Soluciones para procesos de refinería · Estudio de caso
Northshore CES1490: Eliminación de cenizas del *slurry* de FCC para la venta como combustible de búnker
Una refinería con capacidad de 10 MMTPA evaluó el producto Northshore CES1490 para ajustar el *slurry* de FCC a los límites establecidos para el combustible marino (*bunker*). El cliente informó una reducción del 93 % en el contenido de aluminio más silicio a las 24 horas; ambos tanques de prueba cumplieron con las especificaciones de cenizas y de Al + Si en la mitad del tiempo de sedimentación acordado.
Solicitar el estudio de caso completoContexto operativo y base de aceptación
La refinería quería vender el aceite de decantación (*slurry oil*) de su unidad de FCC de 2,2 MMTPA como combustible marino, en lugar de quemarlo como combustible de bajo valor. La alimentación de *slurry* contenía 454–506 mg/kg Al + Si, aproximadamente ocho veces el límite de 60 mg/kg para el combustible de búnker. Cuatro tanques de sedimentación de 2.000 m³, equipados con mezcladores dinámicos en línea y floculadores, debían descargar lodos en un plazo de 48 horas para mantener el ciclo operativo de la unidad FCC.
El acuerdo técnico estableció dos límites analíticos para una muestra compuesta de las muestras superior, media e inferior tomadas por encima de la boquilla de extracción superior: contenido de cenizas según GB/T 508 en ≤0,05 % y Al + Si mediante IP 501 a ≤60 mg/kg. También limitó la dosis a 360 g/t de pulpa y no planteó problemas de seguridad del tanque ni efectos adversos en la eliminación de los lodos sedimentados.
Producto y aplicación supervisada
Northshore CES1490 se bombeó a la línea de lechada aguas arriba del mezclador dinámico en línea y se depositó en los tanques TK101–TK104. La temperatura del tanque era 85–99 °C durante la prueba y entre 80 y 99 °C a lo largo de las campañas posteriores.
La prueba se llevó a cabo del 18 al 24 de marzo de 2024 con dos lotes de tanque: 3.654 t de suspensión y 1,31 t de producto, con un promedio de 358,5 g/t. Se tomaron muestras de cada tanque en el momento del sellado, así como a las 24 y 48 horas. Posteriormente, la planta procesó 16 lotes entre el 14 de abril y el 20 de mayo de 2024, y 17 lotes entre el 3 de enero y el 25 de febrero de 2025.
Resultado de la prueba: ambos tanques cumplen las especificaciones a las 24 horas.
En el TK101, el contenido de Al + Si descendió de 74 mg/kg en el momento del sellado a 35 mg/kg a las 24 horas y a 31 mg/kg a las 48 horas; el contenido de cenizas pasó del 0,030 % al 0,013 % y se mantuvo en ese nivel. En el TK102, el Al + Si disminuyó de 61 a 30 y luego a 26 mg/kg, mientras que las cenizas bajaron del 0,018 % al 0,011 % y posteriormente al 0,006 % . Ambos tanques cumplían con ambas especificaciones en la muestra de las 24 horas.
Al + Si en comparación con el límite de 60 mg/kg
La comparación utiliza el rango de alimentación y los resultados compuestos del aceite clarificado comunicados por el cliente. Se describen los tanques y las condiciones operativas de esta refinería; el rendimiento en otra instalación depende de la carga de finos, la mezcla, la temperatura, el tiempo de sedimentación y la configuración de la extracción.
Registro de campaña de producción
| Punto | Lotes y lechada | Dosis promedio | Calidad reportada |
|---|---|---|---|
| 18–24 de marzo de 2024 | 2 tanques de prueba; 3.654 t | 358,5 g/t | Ambos tanques de prueba cumplieron con los límites de cenizas y Al + Si a las 24 horas. |
| 14 de abril – 20 de mayo de 2024 | 16 lotes; 25.753 t | 295,5 g/t | 15 lotes registrados con 70–210 mg/kg de cenizas y 20–55 mg/kg de Al + Si |
| 3 de enero – 25 de febrero de 2025 | 17 lotes; 30.250 t | 357,0 g/t | 30–150 mg/kg de cenizas y <15–56 mg/kg de Al + Si en los 17 lotes |
Trece de los 17 lotes de 2025 se despacharon en un plazo de 48 horas; cuatro requirieron 56–72 horasLa dosis diaria de 2024 se redujo de 317 a 261 g/t sin dejar de cumplir las especificaciones establecidas en los 15 lotes correspondientes al periodo de campaña reportado.
Los tres períodos en conjunto abarcan 59.657 t de suspensión a una dosis global ponderada por volumen de aproximadamente 331 g/t. Durante una jornada de prueba, el 19 de marzo, se alcanzó un nivel de 382 g/t al compensar un déficit previo derivado de discrepancias entre las lecturas de la sala de control y las de los medidores de campo; en el resto de los días registrados, los valores se mantuvieron dentro del límite de 360 g/t. El cliente no notificó problemas de seguridad en los tanques ni efectos adversos en la eliminación de lodos.
Valor operativo
Los informes no proporcionan ninguna cifra monetaria. El objetivo declarado de la refinería era mezclar o vender la suspensión clarificada como combustible marino (*bunker*) en lugar de quemarla. Un modelo de valor específico para la instalación utilizaría el volumen de la suspensión, la dosis de tratamiento, la diferencia de precio entre las opciones de mezcla para combustible marino y *fuel-oil*, así como cualquier reducción en el tiempo de rotación de los tanques derivada de alcanzar las especificaciones más rápidamente.
Los resultados de la prueba de 24 horas muestran un margen de tiempo respecto al plazo acordado de 48 horas para esos dos tanques. Los registros posteriores de 2025 también indican que cuatro lotes requirieron más tiempo; por tanto, el plan operativo debería mantener cierta flexibilidad para adaptarse a las variaciones en la alimentación y la sedimentación.
Aplicación de los hallazgos
Establezca el protocolo de aceptación antes de la dosificación: tiempo de sedimentación, niveles de muestreo, métodos de ensayo, límite de cenizas y límite de Al + Si. Analice la suspensión real para determinar la dosis inicial y, posteriormente, registre cada lote del tanque en lugar de basarse únicamente en muestras seleccionadas.
Determine la dosis inicial considerando el límite superior de la carga de finos prevista y verifíquela nuevamente tras un periodo de operación estable. Esta refinería redujo la dosis de su campaña de 2024 de 317 a 261 g/t —manteniéndose los lotes registrados dentro de las especificaciones—, pero la variabilidad observada posteriormente confirma que la dosis y el tiempo de sedimentación deben evaluarse conjuntamente.
Discutir una aplicación similar
Solicite el estudio de caso completo e ilustrado y proporcione los datos sobre el contenido de cenizas, Al + Si y sólidos de la suspensión (slurry); el tamaño del tanque, la altura de extracción y el tiempo de sedimentación disponible; así como la configuración actual de inyección y mezcla. Cestoil podrá evaluar si el enfoque descrito es adecuado para sus objetivos relacionados con el combustible de búnker o la gestión de la suspensión.
Solicitar el estudio de caso completoSe revisan los datos de la empresa y el uso previsto antes de facilitar el PDF detallado. Para asistencia con la solicitud, contacte a nuestro equipo técnico.
Fuente: Informes de pruebas y uso del cliente, procedentes del departamento de servicios auxiliares y de la unidad de alimentación de la refinería de 10 MMTPA, correspondientes al periodo de marzo de 2024 a febrero de 2025. Todas las cifras han sido comunicadas por el cliente. El rendimiento refleja las condiciones indicadas del tanque, de la suspensión y de operación, y puede variar en otras instalaciones.