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I+D en BIOCOMBUSTIBLES

10/11/2010

Jornada “CEPSA y LOS BIOCOMBUSTIBLES”

CEPSA-E.T.S.I. MINAS

Juana Frontela

Responsable Área de HDT

Centro de I+D, CEPSA


ANTECEDENTES

I+D EN HVO. 1ª PRUEBA INDUSTRIAL

I+D EN CONVERSIÓN ACEITE USADO (UFO). 2ª PRUEBA

I+D ESPECÍFICO EN HVO. 3ª PRUEBA

RENTABILIDAD

I+D EN CURSO

CONCLUSIONES

2

3

4

5

Índice

6

7

1


ANTECEDENTES




RENTABILIDAD

I+D EN CURSO

CONCLUSIONES

1

2

3

4

5

Índice

6

7


HIDROTRATAMIENTO


ANTECEDENTES1

ESTERIFICACION

FAME + GLICERINA HVO (HIDROCARBUROS

PARAFINICOS SATURADOS)



ANTECEDENTES1

R-CH2-COO-CH2

1- HIDROGENACION R-CH2-COO-CH 3 R-CH2-COOH + C3H8

R-CH2-COO-CH2

2- DESCARBOXILACION R-CH2-COOH R-CH3 + CO2

H2

3- DECARBONILACION R-CH2-COOH R-CH3 + CO + H2O

3 H2

4- HDO R-CH2-COOH R-CH2-CH3 + 2H2O

5- WGS CO + H2O CO2 + H2

6- METANACION

CO, CO2 CH4 + H2O

3 H2

3, 4 H2

WGS - WATER GAS SHIFT REACTION


ANTECEDENTES




RENTABILIDAD

I+D EN CURSO

CONCLUSIONES

2

1

3

4

5

Índice

6

7


2

RESULTADOS EXPERIMENTALES PLANTA PILOTO


I+D EN HVO. 1ª PRUEBA INDUSTRIAL2

H2

AcV+GO

HVO

C3,C1


2




Heptadecano

Octadecano


2




PP: POUR POINT , CP: CLOUD POINT, POFF: PUNTO DE OBSTRUCCIÓN FILTRO FRÍO

Density Cetane I Cetane N Heat Power PP CP POFF

gr/cc Kcal/Kg ºC ºC ºC

EN590 DIESEL 0,82-0,845 46 51 +6 a 0 0 a -10

SUNFLOWER B100 0,8850 47-51 45-61 -3 0 a -3 -3

SRGO 0,8448 54,8 11281

SRGO HDT 0,8273 58,3 55,6 -6 -2 -6

60 SRGO / 40 SUNFLOWER 0,8762

HDT 0,8104 66,9 75,3 11365 6 7 1

60 SRGO / 40 PALM 0,8593

HDT 0,8097 68,3 74,5 6 7 1

60 SRGO / 40 SOYBEAN 0,8744

HDT 0,8121 67,3 74,5 6 6 1

60 SRGO / 40 RAPESEED 0,8734

HDT 0,8127 67,3 74,5 6 8 1




REFINERÍA LA RÁBIDA – UNIDAD DE HDT DE DIESEL

Unidad media P, catalizador y condiciones habituales de HDT GO




REFINERÍA LA RÁBIDA – UNIDAD DE HDT DE DIESEL

Conclusiones 1ª prueba

• Exotermia

• Consumo de H2

• Presencia de CO/CO2 en gas de reciclo

• Inhibición HDS


ANTECEDENTES




RENTABILIDAD

I+D EN CURSO

CONCLUSIONES

3

1

2

4

5

Índice

6

7



I+D EN CONVERSIÓN UFO. 2ª PRUEBA3





40% AcU 40% AcG

60%SRGO Mc-2/8 Mc-12/16 100% SRGO 60%SRGO Verano Invierno

WABT 362 340 360 360

LHSV(h-1) 1 1 2 2

S (ppm) 7991 7 35

Dens (gr/ml) 0,876 0,8099 0,8128 0,8293 0,8090

HPLC-IR (%vol)

Monoarom 12,1 13,8 22,5 12,8

Diarom 1,0 0,8 1,8 1,2

Tri+arom 0,2 0,2 0,5 0,3

PAH´s 1,2 1,0 2,3 1,5

Pour Point (ºC) n.d. 5 6 -6 6 6 0

POFF (ºC) n.d. -2 -2 -6 1 0 -10

I.Cetano CCI n.d. 68 67 59 68

CCI-4V n.d. 74 73 63 76

Avg I. Cetano n.d. 71 71 61 72

Max. 11

Especificación40%AcU+60%SRGO

0.8200 -0.8450





REFINERÍA TENERIFE – UNIDAD DE HDT DE DIESEL

Los objetivos

•Viabilidad de procesar aceite vegetal

usado en una unidad de GO HDT.

•Estudiar las limitaciones operativas

de la unidad.

•Conocer el efecto del tratamiento de

aceite vegetal usado en las

propiedades del gasoil HDT

HDS-1 Tenerife. Ciclo TK-573 Febrero'06

Test HDT de aceite Vegetal usado Junio'08

0

5

10

15

20

25

30

4-6

-08

0:0

0

4-6

-08

9:3

6

4-6

-08

19

:12

5-6

-08

4:4

8

5-6

-08

14

:24

6-6

-08

0:0

0

6-6

-08

9:3

6

6-6

-08

19

:12

Delt

a T

(ºC

)

Delta T bed1 Delta T bed2 Delta T

inyección según perfil de temp's desde 08:00 hasta

20:00h día 05/06/08

Unidad Media P, condiciones y catalizador habituales HDT GO



I+D EN CONVERSION UFO. 2ª PRUEBA3


• Exotermia

• Consumo de H2

• No limitaciones para UFO en carga <5.5%

• Primera prueba con UFO en España

Observación: Garantía del origen vegetal del UFO

REFINERÍA TENERIFE – UNIDAD DE HDT DE DIESEL


ANTECEDENTES




RENTABILIDAD

I+D EN CURSO

CONCLUSIONES

4

1

2

3

5

Índice

6

7



I+D ESPECÍFICO EN HVO. 3ª PRUEBA4

• Presencia de CO/CO2 en gas de reciclo

• Inhibición HDS

ASPECTOS A ESTUDIAR




ESTUDIOS MINIMIZACIÓN CO/CO2 – PLANTA PILOTO

Simulador de procesos ASPEN PLUS




CONVERSION DE 40% Ac GIRASOL en SRGO

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300

TOS (hrs)

CO

MP

OS

ICIO

N G

AS

RE

CIC

LO

(%

VO

L)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

H2 (

%V

OL

)

CO CO2 C1 C3 H2

40% AcG

120 bars,

40%AcG

49 bars

0% AcG

120 bars,

0% AcG

120 bars

40% AcG

120 bars,

1 5432

0% AcG

49 bars

6 7

40%AcG

49 bars

ESTUDIOS MINIMIZACIÓN CO/CO2 – PLANTA PILOTO




REFINERÍA LA RÁBIDA – UNIDAD DE HDT DE ALTA PRESIÓN

Unidad Gulfinisher

Test Aceite Vegetal Soja 2010 - NiMo

340

350

360

370

380

390

400

410

420

430

6-jul-10

7-jul-10

8-jul-10

9-jul-10

10-jul-10

11-jul-10

12-jul-10

13-jul-10

14-jul-10

15-jul-10

16-jul-10

17-jul-10

18-jul-10

19-jul-10

20-jul-10

WA

BT

(ºC

)

WABT bed sup WABT avg/bed WABT bed inf

Aceite Soja

12-17 % Ac Soja /

/ 400 - 370ºC

130 bares





• Exotermia

• Consumo de H2

• Minimización COx / Maximización n-C18

• No se detectó inhibición HDS

• Se confirman resultados planta piloto

• No hay constancia a nivel mundial de otra prueba de co-procesar Aceite Vegetal y GO a alta presión en unidad convencional de HDT

REFINERÍA LA RÁBIDA – UNIDAD DE HDT DE ALTA PRESIÓN


ANTECEDENTES




RENTABILIDAD

I+D EN CURSO

CONCLUSIONES

5

1

2

3

4

Índice

6

7



RENTABILIDAD5

ASPECTOS A CONSIDERAR

•Diferencial Coste (Ac Vegetal – GOA)

•Diferencial Costes operativos (5% AcV < > 15-20 Nm3/m3 extra-consumo H2)

•Diferencial Rendimiento (HDT GOA - HVO)

•¿Eliminación del pago del impuesto especial de hidrocarburos sobre el

componente de origen bio? (ley 38/1992 de 28 de Diciembre de Impuestos

Especiales)



RENTABILIDAD5

BÚSQUEDA DE LA DETASACIÓN

GC-FID

Uso de trazadores a HDT (perfluoro compuestos)

Datación C14

… Departamento de Aduanas de la

Agencia Tributaria

desde el 13-5-2010 reconoce a CEPSA

un rendimiento al HVO


ANTECEDENTES




RENTABILIDAD

I+D EN CURSO

CONCLUSIONES

6

1

2

3

4

Índice

5

7



I+D EN CURSO6

FASES

1. DESARROLLO DE CATALIZADOR PROPIO DE ISOMERIZACIÓN

2. ESCALADO DEL CATALIZADOR

3. ESTUDIOS DE VIDA, EFECTO VENENOS, REGENERABILIDAD,..

4. ESTUDIOS DE VIABILIDAD DE IMPLANTACIÓN INDUSTRIAL

ESTUDIOS DE MEJORA DE PROPIEDADES EN FRÍO DEL HVO



I+D EN CURSO6

RESULTADOS EXPERIMENTALES ISOMERIZACIÓN PLANTA PILOTO

Carga a

desparafinado

Producto de

desparafinado



I+D EN CURSO6

RESULTADOS EXPERIMENTALES ISOMERIZACIÓN PLANTA PILOTO

Estabilidad SAPO - CICLO 1

IDW (60%SRGO+40%AcG) HDT

0.800

0.805

0.810

0.815

0.820

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

Ciclo (horas)

De

nsid

ad

(g

/cc)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

Clo

ud, P

our

Poin

t (º

C)

Densidad efluente Densidad estabilizado PP estabilizado

CP estabilizado POFF estabilizado

340ºC 350ºC 330ºC 320ºC

55 bar, LHSV= 1 h-1, H2/Hc=340 l/l

340ºC

Pro

pie

dad

es e

n f

río


ANTECEDENTES




RENTABILIDAD

I+D EN CURSO

CONCLUSIONES7

1

2

3

4

Índice

5

6



CONCLUSIONES 6

ACTIVIDADES EN PLANTA PILOTO EN EL CENTRO DE INVESTIGACION DEMUESTRAN VIABILIDAD DE PRODUCIR HVO.

PRUEBAS INDUSTRIALES CONFIRMAN LO OBSERVADO A NIVEL PILOTO EN LA FASE I+D EN EL CENTRO DE INVESTIGACION.

LA CALIDAD DEL HVO PERMITE MEJORAR LA CALIDAD DEL POOL DEL DIESEL.

ESTABLECIDA HERRAMIENTA PARA LA DETASACION FISCAL POR PARTE DE LA ADMINISTRACION

DESARROLLO DEL CATALIZADOR DE ISODESPARAFINADO EN FASES FINALES


Muchas gracias

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