INTRODUCCIONPS-6215
Necesidades EcológicasPS-6215
Como consecuencia de los mayores requerimientos de los motores de explosión, se inicia el uso de compuestos antidetonantes con base de plomo (Pb) y manganeso (Mn) en las gasolina ((Tetraetilo de Plomo-TEP-,Tetrametilo de Plomo -TMP- y a base de manganeso conocido por sus siglas en ingles como MMT).
El uso de compuestos de plomo en las gasolinas tenia dos razones: la primera era el alcanzar el octanaje requerido por los motores con mayor relación de compresión y la segunda proteger los motores contra el fenómeno denominado Recesión del Asiento de las Válvulas de Escape (Exhaust Valve Seat Recession, EVSR)
Las emisiones de plomo y de otros contaminantes provenientes de la combustión de la gasolina, alcanzaron niveles de concentración nocivos para la salud de los seres vivos, hecho que dio lugar a severas regulaciones para mejorar la calidad del aire que respiramos.
TETRAETILO DE PLOMO (TEL):
Es un componente de química tóxico usado en la extinta gasolina organometálica con plomo súper de 97 octanos y Normal de 92 octanos. Fue desarrollado en 1921, y es hasta ahora el más efectivo antidetonante de todos los conocidos, llegando a permitir aumentos de hasta 14 octanos por cada 0,3 gramos dosificado en cada litro de gasolina, dependiendo de la composición de esta.
Necesidades EcológicasPS-6215
Necesidades Ecológicas Los vehículos automotores a gasolina constituyen la primer fuente emisora de compuestos Orgánicos Volátiles ( VOC´s ), Oxidos de Nitrógeno ( NOx ) y monóxido de carbono ( CO), a todos estos compuestos se les atribuye el aumento del nivel de ozono. Tanto los NOx como los VOCs están involucrados en la formación de “smog”, una mezcla de contaminantes del aire que con frecuencia se puede ver como neblina, un asunto común de la calidad del aire y una amenaza tanto para los países desarrollados como en para los países en desarrollo.
PS-6215
Necesidades Ecológicas
El ozono terrestre es un gas incoloro y altamente irritante que se forma cerca de la superficie de la Tierra cuando los NOx y VOCs reaccionan en la luz solar y estancan el aire. El ozono puede afectar a la salud del ser humano, dañar la vegetación, disminuir la productividad de algunas cosechas, dañar las plantas y probablemente contribuir al deterioro de los bosques en algunos países.
PS-6215
Necesidades Ecológicas
De acuerdo a la norma venezolana Covenin N° 764-2002 para gasolina, se define como gasolina sin plomo, aquella preparada sin la adición de Tetraetilo de Plomo (TEP) o cuyo contenido de plomo fuese inferior a 0,013 gramos por litro. Esta definición es aceptada mundialmente.
La industria automotriz respondió a este reto, mejorando la tecnología de los vehículos. Por su parte, la industria petrolera ajustó la formulación de la gasolina a las nuevas exigencias ambientales
PS-6215
Gasolina sin plomo
Gasolinas Reformuladas
GASOLINAS REFORMULADAS: Combustible automotor con una formulación que contribuye a reducir la emisión de contaminantes de los motores de combustión, tales como el CO, NO, y otros compuestos orgánicos volátiles.
Características: • Tienen un mayor contenido de oxígeno.
•Tiene un menor contenido de olefinas y aromáticos.
PS-6215
Objetivo de la oxigenación
Tiene como objetivo mejorar la combustión interna en los motores y reducir la producción de gases con efecto invernaderos
Metil-ter-butil-eter(MTBE)Tercamil metil eter (TAME)
Etilo terciaro-butil éter (ETBE)Etanol
Terbutanol (TBA) Permite mantener e incrementar el octano durante la eliminación de aditivos con plomo de la gasolina y ante especificaciones ambientales más estrictas (aromáticos, benceno, olefinas, PVR y azufre)
PS-6215
MTBE y TAME
Metil-ter-butil-eterMTBE
Tercamil metil eter TAME
PS-6215
Gasolinas ReformuladasPS-6215
MTBE no excede del 10% V/V
Metanol no excede del 3% V/V
Benceno y n-hexano hasta un 5% V/V cada uno
Gasolinas ReformuladasPS-6215
MTBE de 15% V/V
Oxigeno de 2.7% m/m
Benceno de 1% V/V
Aromáticos de 35% V/V
Producción de TAME
CH3OH
+
CH2=C-CH2-CH3
CH3-
CH3- C - CH2-CH3
CH3--
OCH3
La producción tiene una carga en la alimentación de amilenos, rica en olefinas terciarias de 5 átomos de carbono cuyo origen es la planta catalítica FCC, se alimenta al reactor principal con previa inyección de metanol.
El isopenteno presente en la mezcla de pentanos reacciona con el metanol para formar TAME, lo que ocurre en presencia de un catalizador de resina de intercambio iónico. Específicamente es una reacción de esterificación
PS-6215
Producción de TAMEPS-6215
Problemática del TAME
De manera similar que el MTBE, es un compuesto muy volátil que genera emisiones tóxicas a la atmósfera.
Posible CANCERÍGENO
PS-6215
HISTORIA DEL MTBE EN LA GRF
Comienza a usarse a principios de los 80’ en EEUU como aditivo de octanaje en la RFG debido a la prohibición del uso del Tetraetilo de plomo.
Se disparó su demanda a principios de los 90’ debido a la exigencia por parte de la EPA de un contenido mínimo de 2% de oxigenados.
Representaba entre 5% y 10% del volumen de la gasolina.
PS-6215
HISTORIA DEL MTBE EN LA GRF• En EEUU se ha utilizado como aditivo en aproximadamente un tercio de la gasolina que se consume.
• En EEUU se consumían aproximadamente 17.000 millones de litros de MTBE por año.
• A finales de los 90’ se comienza a buscar un sustituto del MTBE como oxigenante de las RFG por problemas ambientales.
• A inicios de la década del 2000 comienza la prohibición del uso del MTBE en la RFG en EEUU.
• Se comienza a utilizar etanol como sustituto del MTBE como aditivo oxigenante.
PS-6215
Producción de MTBE
¿Como se produce?La alimentación del proceso está constituida principalmente por una mezcla de butanos y metanol.
+
CH2=C-CH3
CH3-
CH3OH
CH3- C - CH3
CH3--
OCH3
PS-6215
Producción de MTBE
ESQUEMA DE LA PLANTA
PS-6215
Problemática del MTBE
Contamina los acuíferos por fugas o derrames en los sistemas de almacenamiento y transporte.
El MTBE es altamente volátil y soluble en agua, al evaporarse la gasolina arrastra al MTBE a la atmósfera. Allí se disuelve en el agua de lluvia, para luego contaminar los acuíferos
PS-6215
PROBLEMÁTICA DEL MTBE Más de 10.000 acuíferos contaminados por este producto en California.
El 80% del agua potable de la ciudad de Santa Mónica ha sido contaminada con MTBE, con concentraciones de hasta 600 partes por billón (ppb).
Una evaluación sobre la calidad del agua realizada en 1994 por el US Geological Survey determinó la presencia de MTBE en 27% de los pozos y fuentes de agua urbanos a nivel nacional.
En el 2000 en Roselawn, Indianna, los niños habían estado bebiendo agua contaminada con MTBE con una concentración 10 veces superior al límite permitido.
PS-6215
Alternativas al MTBE
Producción de Propileno y Polipropileno
Producción de Iso-Octano
Producción de Etanol.
Utilización de la misma materia prima
Reutilización de los equipos
Requerimientos
Alternativas
PS-6215
Propileno y Polipropileno
•Materia prima Propileno
•Se obtiene a través del craqueo
térmico y catalítico
•Alta demanda en mercado
•Tecnología conocida
•Condiciones de operación no
severas
•Alto capital de inversión
PS-6215
VENTAJAS ISOOCTANOS
•Alta cotización del producto en el mercado.
•La flexibilidad de la tecnología permite seguir produciendo MTBE.
•Misma alimentación de materia prima
•Aprovechamiento de las unidades de la planta de MTBE.
•Poca modificación en los equipos existentes.
PS-6215
ISOOCTANOS
LA CONVERSIÓN DE LA PLANTA IMPLICA:
•Cambios en las condiciones de operación.
•Variaciones en los servicios.
•Variación en los sistemas de control.
•Variaciones en las pruebas de análisis de laboratorio.
PS-6215
Cambios a la planta de MTBE
CORRIENTE PLANTA MTBE PLANTA ISO - OCTANO
Alimentación i-C4 SI SI
Alimentación Metanol SI NO
Alimentación Agua NO SI
Producto C4 raffinate SI SI
Producto MTBE SI NO
Producto Iso-Octano NO SI
Reciclo TBA NO SI
Reciclo metanol SI NO
PS-6215
Cambios a la planta de MTBE
EQUIPO PLANTA MTBE PLANTA ISO - OCTANO
Reactor principal SI SI
Columna de destilación catalítica
SI SI
Unidad de lavado con agua SI SI
Columna de destilación sencilla
SI NO
Unidad de saturación de olefinas
NO SI
PS-6215
Cambios de los productos
Propiedad Iso-octano MTBE
Blending* RON 97 – 103 116
Blending* MON 94 – 98 100
RVP (psi) 1,7 8,0
Sp. Gravity 0,702 0,745
PS-6215
Compuestos orgánico (alcohol). El etanol puede utilizarse como combustible para automóviles solo o puede agregarse como aditivo a la gasolina en cantidades variables para reducir el consumo de derivados del petróleo y aumentar el octanaje de este combustible.
EtanolPS-6215
Ventajas EtanolPS-6215
Se mezcla con gasolina ya que no es tan volatil.
•Alto índice de octano: 115•Permite mejorar la combustión de la gasolina, •Reduce la emisión de HC´s no quemados y CO•Reduce el efecto invernadero •Combustible renovable•Biodegradable
Ventajas y desventajas EtanolPS-6215
Argumentos en contra:- Solvente Corrosivo
- El cultivo de maíz es un proceso intensivo.
- Competencia Combustible / Alimentación
- Menor contenido energetico que la gasolina (1,56E)
- Menor poder calorífico Menor rendimiento o kilometraje recorrido por litro de combustible- Es higroscopico: Aumenta la volatilidad de la gasolinaal mezclarse con ella ocasionando mal funcionamiento Bloqueo de Vapordel motor
Tecnología en Venezuela
1988Se considera la inclusión de
plantas para la producción de compuestos oxigenados
1990 Adquisición de la tecnología ETHEROL para la producción
de MTBE y TAME
1992Se firmó un convenio entre CDTECH e INTEVEP por medio del cual se combinan los principales elementos tecnológicos de ambas compañíasen el área de eterificación y se mantiene un programa de investigación y desarrollo
PS-6215
Tecnología en Venezuela
El arranque en la refinería del Palito se alcanzó en menos de una semana la capacidad de diseño de la planta
1993Inicio de operaciones de la 1ª planta comercial en el país en la Refinería El Palito
Excelente rendimiento de éteres (97% MTBE y 60% TAME)
PS-6215
Tecnología en Venezuela
2005Se planteó el Proyecto agro-energético para la producción de Etanol como aditivo de la gasolina, con la siembra de 300 mil hectáreas de caña de azúcar.
PS-6215
Tecnología en Venezuela
Los aditivos más utilizados son MTBE y TAME
Alta disponibilidad, ya que se produce en plantas integradas a las refinerías, donde son aprovechadas las materias primas de refinación requeridas para su elaboración
Los aditivos como el MTBE y TAME se producen en los complejos de refinación de JOSE y EL PALITO
PS-6215
Muchas Gracias
¿Preguntas?
PS-6215
Top Related