Plantas petroquímicas. / Pixabay

En una visión sobre el petróleo, título de la editorial de la Revista Virtual Pro, número 219, Karen Romero, realiza una retrospectiva de la industria del petróleo desde su descubrimiento hasta como se conoce en la actualidad (ver más información). En ella se menciona, como esta industria ha venido “impulsando la investigación y el desarrollo tanto de tecnologías más eficientes, como de nuevos métodos de extracción de las reservas de crudos pesados”.

En este sentido, y dada la demanda creciente del petróleo, así como de sus derivados, en la inmensa mayoría de sectores de la industria, la Revista Virtual Pro, ha organizado un compendio de artículos inéditos con los siguientes enfoques principales:

1. Optimización de procesos petroquímicos
2. Automatización de procesos
3. Catálisis en la industria petroquímica
4. Mantenimiento operacional
5. Combustibles alternativos

Por el lado de los combustibles alternativos, se presentó el artículo titulado Sustainability in biodiesel production in Latin America from 2009 to 2018, por Iácobi Boanerges. Estudio completo en el cual se recoge información de 50753 documentos de 9 años de haberse incluido legalmente el uso de biodiesel en América del Sur.

La investigación tomó en cuenta el contenido de los programas educativos de la carrera de Ingeniería Química en 4 países principales: Colombia, Brasil, Argentina y los EEUU, así como de artículos publicados en medios virtuales como Scopus y Web of Knowledge y en los últimos informes de los Ministerios de Energía y Transporte de Brasil, Argentina y Colombia.

El investigador tomó en cuenta estos tres países, dado que son referencia en América del Sur, puesto que poseen el mayor número de plantas industriales de biodiesel activas en la región, a saber: 51 en Brasil, 37 en Argentina y 6 en Colombia. Se analizaron 8 variables de sostenibilidad de cada etapa, tomando en cuenta la entrada social, económica, medioambiental frente a la sostenibilidad. Siendo los países con mejores resultados en cuanto a sostenibilidad: Brasil, y Colombia y Argentina como el peor escenario en cuanto a sostenibilidad.

Dada la demanda de petróleo y sus derivados, las plantas petroquímicas líderes en el mercado, presentan retos en pro de mejorar sus operaciones para crear productos a un costo competitivo, con requerimientos reales de operación, para cumplir la demanda de olefinas en el mercado internacional.

Estas plantas de olefinas poseen diversas secciones para la limpieza del gas. Para la correcta eliminación del contenido de compuestos ácidos hay un sistema de remoción de CO₂ y H₂S, el cual está conformado por dos torres de absorción que utilizan una solución de soda cáustica como solvente.

Por ello, la correcta preparación de la solución de soda cáustica es de vital importancia para mantener una adecuada operación de las torres y un consumo adecuado de ácido para la neutralización de la soda gastada en el sistema de tratamiento de efluente.

En este aspecto, los autores Karen Romero y Américo Pérez, identificaron un caso de estudio, y los llevó a desarrollar el artículo titulado Sistema automático de lavado cáustico en una planta de olefinas, donde actualmente este sistema no se encuentra automatizado, por lo cual las variaciones en la concentración de la solución de soda cáustica afectan directamente la remoción de CO₂ . 

Por lo cual, plantean un proyecto de automatización con la adquisición de equipos automatizados (válvulas automatizadas, medidores de pH y controladores de flujo), situados en puntos clave, con el objetivo de mantener la remoción efectiva de CO₂ , lo que también ayudaría a la planta a ahorrar 350 USD de servicios anualmente, y al mismo tiempo disminuir los riesgos asociados a generación de gases de efecto invernadero y efluentes, perjudiciales para las comunidades cercanas a la planta.

La investigadora Romero, realizó también, el estudio titulado Evaluación técnica de propuesta para el cambio de fluido de calentamiento de los rehervidores de las torres desetanizadora y propano- propileno de una planta de olefinas, originalmente el fluido de calentamiento utilizado en estos rehervidores es agua de proceso, pero en éste estudio, se plantea a cambiarlo por vapor de agua de baja presión atemperado. Lo cual fue llevado a cabo mediante la validación de los datos de diseño y operacionales utilizando el simulador de proceso Aspen Plus.

Los resultados obtenidos de este estudio, muestran que los costos de incorporación de vapor de agua como fluido de calentamiento serían de $2,51 millones de dólares anuales, además de evitar problemas relacionados al ensuciamiento lado tubo de los rehervidores, lo que reduciría los gastos en limpieza de equipos, adecuada operación y recuperación de etano producto y menores pérdidas de propileno en el fondo, cuyo costo actualmente asciende a $9,62 millones anuales.

Siguiendo ese orden de ideas, el investigador Daniel Salerno publicó Análisis energético de dos procesos para la producción de etileno: AOM vs craqueo de etano, en ese estudio se presenta una comparación energética entre la tecnología del craqueo térmico de etano y el proceso de acoplamiento oxidativo de metano -AOM. Se evidencia la factibilidad de la producción de etileno por este método, sin embargo, el proceso de AOM es un proceso intensivo en energía, lo que supone un reto en términos de eficiencia energética.

En la misma área de optimización de procesos petroquímicos y mantenimiento operacional la investigadora Romero presentó los artículos siguientes:

1-Evaluación del estado del sistema de trampas de vapor de una planta de olefinas, donde se realizó un levantamiento del inventario de trampas, identificación, inspección visual, entre otros aspectos, a fin de conocer el estado físico y operacional de las trampas. Dicho estudio permitió conocer que las trampas debían ser intervenidas, puesto que no operan a la capacidad establecida, lo que permitirá a la empresa accionar un plan de continuo mantenimiento de las mismas. 

2-Reactivación del sistema de hidrogenación de diolefinas a partir de catalizadores con poca selectividad, de una planta de olefinas con tecnología estadounidense tipo Frontend. En el estudio se plantea la instalación de una planta piloto utilizando gas de proceso de la planta de olefinas para evaluar catalizadores a base de paladio y comerciales.

3-Mejoras del sistema de fraccionamiento propano-propileno de una planta de olefinas, en colaboración con Jorge Sánchez. En este estudio se realizaron simulaciones en estado estacionario utilizando el simulador Aspen Plus. Con las mejoras efectuadas mediante la simulación se obtuvo una recuperación del propano cercana al 100%, y la de propileno fue de 100%.

En la edición 219 también podrá leer el artículo Plan maestro para el reemplazo de los hornos de pirólisis de las plantas de olefinas del sector petroquímico venezolano de los investigadores Khris Pérez y Adolfina Amaya. Dicho estudio detectó la situación actual de los hornos de pirolisis y por ende la elaboración de la propuesta del plan.

En cuanto al tema de combustibles alternativos, también podrá leer: Propiedades y características de combustibles alternativos a partir de biomasa, Avances en producción de biodiesel mediada por nanocatalizadores: Análisis crítico, y Uso de nanomateriales en biomasa para producción de biocombustibles y bioenergía, entre otros artículos sobre nuevos avances acorde a este aspecto.

Escrito por: Cinthya Valeska Castro Pérez
Ingeniera Química con Maestría en Tecnología de Polímeros
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Autor

Revista Virtual Pro

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