Desarrollo de un modelo de refinación utilizando técnicas de programación lineal con las nuevas tecnologías, para atender las regulaciones de calidad del mercado mundial de combustible.

Abstract

En el presente Trabajo Especial de Grado, se desarrolló un modelo de refinación, al que se le incorpora dos nuevas tecnologías creadas por PDVSAINTEVEP para el tratamiento de la gasolina y el diesel, con la finalidad de atender las regulaciones de calidad del mercado mundial del combustible, empleando para ello técnicas de programación lineal a través del software de planificación económica llamado PIMS. La necesidad de incorporar en el modelo de refinación las nuevas tecnologías de tratamiento, obedece a la necesidad de visualizar las economías como consecuencia de las nuevas regulaciones impuestas por la EPA en cuanto a la drástica reducción del contenido de azufre en la gasolina y en el diesel (500ppm a 50ppm). El desarrollo del modelo de refinación permite evaluar diferentes escenarios de procesamiento para una variedad de crudos, maximizar el margen de ganancia en una refinería y predecir los rendimientos y calidades de los productos en función de la calidad del crudo de alimentación. Para incorporar las nuevas tecnologías de tratamiento ISAL® y ULSD® en el modelo de refinación, se emplearon los resultados de un conjunto de pruebas que se han realizado en el complejo de plantas piloto de PDVSA-INTEVEP, además de un estudio que se le hizo a una serie de corrientes en las diferentes refinerías pertenecientes a PDVSA, con la finalidad de recolectar datos representativos de las posibles alimentaciones a dichas unidades de proceso. A partir de esta información se desarrollaron correlaciones lineales que fueron incorporadas, dentro de las simulaciones correspondientes, a cada una de las tecnologías bajo estudio, con lo cual se logró predecir las calidades y los rendimientos de los productos; en función de las calidades presentes en la alimentación. Adicionalmente, se realizaron los balances de masa correspondientes a cada unidad, para establecer relaciones dependientes de las características presentes en la alimentación, con el objetivo de estimar las cantidades de gases que se generan en cada unidad, así como la cantidad de servicios requeridos para llevar a cabo la hidrodesulfuración. Con este conjunto de estimaciones lineales se logra reproducir la realidad operacional de cada tecnología. Una vez implementadas las tecnologías en el modelo de refinación, fue posible evaluar el impacto que ocasiona la inclusión de las nuevas unidades de proceso dentro del esquema de refinación de una refinería típica de conversión profunda, conociendo la alimentación a las unidades y empleando el software PIMS; de lo cual se concluye que la implementación de las tecnologías bajo estudio (ISAL® y ULSD®) generan un aumento considerable en los volúmenes de 25,3 % en la gasolina y de 2,5 % en el diesel, debido a que bajo este escenario se pueden incorporar, al pool final de mezcla, componentes de baja calidad y bajo costo, sin causar alteración en los niveles de azufre gracias al efecto de dilución, generando con ello altos beneficios económicos a la refinería.