refinería. Caso Tula.

(1)

Huella de carbono en una

refinería. Caso Tula.

M. Magdaleno, J. Gasca, E. Palmerín, L. A. Melgarejo, G. Sosa

XV Foro de avances de la industria de la refinación

Instituto Mexicano del Petróleo

Septiembre 2, 2009

(2)

Índice

• Definición del concepto

• Implicaciones ambientales del CC

Implicaciones ambientales del CC

• Análisis de Ciclo de Vida

• Producción de Petrolíferos

• El caso de la refinería Miguel Hidalgo

(3)

Definición del concepto

Qué es la huella de carbono?

La cantidad de emisiones de GEI que son

liberadas a la atmósfera como resultado de las

actividades cotidianas (Ton CO

_2-eq

).

GEI

GWP

CO

₂

1 CH

₄

23 N

₂

O

296 Halocarbonos

> 700

Forzamiento = [GEI (ppb)]*GWP(W/m

2 _-ppb)

(4)

(5)

Implicaciones ambientales del

Cambio Climático

(6)

Ciclo de vida de productos

Fibras

Telas

M t i

Diseño

Reciclado

Materias

Primas

Energía ($)

Emisiones

R

id

(?)

Producto

Transporte

Energía ($)

Residuos (?)

Producto

Punto Venta

Disposición

Final

Recursos

Naturales ($?)

(7)

Distribución geográfica de

emisiones

(8)

Análisis de Ciclo de Vida

H

i

t

d t

i

l

• Herramienta que determina los

impactos al ambiente derivados de la

elaboración de servicios o productos,

de la cuna a la tumba-cuna.

de la cuna a la tumba cuna.

• Metodología basada en la norma ISO

14040:2206.

• Aplicaciones principales

–

Desempeño ambiental y económico

p

y

–

Comparación entre productos,

procesos y tecnologías

–

Eco-Diseño

Prevención de la contaminación

–

Prevención de la contaminación

(9)

Categorías de impacto

ambiental

Cambio climático

(CO

₂

equiv.)

Toxicidad humana

Agotamiento de

recursos bióticos

(1,4 DCB equiv.)

Ecotoxicidad en aguas

(1,4 DCB equiv.)

Agotamiento de

recursos abióticos

Ecotoxicidad en suelos

(1,4 DCB equiv.)

Acidificación

Uso de suelo

Desecación por

escasez de agua

Extensamente

estudiados

Con vacíos

metodológicos

Acidificación

(SO

₂

equiv.)

Eutroficación

escasez de agua

Pérdida de calor

Adelgazamiento capa

de O

₃

Formación de

Olor

Ruido

fotooxidantes

(10)

Producción de petrolíferos:

del pozo a la refinería …

(11)

Producción de petrolíferos:

de la refinería a las TADs

(12)

Producción de petrolíferos:

de las TADs al usuario final

(13)

del pozo a la rueda: Modelo

conceptual

Pozo a la Refinería

Gas

Natural

Gasolina

Importación

El

t i id d

Pozo a la Refinería

Refinería

Producción y

acondicionamiento

Crudo

Transporte

Refinación

Mezclado

Gasolina,

Diesel,

Turbosina,

Combustóleo

Importación

Electricidad

Combustóleo,

Coque,

Subproductos

Termoeléctricas

Consumo final

Transporte

Almacenamiento

Distribución

Consumo

Termoeléctricas

Industria

Autobuses

Automóviles

Almacenamiento y Distribución

Aviones

(14)

ACV de productos

Emisiones

• Definición del alcance del ACV

Proceso

E = E

0

+ E

1

+..+ En

Emisiones

(aire, agua, suelo, residuos)

Usuario

Fi

l

Proceso

E = E

0

+ E

1

+..+ En

Emisiones

(aire, agua, suelo, residuos)

Usuario

Fi

l

• Definición del alcance del ACV

• Definición de la cadena de

producción (tecnología

Proceso

Materia Prima

Productos

Final

Proceso

Materia Prima

Productos

Final

producción (tecnología,

geografía, etc.)

• Balance de materia y energía

(Nueva/reciclada)

• Balance de materia y energía

en cada eslabón (Inventario)

• Cuantificación del Impacto

ambiental

• Análisis de resultados

(15)

Cadena del pozo a la

Refinería

9Regiones marinas de Noreste y Suroeste en la Sonda de Campeche.

9Complejo operativo de Rebombeo en la Sonda de Campeche

9Complejo operativo de Rebombeo en la Sonda de Campeche.

9Terminal Marítima de Dos Bocas, Tabasco.

9Centro Comercializador de Crudo Palomas, Veracruz.

9 9Estaciones de bombeo de Nuevo Teapa, Veracruz y Venta de Carpio, Estado

de México.

9Oleoductos e instalaciones en la ruta Dos Bocas-Palomas-Nuevo

Teapa-Venta de Carpio-Tula.

(16)

Procesos involucrados

9Extracción de crudo de las regiones marinas.

9Transporte de crudo a la Terminal Marítima de Dos Bocas (TMDB).

p

(

)

9Acondicionamiento de crudo en la TMDB.

9Transporte de crudo de la TMDB a al Refinería de Tula

9Refinación del crudo y conversión en petrolíferos.

Refinación del crudo y conversión en petrolíferos.

9Uso final de petrolíferos (Gasolinas, diesel, combustóleo y turbosina)

en industria y transporte.

(17)

Cadena de la Refinería al

usuario final

9Terminales de Almacenamiento y Distribución (TAD) de combustibles del

Valle de México: Azcapotzalco, Añil, Barranca del Muerto y San Juan

Ixhuatepec

Ixhuatepec.

9TAD de Pachuca, Hidalgo, Cuernavaca y Cuautla, Morelos, Toluca, Edo.

De México e Iguala Guerrero

De México e Iguala, Guerrero.

9Sectores industriales: Petróleo, cemento, industria química, minera,

siderúrgica alimentos azucarera automotriz grasas y aceites

metal-siderúrgica, alimentos azucarera, automotriz, grasas y aceites, metal

mecánica y de celulosa y papel.

9Aeropuertos de la Ciudad de México y Toluca.

e opue tos de a C udad de

é co y o uca

9Fuentes móviles en el Valle de México y en los estados de México,

Hidalgo y Morelos.

g y

(18)

Integración del Inventario

9Cadena de producción de petrolíferos: Del pozo a la rueda. Incluir las

subcadenas:

Del pozo a la Refinería.

De la entrada a la salida de la Refinería y

De la Refinería al usuario final

9Área de influencia de los productos de la refinería de Tula:

Combustóleo, diesel, turbosina, gasolinas y asfalto.

9Integración del Inventario para análisis del ciclo de vida. Énfasis en

emisiones a la atmósfera y gases de efecto invernadero.

(19)

Contaminantes considerados

9Monóxido de carbono (CO).

9Dióxido de azufre (SO

(

₂

).

)

9Óxidos de nitrógeno (NO

_x

).

9P tí l

10 i

(PM )

9Partículas menores a 10 micras (PM

₁₀

).

9Gases de efecto invernadero:

Dióxido de carbono (CO

₂

).

Metano (CH )

(20)

Línea base

92002 año base para el Inventario de Ciclo de Vida por

disponer de información más completa

disponer de información más completa.

9 9Barril de petróleo crudo equivalente (BPCE) unidad base de

normalización. Promedio del poder calorífico reportado por el

Balance Nacional de Energía de 2002.

91 BPCE equivale a 5983 MJ

(21)

Balance Región Marina

ENTRADAS: Recursos extraídos

BPCE

P t ól

d

734 22

SALIDAS

BPCE

Balance Región Marina

Petróleo crudo pesado

734.22 Petróleo crudo ligero

173.96 Petróleo crudo superligero

0.00 Gas asociado

115 17

Petróleo crudo pesado a Rebombeo

416.23 Petróleo crudo ligero a Rebombeo

173.96 Petróleo crudo superligero a

Rebombeo

0.00 Gas asociado

115.17 Total Entradas

1023.35

Servicios Auxiliares

BPCE

Diesel

0 12

Rebombeo

0.00 Petróleo crudo pesado a Exportación

317.98 Petróleo crudo ligero a Exportación

0.00 Petróleo crudo superligero a

Diesel

0.12 Gas Natural

5.16 Total Auxiliares

5.29 p

g

Exportación

0.00 Gas Asociado a Atasta

101.52 Total Salidas

1009.70

Gas Quemado

13.65 EMISIONES AL AIRE

g/BPCE

CO

7550 74

CO

₂

7550.74

CO

42.75 NO

_x

10.65 SO

82 98

SO

₂

82.98 CH

₄

18.74 PM

₁₀

4.12

(22)

Diagrama Sankey-Grassman

Región Marina

Petroleo

Crudo

Pesado

Petroleo

Crudo Ligero

Pozo: 23500

Gg/año

Gas

Asociado

Pesado

Pozo:

119000

Gg/año

Asociado

Pozo: 19000

Gg/año

Petroleo

REGIONES

Gas

Natural:

556 Gg/año

Petroleo

Crudo Ligero

Rebombeo:

23500Gg/año

Petroleo

Crudo Pesado

Rebombeo:

67200Gg/año

REGIONES

MARINAS

Gas Asociado

Atasta: 16800

Gg/año

Diesel

Industrial:

17.8 Gg/año

Petroleo

Crudo Pesado

Exportacion:

51300Gg/año

CO

2 :

8250

Gg/año

NOx:

11.6 Gg/año

CH

4 :

20.5 CO: 46.7

Gg/año

SO2:

90.7 Gg/año

PM10:

4.51 Gg/año

Gg/año

(23)

Balance RMH

Entradas: Recursos Extraídos

BPCE

SALIDAS: Productos

BPCE

Balance RMH

Entradas: Recursos Extraídos

BPCE

Petróleo crudo pesado (De Venta de Carpio)

24.10 Petróleo crudo ligero (De Venta de Carpio)

74.79 Petróleo crudo superligero (De V. de Carpio)

1.82 SALIDAS: Productos

BPCE

Magna oxigenada

16.76 Magna regular

11.72 Premium

0.31 Petróleo crudo superligero (De V. de Carpio)

1.82 Total Entradas

100.72 Servicios Auxiliares

BPCE

Diesel

0.00 Premium

0.31 Turbosina

7.20 Diesel Automotriz

15.06 Diesel Industrial

2.00 Gas Natural

3.12 Total Auxiliares

3.12 Combustóleo

35.41 Asfalto AC-20

1.96 Total Salidas

90.42 EMISIONES AL AIRE

g/BPCE

CO

2 39,334.53

CO

36 95

CO

36.95 NO

x

72.40 SO

2 1,156.62

CH

4 1 78

CH

4

1.78 PM

10

33.34

(24)

Diagrama Sankey-Grassman

P t

l

P t

l

P t

l

RMH

Petroleo

Crudo

Pesado

Refineria

de Tula:

Petroleo

Crudo

Ligero

Refineria

de Tula:

Petroleo

Crudo

SuperLige

ro

Refineria

CO 3 6

CO2: 4000

Gg/año

Gas

Natural:

REFINERIA

MIGUEL HIDALGO

TULA

CO: 3.76

Gg/año

SO2: 118

Gg/año

NOx: 7.37

Gg/año

Combusto

leo: 585

Gg/año

Natural:

336 Gg/año

TULA

PM10:

3.39 Gg/año

CH4: 0.181

Gg/año

Agua:

7430

Gg/año

Gasolina

Premium:

42.9 Gg/año

Gasolina

Magna

Oxigenada

ZM: 2360

Gg/año

Diesel

Automotriz:

2170 Gg/año

Agua

Residual:

7430 Gg/año

Combustole

o Pesado:

5260 Gg/año

Gasolina

Magna

Regular :

1640 Gg/año

Gg/año

Diesel

Industrial:

287 Gg/año

Turbosina:

929 Gg/año

Asfalto

AC-20: 296

Gg/año

(25)

Pemex Refinación

Tula: Plantas H OIL A TUHOA y TUCSA

( barriles diarios ) REALES_BDR,A,I ,2006

Gas seco (M3D)

Hidrógeno de planta generadora (M3D) N/D Gas combustible 587,992.7 PLANTA H OIL A #VALUE! rendimiento

Carga total gases

587 992 7 TUHOA Gas acido (M3D) TUDFX

587,992.7 TUHOA Gas acido (M3D) TUDFX

Hidrógeno de reformadora (M3D) 56,335.4 11,447.5

N/D 3.7 rendimiento TUAZD

CAPACIDAD NOMINAL: 44,888.0

50,000.0 BD

Capacidad utilizada %: 30.7 Producción (sin gases): 15,757.5 Rendimiento %: 102.6

Consumos

Gas seco comb. (M3D): 21,238.1 Gas licuado

Aceite cíclico ligero Planta Combinada N/D Pemex Magna

N/D y Estabilizadora N/D

Residuo hidro residuos TUCSA Gasolina hidro Estabilizada 15,731.1 CAPACIDAD NOMINAL: 973.0 N/D

Gasóleo de vacío 71,250.0 BD 6.3 Slop

N/D Capacidad utilizada %: 22.1 440.1

Producción (sin gases): 15,731.1 Rendimiento %: 100.0 Nafta ligera

Gasóleos de vacío Gasóleo ligero primario Consumos N/D Pemex diesel

328.0 N/D Carga total liquidos #VALUE! 821.4

Gas seco comb. (M3D): 30,355.7

Gasóleo ligero de vacío Kerosina hidro Combustible industrial

75.1 15,351.5, 360.1 N/D

Gasóleo lig. base diesel sin Gasóleo pesado primario 2.3 Diluente para combustóleo

N/D N/D 98.0

Gasóleo lig. de vacío hidro Gasóleo de vacío

93.9 N/D

Gasóleo pes. de vacío hidro Gasóleo de HDR Gasóleo ligero 1 Base diesel sin

291.5 1,092.3 1,004.8 N/D

Gasóleo pes. hidro 152.3 6.5 Recuperado de trampas

198.7 var. inv. de N/D

Gasóleo pes. de vacío Gasóleo HDR Residuo alto vacío Residuo hidro residuos

458.1 14,259.2 15,757.5 Base diesel sin

Gasóleo pes.do primariop p Residuo red. viscosidad Inicio operaciónes: Agosto 1997p g 102.6 % rend N/D

256.9 N/D Gasóleo hdr

Gasóleo red. viscosidad Gasóleo pesado hidro 198.7

N/D Pemex Diesel 1,347.0 Gasóleo de vacío

N/D 8.8 987.1

Recuperado trampas

Gasóleo pesado de vacío N/D

N/D

Gasóleo hdr 93.9 Combustóleo pesado Gasóleo ligero de vacío Gasóleo de vacío

26.4 677.2 494.3 4.4 Recuperado trampas Recuperado de trampas N/D N/D Gasóleo de vacío 1,361.1 Gasóleo pesado de vacío Gasóleo hdr

1,917.3 291.5 12.5 Recuperado trampas

N/D Inicio operaciónes: Agosto 1997

Combustóleo bajo azufre 927.1 Residuo de vacío hidro Combustóleo pesado

9,451.7 8,117.4 61.6 Recuperado de trampas

335.0

(26)

Aporte de la cadena de producción a las

emisiones/producto

DIESEL INDUSTRIAL

2 160 104 1 31 70% 80% 90% 100%

MAGNA OXIGENADA

75 27 80% 100% 43 19 36 1,113 32 403,568 160 927 10% 20% 30% 40% 50% 60% 919 26 301,554 37,443 2,085 179 20% 40% 60% 8,821 43 15 84 4 37,865 70 0% 10% Usuario Final 403,568.107 159.821 927.417 104.405 0.941 31.494 Terminales Almacenamiento 2.283 0.014 0.032 0.004 0.000 0.002 Refineria Miguel Hidalgo 37,864.922 35.565 69.697 1,113.407 1.708 32.095 Regiones - Venta de Carpio 8,821.438 43.417 15.103 84.141 19.250 4.224 CO2 CO NOx SO2 CH4 PM10

84 19 ₄

31,238 0%

Usuario Final 301,553.68 37,442.98 2,084.94 74.64 179.03 27.12 Terminales Almacenamiento 0.29 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 Refineria Miguel Hidalgo 31,238.20 29.34 57.50 918.55 1.41 26.48 Regiones - Venta de Carpio 8,821.44 43.42 15.10 84.14 19.25 4.22

CO2 CO NOx SO2 CH4 PM10

DIESEL AUTOMOTRIZ

95 70% 80% 90% 100%

COMBUSTOLEO

104 12 70% 80% 90% 100% 19 1,113 2 390,668 3,039 3,429 49 282 20% 30% 40% 50% 60% 43 19 50 027 36 2 507,553 1,049 12,410 ₆₁₉ 10% 20% 30% 40% 50% 60% 8,821 43 84 4 37,865 32 70 0% 10% Usuario Final 390,667.75 3,038.76 3,428.71 94.93 48.58 282.22 Terminales Almacenamiento 2.01 0.02 0.03 0.00 0.00 0.00 Refineria Miguel Hidalgo 37,864.92 35.57 69.70 1,113.41 1.71 32.10 Regiones - Venta de Carpio 8,821.44 43.42 15.10 84.14 19.25 4.22 CO2 CO NOx SO2 CH4 PM10

50,027 ₇₁ 1,130 ₃₃

0%

Usuario Final 507,553.415 104.145 1,048.556 12,409.843 12.153 619.010 Terminales Almacenamiento 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Refineria Miguel Hidalgo 50,027.040 36.092 70.728 1,129.885 1.733 32.570 Regiones - Venta de Carpio 8,821.438 43.417 15.103 84.141 19.250 4.224 CO2 CO NOx SO2 CH4 PM10