Análisis de la optimización del proceso completo de producción de petróleo refinado

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En los últimos años, debido a los precios altos del petróleo internacional y al mecanismo de fijación de precios de los productos petroleros en el país, el sector de refino de Sinopec ha registrado pérdidas contables durante un período prolongado. Frente a una competencia cada vez más feroz en el mercado, Sinopec debe recurrir a la innovación conceptual, tecnológica y de gestión, así como a una mayor optimización de todo el proceso de refinación, con el objetivo de convertirse en una empresa energética y química multinacional con una fuerte competitividad internacional. Para lograr el ambicioso objetivo de “construir una empresa multinacional en el sector energético y químico con una fuerte competitividad internacional”, Sinopec debe, primero y ante todo, seguir apostando por la innovación independiente. Al mismo tiempo, debe aprender, adoptar y tomar como referencia las ideas avanzadas y la experiencia acumulada en otros países, aplicando así el principio de “utilizar lo extranjero en beneficio propio” para impulsar la innovación conceptual. Desde la década de 1990, compañías petroleras internacionales como Shell han desarrollado una teoría para optimizar el procesamiento del petróleo pesado. Esta teoría consiste en reducir la tasa de obtención de residuos por destilación a baja presión, mediante el uso de métodos de extracción a baja presión. Además, se busca aumentar la intensidad de operación de las plantas de cokerización y la carga de procesamiento, acortando el ciclo de formación de coque y reduciendo la relación de circulación. De esta manera, se logra obtener el máximo beneficio económico a partir del petróleo crudo pesado. La estrategia implementada por Sinopec para deteriorar la calidad del crudo ha generado buenos resultados económicos. Sin embargo, algunas empresas no han aprovechado al máximo su potencial en los equipos de tratamiento de petróleo pesado, como los de cokificación; por lo tanto, el residuo obtenido del proceso de destilación directa se vende como combustible, lo que reduce los beneficios derivados de la mejora en la calidad del crudo. Por ejemplo, el punto de corte del alquitrán a baja presión en Shell suele estar por encima de los 560 °C; en las plantas nuevas, este valor alcanza los 615 °C. En cuanto a Sinopec, su punto de corte generalmente está por debajo de los 540 °C, siendo el valor más alto de unos 580 °C. Las causas son: primero, un proceso de fabricación imperfecto y materiales de equipos inadecuados. Aunque el punto de corte del aceite de cera diseñado es de 540 °C, el material de los tubos de los calderos de calentamiento a presión y baja presión suele ser acero al carbono común, y no se han implementado procesos como el enfriamiento rápido con aceite en la parte inferior de la torre de despresurización ni la inyección de vapor en los tubos del horno de despresurización ； El material de las torres de cokificación por retardo individual también es acero al carbono común; acortar el ciclo de formación del coque puede provocar la deformación y esferización de dichas torres. Se puede mejorar el proceso de producción en el momento oportuno, realizar una actualización en los materiales de los equipos, y así sentar las bases para la optimización del petróleo pesado. En segundo lugar, existen “zonas ciegas” en el proceso de operación técnica. Los operadores suelen temer que un aumento de la temperatura en la salida del horno provoque la formación de coque en los tubos del horno, lo que afectaría el ciclo de producción. La práctica ha demostrado que, mediante la técnica de calcular y graficar las curvas de carbonización del horno de calentamiento, se puede reflejar de manera intuitiva el estado operativo del mismo. Gracias a la liberación de ideas y a la innovación conceptual, Qingdao Refining & Chemical ha tenido el coraje de elevar la temperatura de salida del horno de despresurización a 419 °C y reducir la relación de ciclo de cokificación a 0,15; ambos valores alcanzan niveles avanzados a nivel internacional. Las empresas que tienen una capacidad insuficiente para procesar petróleo pesado y que venden su residuo de destilación directa en el exterior, pueden aprender de la experiencia de Qingdao Refining & Chemical para mejorar aún más el nivel operativo de sus sistemas de procesamiento de petróleo pesado. De acuerdo con las condiciones locales, se debe fomentar la innovación tecnológica en la optimización de los sistemas petroquímicos. Sin embargo, debido a que los diferentes especialistas parten de puntos de vista distintos y tienen intereses diferentes, surgen contradicciones en la gestión tecnológica, lo cual afecta el avance de los conceptos de optimización y la implementación de las medidas necesarias para lograrla. Los principales problemas que actualmente limitan la innovación tecnológica son los siguientes: 1. La difusión de la tecnología de generación de energía a partir de los gases de craqueo catalítico. Sinopec cuenta con 60 unidades de craqueo catalítico, lo que le permite alcanzar una capacidad total de procesamiento de 60 millones de toneladas al año. Según los planes, el 80% de las turbinas generadoras puede producir electricidad; es decir, los grupos formados por los ventiladores principales y las turbinas generadoras pueden suministrar energía eléctrica. Este es uno de los puntos fuertes de Sinopec en el área del craqueo catalítico, en comparación con las compañías petroleras extranjeras. Por el momento, solo 6 unidades de craqueo catalítico de empresas como Takahashi Petrochemical, Jiujiang Petrochemical y Luoyang Petrochemical han alcanzado las condiciones necesarias para generar electricidad. La razón es que, en las condiciones críticas inmediatamente antes de la generación de energía, el modo de accionamiento de la unidad varía con frecuencia, lo cual tiene un efecto negativo en su funcionamiento. La especialidad en equipos, desde la perspectiva de proteger las unidades de generación, considera que no es posible operarlas en estas condiciones. Por su parte, la especialidad en procesos de refino, desde el punto de vista de la reducción de emisiones y del ahorro de energía, destaca la necesidad de generar electricidad. Esta contradicción afecta directamente la implementación de las tecnologías de generación de energía mediante turbinas de humo. La experiencia de las empresas que ya han logrado generar energía demuestra que, siempre y cuando la tecnología utilizada sea adecuada y existan planes de respaldo completos, evitando así las condiciones críticas, esta tecnología sigue siendo digna de ser implementada a mayor escala. 2. Optimización de la altura de elevación de la bomba. El fenómeno de una elevada altura de succión en las bombas de las plantas de refinación es muy común actualmente. Desde el año 2004, el departamento de refinación ha promovido activamente el uso de “impulsores de tipo de corte” como técnica para reducir dicha altura de succión. Pero en la práctica, existe una gran diferencia entre las empresas en cuanto al grado de corte de las palas. La razón principal por la cual las empresas avanzan lentamente es que algunos encargados del mantenimiento de los equipos temen las complicaciones, temen tener que aumentar su carga de trabajo y temen que eso afecte el funcionamiento de los equipos. Esto requiere que partamos de una perspectiva de desarrollo científico, liberemos aún más nuestro pensamiento, comprendamos en profundidad la realidad de la producción, eliminemos el esencialismo y intensifiquemos los esfuerzos de optimización. 3. La lechada catalítica como materia prima para la cokería. En la producción de refino, el uso del slurry de craqueo catalítico en el proceso de cokerización no solo permite convertir los combustibles en gasolina y diésel, sino que también mejora eficazmente la distribución de los productos de cokerización y reduce la producción de coque de petróleo. Bajo el actual sistema de precios, empresas como Qingdao Refining & Chemical, Zhenhai Refining & Chemical y Jiujiang Petrochemical procesan todo su aceite catalítico en unidades de cokificación, logrando así buenos resultados económicos. Sin embargo, muchas empresas siguen preocupadas por el hecho de que la slurry de petróleo pueda afectar la calidad del coque de petróleo y causar desgaste en las tuberías de la caldera. Por ello, no existe un consenso en cuanto a la utilización de la slurry de craqueo catalítico en el proceso de producción de coque; además, no se aplican las medidas necesarias, lo cual afecta y limita la mejora de los beneficios económicos generales de la industria petrolera. Por lo tanto, para mejorar la competitividad fundamental de las empresas, es necesario crear un ambiente favorable que fomente el aprendizaje y el uso de la tecnología, así como la confianza en ella. También es importante fortalecer la capacidad de innovación original, la capacidad de innovación integrada y la capacidad de adaptar y utilizar las tecnologías importadas. Además, es preciso promover activamente la aplicación de experiencias probadas y conceptos avanzados, con el fin de optimizar continuamente los procesos de gestión. Frente a la situación económica internacional en constante cambio y a las demandas del mercado, Sinopec debe seguir liberando su pensamiento, romper con los patrones de pensamiento tradicionales y esforzarse por impulsar la innovación en la gestión. A medida que cambian factores como la demanda del mercado, las propiedades de las materias primas y el sistema de precios, los objetivos de optimización también evolucionan dinámicamente. 1. Superar la tendencia a simplificar las operaciones; insistir en seguir los procedimientos establecidos para lograr un control máximo. Es necesario vencer la inclinación a buscar la comodidad y la facilidad, ser meticuloso en todo, aprovechar hasta la última gota de recursos; incluso de una toalla seca se deben sacar tres gotas de agua. Empresas integradas de refino y petroquímica, como Shell, recuperan el hidrógeno, el propileno y otros productos de alto valor agregado del gas seco, aprovechando de manera eficiente los recursos de hidrocarburos de bajo carbono. En segundo lugar, es necesario romper con los patrones de operación rígidos y buscar oportunidades para mejorar la eficiencia, teniendo en cuenta los cambios del mercado. En tercer lugar, es necesario adherirse al enfoque de desarrollo científico y aplicar los principios de optimización molecular y de optimización de todo el proceso para lograr un uso más eficiente de la energía en la industria petrolera. Sobre la base de lograr un suministro térmico combinado, es necesario optimizar la red de intercambio de calor, recuperar el calor residual a bajas temperaturas y utilizar tecnologías de revestimientos aislantes para reducir las pérdidas de calor en las zonas de tanques y los hornos de calentamiento. Desde una perspectiva de optimización del flujo de energía, es fundamental promover activamente el ahorro de energía y la mejora de la eficiencia. 2. De lo local a lo global, de lo microscópico a lo macroscópico: se debe promover el concepto de optimización de todo el proceso, con el objetivo de maximizar los beneficios generales. Para Sinopec, la maximización de los beneficios totales es el objetivo y la dirección de sus esfuerzos de optimización. En los últimos años, en el marco de los servicios técnicos prestados, la optimización de cada unidad por separado o las mejoras locales no han sido tan efectivas como la optimización de todo el proceso para lograr mayores ganancias. Por lo tanto, sobre la base de una optimización local adecuada, es necesario coordinar todo de manera integral, prestando atención a la integración de la refinación y la petroquímica, a la gestión eficiente de los recursos y a la optimización de los puntos clave, con el objetivo de crear una nueva situación de optimización en todo el proceso de refinación. 3. Explorar formas de mejorar los modelos de gestión, a fin de garantizar que el proceso de optimización continúe de manera constante. Actualmente, empresas como Maoming Petrochemical, Qingdao Refining & Chemical, Jingmen Petrochemical y Jiujiang Petrochemical han creado equipos especializados en optimización, los cuales trabajan dentro de sus propias empresas para llevar a cabo tareas de optimización ； A nivel de la sede central, se prestan servicios técnicos aprovechando los recursos de expertos del sistema, logrando así una mejora conjunta a través del intercambio de experiencias. Las empresas deben lograr innovaciones y avances en sus modelos y conceptos de gestión. Es necesario crear equipos especializados en los departamentos encargados de la gestión integral, aprovechando los conocimientos de expertos en investigación y desarrollo, diseño, gestión y operaciones de producción. Se deben utilizar modelos informáticos como herramientas para mejorar la calidad de los procesos. Además, se requiere invertir adecuadamente para garantizar la implementación de estas medidas, así como establecer restricciones administrativas para asegurar que las operaciones se realicen de manera óptima y que el proceso completo siga mejorándose continuamente. La optimización de la refinería es un proceso de cambio dinámico. Sinopec debe tomar en consideración tanto el mercado del petróleo crudo como el de los productos derivados, además de las características estructurales de sus plantas industriales. Debe ser creativa, abrirse a nuevas ideas, atreverse a innovar y asumir responsabilidades. Es necesario innovar en todos los aspectos: conceptos, tecnología y gestión. Mediante conceptos avanzados de optimización sistémica y de todo el proceso productivo, se puede lograr una mejora continua en la eficiencia. De esta manera, las empresas petroleras pueden seguir mejorando y mantener un nivel líder a nivel nacional, convirtiéndose en compañías energéticas y químicas multinacionales con una fuerte competitividad internacional