Aumento de Capacidad de la Unidad de FCC de Bahía Blanca con Baja Inversión Autores: J. M. Vargas O. Mina A. Colagreco El trabajo que les presentaré es sobre las modificaciones de diseño y ajustes de variables operativasque se realizaron a la unidad de FCC y los resultados obtenidos. Los cuales permitieron solucionar problemas reincidentes en la circulación del catalizador brindando una mayor confiabilidad operativa a la unidad.

Refinería Bahía Blanca

Configuración de la Refinería Petroleo Crudo Ducto: 4800 m3/dia Embarcaciones 15000 m3 Otros Productos Comp.Blending Prod. terminados Insumos: Energía Eléctrica Gas Natural Agua de red Quimicos LPG Propano Butano Comercial Butano Isomerización 480 m3/día Pool de Naftas N. Normal 86+ N. Super N. SP 97 N. Super (terceros) N. Podium N. Exportación N. Catalitica N. Petroquímica N. Reformada Destilados Medios Gas Oil Gas Oil Patagónico Diesel Marino Diesel Industrial LCO Kerosene IFOS Fuel Oil Asfaltos Fondos Asfaltos Diluidos Slurry Destilación atmosférica 4850 m3/día Vacío 2000 m3/día HDT 1400 m3/día FCC 1500 m3/día Reductor de Viscosidad 600 m3/día Reforming 920 m3/día Intoducción a la Refinería de Bahía Blanca, explicar su configuración.

Unidad de Cracking Catalítico Fue puesta en servicio en el año 1989. Es un modelo diseñada para procesar 1250 m3/hr de VGO.La tecnología es de Kellogg. Modelo Ultra Orthoflow Catalytic Cracking.

Objetivo Exponer las modificaciones de hardware y operativas realizadas a la unidad logrando aumentar en un 20% V la capacidad de procesamiento, obteniendo un rendimiento volumétrico de LCO superior a 30% y procesar hasta un 6% en volumen de Crudo Reducido.

Descripción de la Unidad Capacidad: 1250 m3/día (52 m3/hr) Inventario Catalizador: 35 Toneladas Regenerador: Combustión completa Ciclones de 2 etapas Distribuidor aire tipo grilla Reactor: Riser Externo 6 boquillas carga tipo casquete ranurado Ciclón salida Riser Ciclón superior Stripper: Conos y anillos 2 anillos de vapor (stripping y fluidización)

Esquema del convertidor A Fraccionadora Componentes principales Circulación de catalizador Principales variables 515°C 1.6 Kg/cm2 Separador Nivel de catalizador Riser Regenerador 720°C 2.1 Kg/cm2 Nivel de catalizador Grilla de aire Valvula PV1 (LCV) Valvula PV2(TCV)

Propiedades de la carga de diseño Crudo de Origen Medanitos PM 435 GOV 100% C Arom., %vol 18,6 SG / API 0,9 / 26.0 C Naft., %vol 16.4 RCC, %p 0,6 C Paraf., % vol 65 Azufre, %p 0,5 K UOP 12,02 N total, ppm 800 Dest. ASTM-2887, °C N básico, ppm 200 P.I. 210 Punto de Anilina, °C 97 10% 374 Níquel, ppm 0,1 30% 413 Vanádio, ppm 0,2 50% 453 Hierro, ppm 0,3 70% 493 Sódio, ppm 90% 541

Condiciones Operativas de diseño Tipo de Operación Máx. Gasolina Máx. LCO Carga fresca , m3/d 1250 T Rx, °C 516 474 TCC, °C 288 343 TFDN, °C - comb. total 710 682 TFDIL,°C 738 760 P Rx, kgf/cm2 1,69 P Rg.,kgf/cm2 2,39 Circulación, t/min 4,8 3,8 C/O 6,1 CCR, %p < 0,05 Aire / Coque 14,3 Vapor disp.,%p 1,0 1,3 Vapor Stripping kg/t 2,0 2,2

Rendimientos de Diseño Rendimentos, %V Máx. Gasolina Máx. LCO Gás seco%p 3,01 1,5 GLP 27 16 Nafta 62.8 57 LCO 15 26 HCO ------ 4 OD 5 Coque %p 6,1 5,2 Conversion, %V 80 65

Modificaciones de Hardware Anillo de fluidización PV2 (TCV) Inyectores de carga Válvula del ciclón superior del despojador Instalación de termocupla Skin point descarga ciclón del reactor Aireaciones del stand pipe de catalizador agotado

Modificaciones Operativas Para mejorar la circulación de catalizador y lograr estabilidad en la presión diferencial de las válvulas PV1(LCV) y PV2 (TCV) se modificaron las siguientes condiciones operativas: Caudales de vapor a las aireaciones de los stand pipe de catalizador agotado y regenerado. Caudales de vapor a las aereaciones del riser vertical y lateral. Se eliminó la inyección de vapor quench entre las dos etapas en los ciclones del regenerador.

Objetivo principal de la Refinería: Aumentar la producción de Diesel y mejorar la rentabilidad Objetivos de la unidad de FCC : Maximizar el rendimiento de LCO Mantener el octanaje de la nafta catalítica Minimizar el rendimiento de fondos

Reformulación del catalizador Se reformuló el catalizador con el Objetivo de Maximizar la producción de LCO, obtener una mayor conversión de fondos y mantener el RON de la Nafta Catalítica. Para ello se agrego ZSM5 en un 2 % y se aumento el díametro del poro de la partícula de catalizador Las Condiciones de operación propuestas para lograr los objetivos fueron: Temperatura de reacción = 495 °C Caudal de carga a FCC= 1554 m3/d MAT = 58 %p

Nuevas condiciones operativas para maximizar LCO Temperatura de Reacción Extracción de Nafta Pesada a LCO (Se realizó modificación en planta) Temperatura de tope de la fraccionadora

Resultados Rendimientos Actuales %V Gas Combustible%p 4.1 GLP 19 Nafta 51 LCO 32.3 HCO 3.2 OD 3.9 Coque %p 4.65 Conversion, %V 60

Resultados

Calidad del nuevo LCO LCO + N. Pesada LCO Densidad 15°C 0.9035 0.9094 Destilación °C Inicial 197 224 10 246 271 20 261 284 30 277 294 40 307 50 313 321 60 331 336 70 349 351 80 365 90 385 95 388 390 Final >400 Indice de Cetano (31-33) (33-35) Color L 2.5 Azufre Total 5950 6460

Conclusiones Las modificaciones realizadas en la unidad de craqueo catalítico, tanto operativas como en las instalaciones, han permitido lograr las siguientes mejoras: Aumentar la capacidad de procesamiento en un 20 %V. Mejorar la circulación del catalizador. Aumentar el rendimiento volumétrico de LCO superando 32%V.

Conclusiones Incrementar la confiabilidad operativa de la unidad. Mantener el octanaje de la nafta catalítica y el rendimiento de fondos dentro de los valores objetivo operando a baja severidad de reacción.

Muchas gracias