Maria Specht Calcinación de Coque de Petróleo

7/31/2019 Maria Specht Calcinacin de Coque de Petrleo

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CALCINACIN DEL COQUE DE PETRLEO

Mara Isabel Specht-PDVSA IntevepRafael Damas- CVG CarbonorcaHerdys Moreno-CVG Carbonorca

Con el respaldo de la Mesa de Reactivacin delConvenio MIBAM-PDVSA intregrada por:

CVG Alcasa, CVG Venalum, CVG Carbonorca,SIDOR, Ferrominera Orinoco, CVG, PDVSA

(Planificacin, CYS, Intevep, CRP, Mejoradores delCIJAA), MPP Industrias, MPP Petrleo y Minera

Junio, 2012


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El coque de petrleo calcinado es un producto obtenido por calcinacin entre1250 y 1400 C de coque verde, producindose en l la deshidrogenacintrmica y se elimina las materias voltiles.

Coque de petrleo calcinado


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Demanda mundial de coque depetrleo por sector industrial

* Fuente: Jacobs Consultancy, 2000.* Fuente: Jacobs Consultancy, 2000.

* Fuente: Jacobs Consultancy, 2008.* Fuente: Jacobs Consultancy, 2008.

Industria del cemento representa el mayor

consumidor de coque verde. Demanda seha reducido en 3% por la crisis econmica.

El sector de generacin elctrica haincrementado su demanda comocombustible secundario.

Hay un incremento del 4% enalmacenamiento por tiempo prolongado,sugiriendo la incorporacin de mayorproporcin de este material en la cadenade suministro.

En el sector de calcinacin ha

incrementado la demanda en un 4%.Segregando este 26% como un total de100%, el 72% se utiliza como materia primapara la produccin de nodos base carbnen la industria del aluminio. La restriccinde V+Ni se ha flexibilizado ~650 ppm, eldoble de lo exigido en los 80s. Esto ha

incremento la demanda en este sector aligual que la mayor actividad en la industriadel titanio.


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COQUE DE PETRLEO ANTES Y DESPUS DE CALCINARAntes Despus

Propiedades fsicas PromedioHumedad Total (%) 6,9Contenido de Voltiles (%) 14,4Carbon Fijo (%) 84,9Cenizas (%) 0,6Densidad a granel base seca (g/cm3) 0,7Azufre (S) % 4,7ndice de Molturabilidad 85,1Composicin qumicaVanadio (V) ppm 1939Niquel (Ni) ppm 422Distribucin Granulomtrica (mm)

19,00 12,1

- 19 + 9,5 29,7- 9,5 + 6,30 15,0- 6,30 + 4,75 6,5- 4,75 + 2,36 8,5- 2,36 + 0,85 10,6-0,85 + 0,150 12,8

-0,15 4,8

Total 100,0

N muestras : 29 N muestras : 34

Propiedades fsicas PromedioHumedad Total (%) 0,1Contenido de Voltiles (%) 1,4Carbon Fijo (%) 95,2Cenizas (%) 3,3Densidad a granel base seca (g/cm3) 1,08Azufre (S) % 3,1

ndice de Molturabilidad 26Densidad real (g/cm3) 2,12Poder calorfico calculado (kCal/kg) 7.772Composicin qumicaVanadio (V) ppm 2332Niquel (Ni) ppm 539Hierro (Fe) ppm 907Silicio (Si) ppm 4375

Distribucin Granulomtrica19,00 5,2- 19 + 9,5 24,7

- 9,5 + 6,30 21,1- 6,30 + 4,75 10,6- 4,75 + 2,36 14,0- 2,36 + 0,85 9,4-0,85 + 0,150 10,8

-0,15 4,3Total 100,0

Finos: 15,1%


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Resultados de las Evaluaciones de Emisiones Sistemas DepuradorLurgi 1 y Lurgi 2, durante la coccin de nodos y calcinacin decoque de petrleo.

Nota: Evaluacin realizada por La empresa LABORATORIO ENVIROTEC, C.A., en marzo 2011

Se observa 100% de cumplimiento con lo establecido en el decreto N 638 de fecha 26/04/1995Normas sobre al calidad del aire y el control de la contaminacin atmosfrica capitulo III artculo10 publicado en Gaceta Oficial N 4.899 extraordinario del 19 de mayo de 1.995.

Decreto 638

Electrofiltrofuncionando

En by pass Electrofiltrofuncionando

En by pass Lmite mximo

Partculas totales (Cs), mg/m3 6,7 59,3 44,6 83,3 150 mg/m3Monxido de Carbono (CO), ppm 520 662 349 740 1.150 ppmDixido de Azufre (SO2), mg/m3 74,10 76,95 14,25 22,8 500 mg/m3xido de Nitrgneo (NOx), ppm 35 46 30 48 300 ppmCompuestos Orgnicos Voltiles (VOCs), kg/h


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COQUE DE PETRLEO CALCINADO COMO MATERIAL DE EMPAQUEEN CVG CARBONORCA

nodos de Carbn

Celda de unhorno de

fosa vertical

Espaciodonde secoloca el

coque grado

empaque

Vista general delhorno despus de

empacado

Horno con su tapa.


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COQUE CALCINADO COMO MATERIAL DE EMPAQUE-RESULTADOS


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Proyecto de Calcinacin de coque de petrleo.

Fase I(2009-2010)

Fase II(2010-2013)

Fase III(2013-2015)

Calcinacin de 40t de coque depetrleo retardado provenientede Petrocedeo. Pruebasexploratorias. Se generaron 25T

de coque calcinado.

Evaluacin a escala delaboratorio y piloto comomaterial de empaque (coquegrado empaque) en hornos decoccin (etapa 1) y agentepiroconsolidante en la

manufactura de pellas demineral de hierro (etapa2).

Etapa 1. Para sustituir coquemetalrgico importado ( 300$/t).

Etapa 2. Para sustituir antracitaimportada (160$/T).

En progreso. Inicio 2010. Calcinacin de100.000 t de coque retardado para generar50.000 t de coque calcinado.

Etapa 1. Calcinacin de 10.000 t de coque

retardado transportado va terrestre paraprueba de concepto de la calcinacin enhornos tipo fosa.

Inicio 2010. Culminacin Dic 2011.

Visualizacin del proyecto. Inicio Ing.Conceptual.

Etapa 2. Calcinacin de 40.000t transportadova martimo fluvial en barcos de 16.000t decap., para completar pruebas comerciales enSIDOR (como agente piroconsolidante) yFerrominera (manufactura de arrabio).

Manufactura de nodos base carbn paraceldas electrolticas de CVG Alcasa.Evaluacin del nodo, celda y aluminio

resultante.

Ingeniera de detalle, procura,construccin y arranque(IPCA) de dos mdulos deunidades de calcinacin para

procesar 1.100.000 t anualesde coque retardado (15% deltotal de coque retardadoproducido anualmente enVenezuela) para obtener550.000 t de coque calcinado.

Inicio 2013-2015. En

operacin estable la planta enel 2016.

Costo del proyecto: 403,64millones de dlares a unatasa interna de retorno del16.5%.


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Inversin estimada en el proyecto de instalacin de unidadesde calcinacin de coque de 550.000 t/a de capacidad

Para llevar a cabo la Ingeniera Conceptual del proyecto de diseo de las unidades de calcinacin decoque se requieren para el 2011 un total de 1,46 MMUS$.

EI

1,50

VPN PROYECTO (MMUSD) TIR (%)

Indicadores

217,4 16,5%

VPN PROYECTO @ 10%

La inversin se recupera en el ao 2019.

Descripcin 2011 2012 2013 2014 2015 Monto total(MMUSD)

Inversin en unidades de

calcinacin incluyendo

adecuacin de mulle

(MMUSD)

1,46 32,18 172,25 130,38 67,37 403,64

2.1.Construccin2.2.Procura

403,64

2. Ingenera, Procura y Construccin (IPC)

Monto total estimado de la inversin unidades de calcinacinClase V

3. Adecuacin de Muelle

350,00

192,50

157,50

50,00

1. Ingeniera

Monto (MMUSD)

3,64

Fase


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DONDE SE UBICA EL PROCESO DE CALCINACIN?

Industria Petrolera

Refinacin oMejoradores

Unidad de

Coquificacin

Planta decalcinacin

Empaque en hornos decoccin de nodos basecarbn para Ind. Al

Ind. Mineral de Fe y Acero

Ferroaleaciones

Reduccin del TiO2, parapigmentos de pinturas

Ind. Cemento

Ind. Generacin de

electricidad y vapor

Ind.Cermica

Ind.CermicaCoqueVerde

CoqueV

erde

Coque

Ca

lcinado

Se eliminanvoltiles,humedad eincrementacarbono fijo.


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RESULTADOS OBTENIDOS HASTA AHORA

Por primera vez en la historia de Venezuela se producen 5.156t de coquecalcinado a escala industrial, cumpliendo con las regulaciones ambientalesexigidas por el Ministerio del Ambiente.

Desde 0ctubre 2010 a Noviembre 2011, se han usado 4.164t de coquecalcinado como material de empaque en los hornos de coccin de nodos basecarbn para la industria del aluminio, esto representa un ahorro en divisas parael pas de 1.87 millones de dlares al no comprar coque metalrgico importado.

Desde el 06 de Enero del 2012, por primera vez en la historia de la industriadel aluminio nacional, se han introducido en las celdas electrolticas de CVGAlcasa nodos base carbn manufacturados con coque de petrleo calcinadovenezolano con contenido de metales (vanadio + nquel) de 2500ppm, esto es

5 veces la cantidad permitida en nodos.


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FACTORES CLAVES DEL XITO

TRABAJO EN EQUIPO

Ministerios de:Ambiente, Industrias

Bsicas, Energa yPetrleo

PDVSA: Generadorde la materia prima

CVG- Carbonorca:Transformador de lamateria prima

CVG- Alcasa-Venalum, SIDOR yFerrominera: Usuario finales de la

materia prima transformada

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