Evaluación de compatibilidad para la mezcla de petróleos crudos como carga a unidades de procesos en refinería Talara

Abstract

El conocimiento y análisis del comportamiento del petróleo crudo a través de los procesos de transporte, almacenamiento y refinación es un punto vital que debe de tomarse en cuenta para la optimización y mejora de estos procesos. Dos parámetros importantes para la evaluación de cargas de crudo para unidades de proceso son la estabilidad y la compatibilidad, definiciones ligadas estrechamente y de cuyo análisis e interpretación dependerá el control de un conocido problema de los procesos con petróleo crudo: la precipitación de asfaltenos. Dentro de los hidrocarburos presentes en el petróleo crudo encontramos a los asfaltenos, conocidos por ser los componentes de mayor peso molecular y a la vez los de estructura más compleja, con puntos de ebullición superiores a 550 °C. Presentan también una mayor concentración de heteroátomos (N, S, O, Ni y V) que cualquier otro componente del crudo. La importancia de estos compuestos radica en su característica de formar agregados moleculares de alto peso molecular, propiedad que facilitará la depositación o precipitación de este componente en determinadas condiciones. El petróleo crudo como carga para procesos usualmente no proviene de una fuente unitaria, sino más bien es una mezcla de varios tipos de crudo de diferentes orígenes, cada uno de ellos con características y propiedades fisicoquímica diferentes. Estos petróleos crudos, componentes de la carga, se mezclan en proporciones variables según el tipo, cantidad y calidad de los productos finales que se desean obtener como resultado del proceso de refinación. Es justo en la mezcla donde se origina el problema: dos o más crudos incompatibles entre sí, en proporciones determinadas, resultarán en un crudo inestable, en el cual los asfaltenos se aglomerarán y posteriormente precipitarán. Esto origina taponamientos e incrustaciones en equipos como intercambiadores de calor, bombas, filtros, tramos de tubería, etc.; ocasionando pérdidas económicas y problemas operacionales. Llegado este punto, se observa que existe la necesidad de determinar criterios de compatibilidad y parámetros de estabilidad para las mezclas de petróleos crudos de distintos orígenes y en diversas proporciones, para evitar la generación de mezclas inestables y la consiguiente precipitación de asfaltenos. La determinación de este criterio de compatibilidad para una base de crudos para mezcla permitirá calcular el intervalo de proporciones volumétricas en el que dicha mezcla de crudos es estable, lo cual podrá corroborarse con ensayos de laboratorio. Por otra parte, es necesario también identificar un reactivo que inhiba la precipitación de asfaltenos (base inhibidora de precipitación de asfaltenos), adecuada para la tipología de crudos presentes en la zona. Este estudio está orientado a determinar dichos parámetros de estabilidad, evaluando la base de petróleos crudos típicos usados como carga para el proceso de refinación en la Refinería de Talara, propiedad de la empresa estatal Petróleos del Perú – PETROPERÚ S.A., con el consiguiente análisis económico del margen de refinación que se obtendría al procesar crudos en proporciones indicadas sin riesgo de formar mezclas inestables; así como también la identificación de agentes inhibidores que permitan controlar este problema y la dosis adecuada que se requerirá para cada escenario.