“POTENCIAL DE COGENERACIÓN EN PEMEX REFINACIÓN” JOSÉ BECERRA O’LEARY Coordinador Ejecutivo de Programas Estratégicos Pemex Refinación Subcomité para promover proyectos de Cogeneración Comisión Nacional para el Ahorro de Energía (CONAE) 3 de mayo de 2005.

Hoy, es necesario transitar a un esquema más moderno y eficiente Antecedentes Pemex Refinación ha cogenerado el vapor y energía eléctrica en todas sus refinerías desde su nacimiento. 3 0 A Ñ O S COGENERANDO Hoy, es necesario transitar a un esquema más moderno y eficiente

Residuales líquidos y sólidos del S.N.R. CON: Incrementar la eficiencia energética de las refinerías. Aumentar la confiabilidad del sistema de generación de vapor y energía eléctrica. Reducir costos. Utilizar combustibles alternos Residuales líquidos y sólidos del S.N.R. PARA: Seguir Cogenerando

PLANTAS ACTUALES DE GENERACIÓN Áreas de almacenamiento y distribución Condición actual de la generación y suministro de energía eléctrica y de vapor en P.R. Refinerias Plantas de proceso PLANTAS ACTUALES DE GENERACIÓN Vapor 100% Energía Eléctrica 86% 3% 14% 11% Áreas de almacenamiento y distribución CFE 100%

Consumo de combustibles Pemex Refinación satisface sus necesidades de vapor y energía eléctrica con los siguientes consumos de combustibles: El consumo de Gas equivale al 20.23% del volumen de Gas natural importado en 2004. Combustible 2000 2001 2002 2003 2004 Gas natural y de refinería MM ft3/d 80.82 90.44 118.62 143.31 152.66 Combustóleo m3/d 4,890.93 4,667.02 4,393.41 5,235.70 5,270.65

El costo total por ambos combustibles es de Costo por consumo de combustibles en S.N.R. (considerando precios D.C.F. – 2004) El costo total por ambos combustibles es de 557’510,103.42 USCy/año Fuente: 1/ Pronósticos oficiales. Ejercicio POA 2005, versión 2a (14 julio 2004), para el año 2004   Gas Combustóleo Refinería Consumo Precio 1/ Costo MM ft3/d USCy/MMBTU USCy/año m3/d USCy/B Cadereyta 31.61 5.337 61,574,574.45 449.41 20.5713 21,143,086.75 Madero 48.01 5.5503 97,254,849.40 669.03 31,475,211.27 Minatitlán 16.1 5.34 31,389,796.40 595.68 19.8413 27,029,941.27 Salamanca 27.33 5.7856 57,709,866.51 828.56 20.7313 39,283,596.70 Salina Cruz 6.93 13,513,325.03 1,447.28 20.9913 69,478,876.54 Tula 22.68 5.6705 46,937,518.03 1,280.68 60,719,461.07 Total 152.66 5.5343 308,379,929.82 5,270.65 20.6681 249,130,173.60

Costos de Energía Eléctrica Adquirida 56.62 MW SNR $ 849’507,019.59 /año 14% (75’781,179.27 USCy / año) ENERGÍA ELÉCTRICA ADQUIRIDA 36.02 MW AREAS DE ALMACENAMIENTO Y DISTRIBUCIÓN $ 477’614,298.87 /año 100% (42’606,092.67 USCy / año)

Costos de Energía Eléctrica Adquirida Pemex Refinación durante 2004, realizó pagos por concepto de consumo de energía eléctrica de $1’327’121,318.46 (118’387,271.94 USCy / año). USCy = 11.21 Pesos

Generación de vapor y energía eléctrica actual La generación de vapor para producir la energía eléctrica y para cubrir los requerimientos de las plantas de proceso en el año 2004 fue la siguiente: Refinería Generación de vapor (T/h) Energía eléctrica (MW/h)   Propia Adquirida Cadereyta 723.08 35.75 48.13 Madero 996.97 78.15 2.01 Minatitlán 412.29 32.14 0.25 Salamanca 895.16 59.97 0.99 Salina Cruz 831.35 69.46 0.49 Tula 1,040.77 87.82 4.75 Total 4,899.62 363.29 56.62 Gran Total 419.91

Generación de vapor en extracciones actual La generación de vapor promedio para las plantas de proceso y para las plantas de Fuerza a través de las extracciones de los turbogeneradores en el año 2004 fue la siguiente: Refinería Generación de vapor en extracciones de turbogeneradores (T/h) Cadereyta  172.43 Madero  152.34 Minatitlán 139.54 Salamanca 392.24 Salina Cruz 531.57 Tula  595.62 Gran Total 1,983.74

Consumos y requerimientos de vapor y de energía eléctrica 2004 - 2013 689 MW/h 419 Vapor 9,241.16 2004 2013 T/h Energía Eléctrica 6,883.36 2004

Requerimientos de vapor y energía eléctrica futuros Los consumos esperados de vapor y energía eléctrica para el año 2013, en Pemex Refinación son: Refinería Generación y extracciones de vapor (T/h) Energía eléctrica (MW/h) 2004 2013 Cadereyta 895.51 923.98 83.88 126.68 Madero 1,149.31 1,487.93 80.16 116.73 Minatitlán 551.83 1,557.21 32.39 107.35 Salamanca 1,287.40 1,570.56 60.96 100.08 Salina Cruz 1,362.92 1,901.94 69.95 137.91 Tula 1,636.39 1,799.54 92.57 101.09 Gran Total 6,883.36 9,241.16 419.91 689.84

Rendimiento por tipo de crudo Es importante destacar que las refinerías en México cada vez están utilizando un porcentaje mayor de crudo maya y en las prospectivas de los crudos disponibles en un tiempo relativamente corto, comenzaremos a utilizar en nuestras refinerías, los crudos denominados “super pesados”. Dentro de la clasificación de los crudos “super pesados” entra el de la región Ku Maloob Zap. En la siguiente gráfica se podrá observar el rendimiento de los diferentes crudos que tiene nuestro país.

Rendimiento por tipo de crudo % Volumen Petróleo crudo: Grados API 38 32 22 12

Balance de combustibles Considerando que los proyectos de Cogeneración deberán entrar en operación a partir de 2008 de acuerdo a las Prospectivas del sector eléctrico 2004-2013 de la Secretaria de Energía, se presentan los balances estimados de combustibles que nos han permitido determinar la disponibilidad de los residuales sólidos (coque de petróleo) y de los residuales líquidos en las diferentes refinerías.

Balance de combustibles (Madero) 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Configuración Coquización Proceso (Mb/d) 175.0 Maya (%) 75.0 Combustóleo (MB/d) Producción 29.8 28.9 28.0 29.0 27.2 26.8 Autoconsumo 5.5 Disponible ventas 24.3 23.4 22.5 23.5 21.7 21.3

Balance de combustibles (Minatitlán) 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Configuración Coquización Proceso (Mb/d) 275.0 279.0 282.0 280.0 281.0 Maya (%) 66.7 66.2 65.8 66.0 65.9 Combustóleo (MB/d) Producción 56.1 32.5 32.9 33.8 33.3 34.4 Autoconsumo 15.0 Disponible ventas 41.1 17.5 17.9 18.8 18.3 19.4 Coque (T/d) 3,100.0

Balance de combustibles (Salamanca) 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Configuración FCC/Alquilación Proceso (Mb/d) 195.0 198.0 200.0 Maya (%) 16.1 19.4 23.5 23.6 17.1 Combustóleo (MB/d) Producción 56.9 59.2 66.7 64.0 61.7 52.2 Autoconsumo 7.0 Disponible ventas 49.8 59.7 57.0 54.7 45.2 Configuración Coquización Proceso (Mb/d) 195.0 198.0 220.0 Maya (%) 16.1 19.4 28.5 28.6 Combustóleo (MB/d) Producción 56.9 59.2 16.4 15.9 16.9 16.7 Autoconsumo 7.0 11.6 11.7 Disponible ventas 49.8 52.2 4.8 4.1 5.3 5.1 Coque (T/d) 0.0 2,290.0

Balance de combustibles (Tula) 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Configuración FCC/Alquilación Proceso (Mb/d) 297.0 303.0 302.0 Maya (%) 33.2 Combustóleo (MB/d) Producción 84.5 88.3 87.3 87.8 88.4 Autoconsumo 11.0 11.3 Disponible ventas 73.5 77.3 76.0 76.8 77.4 Configuración Coquización Proceso (Mb/d) 297.0 303.0 304.0 Maya (%) 33.2 75.0 73.8 68.0 Combustóleo (MB/d) Producción 85.4 88.3 57.7 57.6 56.6 52.4 Autoconsumo 11.0 15.0 Disponible ventas 73.5 77.3 42.7 42.6 41.6 37.4 Coque (T/d) 0.0 2,080.0

Balance de combustibles De lo anterior se concluye lo siguiente: Para el caso de la refinería en Salina Cruz, la infraestructura eléctrica del Sistema Eléctrico Nacional (SEN) es insuficiente para transmitir los excedentes de energía que se generen en una planta de Cogeneración de las magnitudes con las que podría contar Pemex Refinación, por lo que sería poco factible en las condiciones actuales instalar una planta de Cogeneración con capacidades mayores a 200 MW en esta refinería.

Balance de combustibles Madero Tula Salina Cruz Minatitlán Salamanca Cadereyta Residual Liquido: No suficiente Residual Sólido: No Residual Liquido: Si Residual Sólido: Si Residual Liquido: Si Residual Sólido: No Residual Liquido: Si Residual Sólido: Si Residual Liquido: Si Residual Sólido: Si Residual Liquido: Si Residual Sólido: Si Considerando el balance de combustibles se puede concluir, que resulta posible instalar plantas de Cogeneración en las refinerías en Cd. Madero, Minatitlán, Salamanca y Tula. Quedaría para una etapa posterior la refinería en Salina Cruz. El caso de la refinería en Cadereyta tendría que realizarse en otra etapa por insuficiencia de combustibles residuales.

Potencial de Cogeneración de Pemex Refinación La siguiente tabla resume algunos de los datos que se le proporcionaron a la Secretaría de Energía por Petróleos Mexicanos, para informar las capacidades previstas en Pemex Refinación como posible Potencial de Cogeneración: Refinería Vapor de Proceso (T/h) Potencial de Cogeneración (MW) Consumo Interno (MW) Capacidad excedente (MW) Cadereyta 643 375 100 275 Madero 531 350 125 225 Minatitlán 814 475 110 365 Salamanca 755 440 85 355 Salina Cruz 934 565 130 435 Tula 823 480 80 400 Total 4,500.00 2,685.00 630 2,055.00

Potencial de Cogeneración de Pemex Refinación MW Necesidades de vapor cubiertas 3,550 MW 2,685 MW Cogeneración auto abastecimiento Cogeneración venta de excedentes Cogeneración residuo disponible Ciclo combinado Ciclo combinado Residuo de vacío (MB/d) Residuo de vacío (MB/d) Coque (T/d) 40.0 43.5 55.0 3,100 24.8 Sustitución de gas natural (MM ft3/d) 235.0 256.0 323.4 80.0 145.8