Huella de carbono en unaHuella de carbono en unarefinería. Caso Tula.

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

XV Foro de avances de la industria de la refinaciónInstituto Mexicano del Petróleo

Septiembre 2, 2009México, D. F.

ÍndiceÍndice

• Definición del concepto• Implicaciones ambientales del CCImplicaciones ambientales del CC• Análisis de Ciclo de Vida• Producción de Petrolíferos• El caso de la refinería Miguel Hidalgo• El caso de la refinería Miguel Hidalgo

Definición del conceptoDefinición del concepto

Qué es la huella de carbono?

La cantidad de emisiones de GEI que son liberadas a la atmósfera como resultado de lasliberadas a la atmósfera como resultado de las actividades cotidianas (Ton CO2-eq).

GEI GWP

CO2 1

CH4 23

N2O 296

Halocarbonos > 700

Forzamiento = [GEI (ppb)]*GWP(W/m2-ppb)

http://www.breathingearth.net/

Implicaciones ambientales del Cambio Climático

Ciclo de vida de productosCiclo de vida de productos

FibrasTelas

M t i Diseño

Reciclado

MateriasPrimas

Energía ($) EmisionesR id (?)Producto

Transporte

Energía ($) Residuos (?)Producto

Punto VentaDisposiciónFinal Recursos

Naturales ($?)

Distribución geográfica de emisiones

Análisis de Ciclo de VidaAnálisis de Ciclo de VidaH 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 económicop y– Comparación entre productos,

procesos y tecnologías– Eco-Diseño

Prevención de la contaminación– Prevención de la contaminación– Diseño de políticas ambientales

Categorías de impacto ambiental

Cambio climático(CO2 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

Extensamenteestudiados

Con vacíosmetodológicos

Acidificación(SO2 equiv.)

Eutroficación

escasez de agua

Pérdida de calor

Adelgazamiento capade O3

Formación de

Olor

Ruidofotooxidantes

Producción de petrolíferos: del pozo a la refinería …

Producción de petrolíferos: de la refinería a las TADs

Producción de petrolíferos: de las TADs al usuario final

del pozo a la rueda: Modelo conceptual

Pozo a la RefineríaGas

Natural Gasolina ImportaciónEl t i id d

Pozo a la Refinería

Refinería

Producción y acondicionamiento

Crudo Transporte

Refinación Mezclado

Gasolina,

Diesel,

Turbosina,

Combustóleo

ImportaciónElectricidad

Combustóleo,

Coque,

Subproductos

TermoeléctricasConsumo finalTransporte Almacenamiento Distribución

Consumo

Termoeléctricas

Industria

Autobuses

AutomóvilesAlmacenamiento y DistribuciónAviones

ACV de productosACV de productosEmisionesEmisiones • Definición del alcance del ACV

Proceso

E = E0 + E1+..+ En

Emisiones(aire, agua, suelo, residuos)

UsuarioFi lProceso

E = E0 + E1+..+ En

Emisiones(aire, agua, suelo, residuos)

UsuarioFi l

• Definición del alcance del ACV

• Definición de la cadena de producción (tecnologíaProceso

Materia Prima

Productos

FinalProceso

Materia Prima

Productos

Final producción (tecnología, geografía, etc.)

• Balance de materia y energía(Nueva/reciclada)(Nueva/reciclada) • Balance de materia y energía en cada eslabón (Inventario)

• Cuantificación del Impacto• Cuantificación del Impacto ambiental

• Análisis de resultados• Análisis de resultados

Cadena del pozo a la Refinería

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

Complejo operativo de Rebombeo en la Sonda de CampecheComplejo operativo de Rebombeo en la Sonda de Campeche.

Terminal Marítima de Dos Bocas, Tabasco.

Centro Comercializador de Crudo Palomas, Veracruz.

Estaciones de bombeo de Nuevo Teapa, Veracruz y Venta de Carpio, Estadode México.

Oleoductos e instalaciones en la ruta Dos Bocas-Palomas-Nuevo Teapa-Venta de Carpio-Tula.

Procesos involucradosProcesos involucradosExtracción de crudo de las regiones marinas.

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

Acondicionamiento de crudo en la TMDB.

Transporte de crudo de la TMDB a al Refinería de Tula

Refinación del crudo y conversión en petrolíferos.Refinación del crudo y conversión en petrolíferos.

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

en industria y transporte.

Cadena de la Refinería al usuario final

Terminales de Almacenamiento y Distribución (TAD) de combustibles delValle de México: Azcapotzalco, Añil, Barranca del Muerto y San JuanIxhuatepecIxhuatepec.

TAD de Pachuca, Hidalgo, Cuernavaca y Cuautla, Morelos, Toluca, Edo.De México e Iguala GuerreroDe México e Iguala, Guerrero.

Sectores industriales: Petróleo, cemento, industria química, minera,siderúrgica alimentos azucarera automotriz grasas y aceites metal-siderúrgica, alimentos azucarera, automotriz, grasas y aceites, metalmecánica y de celulosa y papel.

Aeropuertos de la Ciudad de México y Toluca.e opue tos de a C udad de é co y o uca

Fuentes móviles en el Valle de México y en los estados de México,Hidalgo y Morelos.g y

Integración del InventarioIntegración del Inventario

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

Del pozo a la Refinería.

De la entrada a la salida de la Refinería y

De la Refinería al usuario final

Área de influencia de los productos de la refinería de Tula:Combustóleo, diesel, turbosina, gasolinas y asfalto.

Integración del Inventario para análisis del ciclo de vida. Énfasis enemisiones a la atmósfera y gases de efecto invernadero.

Contaminantes consideradosContaminantes considerados

Monóxido de carbono (CO).

Dióxido de azufre (SO2).( 2)

Óxidos de nitrógeno (NOx).

P tí l 10 i (PM )Partículas menores a 10 micras (PM10).

Gases de efecto invernadero:

Dióxido de carbono (CO2).

Metano (CH )Metano (CH4)

Línea baseLínea base

2002 año base para el Inventario de Ciclo de Vida pordisponer de información más completadisponer de información más completa.

Barril de petróleo crudo equivalente (BPCE) unidad base denormalización. Promedio del poder calorífico reportado por elBalance Nacional de Energía de 2002.Balance Nacional de Energía de 2002.

1 BPCE equivale a 5983 MJ1 BPCE equivale a 5983 MJ

Balance Región MarinaENTRADAS: Recursos extraídos BPCE

P t ól d d 734 22SALIDAS BPCE

Balance Región MarinaPetróleo 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 0.00Gas 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 gExportación 0.00

Gas Asociado a Atasta 101.52

Total Salidas 1009.70

Gas Quemado 13.65

EMISIONES AL AIRE g/BPCE

CO 7550 74CO2 7550.74

CO 42.75

NOx 10.65

SO 82 98SO2 82.98

CH4 18.74

PM10 4.12

Diagrama Sankey-Grassman Región Marina

PetroleoCrudoPesado

PetroleoCrudo LigeroPozo: 23500

Gg/año

GasAsociadoPesado

Pozo:119000Gg/año

AsociadoPozo: 19000

Gg/año

Petroleo

REGIONES

GasNatural:

556Gg/año

PetroleoCrudo LigeroRebombeo:

23500Gg/año

PetroleoCrudo Pesado

Rebombeo:67200Gg/año

REGIONESMARINAS

Gas AsociadoAtasta: 16800

Gg/año

DieselIndustrial:

17.8Gg/año

PetroleoCrudo PesadoExportacion:51300Gg/año

CO2:8250

Gg/año

NOx:11.6

Gg/añoCH4:20.5

CO: 46.7Gg/año

SO2:90.7

Gg/año

PM10:4.51

Gg/año

Gg/año Gg/año Gg/año

Balance RMHEntradas: Recursos Extraídos BPCE SALIDAS: Productos BPCE

Balance RMHEntradas: 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 0.31Petróleo 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 2.00Gas Natural 3.12

Total Auxiliares 3.12Combustóleo 35.41

Asfalto AC-20 1.96

Total Salidas 90.42

EMISIONES AL AIRE g/BPCE

CO2 39,334.53

CO 36 95CO 36.95

NOx 72.40

SO2 1,156.62

CH4 1 78CH4 1.78

PM10 33.34

Diagrama Sankey-Grassman

P t l P t l P t l

RMHPetroleo Crudo Pesado

Refineria de Tula:

Petroleo Crudo Ligero

Refineria de Tula:

Petroleo Crudo

SuperLigero

Refineria

CO 3 6

CO2: 4000 Gg/año

Gas Natural:

REFINERIAMIGUEL HIDALGO

TULA

CO: 3.76 Gg/año

SO2: 118 Gg/año

NOx: 7.37 Gg/añoCombusto

leo: 585 Gg/año

Natural: 336

Gg/año

TULAPM10: 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

Combustoleo 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

Pemex RefinaciónTula: 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) TUDFX587,992.7 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/DN/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 primario Residuo red. viscosidad Inicio operaciónes: Agosto 1997 102.6 % rend N/Dp p p g

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

FUENTE: Base de Datos de Refinación (BDR) (SIP_TULA)

Aporte de la cadena de producción a las emisiones/producto

DIESEL INDUSTRIAL

2

160

104 1

31

70%

80%

90%

100%

MAGNA OXIGENADA

75

2780%

100%

43

19

36

1,113

32

403,568

160

927

10%

20%

30%

40%

50%

60%

919

26

301,554

37,443 2,085179

20%

40%

60%

8,821

43

1584 4

37,865 700%

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 PM1084 19 431,238

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

390,6683,039 3,429

49

282

20%

30%

40%

50%

60%

43

19

50 027

36

2507,553 1,049 12,410 619

10%

20%

30%

40%

50%

60%

8,821 4384

4

37,865 3270

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 1,130 330%

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