refinación de petróleo y su impacto económico-tecnológico

Ingeniera Investigacin y Tecnologa, volumen XIV (nmero 4), octubre-diciembre 2013: 475-487

ISSN 1405-7743 FI-UNAM

(artculo arbitrado)

Refinacin de petrleo y su impacto econmico-tecnolgico para la produccin de gasolinas en Mxico al 2030

Petroleum Refining and its Economic and Technological Impact for the Production of Gasoline in Mexico to 2030

Informacin del artculo: recibido: junio de 2011, reevaluado: agosto de 2012, aceptado: enero de 2013

Descriptores:

UHILQDFLyQGHSHWUyOHR HVFHQDULRVGHGHPDQGD WLSRGHUHILQHUtD XQLGDGHVGHSURFHVR SUR\HFFLRQHVGHUHILQDFLyQ WLSRVGHSHWUyOHRFUXGR FRVWRVGHLQYHUVLyQ

Granados-Hernndez ElasLaboratorio de Ingeniera Ambiental

Centro Tecnolgico AragnUniversidad Nacional Autnoma de Mxico

Correo: [email protected]

Lpez-Andrade XicotncatlLaboratorio de Sntesis de Materiales

Centro de Fsica Aplicada y Tecnologa AvanzadaUniversidad Nacional Autnoma de Mxico

Correo: [email protected]

Bravo-lvarez HumbertoSeccin de Contaminacin AmbientalCentro de Ciencias de la Atmsfera

Universidad Nacional Autnoma de MxicoCorreo: [email protected]

Sosa-Echeverra RodolfoSeccin de Contaminacin AmbientalCentro de Ciencias de la Atmsfera

Universidad Nacional Autnoma de MxicoCorreo: [email protected]

Resumen

La importacin de gasolinas en Mxico se ha incrementado en los ltimos aos, y actualmente no se tiene la capacidad para cubrir las demandas de este combustible en los prximos 20 aos. En este trabajo se analizaron dife--procesando los crudos puros de produccin en el pas y utilizando cuatro mezclas de los de mayor reserva, as como tambin considerando una im-portacin o exportacin del combustible para cubrir la demanda o una vez cubierta la demanda, respectivamente. La modelacin se llev a cabo anali- --ya existentes en el pas para atender dicha demanda. Por otro lado, conside- muy complejas, pero el costo de inversin de esta tecnologa, sera mayor. Esto ltimo, con-para lograr satisfacer las demandas del combustible.


Ingeniera Investigacin y Tecnologa, volumen XIV (nmero 4), octubre-diciembre 2013: 475-487 ISSN 1405-7743 FI-UNAM476

Introduccin

-demanda en el pas, debido principalmente a la falta de -incrementen el volumen de petrolferos, como la gasoli--mos aos, principalmente por el sector transporte.

Esta situacin ha propiciado un incremento sustan-cial de las importaciones del combustible, representan- produccin, representando un factor de riesgo para la autonoma energtica del pas.sistema nacio-

1999, se consider la necesidad de construir nuevas plantas de proceso, as como la ampliacin y moderni-zacin de las mismas. Esto permitira incrementar el volumen de proceso de crudo en 89 mil barriles diarios, Mbd, y de 145 Mbd en la produccin de gasolinas --

te, el Estado Mexicano por medio de sus instituciones Presu-

en el siguiente artculo:

.

-- -

- -de la capacidad nominal de proceso de crudo en las - -miento promedio de produccin de gasolinas fue de

las proyecciones de construccin de esta industria -tira en la construccin y expansin de diferentes proce-

Abstract

-- ---

Keywords:

RLOUHILQLQJ GHPDQGVFHQDULRV UHILQHU\W\SH SURFHVVXQLWV UHILQLQJSURMHFWLRQV FUXGHRLOW\SHV LQYHVWPHQWFRVWV

477

Granados-Hernndez Elas, Lpez-Andrade Xicotncatl, Bravo-lvarez Humberto y Sosa-Echeverra Rodolfo

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proyect invertir en la construccin y expansin de los - - por su parte, slo planeara expender los procesos de isomerizacin con una capacidad de 12.5 Mbd y con-

-

En este contexto, es necesario realizar proyecciones - procesos caractersticos. Tambin, dichas proyecciones deben de tender a incrementar el rendimiento de gaso-linas para cubrir los posibles escenarios de demanda, simulando el rendimiento del combustible por tipo de --

- -niendo rendimientos superiores del petrolfero.

-yectar diferentes consumos de petrleo crudo, aplican-posibles escenarios de demanda de gasolina en los de la planeacin y poltica energtica del pas.

Desarrollo

Para realizar las diferentes proyecciones en este estu- as un ambiente accesible de traduccin de los datos, logrando conseguir resultados relevantes en el proceso -miento para determinar las diferentes proyecciones de

7,32'(7(&12/2*$87,/,=$'$

&21'e),&,7'(*$62/,1$6 &21(;&('(17('(*$62/,1$6

5(),1(5$6,03/((R1)

5(),1(5$08



los datos obtenidos en el periodo 2000-2030, se utiliza- 2010 y 2030. Adicionalmente, se realiz una simulacin Montecarlo con datos histricos de la demanda de ga-de precios al consumidor

3UR\HFFLRQHVGHUHILQDFLyQGHSHWUyOHRPara realizar cada una de las proyecciones analizadas en este estudio se consider primero la capacidad ac-tual de produccin de gasolinas en Mxico para el ao 2009, como se mencion. Para construir cada proyec- dos modalidades en la diferencia de consumo y pro-duccin de gasolinas: importando o exportando el com-los excedentes una vez cubierta la demanda del com-

de produccin del combustible por tipo de crudo pro-este estudio se llama en ingls , mientras - y la muy .

7DEOD5HQGLPLHQWRWRWDOGHJDVROLQDV

Tipo de crudo procesado

R1 R2 R3 R4

21.4 33.1 54.5

18.5 30.0 39.8 55.2

Maya 15.3 23.0 33.4

55.0

55.0

54.9

54.9multiplicando las diferentes relaciones de los crudos, para obtener cada una de las mezclas

)LJXUD3DWUyQGHGHPDQGDGHJDVROLQDVFRQGpILFLW\H[FHGHQWHHQODSURGXFFLyQ

479



El volumen de crudo procesado en cada proyeccin se determin realizando la siguiente operacin udonde:

u es el volumen de crudo procesado,

toma la demanda del ao correspondiente para cada es-cenario, y para obtenerlos con excedente, se toma el pe-Como ejemplo de los diferentes resultados, se presentan los obtenidos para el crudo tipo Maya en la tabla 2.

crudos puros, as como las mezclas de los de mayor re-- de crudo de mayor reserva en Mxico. Esto, indepen-dientemente de los resultados obtenidos con los otros artculo. As, el primer resultado obtenido es el volu-men de crudo y se presenta en la tabla 2.

7DEOD9ROXPHQGHFUXGR0D\DSURFHVDGRSDUDFXEULUORVGLIHUHQWHVHVFHQDULRVGHGHPDQGDGHJDVROLQDVGHSHQGLHQGRGHOWLSRGHUHILQHUtDXWLOL]DGD

Escenarios

Con excedente de gasolinas2010 2015 2020 2025 2030 2010 2015 2020 2025 2030

R1

3359 4418 3359 4418 3582 9314 9314 14124 15098 14124 15098 14222 15941 14222 15941

R2

1191 2235 2940 2235 2940 2383 3509 4814 3509 4814 5805 10045 5805 10045

R3

820 1143 1538 2022 1143 1538 2022 2414 3311 2414 3311 5830 2590 3993 5384 3993 5384 3290 5055 5055

R4

502 942 1239 942 1239 1880 1004 2029 3092 2029 3092 3299 4233 3299 4233 3988 4488 3988 4488

2424 2901 1982 2518 3151 4498 5393 5842

3088 4339 5415

El costo de capital para cada proceso modelado se consider tomando como base dos factores. El prime-ro, fue saber la tasa de operacin de cada uno de los -crudo en el proceso de destilacin atmosfrica en cada

El segundo factor, fue saber la capacidad de carga con ese dato, se calcularan las capacidades de los de--ra modelada.

As por ejemplo, de la tabla 3 se puede tomar el vo- --cen en la tabla 3.

--to se puede realizar para cada ao en particular, si as se desea.



Como se puede ver en las tablas 3 y 4, cada tipo de - -dicados en la tabla 3, de ah su nombre.

7DEOD7DVDGHRSHUDFLyQSRUSURFHVR\WLSRGHUHILQHUtDGHSHWUyOHR

Tasa de operacin por unidad

R1 R2 R3 R4 100 100 100 100

21 29 19 33 15 28

18 13 12 12 --- 43 43 43 --- --- 28 28 --- --- 4 --- --- --- 15

Ahora bien, el costo de capital de cada proceso se obtu-vo empleando la siguiente ecuacin: QQ], capacidad de carga del proceso en Mbd y es el factor los valores de Qlos factores econmicos para la evaluacin del costo de - base de carga y un costo para cada proceso.

Para obtener el nuevo costo de capital para cada uno de los procesos, se despeja de la ecuacin mencionada y el valor de Q se obtiene de la tabla 4 dependiendo del

las operaciones para cada proceso se pueden observar en -rido para cada proceso, tomando como base los costos en

se utiliz la frmula general de inters compuesto, n, donde:

n es el nmero de aos transcurridos desde la publi-cacin de los datos de inversin hasta nuestros das.

n se le llama factor simple de capitaliza-

se realizaron de 1991 a 2010. En este caso, el valor actual --transcurridos hasta 2010, resultando entonces en una -n en 12n-dos despus de aplicar la ecuacin con una nueva capa--cia con los datos de 1991. Por otro lado, los datos de -

la capacidad de carga necesaria para aos posteriores a - = QQ] , para calcular el costo de valores posteriores a 2010, Q QQ] y Q 1991199219932010 el valor futuro. Los resultados se representan de la mis-

El valor obtenido de cada proceso, se multiplica por n donde esta vez s se considera un valor valor futuro, y n -

481



-- nes para cada uno de los aos mencionados para obte-saber la variacin de la misma a lo largo de varios aos de capital de los diferentes procesos a diferentes aos tendran los diferentes procesos para el ao 2030 en la

intervalo de 20 aos. En este caso, T tuvo un valor de - 2010-2030.

El costo de inversin, es decir, el costo total para -- nera y escenarios.

7DEOD&DSDFLGDGGHFDUJDSRUWLSRGHSURFHVRWLSRGHUHILQHUtDSURFHVDQGRFUXGR0D\D\FRQVLGHUDQGRXQGpILFLWGHJDVROLQDVHQHODxR

Escenarios

Procesos RC

R1

380 293 --- --- --- --- 3582 --- --- --- --- 1200 1033 --- --- --- --- 1525 1313 --- --- --- ---

R2

1191 350 321 150 515 --- --- --- 2383 301 1030 --- --- --- 1015 --- --- --- 1405 1289 --- --- ---

R3

820 120 354 232 35 --- 320 240 194 --- 2590 505 380 1120 110 --- 3290 483 390 1422 931 139 ---

R4

502 141 139 35 1004 330 281 120 434 150 521 445 190 440 110 242 558 140 301

Capacidad Base

QCosto ao 1991

Exponente Lang

Mbd

100 38

30 RC 30 45

30 25 30 50 10 29 20

7DEOD&RVWRVGHFDSLWDOFRQEDVHDODFDSDFLGDGEDVHGHORVSURFHVRVFDUDFWHUtVWLFRVGHUHILQDPLHQWR



- -yeccin base toma en cuenta slo crudos puros y las

diferentes mezclas generan una gran cantidad de op-ciones, en crudo procesado y en los costos de inver-gasolinas. Para concluir, se muestra en la tabla 9 el vo-

7DEOD&RVWRGHFDSLWDOSDUDGLIHUHQWHVSURFHVRVGHUHILQDFLyQHQGyODUHVGH\DFWXDOL]DGRVDOFRQVLGHUDQGRGpILFLWGHJDVROLQDVSURFHVDQGRFUXGR0D\D

Escenarios

Costo de capital en dlares de 1991

Costo de capital en dlares del 2010

Procesos Procesos RC RC

R1

105 --- --- --- --- 122 295 --- --- --- --- 111 159 --- --- --- --- 185 --- --- --- --- 353 209 --- --- --- --- 244 588 349 --- --- --- --- 241 --- --- --- --- 282 402 --- --- --- ---

R2

215 135 --- --- --- 359 311 110 225 --- --- --- 350 283 100 220 --- --- --- 583 --- --- --- 482 139 131 302 --- --- --- 804 232 219 504 --- --- --- 430 151 --- --- --- 950 253 --- --- ---

R3

44 103 51 104 --- 84 102 --- 93 --- 449 110 128 282 155 --- 101 233 431 122 --- 145 344 388 204 --- 438 101 238 141 --- 194 459 829 235 ---

R4

118 44 114 38 159 102 190 123 102 191 58 120 241 93 154 319 112 288 200 402 155 89 122 203 439 148 529 204 338 311 102 195 141 234 519 390

)LJXUD'DWRVKLVWyULFRVGHLQIODFLyQHQ((88\SUR\HFFLRQHVSDUDORVDxRV\

483



7DEOD&RVWRVGHLQYHUVLyQSDUDFDGDWLSRGHUHILQHUtD\FRQGLIHUHQWHVHVFHQDULRVHQHOLQWHUYDORSURFHVDQGRVRODPHQWHFUXGRWLSR0D\D

Escenarios

Con excedente de gasolinas2010 2015 2020 2025 2030 2010 2015 2020 2025 2030

R1

1488 2015 1325 1803 3110 3903 2414 3311 4344 5388 2149 3900 2249 3345 4538 5110 5944 5133 4593 5528

R2

1122 2124 2830 1393 1900 2540 3290 4134 2552 3509 3139 4141 5153 2380 3550 4319 5443 4144 4892 5894

R3

1242 1534 2082 4480 1931 3398 5540 3831 5185 3411 5829 3013 4455 5855 5238

R4

1183 2205 1458 1828 2332 4188 5188 2438 4853 3202 4342 2834 4894

7DEOD&RVWRVGHFDSLWDOSDUDHODxR

Escenarios

Procesos RC

R1

904 --- --- --- --- 809 --- --- --- --- 3302 3440 1011 --- --- --- ---

R2

1234 358 955 --- --- --- 1992 539 1440 1250 --- --- --- 2482 1558 --- --- --- 1800 --- --- ---

R3

950 223 530 259 1105 313 --- 1533 390 --- 1910 1199 2011 --- 1990 421 999 488 1249 2083 590 ---

R4

228 582 194 423 813 314 520 1088 343 293 415 354 851 1480 1412 429 1098 1533 592 981

7DEOD9ROXPHQGHFUXGRSURFHVDGRHLQYHUVLyQUHTXHULGDSDUDHODQiOLVLV0RQWHFDUORXWLOL]DQGRFUXGRWLSR0D\D

EscenarioMontecarlo Con excedente de gasolinas

2010 2015 2020 2025 2030 2010 2015 2020 2025 2030

R1 2980 3490 3993 2980 3490 3993 3993 1243 1311 2505



)LJXUD3UR\HFFLRQHVGHFUXGRSURFHVDGRHLQYHUVLyQUHTXHULGDSDUDODVGLIHUHQWHVPH]FODV\FUXGRVSXURVSDUDXQHVFHQDULR%$8

Discusin y anlisis de resultados

-sin de los datos de cada uno de los aos correspon--nuye conforme se avanza de ao y conforme el escena- - --de la curva de demanda de gasolinas disminuira hasta casi el mismo.

de 20 datos de la misma tabla, no coinciden en ningn caso con los reportados por Bauer. Esto parecera tam--

sino solamente la capacidad de compra de un auto por las personas segn sus ingresos, el aumento en la de--cular y la cantidad de crudo procesado para satisfacer dicha demanda de gasolinas. Por otro lado, si se hace la divisin de los grupos de 20 datos entre los reportados por Bauer, no se encuentra un patrn de repeticin de -

-considerar un valor aceptable de incremento si se toma poco, en comparacin con la de Mxico.

-tos de capital para cada uno de los procesos en el ao en el ao 2010. Esto ocurrira independientemente del conforme el escenario de demanda sea el de mayor in--cantidad de autos permanece casi constante, la deman-un periodo considerable y las unidades de proceso re- mantenimiento, instrumentacin, etctera.

485



--tar demasiado ruido en los mismos debido a los alti-bajos en momentos crticos de la economa estadou- nidense. Precisamente por esto, se elimin el dato de

- -cin en los aos 2015, 2020, 2025 y 2030 en este trabajo, - manera extrema.-

sin, es decir, la suma de los costos de cada uno de los -jarse conforme avanza el ao y conforme el escenario su contraparte de excedente, con su respectivo ao y el escenario aumentan. Esto es algo muy parecido a lo de inversin del ao 2010, en el cual conforme el esce-nario de demanda aumenta, los costos tambin aumen-utilizar.-

-mando solamente el volumen del mismo cada 5 aos, -

--linas en el periodo 2010-2030 es similar al escenario autor utiliz tambin datos histricos de la demanda utilizaron datos de dos dcadas y media anteriores a los utilizados por Bauer. Los resultados de esta simulacin no se muestran en este estudio.

Conclusiones

-nismos internos son muy variables de un pas a otro. -

Los datos obtenidos en este estudio son algo dife- informacin de su trabajo, se trat de elaborar con ma-yor detalle la misma para dar una mayor variedad de mayor abanico de posibilidades para tomar decisiones

--ra, no se consideran en este estudio. Tambin se puede -ja son la mejor opcin por su rendimiento en la produc---portar si son crudos puros o mezclas de los mismos. Esto -particular. Por otra parte, la mayor cantidad de reservas



-

El volumen de demanda de gasolinas y la calidad -do de mayor reserva en nuestro pas, y de esta manera, - siendo el energtico primario para la produccin de este combustible en los prximos 20 aos, para enton--minuir o en determinado momento, crecer.

Montecarlo de correlacin entre la demanda histrica de gasolinas con respecto a indicadores macroeconmi-1-ron el tipo de cambio, consumidorcomercial y, adicionalmente la poblacin del pas. Para cada uno se realiz un estudio de correlacin con la de-- -2-lisis de correlacin, se utiliz el programa Crystal Ball, obtenindose proyecciones de demanda de gasolinas semejantes al primer escenario propuesto por Bauer, pero los resultados no se muestran en este documento.

Referencias

Baird C.T. -

Energy Policy, volumen

---para-la.html

Maples R.E. -

--

-. Respuesta a solicitud de infor-

. Respuesta a solicitud de informacin

. Producciones. Respuesta a solicitud de informacin

-

487



Este artculo se cita:

Citacin estilo Chicago

*UDQDGRV+HUQiQGH] (OtDV ;LFRWpQFDWO /ySH]$QGUDGH +XPEHUWR%UDYROYDUH]5RGROIR6RVD(FKHYHUUtD5HILQDFLyQGHSHWUyOHR\VXLPSDFWRHFRQyPLFRWHFQROyJLFRSDUDODSURGXFFLyQGHJDVROLQDVHQ0p[LFRDO,QJHQLHUtD,QYHVWLJDFLyQ\7HFQRORJtD;,9

Citacin estilo ISO 690

*UDQDGRV+HUQiQGH] ( /ySH]$QGUDGH ; %UDYROYDUH] +6RVD(FKHYHUUtD55HILQDFLyQGHSHWUyOHR\VXLPSDFWRHFRQyPLFRWHFQROyJLFR SDUD OD SURGXFFLyQ GH JDVROLQDV HQ 0p[LFR DO,QJHQLHUtD,QYHVWLJDFLyQ\7HFQRORJtDYROXPHQ;,9Q~PHURRFWXEUHGLFLHPEUH

Semblanza de los autores

-

--

- -

--realizacin del Reglamento en Materia de Contaminacin Atmosfrica como parte de la Ley de Medio Ambiente. Es perito -

Refinacin de petrleo y su impacto econmico-tecnolgico para la produccin de gasolinas en Mxico al 2030Discusin y anlisis de resultadosConclusiones

refinación de petróleo y su impacto económico-tecnológico

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