Presentador: ELVIS CASTILLO Jornadas Latinoamericanas de Refinación Proceso HDHPLUS®/SHP PROCESO HDHPLUS®/SHP, LA OPCIÓN PARA LA CONVERSIÓN DE RESIDUOS DE CRUDOS PESADOS Y EXTRAPESADOS Presentador: ELVIS CASTILLO Presentación preparada con la colaboración de LUIS ZACARIAS (Líder de Investigación y Desarrollo de PDVSA INTEVEP) Jornadas Latinoamericanas de Refinación 31 de Octubre del 2006 Mendoza, Argentina

Qué es el Proceso HDHPLUS® Hidroconversión Catalítica de residuos de 85-93% de conversión desarrollado por PDVSA INTEVEP El residuo en presencia de hidrógeno, un aditivo sólido y un catalizador se transforma en fracciones livianas de mayor valor agregado El catalizador son metales convencionales dispersos en el residuo a través de emulsiones catalíticas El aditivo es un material de diferente naturaleza preparado por molienda y tratamiento térmico para control de la fluido-dinámica de los reactores

Qué es el Proceso HDHPLUS® Puede procesar cargas refractarias de residuo de vacío independientemente del contenido de azufre, metales, asfaltenos o carbón Conradson (mayor conversión con cargas de alto azufre) Este proceso tiene lugar en reactores trifásicos del tipo columna de burbujeo de flujo ascendente.

Qué es el Proceso Integrado SHP Los productos craqueados son ajustados a los requerimientos de calidad a través de la unidad integrada de Hidroprocesamiento Secuencial (SHP) Los productos de HDHPLUS® pueden ser combinados con destilados virgenes de vacío (VGO) para ser procesados en SHP VR SEP SHP SR VGO Producto No-convertido (Flakes) H2 Calidad Tier II Euro V Catalizador + Aditivo HDHPLUS®

Qué es el Proceso Integrado SHP Con SHP de alta severidad se garantiza productos finales (calidad Tier II o Euro V) de gran valor comercial (Nafta, Kero, Jet, Diesel) En esquemas de baja severidad se puede producir además VGO hidrotratado como carga a procesos de FCC o producción de bases lubricantes

Productos del Proceso HDHPLUS®/SHP Destino de los productos LPG a venta Nafta a Reformación Catalítica Jet Fuel a venta (producto final) Diesel a venta (producto final) VGO hidrotratado a FCC o Bases Lubricantes Flakes: combustible sólido a venta (generación de potencia o planta de cemento)

Productos del Proceso HDHPLUS®/SHP Flakes sólido producido a través de “flakers” convencionales o sistemas equivalentes de solidificación Flakes tienen mejores propiedades que el coque de petróleo y puede ser comercializado como coque, solo o mezclado con coque de petróleo (generación de potencia y la industria del cemento son los mercados preferibles) Mayor poder calorífico (+10%) Menor contenido de azufre Mayor contenido de cenizas

Características del Proceso HDHPLUS® Desempeño típico del proceso: Conversión residuo de vacío 85 - 93% Conversión de asfaltenos 80 - 85% Producción de gas 8 - 9% Rendimiento de destilados sobre 100%con HDHPLUS® Rendimiento de destilados sobre 110% con SHP integrado El residuo no convertido genera Flakes en relativa baja cantidad ( ~ 7 - 10%del VR)

Características del Proceso HDHPLUS® Condiciones de Operación: Presión total, bar 180 - 200 Presión parcial de H2, bar 125 - 150 Temperatura de reacción, °C 440 - 470

Esquema del Proceso HDHPLUS®/SHP VGO Virgen o Craqueado H2/H2S Compresor Purificación Maximización VGO hidrotratado a FCC SHP Separador HP/HT Hidrotratamiento Reactores de Hidroconversión Reactores de H2 Fresco Fraccionador Nafta Separador HP/LT Jet Diesel VGO hidrotratado Horno de Gas Torre de Vacío VGO Hidrocraqueado Residuo de Vacío Horno Trifásico Flakes (Residuo no Convertido + Coque) Catalizador Aditivo

Esquema del Proceso HDHPLUS®/SHP VGO Virgen o Craqueado H2/H2S Compresor Purificación Maximización Jet/Diesel SHP Separador HP/HT Hidrotratamiento Reactores de Hidrocraqueo Reactor de Hidroconversión Reactores de H2 Fresco Fraccionador Nafta Separador HP/LT Jet Diesel VGO hidrotratado Horno de Gas Torre de Vacío VGO Hidrocraqueado Residuo de Vacío Horno Trifásico Flakes (Residuo no Convertido + Coque) Catalizador Aditivo

Esquema de la Unidad de HDHPLUS® Reciclo de H /H S 2 2 Separador HP/HT Q Q H Fresco 2 R1 R2 Q Q Horno Gas RV Horno Trifásico Catalizador Aditivo

Etapas de Desarrollo de HDHPLUS® 1983-1988 Desarrollo de HDH™ por Intevep en cooperación con Veba Oel quien desarrolló VCC (Veba Combi Cracking). Planta Piloto 150 bpsd en Sholven - Alemania 1988-1996 Estudios de ingeniería para aplicación comercial de la tecnología HDH™ en Refinería Cardón 1998-2003 Mejoras de HDH™ incluyendo el concepto SHP (Planta Piloto 10 bpsd) para generar HDHPLUS® 2004-2006 Integración HDHPLUS® y SHP con Axens - Proyectos Conversión Profunda de Puerto La Cruz y El Palito 2006 Alianza Estratégica INTEVEP y IFP/AXENS para optimización y comercialización del esquema integrado HDHPLUS®/SHP. Ing. Básica Ref. Puerto La Cruz en progreso

Objetivos Planta Piloto Planta Piloto HDH™ [150 BPD] Etapas de Desarrollo de HDHPLUS® Objetivos Planta Piloto Evaluación: Fluido-dinámica y termodinámica Ensuciamiento de equipos Desempeño de equipos Integración (HDH™-SHP) Control de temperatura de reactores Datos para diseño comercial Planta Piloto HDH™ [150 BPD] RUHR OEL REFINERY

Objetivos Planta Piloto Etapas de Desarrollo de HDHPLUS® Modelo Frio Comercial (Universidad Simón Bolívar) Diametro 2.5 m Objetivos Planta Piloto Evaluación: Distribución de fases Mezclado líquido Transferencia de masa Datos para escalamiento fluidodinámico

Objetivos Planta Piloto Etapas de Desarrollo de HDHPLUS® Objetivos Planta Piloto 10 BPD Pilot Plant (PDVSA Intevep) Evaluación: Reactividad de cargas Rendimientos y calidad de productos Consumo de hidrógeno Estabilidad del proceso Optimización de catalizadores Integración de SHP

Diseño de equipos Características del diseño de HDHPLUS® Experiencia de Planta Piloto incorporada en el diseño Modelos en frío del reactor desde 0,3 hasta 2,5 m de diámetro soportan el escalamiento Equipos y metalurgia estándar para los equipos de alta presión Reactores de pared fría (refractario interno) Diseño Separador Caliente probado (no arrastre hacia SHP)

Características del diseño de HDHPLUS® Procedimientos Operacionales derivados de la experiencia en Planta Piloto Arranque, parada y manejo de emergencias Operación bien estable controlada por la velocidad de gas en los reactores Control del ensuciamiento resuelto en Planta Piloto e incorporado en el diseño Facilidad del manejo de emergencias sin afectar la estabilidad del sistema y el tiempo de corrida

Gravedad Específica 1,065 Viscosidad @150°C,cSt 2781 Azufre, %p 4,47 Caso de Estudio HDHPLUS®/SHP Residuo de Vacío de Crudo Pesado Gravedad Específica 1,065 Viscosidad @150°C,cSt 2781 Azufre, %p 4,47 Nitrógeno, %p 1,013 Asfaltenos C7, %p 16,0 Carbón Conradson, %p 25,1 Niquel + Vanadio, ppm 894

HDHPLUS® Coker Caso de Estudio HDHPLUS®/SHP Rendimiento vs. Carga VR, %vol Nafta 21,3 14,4 Destilados Medios 51,2 38,0 VGO 29,5 17,0 Total liquido 102,0 69,4 Rendimientos vs. Carga VR, %p H2S+NH3 4,0 1,4 C1-C4 8,9 7,6 Flakes (Coque) 7,5 32,9 Consumo H2 2,3 0,0

Caso de Estudio HDHPLUS®/SHP Carga SHP = Efluente HDHPLUS® + VGO Virgen SHP en modo hidrocraqueo de alta severidad Rendimientos vs. Carga SHP: Nafta 31,2 %vol Destilados Medios 62,5 %vol VGO 17,1 %vol Total liquido 110,8 %vol Consumo H2 2,9 %p

Caso de Estudio HDHPLUS®/SHP Nafta Pesada Gr. Esp. 0,755 Azufre < 5 ppm Nitrógeno < 2 ppm  Reformación Catalítica Diesel Gr. Esp. 0,845 Azufre < 10 ppm Cetano 55 Pto. de fluidez < -25 °C  Pool de Diesel Jet Fuel Gr. Esp. 0,815 Azufre < 5 ppm Pto. Humo 23 mm Naftalenos < 1% vol  Pool de Jet Fuel VGO hidrotratado Gr. Esp. 0,862 Azufre < 50 ppm Nitrógeno < 10 ppm Hidrógeno 13,5 wt%  Carga FCC / Base Lubricante

Proyectos Comerciales HDHPLUS®/SHP Refinería Puerto La Cruz Unidad HDHPLUS® 50 000 bpd Residuo de Vacío Merey 16 Conversion de VR: 85 - 92% SHP (Sequential Hydroprocessing Unit) Hidrocraqueo de alta severidad a alta presión de una mezcla: 51 000 bpd efluente de HDHPLUS® + 47 000 bpd SR VGO Conversión: 85 % Maximización de ULSD (S< 10 ppm, cetane> 51) Producción de Jet fuel de alta calidad Ingeniería Básica en progreso Arranque 2011 Inversión $ 1.7 billones

Proyectos Comerciales HDHPLUS®/SHP Refinería El Palito Unidad HDHPLUS®: 46 000 bpsd Residuo Vacío Merey 16 - Mesa 30 VR Conversion: 85 - 90% SHP (Sequential Hydroprocessing): Hidrocraqueo Moderado a alta presión de una mezcla: 44 000 bpsd efluente HDHPLUS® + 44 000 bpsd SR VGO Conversión 55% Producción ULSD (S< 10 ppm, cetane> 45) Producción carga de bajo azufre para FCC Ingeniería Conceptual completada Arranque 2011 Inversión $ 1.8 billones

Conclusión HDHPLUS® es una tecnología de hidroconversión catalítica para conversión profunda de Residuos de Vacío El proceso integrado HDHPLUS® / SHP permite: Alta conversión > 85% de cargas pesadas de residuo Producir productos de alta calidad TIER II / Euro V Las etapas de desarrollo realizadas y la continua investigación (alianza con IFP/Axens) aseguran la operación comercial exitosa Dos proyectos comerciales en progreso en Venezuela son la punta de lanza de PDVSA para abrir esta tecnología al mundo. Otros proyectos se estudian en Venezuela y en el exterior