Complejo Petroquímico Cosoleacaque “Proceso de Producción de una Planta de Amoniaco” Ing. Jorge Jacobo Flores Ubicación Geográfica y Certificaciones El Complejo Petroquímico Cosoleacaque, se encuentra ubicado en la zona sur del Estado de Veracruz aproximadamente a 25 km de la costa del Golfo de México. C.P Cosoleacaque Certificaciones www.ptq.pemex.com 2 Objetivo del centro de trabajo Cubrir la demanda de amoniaco para la agroindustria en el país. Aire amoníaco IV 450,000 T/A amoníaco V 450,000 . T/A Gas Natural Vapor www.ptq.pemex.com amoníaco VI 450,000 T/A amoníaco VII 450,000 T/A amoníaco 1,350 MTA 3 Amoniaco NH 3 El Amoniaco a temperatura ambiente, es un gas incoloro con un olor muy penetrante e irritante. Se emplea con frecuencia en solución acuosa. Se produce naturalmente por descomposición de la materia orgánica y también se fabrica industrialmente. Es fácilmente soluble en agua y se evapora rápidamente. Generalmente se vende en forma líquida. www.ptq.pemex.com 4 Amoniaco El amoníaco es fácilmente biodegradable. Las plantas lo absorben con gran facilidad eliminándolo del medio, de hecho es un nutriente muy importante para su desarrollo. www.ptq.pemex.com 5 Usos del Amoniaco Fertilizantes Industrial Aplicación Directa al subsuelo Urea Ácido Nítrico NH4 NO3 Nitrato de Amonio 80 % Complejos NPK (Nitrógeno, fósforo y potasio) MAP – DAP (Fósforo mono y di-amónico) Sulfato De Amonio Nitrato de Amonio grado explosivo MAP Industrial (Extintores) Textiles, plásticos Producción de pulpa y papel Productos de limpieza domésticos Refrigerantes Sales aromáticas. www.ptq.pemex.com 20 % Proceso de Amoniaco GAS NATURAL DESULFURIZADOR VAPOR AIRE REFORMADOR PRIMARIO REFORMADOR SECUNDARIO MUTADOR DE ALTA Y BAJA TEMPERATURA CO2 NH3 www.ptq.pemex.com REFRIGERACION REACTOR DE SINTESIS REMOCION DE CO2 METANADOR 7 Proceso de Amoniaco DESULFURIZACIÓN Consiste en la eliminación de los compuestos de azufre contenidos en el gas natural, por medio de adsorción en carbón activado a temperatura ambiente, y posteriormente a alta temperatura reaccionando con un catalizador de cobalto-molibdeno. www.ptq.pemex.com 8 Proceso de Amoniaco REFORMACIÓN PRIMARIA Es el primer paso en la disociación del metano para obtener el hidrógeno deseado para la generación de gas de síntesis. El gas natural desulfurizado se mezcla con vapor de agua y esta corriente pasa al reformador primario (horno de fuego directo con tubos empacados de catalizador de níquel), donde sobre un catalizador de níquel, se lleva a cabo la siguiente reacción: CH4(g) + H2O(g) Ni CO(g) + 3H2(g) Debido a que la reacción de reformación primaria es altamente endotérmica, es necesario suministrar la energía absorbida por la reacción, esto se logra mediante el gas combustible que se quema en la sección de radiación del reformador primario a través de 260 quemadores de techo y doce quemadores de túnel. www.ptq.pemex.com 9 REFORMACIÓN SECUNDARIA En el reformador secundario, se adiciona el aire a proceso y con éste el nitrógeno requerido para la reacción de síntesis de amoniaco www.ptq.pemex.com 10 Proceso de Amoniaco MUTACIÓN Después del reformador secundario, el gas crudo de síntesis pasa a través de dos etapas de mutación, donde el monóxido de carbono se transforma en bióxido de carbono, la primera en presencia de un catalizador de fierrocromo, y la segunda de un catalizador de cobre; CO(g) + H2O(g) www.ptq.pemex.com CO2(g) + H2(g) 11 Proceso de Amoniaco PURIFICACIÓN El bióxido de carbono generado en la sección de Mutación se elimina de la corriente de gas mediante un sistema de absorción-desorción con una solución a base de carbonato de potasio de donde es tomado para ventas como subproducto. www.ptq.pemex.com 12 Proceso de Amoniaco METANACIÓN Última etapa para la purificación del gas de síntesis, la corriente pasa al metanador, donde las trazas de óxido de carbono residuales son transformadas en metano y agua en presencia de un catalizador de níquel. Es la reacción contraria a la reacción de reformación de vapor-hidrocarburo. www.ptq.pemex.com 13 Proceso de Amoniaco SÍNTESIS DEL AMONIACO El gas de síntesis se envía al reactor principal del proceso, donde en presencia de un catalizador de fierro promovido se obtiene el amoníaco en estado gaseoso, que posteriormente es condensado en el sistema de refrigeración. N2(g) + 3H2(g) Fe 2NH3(g) La reacción del H2 y N2 para la síntesis del amoniaco a es exotérmica. www.ptq.pemex.com 14 Proceso de Amoniaco REFRIGERACIÓN Suministrar el refrigerante en cuatro diferentes etapas de presión y temperatura para condensar todo el amoniaco gaseoso efluente del convertidor así como purificar el amoniaco producto PUREZA DEL AMONIACO: 99.5 % AGUA 0.5 % GRASAS Y ACEITES < 10 PPM www.ptq.pemex.com 15 Almacenamiento Área Sur Área Norte 6,600 ton TE-3401/3402 Capacidad al 60% 900 ton c/u www.ptq.pemex.com TE-200/ 201/ 202/ 203 Capacidad al 60% 1200 ton c/u 16 Distribución del amoniaco TERMINAL REFRIGERADA PAJARITOS EXPORTACIÓN COMPLEJO PETROQUIMICO MORELOS PLANTA DE ACRILO-NITRILO EXPORTACIÓN TERMINAL REFRIGERADA SALINACRUZ TE-200 TE-201 TE-202 TE-203 TERMINAL TOPOLOBAMPO CLIENTES COMPLEJO PETROQUIMICO COSOLEACAQUE TERMINAL GUAYMAS INTERIOR DEL PAÍS TE-3401 TE-3402 INTERIOR DEL PAÍS www.ptq.pemex.com 17 Logística de almacenamiento y distribución SITIO RECIPIENTES CAP. INSTALADA COSOLEACAQUE 6 ESFERAS DE ALMACENAMIENTO 11 000 Ton TR. SALINA CRUZ 2 TANQUES CRIOGENICOS 40 000 Ton TR. PAJARITOS 1 TANQUE CRIOGENICO 20 000 Ton TOPOLOBAMPO 1 TANQUE CRIOGENICO 20 000 Ton DUCTOS •Ducto de 10” de Cosoleacaque a la T.R Pajaritos de 27 Km. De longitud •Ducto de 10” de Cosoleacaque a T.R Salina Cruz de 256 km. De longitud INFRAESTRUCTURA MARITIMA Buquetanques arrendados en la costa del pacifico, TR.Salina Cruz- Topolobampo. www.ptq.pemex.com 18 Proceso de producción de Amoniaco (Ke * Hidrógeno * Nitrógeno * Bióxido de Carbono * Monóxido de Carbono VAPOR * Hidrógeno * Nitrógeno * Bióxido de Carbono AIRE COMPRESOR DE AIRE 101-J GAS METANO REACCIONES DE REFORMACION PRIMARIA Y SECUNDARIA REACCIONES DE MUTACION DE ALTA Y BAJA TEMPERATURA TEMPERATURA = 800°C Y 1000°C PRESION = 34 KG/CM2 TEMPERATURA = 400°C Y 230°C PRESION = 30 KG/CM2 PURIFICACIÓN ELIMINACION CO2 * Hidrógeno * Nitrógeno * Trazas de Bióxido de carbono NH3 TEMPERATURA = -2°C PRESION = 3.5 KG/CM2 Amoniaco (Fase Gas) Amoniaco (Fase Liquido) ALMACENAMIENTO DE AMONIACO PRODUCTO CAP . ALM = 5,000 Ton. CONDENSACIÓN DEL AMONIACO TEMPERATURA = -33°C PRESION = 0.014 KG/CM2 www.ptq.pemex.com REACCION DE AMONIACO N2 + 3H2 = 2NH3 TEMPERATURA = 480°C PRESION = 160 KG/CM2 * Hidrógeno * Nitrógeno * Metano REACCION DE METANACION TEMPERATURA = 300°C PRESION = 24 KG/CM2 19 Expositor Ing. Jorge Jacobo Flores [email protected] [email protected] www.ptq.pemex.com 20 Complejo Petroquímico Cosoleacaque Gracias www.ptq.pemex.com 21