Sistema de Mejoramiento de Crudos de la Faja Petrolífera del Orinoco (FPO)

Todos los proyectos de explotación de la FPO contemplaron facilitar la producción y transporte del crudo extrapesado mezclándolo con diluente en su proceso de extracción en los campos de producción y llevarlo luego por oleoducto al Complejo Industrial de Jose, situado al norte del Estado Anzoátegui, donde se procesaría en plantas de mejoramiento, para obtener un crudo sintético de mayor gravedad (16 a 32 API) que sería comercializado en los mercados internacionales. En el complejo Jose, el diluente se separaría en las plantas de mejoramiento y se recircularía a los campos de producción. Estos proyectos construyeron Mejoradores de Crudo en vez de refinerías para procesar el crudo de la Faja en Venezuela en virtud de que estas instalaciones representaban una opción de mínima inversión (alrededor del 60% de la requerida para construir una refinería) que permitiría la colocación de crudos sintéticos en el mercado, reduciendo su impacto en los precios de los crudos pesados venezolanos (pues sus volúmenes no competirían contra estos) y evitando así el procesamiento de crudos de alto contenido de residual, metales y azufre en refinerías que tienen limitaciones para procesar estos complicados fondos de vacío. Ahora bien ¿Qué es un Mejorador o ¨Upgrader¨? Es un complejo integrado por un conjunto de plantas de procesos de refinación que:

- Separa el diluente del crudo diluido y lo retorna al campo de producción. - Convierte crudos muy pesados en crudos más livianos, que pueden ser

procesados en otras refinerías de mediana complejidad - Remueve elementos indeseables como azufre, carbón y agua. - A diferencia de una refinería, no manufactura productos terminados (como gasolina, diésel, residual).

La tecnología de conversión utilizada en todos los proyectos fue la de Coquificacion Retardada, con o sin Hidrotratamiento / Hidrocraqueo de naftas, destilados y gasóleos (HC), o desvío de los fondos de vacío, de lo cual depende la calidad final de crudo sintético (16 a 32°API). El esquema de procesos simplificado de un mejorador se muestra en la Figura N° VII.1.4.1.

Figura N° VII.1.4.1. Esquema de procesos típico de un mejorador

El país cuenta con una capacidad instalada de mejoramiento de 693 MBD en términos de crudo extrapesado a procesar, distribuida en cuatro Mejoradores de diferentes tamaños y complejidad, cuya ubicación en el Complejo de Jose se muestra en la Figura N° VII.1.4.2.

Figura N° VII.1.4.2. Mejoradores de la FPO en Condominio Jose (Complejo industrial José Antonio Anzoátegui)

El Complejo Industrial G/D José Antonio Anzoátegui, uno de los más grandes en el mundo por sus dimensiones, variedad industrial y servicios prestados, se localiza en un área de seguridad de unas 47.000 hectáreas, ubicado en el estado Anzoátegui, específicamente en la costa norte entre las poblaciones de Puerto Píritu y Barcelona, en la jurisdicción compartida entre los municipios Simón Bolívar y Fernando de Peñalver. Éste, ofrece el suministro seguro y confiable de los servicios básicos necesarios para la operación de las diferentes empresas allí establecidas.

En este complejo, operan las empresas mixtas que desarrollan actividades en la Faja Petrolífera del Orinoco ya mencionadas anteriormente, y se han instalado las plantas de mezclado de crudos de Petrolera Sinovensa, PDVSA Gas, que cuenta con unidades de Compresión y Fraccionamiento en conjunto con las unidades del Sistema Criogénico, y PEQUIVEN, que opera las empresas Metor, Supermetanol, Superoctanos, Fertinitro y Aguas Industriales de Jose, que producen Metanol, MTBE, Urea y agua industrial respectivamente .

Las facilidades portuarias están determinadas por el Terminal de Almacenamiento y Embarques Marinos de José (TAEJ) y Terminales de Oriente José (TOJ) entre otras

instalaciones portuarias, de las cuales se sirven las empresas que conforman la recién constituida División de Mejoramiento de PDVSA, para el manejo y exportación de coque y azufre.

Las capacidades de diseño de volúmenes de crudo extrapesado a ser procesados por cada Asociación Estratégica (hoy Empresas Mixtas), así como las características de los crudos sintéticos (SCO) en términos de volumen y gravedad API, se muestran en la Figura N° VII.1.4.2. El volumen total de crudo sintético producido sería de 622 MBD, con una gravedad promedio de 24.5° API, calidad similar al promedio del paquete de los crudos producidos por PDVSA.

Figura N° VII.1.4.2. Capacidad producción de Crudos Mejorados en la FPO

Ahora bien, para mejorar y comercializar los crudos extra-pesados es necesario remover el alto contenido de carbón, metales y azufre que ellos contienen, siendo estos subproductos de difícil disposición. En particular los proyectos aprobados de la FPO, contemplaban producir unas 15 mil toneladas por día de coque de alta dureza y alto contenido de azufre y metales, y alrededor de 2 mil toneladas por día de azufre elemental, distribuidos por proyecto como se muestra en la figura N° VII.1.4.3. En este sentido, los proyectos contemplaban las instalaciones y contratos para su manejo y comercialización vía “outsourcing” con empresas especializadas.

Figura N° VII.1.4.3 Producción de Coque y Azufre en los Mejoradores de la FPO

La capacidad de cada uno de los procesos con que cuentan los mejoradores de crudo extrapesados se muestra en la Tabla N° VII.1.4.1.

Tabla N° VII.1.4.1 capacidad de procesos de Mejoramiento Venezuela

Estas asociaciones estratégicas se convirtieron en el año 2007 en empresas mixtas (participación mínima PDVSA 60%) según se reseña en el siguiente cuadro:

DESTILACIÓN DESTILACIÓN DESULFURACION DEST. AZUFRE HIDRÓGENO

REFINERÍA CAPACIDAD ATMOSFÉRICA (1) AL VACÍO LIVIANOS PESADOS TMD (3)

PetroAnzoategui (Ex PetroZuata) MBDO 160.0 91.0 57.0 235.0 10.0

PetroCedeño (ExSINCOR) MBDO 284.0 181.0 112.0 75.0 106.0 1190.0 422.0

PetroPiar (Ex Ameriven) MBDO 248.0 162.0 60.0 55.0 62.0 600.0 170.0

PetroMonagas (Ex Cerro Negro) MBDO 158.0 7.0 48.0 110.0

VENEZUELA MBDO 850.0 434.0 179.0 130.0 273.0 2135.0 602.0

(1) Capacidad expresada en terminos de volumen total de crudo diluido

(2) Se refiere a capacidad de producción de azufre en TMDO

(3) Capacidad en Millones de Metros Cúbicos Normales por día de operación

COQUIZACIÓN

TABLA VII.1.4.1. Faja Petrolifera del Orinoco: Plantas de Mejoramiento, Capacidad Nominal por Procesos 2014 (en MBDO Referencia CUADRO 56 PODE 2014)

En las páginas siguientes se presentan los diagramas de bloque simplificados de la configuración de plantas de los Mejoradores, donde destacan la mayor calidad del crudo sintético a producir en los mejoradores de PetroCedeño (Sincor) y PetroPiar (Ameriven) consecuencia del mayor hidrotratamiento de los productos de coquificación en unidades de HDT y de hidrocraqueo moderado (“Mild Hydrocracking”, MHC).

Empresa Mixta Socios % pre-estatización

% post-estatización

Cap. MBD

Cap. PDVSA

Crudo API

PETROCEDEÑO (SINCOR)

PDVSA TOTAL STATOIL

38,0 47,0 15,0

60,0 30,3 9,7

250 150 32

PETROANZOATEGUI (PETROZUATA)

PDVSA CONOCO PHILLIPS

49,9 50,1

100 (sale)

120 120 19

PETROPIAR (AMERIVEN)

PDVSA CHEVRON CONOCOPHILLIS

30,0 30,0 40,0

70,0 30,0 (sale)

200 140 24

PETROMONAGAS (CERRO NEGRO)

PDVSA BP EXXON MOBIL Rosneft

60,67 16,66 41,67

0

60,0 (sale) (sale) 40,0

120 60 16

PetroSanFelix (Petrozuata) Inaugurada el 13 de febrero de 2001, esta empresa mixta mantuvo como socio a la trasnacional estadounidense Conoco Philips, hasta la Nacionalización llevada a cabo el 01 de mayo de 2007. Este complejo persigue producir 112.000 BDC de crudo sintético de 22 °API a partir del mejoramiento de 132.000 BDC de crudo extrapesado de 8 a 9 °API del área de Zuata, con una inversión total de capital en producción, transporte y mejoramiento de US$ 4.370 millones.

El crudo diluido es transportado desde el área de producción mediante un oleoducto de 36” de diámetro y 232 Km. de longitud, hasta el mejorador de Jose, donde se almacena en dos tanques con capacidad de 300MB cada uno. El diluente retorna al área de producción por una línea paralela de 20”.

Las instalaciones de producción constan de una estación principal para recolectar la producción de crudo y para distribución de diluente, con capacidad para almacenar 440.000 barriles de crudo diluido y 80.000 barriles de diluente. Se instalaron 39 macollas para recoger la producción de 290 pozos durante la etapa de pre completación. El mejorador, cuya inversión de capital fue de US$ 1.830 millones, consta de una desaladora, una unidad de destilación atmosférica de 160.000 BDO de capacidad de crudo diluido, una unidad de destilación al vacío, una unidad de coquificación retardada e hidrotratamiento de naftas, cuyo esquema general de procesos se muestra en la Figura N° VIII.1.4.4.

Figura N° VIII.1.4.4 Esquema de procesos del mejorador Petrozuata (hoy PetroSanFelix)

SS

II

NN

CC

RR

UU

DD

OO

DEST.PESADO

COQUE

62.4 MBD20 ° API2.6 % S15 %FONDOS

NAFTA HDT

NAFTA CRAQ.

3.250 T/D

AZUFREAZUFREAZUFRE156 T/D

OLEODUCTO 200 Km

NAFTA PESADA

DILUCION A 15 ° API

DESALADOR

DILUCIONA 17 ° API

132 MBDC144 MBDOCRUDO ZUATA 9.3 ° APIAREA ZUATA

CCDDUU

VVDDUU

DELAYEDDELAYEDCOKING/COKING/

GRUGRU

11 MBD

57 MBD

100 MBD

190 MBDO

CAPACIDAD DE DISEÑO

DILUENTE

LKGO/HKGO

DESTILADOS

RESIDUO LARGO35.1 MBD26 ° API2.1 % SCEROFONDOS

CARDON

GASOILPES.15.6 MBD

113 MBDC

GLP4.6 MBD

VGO

SS

II

NN

CC

RR

UU

DD

OO

DEST.PESADO

COQUE

62.4 MBD20 ° API2.6 % S15 %FONDOS

NAFTA HDT

NAFTA CRAQ.

3.250 T/D

AZUFREAZUFREAZUFRE156 T/D

OLEODUCTO 200 Km

NAFTA PESADA

DILUCION A 15 ° API

DESALADOR

DILUCIONA 17 ° API

132 MBDC144 MBDOCRUDO ZUATA 9.3 ° APIAREA ZUATA

CCDDUU

VVDDUU

DELAYEDDELAYEDCOKING/COKING/

GRUGRU

11 MBD

57 MBD

100 MBD

190 MBDO

CAPACIDAD DE DISEÑO

DILUENTE

LKGO/HKGO

DESTILADOS

RESIDUO LARGO35.1 MBD26 ° API2.1 % SCEROFONDOS

CARDON

GASOILPES.15.6 MBD

113 MBDC

GLP4.6 MBD

VGO

De acuerdo a su diseño tiene una capacidad de procesamiento de 30 MTD equivalentes a 180 MBD de crudo diluido. Operacionalmente opera con 26 MTD equivalente a 120 MBD de crudo extra pesado. Igualmente produce 2800 toneladas diarias de coque de petróleo y 145 toneladas diarias de azufre. Del total de crudo producido 30 % conforma la dieta que alimenta a las Refinerías de Amuay y Cardón en el estado Falcón, que en su conjunto conforman el Centro de Refinación Paraguaná (CRP). El 70% restante se destina al mercado de exportación, específicamente a los Estados Unidos. El GLP se envía al Criogénico de Jose, mientras que el coque y el azufre se comercializan en el mercado abierto

PetroCedeño El mejorador de esta Empresa Mixta persigue producir 169.000 BDC de crudo sintético de 32 °API a partir del mejoramiento de 192.000 BDC de crudo extrapesado de 8 a 9 °API del área de Zuata, durante un período de 35 años, con una inversión total de capital de US$ 5.700 millones. Igualmente produce 6.000 toneladas diarias de coque de petróleo y 900 toneladas diarias de azufre. Las instalaciones de producción constan de una estación principal para recolectar la producción de crudo y para distribución de diluente. Se instalarán 153 macollas y en cada una de ellas de 6 a 12 pozos horizontales, para recoger la producción de 1.380 pozos durante la vida del proyecto.

El mejorador, cuya inversión de capital es de US$ 2.700 millones, consta de una desaladora, una unidad de destilación atmosférica de 280.000 BDC de capacidad de crudo diluido, una unidad de destilación al vacío, una unidad de coquificación retardada e hidrotratamiento de naftas y gasóleos (mediante hidrocraqueo moderado), cuyo esquema general de procesos se muestra en la Figura N° VIII.1.4.5.

Figura N° VIII.1.4.5 Esquema de procesos del Mejorador PetroCedeño

SS

NN

CC

RR

UU

DD

E

MHCK30 %CONV

HEAVY GAS OILS

COKE

170 MBCD32 ° API0.09 % S

NDHDT

NAPHTHAS/MID DISTILLATES

5630 T/CD

SULFUR SULFUR870 T/CD

PIPELINE200 Km

DILUENT (47. API)

DILUTION TO 17 ° API

DESALTER

192 MBCD8.5 °API ZUATA CRUDE

ZUATA OIL FIELDS

CCDDUU

VVDDUU

DELAYEDDELAYEDCOKING/COKING/

GRUGRU

111 MBSD

107 MBSD 72 MBSD

177 MBSD

284 MBSD

DILUENT MAKE UP

HCGO

V G O

COKER NAPHTHA/LCGO

Y

3.7 wt. % SULFUR CONTENT

SS

NN

CC

RR

UU

DD

E

MHCK30 %CONV

HEAVY GAS OILS

COKE

170 MBCD32 ° API0.09 % S

NDHDT

NAPHTHAS/MID DISTILLATES

5630 T/CD

SULFUR SULFUR870 T/CD

PIPELINE200 Km

DILUENT (47. API)

DILUTION TO 17 ° API

DESALTER

192 MBCD8.5 °API ZUATA CRUDE

ZUATA OIL FIELDS

CCDDUU

VVDDUU

DELAYEDDELAYEDCOKING/COKING/

GRUGRU

111 MBSD

107 MBSD 72 MBSD

177 MBSD

284 MBSD

DILUENT MAKE UP

HCGO

V G O

COKER NAPHTHA/LCGO

Y

3.7 wt. % SULFUR CONTENT

PetroMonagas El mejorador de esta Empresa Mixta persigue desarrollar un proyecto para producir 105.000 BDC de crudo sintético a partir del mejoramiento de 117.000 BDC de crudo extrapesado de 8 °API del área de Cerro Negro durante un período de 35 años, con una inversión de capital de US$ 2.360 millones.

Las instalaciones de producción constan de una estación principal para recolectar la producción de crudo y para distribución de diluente. Se instalarán 22 macollas y en cada una de ellas 18 pozos horizontales, para recoger la producción de 400 pozos durante la vida del proyecto.

El mejorador, cuya inversión de capital es de US$ 1.100 millones, consta de una desaladora, una unidad de destilación atmosférica de 160.000 BDC de capacidad de crudo diluido, una unidad de coquificación retardada e hidrotratamiento de naftas, cuyo esquema general de procesos se muestra en la Figura N° VIII.1.4.6.

Figura N° VIII.1.4.6 Esquema de procesos del Mejorador PetroMonagas

PetroPiar El mejorador de esta Empresa Mixta persigue producir 170.000 BDC de crudo sintético de 26 °API a partir del mejoramiento de 180.000 BDC de crudo extrapesado de 8 °API del área de Hamaca durante un período de 35 años, con una inversión de capital de US$ 4.250 millones.

Las instalaciones de producción constan de una estación principal para recolectar la producción de crudo y para distribución de diluente. Se instalarán

72 macollas y en cada una de ellas 10 a 15 pozos, para recoger la producción de 1.200 pozos durante la vida del proyecto.

El Mejorador, cuya inversión de capital es de US$ 2.170 millones, consta de una desaladora, una unidad de destilación atmosférica, una unidad de destilación al vacío, una unidad de coquificación retardada e hidrotratamiento de naftas y destilados (en una unidad de hidrocraqueo moderado), cuyo esquema general de procesos se muestra en la Figura N° VIII.1.4.7.

Figura N° VIII.1.4.7 Esquema de procesos mejorador PetroPiar

Finalmente, es importante resaltar el concepto de “máquina de diluente”, mediante el cual el crudo sintético obtenido de estos Mejoradores se pudiera utilizar como “diluente” en mezclas con crudo extrapesado de la FPO, para incrementar a bajo costo el volumen de exportación de petróleo en base a un crudo referencial previamente establecido, como sería el conocido Merey 16.

SS

II

NN

CC

RR

UU

DD

OO

MHCKMHCK

GLP/NAFTA/LCGO

COQUE

190 MBDC26.9 ° API1.3 % S23.5 % FONDOS

NAFTA/DEST.LIVIANOS

4225 T/DC

AZUFRE

AZUFRE710 T/DC

OLEODUCTO

NAFTA PESADA DILUENTE

DILUCION A 16 ° API

DESALADOR

DILUCIONA 17 ° API

200 MBDC210 MBDO

CRUDO HAMACA 8.4 ° API

CCDDUU

VVDDUU

DELAYEDDELAYEDCOKING/COKING/

GRUGRU

NAFTA /NAFTA /DIST.DIST.HDTHDT

60 MBD

68 MBD 55 MBD

183 MBD

275 MBD

CAPACIDAD DE DISEÑO

REPOSICION DILUENTE

HCGO

BYPASS DE RESIDUO

LVGO MVGO

HVGO

64.9

43.3

43.3

52.3

NAFTA /NAFTA /DIST.DIST.HDTHDT

60 MBD

C

FRA

H2 PLANT

SS

II

NN

CC

RR

UU

DD

OO

SS

II

NN

CC

RR

UU

DD

OO

MHCKMHCK

GLP/NAFTA/LCGO

COQUE

190 MBDC26.9 ° API1.3 % S23.5 % FONDOS

190 MBDC26.9 ° API1.3 % S23.5 % FONDOS

NAFTA/DEST.LIVIANOS

4225 T/DC

AZUFRE

AZUFRE710 T/DC

OLEODUCTO

NAFTA PESADA DILUENTE

DILUCION A 16 ° API

DESALADOR

DILUCIONA 17 ° API

200 MBDC210 MBDO

CRUDO HAMACA 8.4 ° API

CCDDUU

CCDDUU

VVDDUU

DELAYEDDELAYEDCOKING/COKING/

GRUGRU

NAFTA /NAFTA /DIST.DIST.HDTHDT

60 MBD

NAFTA /NAFTA /DIST.DIST.HDTHDT

60 MBD

68 MBD 55 MBD

183 MBD

275 MBD

CAPACIDAD DE DISEÑO

REPOSICION DILUENTE

HCGO

BYPASS DE RESIDUO

LVGO MVGO

HVGO

64.9

43.3

43.3

52.3

NAFTA /NAFTA /DIST.DIST.HDTHDT

60 MBD

NAFTA /NAFTA /DIST.DIST.HDTHDT

60 MBD

C

FRAC

FRA

H2 PLANT

H2 PLANT