Por Carlos A. Islas Flores / ACCIAM
Ésta es la tercera entrega de una serie donde abordamos los factores que definen el valor del petróleo crudo como mercancía y las condiciones necesarias para su comercialización. En esta entrega retomaremos el proceso de refinación y estableceremos cómo es que el valor del crudo depende del rendimiento y de las propiedades físicas y de mezclado de cada corriente generada en la refinería; y de cómo es posible mejorar los márgenes de refinación y, en consecuencia, el valor generado por el petróleo a través de combinaciones de varias corrientes de crudo.
En la entrega anterior, establecimos que las diferencias en las proporciones en los cortes de destilación definen el peso relativo de un crudo[1] y que uno más pesado y con mayor contenido de azufre requiere de un procesamiento más profundo, por lo que su valor relativo a crudos más fáciles de procesar es menor. Asimismo, comentamos que la existencia de centros de refinación de alta complejidad diseñados para crudos pesados y amargos proporciona un nicho de mercado que puede reducir esta diferencia en valor.
Ahora profundizaremos en el hecho de que también las propiedades de cada corte de destilación cambian en función del crudo y su proceso, y son estas diferencias las que definen el valor de mezclado de estos cortes.
Para poner esta idea en perspectiva, debemos entender que los productos finales obtenidos en una refinería son mezclas complejas de todas las corrientes producidas en la misma, entre las cuales se encuentran los cortes de la torre de destilación, así como las corrientes generadas en los procesos de conversión de la refinería. En este sentido, los cortes más ligeros y limpios,producidos a través de los procesos de conversión en la refinería también tienen propiedades definidas por las características de la alimentación a cada proceso, es decir, del crudo procesado y de las condiciones de operación de éstos.
A continuación, es necesario establecer que el origen de todas las propiedades de las corrientes en la refinería está vinculado a la caracterización o ensayo de crudo (Crude Assay), el cual es un análisis de laboratorio de cada uno. Este análisis conlleva la separación en laboratorio de los cortes comunes de una destilación primaria y de la destilación al vacío[2], así como la medición en este mismo laboratorio de las propiedades propias de cada corte. Debemos recordar que cada crudo tiene características típicas que le confieren un perfil único, el cual tiene un impacto en las propiedades y rendimientos de las corrientes que genera.
Como puede intuirse, las propiedades que se miden en cada corte y corriente en la refinería se definen en función de las propiedades de los combustibles en las que estas corrientes serán mezcladas. Por ejemplo, para el caso de los precursores de gasolinas, las propiedades principales a medir son la presión de vapor Reid, la cual es una medida de la volatilidad de las gasolinas y los índices de octano, mismos que miden la compresibilidad en los motores de combustión interna a gasolina. Por otro lado, las propiedades principales de los destilados intermedios ligeros (keroseno, o jet Fuel) son el punto de humo, la temperatura de inflamación, así como la temperatura de congelación, debido a las condiciones a las que las turbinas de los aviones utilizan estos combustibles. A los destilados intermedios se les miden, entre otras propiedades, la viscosidad y el número de cetano, el cual también mide las condiciones de compresibilidad para motores a diésel. Finalmente, las principales propiedades que se miden a las corrientes residuales son la viscosidad, el carbón conradson y los metales.
Como vemos, la producción de petrolíferos dentro de especificaciones[3] en las refinerías, requiere del balance en la producción de corrientes de todas las fuentes en la misma, con las propiedades que permitan el mezclado de estos combustibles. Para lograr este balance se requiere de un conocimiento preciso de las corrientes de crudo que se alimentan (ensayo de crudo), y del diseño y las condiciones de operación de los procesos de conversión, así como contar con herramientas[4] que permitan evaluar estas interacciones a través de una correcta estimación de los volúmenes y las propiedades de las mezclas de combustibles en las refinerías.
Así es como este conocimiento, el uso apropiado de estas herramientas, su revisión y actualización sistemática, permiten optimizar el margen de operación de las refinerías a través del procesamiento, dentro de ciertos límites, de distintas calidades de crudo.
En este sentido, cuando una mezcla particular de crudos logra mejorar el margen, ya sea a través de mejorar la calidad a un producto de mayor valor o a través del aumento en el volumen de un producto valioso dentro de calidad, se establece que esta mezcla creó una mejora al margen, misma que puede ser medida utilizando las herramientas antes mencionadas; en caso contrario, cuando la combinación de calidades de crudo aumenta la producción de compuestos de menor valor o reduce los volúmenes dentro de calidad, se determina que esa mezcla causa una reducción al margen y destruye el valor de los crudos en la dieta de la refinería.
En conclusión, para determinar el valor del crudo se evalúan, entre otros aspectos, el volumen y calidad de los petrolíferos producidos para su venta, mismos que dependen del mercado que se busca cubrir y de las mezclas de crudo procesados en las refinerías. Esto hace necesario un conocimiento profundo del mercado donde el crudo es procesado, de las calidades típicas de crudo en el mismo y sus interacciones, así como del dominio y actualización sistemática de herramientas que permitan evaluar las mejoras, o reducciones al margen, que este crudo genera al ser procesado con los otros crudos de la dieta en una unidad de refinación.
Carlos A. Islas Flores es experto en trading de energía, optimización e inteligencia de negocios. Es egresado de la carrera de Ingeniería Química de la UNAM, Doctorado en Ingeniería Química por el Imperial College London. Se ha desempeñado como Crude Oil Trading Vice President para PMI Comercio Internacional. Responsable en sector público y privado en temas de Análisis de Petróleo Crudo, Comercialización de Gas L.P. y Naftas, Planeación y Optimización de Refinación e Ingeniería de Proyectos. Ha realizado estancias de investigación en el Instituto Mexicano del Petróleo y en Lehigh University, Pensilvania.
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Las afirmaciones y opiniones expresadas en este artículo son responsabilidad exclusiva del o los autores y no reflejan necesariamente los puntos de vista de Pulso Energético ni de la AMEXHI.
[1] https://pulsoenergetico.org/estimacion-del-valor-del-crudo-en-funcion-de-la-calidad-parte-1-el-proceso-de-refinacion/
[2] La destilación al vacío se desarrolló para lograr una separación más profunda de los cortes de residuales. La razón de utilizar una destilación a menor presión es lograr una separación primordialmente física de los compuestos más pesados en el crudo, evitando una descomposición descontrolada a altas temperaturas de las grandes moléculas presentes en estos residuales, en este punto del proceso.
[3] Como referencia, las especificaciones mexicanas de combustibles se encuentran en la Norma Oficial Mexicana NOM 016-CRE-2016, Especificaciones de calidad de petrolíferos.
[4] En el mercado existen sistemas de optimización de plantas químicas (PIMS de AspenTech y otros).
