disponibilidad hacen poco rentable su operación, adicionalmente se tienen diversos problemas operacionales en la sección de reacción por lo que solo trabaja la sección de purificación de acuerdo a la disponibilidad de propileno. En la tabla 2-4 se muestra la capacidad individual de cada planta. ANTECEDENTES 26 Planta Capacidad de Diseño [MTA] Oxígeno 350 Óxido de etileno 335 Etileno 500 Tren 1 50 PEAD Tren 2 50 Acetaldehído 150 Acrilonitrilo 50 Polipropileno 100 Propileno 350 Tabla 2-4. Capacidad de diseño de las plantas del Complejo Petroquímico Morelos. Actualmente dentro del complejo operan solamente ocho de las nueve plantas con que cuenta puesto que debido a las condiciones en el mercado del acrilonitrilo esta planta salió de operación. De manera que la configuración actual del complejo es tal como se muestra en la figura 2-7. Las principales materias primas para el complejo consisten en hidrocarburos líquidos provenientes de Cactus y Nuevo Pemex, aunque también se reciben de otros centros. Estos hidrocarburos líquidos son separados para obtener fundamentalmente etano, el cual es procesado en la planta de etileno de donde se obtiene la materia prima para generar, PEAD, óxido de etileno y acetaldehído. ANTECEDENTES 27 Figura 2-6. Configuración Actual del Complejo Petroquímico Morelos. Air PLANTA DE ÓXIDO DE ETILENO & GLICOLES 200 MTA Oxido de PEAD Polipropilen o Acrilonitri PLANTA DE PEAD 100 MTA Etileno PLANTA DE ACETALDEHÍDO 150 MTA Acetaldehíd Glicoles BODEGA PLANTA DE POLIPROPILENO 100 MTA PLANTA DE ACRILONITRILO 50 MTA BODEGA PLANTA FRACCIONADOR A DE HIDROCARBURO S Gas L.P. Etano Hidrocarburo s licuables Amoniaco Propileno G. Polímero Propileno G. Químico PLANTA DE PROPILENO (SECCIÓN DE FRACCIONAMIENTO) Propileno O x íg e n o N2 PLANTA DE OXÍGENO 350 MTA PLANTA DE ETILENO 500 MTA Etileno a terminal marítima Pajaritos Plantas fuera de operación Línea actualmente sin flujo Plantas propiedad de PEMEX- Planta propiedad de PEMEX-Gas y Petroquímica ANTECEDENTES 28 PETROQUÍMICA CANGREJERA. Cangrejera es el Complejo Petroquímico más grande en su tipo en América Latina, sus instalaciones se encuentran localizadas en el kilómetro 10 de la carretera Coatzacoalcos-Villahermosa ocupando una extensión de 306 hectáreas. Sus operaciones iniciaron en 1980 teniendo por objetivo lograr la autosuficiencia del país en la generación de petroquímicos y para 1986 el complejo ya contaba con 16 plantas de proceso orientadas hacia dos líneas de negocio, derivados de etileno y la cadena de aromáticos. Las operaciones del complejo se llevan acabo en tres áreas principales: Acondicionamiento y fraccionamiento de hidrocarburos. Área de etileno y derivados primarios. Área de producción de aromáticos (tren de aromáticos). El área de fraccionamiento de hidrocarburos está integrada por tres plantas propiedad de PR y PGPB en dos de ellas (fraccionadora de hidrocarburos y estabilizadora de crudo) se procesan los hidrocarburos líquidos provenientes de Cactus para obtener el etano y las naftas que se requieren como materias primas para las plantas petroquímicas del complejo. Por otra parte la mezcla de naftas obtenida en las plantas estabilizadora de crudo, fraccionadora de hidrocarburos, fraccionadora de etileno más las provenientes de Minatitlán, son hidrodesulfuradas en una tercer planta, para generar naftas libres de azufre que servirán de alimentación para el tren de aromáticos. El etano es empleado como materia prima para generar etileno el cual es a su vez utilizado en cuatro plantas que tienen por objetivo producir diferentes derivados de este compuesto, acetaldehído, óxido de etileno, polietileno, etilbenceno y estireno (estos dos últimos se producen en una misma planta). Se cuenta además con una planta de oxígeno para cubrir los requerimientos de este gas en la planta de óxido de etileno, generando adicionalmente nitrógeno puro, ANTECEDENTES 29 la planta de acetaldehído que también requería oxígeno esta actualmente fuera de operación. Las naftas son procesadas en una Planta Reformadora dentro del tren de aromáticos para obtener una mezcla rica en aromáticos, fundamentalmente benceno, tolueno y xilenos, los cuales serán posteriormente separados en el resto de las plantas que integran esta sección. En la reformación se obtienen adicionalmente hidrógeno, gases licuables y una mezcla de hexano e hidrocarburos más pesados que son enviados a un pool de gasolinas dentro del complejo; una parte del hidrógeno se envía a la planta hidrodesulfuradoray el resto se envía a otra planta para su purificación mientras que los licuables se envían a una planta más de PEMEX-Refinación la cual se encarga de recuperar esta corriente junto con otras que se generan en distintas plantas del complejo para aprovecharlas como combustibles. Adicionalmente al tren de aromáticos se construyó una planta de cumeno que utilizaría como materias primas el benceno obtenido en este junto con una corriente de propano-propileno proveniente de la planta de etileno. Esta planta salió de operación desde 1988. En la tabla 2-5 se enlistan las distintas plantas que conforman el complejo y así mismo se hace mención los tecnólogos que las diseñaron y construyeron; y en la figura 2-8 se muestra la configuración actual de estas plantas dentro del complejo. ANTECEDENTES 30 *En construcción ampliación a 800 MTA. Tabla 2-5. Capacidad de diseño de las plantas del Complejo Petroquímico Cangrejera. Planta Capacidad de Diseño Producción 2008 Fraccionadora de hidrocarburos 103.2 MBPD 103.2 MBPD Estabilizadora de crudo 200 MBPD 165 MBPD Hidrodesulfuradora de naftas. 85.5 MBPD 60 MBPD Recuperadora de licuables 1397 Mm³std/d 1397 Mm³std/d Isomerización de pentanos 28 MBPD --- Etileno* 600 MTA 600 MTA Oxígeno 200 MTA 178 MTA Óxido de Etileno 100 MTA 100 MTA Acetaldehído 100 MTA --- PEBD 315 MTA 315 MTA Etilbenceno-Estireno 150 MTA 150 MTA Reformadora BTX 45 MBPD nd Extractora de aromáticos 740 MTA nd Fraccionadora de aromáticos 1.2 MTA nd Fraccionadora de solventes 220 MTA nd Xilenos Plus 590 MTA nd Hidrodealquiladora de Tolueno 116 MTA nd Crsitalización de paraxileno 240 MTA nd Isomerización de xilenos 5.98 MBPD nd Purificadora de hidrógeno 43 MBPD nd Cumeno 40 MTA --- ANTECEDENTES 31 Figura 2-7. Configuración Actual del Complejo Petroquímico Cangrejera. Corrientes recuperables dentro del complejo Estireno Acetaldehído HC´s de Cactus Crudo de Cactus Nafta de Minatitlán Nafta desulfurada H2 a Purificación HC´s a fracc. A recuperación de licuables Nafta a HDS C4´s a fraccionamiento Nafta a HDS Gas combustible Crudo estabilizado a Salina Cruz Gas combustible C4´s a fraccionamiento A recuperación de licuables HC´s a fraccionamiento Gasolina a pool Pentanos HC´s de BTX, HDS, estabilizadora y recuperadora Nafta de estabilizadora, fraccionadora y planta de etileno Polietileno de Alta Densidad Tolueno BODEGA PLANTA DE ACETALDEHÍDO 100 MTA Nitrógeno Óxido de etileno Metilenglicol Butano Propano Gas combustible PLANTA DE PEBD 240 MTA Etano Aire B u ta n o P ro p a n o G a s C o m b u st ib le PLANTA DE ETILENO 600 MTA PLANTA DE OXÍGENO 200 MTA Propileno PLANTA DE CUMENO 40 MTA Cumeno Propileno Etileno Ortoxileno Benceno Hexano Heptano Paraxileno Gasolina PLANTA DE ETILBENCENO/ESTIRENO 150 MTA PLANTA DE ÓXIDO DE ETILENO 100 MTA PLANTA RECUPERADORA DE LICUABLES 1397 Mm³/D STD PLANTA FRACCIONADORA DE LÍQUIDOS CRIOGÉNICOS 103 MBPD PLANTA ESTABILIZADORA DE CRUDO 200 MBPD PLANTA HIDRODESULFURADORA DE NAFTAS 86 MBPD PLANTA REFORMADORA BTX 45 MBPD PLANTA ISOMERIZADORA DE PENTANOS 28 MBPD Pentanos isomerizados a pool de gasolinas Reformado C 6 , C 7 B e n c e n o & To lu e n o Xilenos Isomerizados H2+CH4 Aromáticos líquidos H2 Benceno Ortoxileno Hexano Heptano Tolueno Arom. C9 a Xilenos Plus Xilenos a Cristalización Aromáticos a Extractora Gasolina PLANTA EXTRACTORA DE AROMÁTICOS Xilenos, Benceno, Etilbenceno PLANTA XILENOS PLUS Paraxileno PLANTA DE FRACCIONAMIENTO DE AROMÁTICOS PLANTA PURIFICADORA DE HIDRÓGENO PLANTA HIDRODEALQUILADORA DE TOLUENO PLANTA CRISTALIZADORA DE PARAXILENO PLANTA ISOMERIZADORA DE XILENOS TREN DE AROMÁTICOS Propano E ti le n o O x íg e n o Corrientes de otras plantas Plantas fuera de operación Línea actualmente sin flujo Plantas propiedad de PEMEX-Petroquímica Plantas propiedad de PEMEX-Gas y Petroquímica Básica Plantas propiedad de PEMEX-Refinación ANTECEDENTES 32 PETROQUÍMICA PAJARITOS. Pajaritos fue el primer complejo petroquímico como tal construido por PEMEX, este tenía por objetivo desarrollar la cadena de producción del etileno hacia los derivados clorados obteniendo cloruro de vinilo como producto principal. El complejo se ubicó al sur de la Ciudad de Coatzacoalcos en el estado de Veracruz en un área de 47 hectáreas. Su construcción se llevó acabo en tres etapas, la primera comenzó en 1967 y en esta entran en operación las plantas etileno I, dicloroetano I, cloruro de vinilo I, cloruro de etilo y acetaldehído. En 1972 comienza la segunda etapa de construcción, la cual comprendería la puesta en marcha de una Planta Criogénica1, y las Plantas Etileno II, Óxido de Etileno, Dicloroetano II, Oxicloración I y Cloruro de Vinilo II. Finalmente para 1982 se inicia la tercer etapa con la apertura de tres plantas de derivados clorados: Dicloroetano III, Oxicloración II y Cloruro de Vinilo III y en 1987 entra en operación una planta de Percloroetileno y una de Tetracloruro de Carbono. En la tabla 2-15 se muestra la capacidad individual de cada planta. Planta Capacidad de Diseño [MTA]* Etileno I# --- Dicloroetano I --- Cloruro de Vinilo I# --- Cloruro de Etilo# --- Acetaldehído# 50 Etileno II 185 Óxido de Etileno 30 Dicloroetano II 45 Oxicloración I# 75 Cloruro de Vinilo II 70 1 Propiedad De PEMEX-Refinación ANTECEDENTES 33 Planta Capacidad de Diseño [MTA]* Dicloroetano III 130 Oxicloración II 220 Oxicloración III --- Cloruro de Vinilo III 200 Percloroetileno# 32 Éter metil terbutílico 57 * Miles de Toneladas Anuales. # Plantas actualmente fuera de operación, Etileno I produce actualmente MTBE con la capacidad que se indica en la tabla. Tabla 2-6. Capacidad de diseño de las plantas del Complejo Petroquímico Pajaritos. Debido a los avances tecnológicos, los procesos de las Plantas de Cloruro de Etilo, Cloruro de Vinilo I y Oxicloración I, Oxicloración II, Acetaldehído y Percloroetileno se volvieron obsoletas y se dieron de baja por su poca rentabilidad. Por otra parte a raíz de las exigencias de la entonces Secretaría de Desarrollo Urbano y Ecología para que PEMEX generara gasolinas sin plomo, se decidió transformar la planta de etileno no. I en la primer planta de éter metil terbutílico (MTBE) del país, iniciando operaciones en 1991 con una capacidad de 170 ton/día contribuyendo a disminuir la importaciones de dicho producto. Con todas estas modificaciones, en la actualidad el Complejo Petroquímico Pajaritos está configurado como se muestra en la figura 2-9. La materia prima básica para el complejo es el etano, el cual se abastece por dos vías la primera es una corriente líquida de etano e hidrocarburos más pesados proveniente de la Unidad Petroquímica “La Venta” mediante una tubería de 6” de diámetro y 46 km. de longitud; la segunda es una corriente gaseosa tomada del gasoducto Cd. Pemex-México que alimenta a la sección de recuperación de licuables de la planta criogénica ubicada en el complejo, en donde se separa el metano del etano e hidrocarburos más pesados por condensación de estos. La corriente líquida se mezcla con la corriente proveniente de La Venta y juntos se someten a destilación para separar el etano de los hidrocarburos más pesados, ANTECEDENTES 34 los cuales son enviados por tubería a la Refinería de Minatitlán para suaprovechamiento. La corriente de etano proveniente de la planta criogénica se alimenta a la planta etileno II, de donde se obtiene la materia prima para las plantas de derivados clorados, óxido de etileno y acetaldehído. Figura 2-8. Configuración Actual del Complejo Petroquímico Cangrejera. ANTECEDENTES 35 PETROQUÍMICA ESCOLÍN. Petroquímica Escolín cuenta con un Complejo Petroquímico localizado a cuatro kilómetros del Distrito Industrial de Poza Rica, Ver., por la carretera que conduce a la población de Coatzintla, en el mismo estado. El área que lo comprende es de aproximadamente 60 hectáreas de terreno. Este complejo inició operaciones en el año de 1971 con la puesta en marcha de una planta de PEBD, para lo cual fue necesario construir la planta de recibo y almacenamiento de etileno en Cobos, Ver; así como un etlienoducto para transportar este producto desde la terminal a la planta. La conformación del complejo como tal se llevo a cabo en 1978 con el inicio de operaciones de las plantas de etileno y de PEAD, así como del sector de servicios auxiliares, laboratorios y las instalaciones para el almacenamiento, manejo y distribución de productos con lo que se dotó de autosuficiencia al complejo. En la siguiente tabla se enlistan las plantas que conforman este complejo. Planta Capacidad de Diseño PEAD 100 MTA PEBD 55 MTA * Miles de Toneladas Anuales. Tabla 2-7. Capacidad de diseño de las plantas del Complejo Petroquímico Escolín. Actualmente operan las tres plantas del complejo incluyendo las secciones de silos y formulaciones de alta y baja densidad; pero desde 1998 se ha tenido un fuerte desabasto de etano por parte de PGPB, lo que ha ocasionado una operación irregular de estas. En la siguiente figura se muestra la configuración actual del complejo, incluyendo la Terminal de almacenamiento de Cobos. ANTECEDENTES 36 Figura 2-9. Configuración Actual del Complejo Petroquímico Escolín. Como materia prima el complejo utiliza el etano proveniente de la Planta Criogénica de Poza Rica el cual es suministrado por medio de tuberías desde el Centro Procesador de Gas. PARTICIPACIÓN DE LA INICIATIVA PRIVADA EN LA PRODUCCIÓN DE PETROQUÍMICOS. En nuestro país el papel de la iniciativa privada dentro de la industria petroquímica ha estado limitado a transformar productos intermedios (commodities) para generar diferentes tipos de especialidades con aplicaciones específicas en distintas áreas productivas. Las materias primas requeridas en este nivel de la cadena productiva son suministradas por PEMEX-Petroquímica o en su defecto se importan. Las empresas más importantes dentro de este sector en México así como sus filiales son: IDESA Celanese CYDSA Alpek Mexichem Primex PLANTA DE PEBD 55 MTA Etileno Etano de Poza Rica PLANTA DE PEAD 100 MTA PEBD PEAD Terminal de almacenamiento en Cobos Etileno a licuefacción y almacenamiento Etileno gaseoso a plantas de PEAD y PEBD ETILENODUCTO COBOS-POZA RICA PLANTA DE ETILENO 182 MTA ANTECEDENTES 37 ENTRONO ECONÓMICO DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA. El comportamiento de los mercados de productos petroquímicos esta fuertemente ligada a la situación económica del país, así mientras más actividad económica se desarrolle mayor será la demanda de tales productos y viceversa. 0.0% 0.5% 1.0% 1.5% 2.0% 2.5% 3.0% 3.5% 4.0% 4.5% 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 V a ria ci ón p or ce nt ua l 0 5 10 15 20 25 30 M M T on s Tasa de crecimiento del PIB Crecimiento en la demanda de Químicos y Plásticos Fuente: CMAI DEMANDA PIB Fig. 2-10 Crecimiento en el PIB vs. Crecimiento en la demanda de Productos Químicos En la figura 2-11 podemos observar como la tendencia promedio de la demanda es creciente y con una tasa similar a la que crece el Producto Interno Bruto en distintas regiones del mundo, sin embargo también podemos observar que hay ciertos periodos en los que la demanda disminuye de manera súbita, para después volver a incrementar. Este comportamiento cíclico es una característica fundamental de la IPQ y dicho comportamiento se debe a que en los periodos de alta demanda se hace necesario incrementar la capacidad de producción, para lo cual se requieren grandes inversiones en capital, obteniendo como resultado plantas que satisfacen la cantidad requerida en el mercado y adicionalmente son capaces de producir un excedente para cubrir la demanda futura. Al operar con tecnología reciente y de gran capacidad los costos unitarios de operación disminuyen con lo que es posible ofrecer productos a un menor precio y así lograr ANTECEDENTES 38 un mejor posicionamiento en el mercado. Conforme transcurre el tiempo las necesidades en el entorno se van haciendo mayores provocando que la demanda de petroquímicos aumente, hasta llegar al punto en el que las plantas operan cerca de su máxima capacidad, durante este tiempo los costos de producción pueden incrementar debido a diversos problemas operativos con lo que se hace necesario un nuevo incremento en la capacidad de producción y mejora en la tecnología iniciando así un nuevo ciclo. La industria petroquímica ha atravesado por diferentes ciclos los cuales se integran por un período de crecimiento en el cual las plantas se aprovechan de la mejor manera obteniendo altos márgenes de rentabilidad pero así mismo podemos observar períodos de depresión caracterizados por bajos niveles de operación y menores márgenes de rentabilidad. Este comportamiento puede describir de manera general al entorno económico sobre el cual se desarrolla la industria petroquímica ya que su ritmo es marcado por las grandes compañías que son las que disponen del capital para hacer grandes inversiones en tecnología para los procesos de producción. La actividad cíclica de la industria petroquímica se ven fuertemente afectada por factores adicionales a los meramente operativos, ya que gran parte del mercado de petroquímicos se integra por “commodities”i y por lo tanto su comportamiento esta determinado por los factores que afectan la oferta y la demanda de los mismos, tales como los precios del petróleo y el gas natural, la influencia de mercados en distintas regiones, factores políticos y legales, ente otros. Las decisiones en materia de política exterior en regiones como Estados Unidos, Venezuela, Medio Oriente y China han impactado en gran medida la demanda del mercado internacional de petroquímicos. La desaceleración en la actividad industrial y económica que fue experimentada en todo el mundo a principios de siglo se vio reflejada en una contracción del precio del petróleo el cual cayó por debajo de los 20 USD/barril a principios de la década, mientras que actualmente está por alcanzar los 100 USD/barril lo cual representa un repunte de más del 500% situación que ha experimentado de igual o peor manera el gas natural al menos ANTECEDENTES 39 en la Costa del Golfo. Como consecuencia los precios de los diferentes productos petroquímicos experimentaron una gran volatilidad. Como resultado de esta inestabilidad, la rentabilidad en las operaciones de complejos petroquímicos ha fluctuado en un rango muy amplio haciendo necesario reestructurar las estrategias a seguir para garantizar una estabilidad en las operaciones dentro de este sector industrial. Esta situación ha obligado a retomar ciertos aspectos fundamentales para el buen desempeño de la industria petroquímica como lo son la estabilidad en la demanda, la capacidad instalada disponible para satisfacerla y las perspectivas para ofrecer precios competitivos en el mercado. En este sentido los productores de petroquímicos en el mercado internacional han tenido que enfocar su atención en diferentes aspectos claves para retomar una posicióncompetitiva. Un aspecto clave para que los productores garanticen un crecimiento sostenido es la competitividad en los precios, la cual depende en gran manera de los costos de producción. Se espera que los precios de energéticos se estabilicen y se mantengan en valores tales que representen rentabilidad para la operación de las plantas, aunque hay que tener en cuenta que la disminución en estos precios no se puede traducir directamente en un incremento en la demanda, ya que los consumidores de petroquímicos requieren además de otras materias primas las cuales también demandan energéticos para su producción de manera que la estabilización en el mercado de estos insumos no representa una ventaja competitiva exclusiva para la industria petroquímica pero si es un buen elemento para considerar un reposicionamiento. Otro elemento de gran importancia para el desarrollo eficiente de la industria petroquímica es la capacidad instalada de que se dispone para satisfacer la demanda. Este factor tiene una importancia particular para México ya que debido a la falta de inversión para la construcción o ampliación en la capacidad de las plantas existe un déficit en el mercado que tiene que ser satisfecho por medio de importaciones. Lo más preocupante en este sentido es que los productores de la Costa del Golfo están atravesando por una etapa de sobrecapacidad por lo que es de particular interés para ellos buscar mercados ANTECEDENTES 40 que la absorban, tendiendo así a ofrecer precios más competitivos para conseguirlo. Esto pone a México en una posición crítica puesto que los consumidores particulares de productos petroquímicos buscan asegurar un abastecimiento continuo de materias primas a precios que resulten atractivos para maximizar la rentabilidad de su producción durante el mayor tiempo posible. Un factor adicional que influye en gran manera en la estabilidad de los mercados son las decisiones políticas, esto es bien sabido, pero en los últimos años ha sido más grande el efecto que ha tenido en el crecimiento de todos los sectores productivos. Los conflictos armados en el medio oriente, las amenazas de terrorismo así como la situación interna en diferentes regiones de Asia Europa y América han dado como resultado la inestabilidad, antes mencionada, de los precios del petróleo y el gas natural durante esta década. FACTORES QUE AFECTAN EL DESEMPEÑO DEL INDUSTRIA PETROQUÍMICA EN MÉXICO. Actualmente la economía de prácticamente todos los países alrededor del mundo, es afectada en gran manera por los precios del petróleo y del gas natural debido a que de estos insumos se obtienen los principales energéticos de los que dispone el sector productivo para su desempeño. En México la explotación de estos recursos contribuye con casi la tercera parte de los ingresos al presupuesto nacional, lo cual coloca al mercado internacional de estos productos como el principal factor externo a la economía del país que influye de manera directa en el desempeño de la industria petroquímica. Mercado de petróleo y sus derivados Como cualquier commodity, las tendencias en el precio del petróleo se determinan por medio de la oferta y la demanda en el mercado internacional. La Organización de Países Exportadores de Petróleo (OPEP), fundada en Baghdad en 1960 para integrar y coordinar las políticas en materia de petróleo, es un jugador clave en el futuro de los precios de este insumo. Se estima que el volumen de producción total de los 11 países actuales miembros de la OPEP es alrededor de un 40% de la producción mundial y sus reservas ascienden a más del 77% de las reservas probadas en todo el mundo. Los países miembros de la OPEP son: Irán, ANTECEDENTES 41 Irak, Kuwait, Arabia Saudita, Venezuela, Qatar, Indonesia, Libia, Emiratos Arabes Unidos. Como se puede ver, México no esta incluido en la lista pero es uno de los productores independientes con mayor volumen de crudo, por lo que frecuentemente establece convenios con la OPEP los cuales tienen por objetivo regular sus exportaciones para mantener un equilibrio entre la oferta y demanda de este insumo en el mercado internacional, de esta manera el precio del crudo mexicano queda sujeto también a las políticas de la OPEP. Si bien México puede localizarse dentro de los más grandes productores de petróleo en el mundo, existe una gran brecha entre la producción mexicana respecto a la de los países del medio oriente. Esto se debe principalmente a que la producción en México es muy sensible al precio, esto implica que si los precios establecidos en el mercado internacional no alcanzan a cubrir los costos involucrados en la extracción, la producción tenderá a disminuir; mientras que en el medio oriente la producción es más bien sensible a la demanda pues los costos de producción son mucho menores debido a la gran capacidad instalada de la que disponen para la extracción, de esta manera tales países son capaces de soportar la disminución de precios en el corto plazo sin necesidad de afectar el ritmo de su producción y el impacto en la economía interna no sería tan representativo como lo es en nuestro país. Muchos países están en le caso de México ya sea como productores independientes o como comercializadores, e inclusive algunos productores de la OPEP quienes disponen de capacidad para producir grandes volúmenes pero tiene que someterse a las políticas del cartel y recortar su producción en ciertos periodos pero no pueden mantener esta posición por mucho tiempo obligándose a producir por medio de incentivos que cubran el déficit entre los bajos precios y los costos involucrados en la producción. El resultado de todo este comportamiento es una cierta inmovilidad en el mercado pues los países que fijan su producción en función del precio tienden a desbalancear el equilibrio entre la oferta y la demanda con el objetivo de evitar altos costos de producción lo cual se compensa hasta que la baja en los precios ANTECEDENTES 42 por un tiempo prolongado provoca la disminución de inversiones en extracción y por consiguiente en la producción, recuperándose así el equilibrio; pero con efectos negativos en la capacidad de producción como los que se viven actualmente en nuestro país. Si bien la oferta de petróleo en el mercado internacional puede ser modelada según el comportamiento descrito anteriormente, la demanda tiene una prospectiva un poco más incierta debido a la influencia de dos factores principales en su elasticidad, por un lado está la sustitución del petróleo con otros energéticos y por otra parte la estabilidad de los precios. Ambos elementos están vinculados entre sí ya que en periodos de precios altos, los consumidores de grandes cantidades de energía han optado por recurrir al abastecimiento de otros combustibles para satisfacer dicha demanda energética, con lo que se ha logrado optimizar las instalaciones industriales de manera tal que exista bastante flexibilidad para la operación con diferentes insumos energéticos. La influencia que ejerce el precio en la elasticidad de la demanda se puede ver un poco amortiguada por la política económica en cada país, pues en regiones que importan gran parte de la energía que consumen, la disminución en los precios aumenta la tendencia al consumo mientras que en países como el nuestro dicha disminución provoca cierta inestabilidad en la economía interna al estar basada en un alto porcentaje sobre los ingresos por la exportación de petróleo crudo. Mercado del gas natural Si bien las políticas en materia de petróleo afectan en gran manera al entorno económico, el gas natural ha alcanzando una posición equiparable; la razón fundamental está en el alto valor agregado que está adquiriendo como un energético eficiente y limpio. El gas natural representa actualmente una importante fuente de energía en todoslos sectores tanto el doméstico y el comercial, como en el industrial por lo tanto puede considerársele como cualquier otro commodity lo cual nos lleva a identificar los aspectos clave que determinan su oferta y su demanda para poder analizar la manera en que se comportará su precio. ANTECEDENTES 43 En el corto plazo la oferta del gas natural tiene un comportamiento prácticamente inelástico debido a que resulta muy difícil responder de manera inmediata a una demanda adicional a la que se puede cubrir con la capacidad instalada; esto es debido a una serie de problemas operativos que se tiene que enfrentar antes de poder extraer el gas natural de un pozo entre los cuales resaltan la disponibilidad de equipo y las restricciones legales para poder comenzar a explotar un nuevo campo. Lo mismo sucede en el caso contrario, cuando se tiene un excedente de capacidad la operación del pozo no puede ser suspendida de manera inmediata pues tanto el paro como el reinicio de las operaciones son un tanto complicadas, además de que se corre el riesgo de disminuir las ganancias sin tener la completa seguridad de que en cuanto sea restaurada la operación puedan estas ser recuperadas; esto da como resultado que aún a bajos precios los pozos sigan operando. La perspectiva para la demanda futura del gas natural está determinada en gran medida por un factor principal, la tendencia del uso de este combustible como base para la generación de energía eléctrica. El gas natural se ha convertido en una opción bastante atractiva para la industria eléctrica debido a la flexibilidad que existe en la operación y en las inversiones en este tipo de plantas ya que es posible construirlas en un gran rango de capacidades sin que ello afecte de manera considerable en su eficiencia, mientras que las plantas que requieren otro tipo de combustibles solo son rentables a gran escala. Así mismo ofrecen la ventaja de una operación más sencilla lo cual contribuye a que puedan satisfacer los requerimientos de electricidad en horas pico y regresar a una operación normal en horas de baja demanda. Otra ventaja es la operación eficiente y más limpia respecto a otros combustibles. ANTECEDENTES 44 2000 2010 Figura 2-11. Comparación de las fuentes para la generación de energía eléctrica durante la década. Adicionalmente a la demanda en el sector eléctrico se espera que se incremente el uso del gas natural como combustible dentro del sector industrial al remplazar el uso de combustibles que proporcionan grandes cantidades de energía pero de manera ineficiente, aunque se tiene que considerar el hecho de que un incremento en la eficiencia de los procesos contribuirá a demandar menores cantidades de combustible. Por lo que se debe tener muy en cuenta la manera en que se desarrolla la tendencia en la industria de convertir sus procesos claves con tecnologías que dejan de lado el uso de grandes cantidades de combustibles. Como complemento a los requerimientos de gas natural en los sectores productivos se prevé en el mediano plazo un incremento sostenido en la demanda por parte del sector doméstico ya sea directa o indirectamente, directamente por medio del uso de combustible para proveer de energía térmica a los hogares en temporadas frías y de manera indirecta a través del usos de sistemas de acondicionamiento térmico que requieren de energía eléctrica para su operación. Es así como el gas natural ha logrado consolidarse como un factor de influencia preponderante en todos los sectores de la economía, esto explica el porque la volatilidad y los altos precios de este insumo han afectado en gran manera a todo el aparato productivo en México y el mundo. ANTECEDENTES 45 En el caso específico de México esta situación se ve agravada por el desbalance entre la producción y el consumo que en menos de 10 años nos ha llevado a convertirnos en importadores netos de gas natural. Esto se ha debido a que más del 70% del gas se encuentra asociado al petróleo y por lo tanto se pierde un alto porcentaje de este en las exportaciones de crudo. Dicha situación en conjunto con la creciente demanda de gas natural en el sector industrial pone en una situación critica a los consumidores de los diversos sectores industriales incluyendo a los productores de petroquímicos ya que este insumo representa la principal materia prima para la producción de amoniaco y fertilizantes además de contener valiosas cantidades de etano y propano requeridas en la producción de olefinas. De manera general todos estos factores integran un panorama del entorno en que se desempeña actualmente la industria petroquímica y pueden considerarse como base para desarrollar una estrategia adecuada en la recuperación de este sector en nuestro país. Pero ante todo este panorama siempre debe tenerse en cuenta que detrás del objetivo de la industria petroquímica de transformar materia primas en productos con mayor valor agregado está el verdadero papel que debe desempeñar dentro de todo el aparato productivo del país, el cual consiste en promover un mayor crecimiento económico que se vea reflejado en mejor nivel de vida para el mismo. Esto restringe los caminos a seguir para impulsar el desarrollo de la industria petroquímica, pues la alternativa para poder convertir a México en un país capaz de competir con los mercados internacionales deberá ante todo proteger su soberanía. ANTECEDENTES 46 REFERENCIAS. 1. Programa de Desarrollo de la Industria Petroquímica Mexicana. Secretaria de Energía. Edición Interna, Septiembre 1997. 2. Anuario Estadístico de la Industria Petroquímica 2006. Secretaria de Energía. Edición Interna, 2007. 3. http://www.ope.org Organization of the Petroleum Exporting Countries. 4. http://www.naturalgas.org Natural Gas Supply Association. 5. S.C. Whitley, World LPG industry moves to a supply-driven market. Hydrocarbon Processing, Mayo 2003. 6. R Quijada, Economy and Energy Watch. Quimax Report, Marzo 2003. 7. W. Weirauch. Price volatility level increasing in natural gas market. Hydrocarbon Processing, Julio 2003. 8. K. Sissell. Rounding the Roadblocks to Investment. Chemical Week, Julio 2003. PRODUCCIÓN DE PETROQUÍMICOS MEDIANTE TECNOLOGÍAS ALTERNATIVAS 47 2 ANÁLISIS DE LAS VARIABLES CON MAYOR IMPACTO EN LA PRODUCCIÓN DE PETROQUÍMICOS. ANÁLISIS DE LAS VARIABLES CON MAYOR IMPACTO EN LA PRODUCCIÓN DE PETROQUÍMICOS 48 ANÁLISIS DE LAS VARIABLES CON MAYOR IMPACTO EN LA PRODUCCIÓN DE PETROQUÍMICOS SECUNDARIOS. A continuación analizaremos tres puntos fundamentales que serán nuestro punto de partida para el planeamiento de una estrategia aplicable a la producción de petroquímicos. • Volatilidad en los precios de materias primas así como su disponibilidad. • Integración hacia sectores con materias primas en común. • Impacto de los precios de productos. Materias primas Independientemente de su influencia en los mercados y en el entorno económico internacional, del petróleo y el gas natural se obtienen las materias primas que la industria petroquímica requiere para iniciar una gran variedad de cadenas de producción. Figura 3-1. Cadena de producción en la Industria Química. En la figura 3-1 podemos ver la estructura básica para la producción de químicos a través de petroquímicos y la forma en que se genera valor en cada transformación. Los productos primarios integran el elemento más sensible dentro de toda la estructura de las cadenas debido a que los volúmenes de producción son considerablemente altos y los márgenes de rentabilidad son mínimos ANÁLISIS DE LAS VARIABLES CON MAYOR IMPACTO EN LA PRODUCCIÓN DE PETROQUÍMICOS 49 haciendo al sector altamente dependiente de la disponibilidad
Compartir