AMBIENTE , EFICIENCIA ENERGETICA Y REGULACION EN PETROLEO Y GAS 1. Regular para buscar competencia justa, calidad de servicios y precios óptimos. OPEP • ESPAÑA-Ley 54/1997. El objetivo de dicha ley es la modificación de la regulación del sector eléctrico, para garantizar el suministro eléctrico, la calidad de dicho suministro y siempre intentando realizarlo con el menor coste posible, sin olvidar la protección del medioambiente. 2. Como deberían aplicarse, controlarse y regularse las mejores prácticas industriales de petróleo y gas?. KBCAT 3. La NORMA ISO 50001 responde a los estándares de mitigación de cambio climático y eficiencia energética industrial en refinación y petroquímica. ARPEL, OPEP. 4. CNN_EXPANSION, Eficiencia, Seguridad y Sustentabilidad energética. De continuar con las tendencias actuales de producción y consumo, para 2020 México podría convertirse en un país estructuralmente deficitario en energía, advirtió este domingo el presidente Enrique Peña Nieto. Dr. Edward Jiménez Calderón Ph. D.

COMO REGULAR? • Un seminario orientador sobre ISO50001 organizado por ARPEL fue “EFICIENCIA ENERGETICA EN LA INDUSTRIA DE PETROLEO Y GAS – COMBINANDO ENFOQUES ESTRATEGICOS DE GESTION Y OPERACIONALES”, en la Ciudad de México los días 11-12-13-14 de Junio 2013, donde se sintetizó algunas directrices: • Regulación por parte de los ministerios del ramo, a través de normativas sobre EFICIENCIA ENERGETICA Y CAMBIO CLIMATICO con total coordinación y participación de las empresas petroleras locales. • Para lograr la total concordancia entre reguladores (Ministerios, Agencias, Secretarías) y ejecutores de las políticas de Eficiencia Energética (Empresas Petroleo y Energía) así como evitar subjetividades y malentendidos frente a la normativa, se acordó que la NORMA 50001 permite el cumplimiento de los objetivos de las partes frente a Eficiencia Energética.

ISO 50001 • Los principales Beneficios de la ISO50001 son: – – – – – – – – – –

Reducir los costos Alcanzar la eficiencia energética al ahorrar energía. Disminución de los gases de efecto invernadero Mejoramiento de la seguridad en el suministro Generación del sentido de sustentabilidad y responsabilidad medio ambiental. Satisfacción de la cadena de valor Formalización de la política energética y la visión de las compañías Creación de procesos sistemáticos e inclusión de la mejora continua de los mismos. Promover la competitividad de la empresa a nivel nacional e internacional. Integración de los trabajos en sinergia.

QUE REGULAR? •

Los mínimos indicadores que debe tener toda planta de petróleo, gas y petroquímica son: – Intensidad Energética (KWH) – Huella Energética (TM de CO2) – Implementación de un Sistema de Gestión de Energía.

•

Las mejores prácticas de la industria petrolera local deEPPETROECUADOR, PEMEX, PETROBRAS, ECOPETROL, YPF y REPSOL han arrojado las siguientes recomendaciones: – Necesidad de crear auditores energéticos y formarlos a nivel de certificación, maestría y/o doctorado. – Potencializar la Cogeneración de Energía. – Estandarizar las métricas típicas en una empresa de Petróleo y Gas. • • • • • •

Donde y Cantidad de energía que se consume por área y en cada planta industrial (KWH). Medición de circulación de flujos: (TM/H de combustible, TM/H vapor, M3/H agua, TM/H de Hidrógeno) Nro cursos respecto a Eficiencia Energética. Nro de Investigaciones, auditorías y estudios energéticos por planta industrial. Solo en 2001 Pemex ahorro 2,56 MBEP. CPA (Comparative Performace Analysis) entre empresas del sector hidrocarburífero y energía.

CON QUIEN REGULAR? • Soporte Investigativo para la gestión del conocimiento en Regulación de Petróleo, Gas y Energía: – Profesionales a nivel de Maestría y Doctorado. – Registro de patentes con incidencia en toda la cadena de valor de la empresa. – Áreas estratégicas de investigación y capacitación en el sector petrolero vinculado a políticas nacionales. – Transferencia efectiva de conocimiento al interior de la empresa, priorizando las actividades vinculadas con los indicadores claves de éxito respectivos. – Identificación de instructores y formadores internos.

• Dime que generación de Catalizadores utilizas y te diré que tipo de empresa eres.

CATALITICAS 2

X

CANTIDAD TOTAL EN REFINERIA

MUESTRA USADO

PROVEEDOR

DISPOSICIÓN FINAL

U

Se alimenta de 1,7 A 2 TN/día por pérdidas en reactor

200 g

500 g

El departamento de Medio Ambiente coordina con un contratista la adecuada disposición final del catalizador

1

R 137

GRACE

3

HR 306 C

PROCATALYSE

X

D

12.0 TON

-

500 g

No se tiene una propuesta para su disposición final. Posible recuperación de metales Co, Mo

4

HR 538

AXENS

X

U

12.0 TON

100 g

-

-

5

CR-201

PROCATALYSE

X

D

25.0 TON

-

40 kg

Recuperación de Pt en Alemania

6

CR 401

AXENS

X

U

25.0 TON

-

-

Hidrotratamiento de nafta pesada

7

S-120

UOP

X

U

1.5 TON

-

-

ISOMERIZADORA

Isomerización

8

HS-10

UOP

X

U

12.0 TON

-

-

-

AZUFRE

Obtención de azufre sólido

9

CR3S

AXENS

X

U

5 TON

-

200 g

No se tiene una propuesta para su disposición final

10

HR 306 C

PROCATALYSE

X

D

80 TON

-

400 g

Posible envío recuperación de metales

11

LD 145

PROCATALYSE

X

D

5 TON

-

100 g

Posible envío recuperación de metales

12

HR 538

AXENS

X

U

1,62 TON

50 g

-

AL cabo de alrededor de dos años se puede mandar a regenerar el catalizador exsitu o insitu

13

HR 626

AXENS

X

U

88,7 TON

50 g

-

-

HDT

CCR

NHT

CATALITICAS 3

NOMBRE

MUESTRA NUEVA

FCC

Cracking de gasoleo para obtener LPG y corte de nafta de alto octano

#

LECHO FLUIDO

FUNCION

LECHO FIJO

UNIDAD

ESTADO

CATALITICAS 1

CATALIZADOR

HDS

Hidrotratamiento de nafta pesada

Reformación

Dismunición del contenido de azufre del diesel

-

-

Elabo rado po r: M aría Jo sé Vallejo

ESTADO EN USO

U

DESECHO

D

Dr Edward Jimenez Calderón Ph.D.

CATALISIS, QUIMICA CUANTICA Y NANOTECNOLOGIA

• En EPPetroEcuador se esta ejecutando un proyecto de investigación que está dirigido a la simulación teórica por medio de DFT y dinámica molecular, de algunos catalizadores de importancia en los procesos de HDS (óxidos y sulfuros de Mo, Co, Ni soportados sobre alúminas) y de algunas reacciones químicas en que intervienen estos catalizadores. En particular estos estudio están dirigidos a determinar la estabilidad de las nano-estructuras de estos catalizadores en las condiciones reales de funcionamiento de un reactor de HDS. • La factibilidad de estos estudios ha sido demostrada en publicaciones recientes de Aray et al. [L6, L7] (del LFQTM-IVIC) quienes han determinado el comportamiento en situaciones reales (temperatura del reactor y a presiones parciales -pH2 y pH2S) de los catalizadores. Este método se basa en cálculos DFT combinados con argumentos de termodinámica de superficies y el formalismo de la morfología de equilibrio de Gibbs-CurieWulff para determinar la estabilidad y propiedades de nano-estructuras (correspondientes a bajos índices de Miller) de los catalizadores. Dr Edward Jimenez Calderón Ph.D.

CATALISIS EN ECUADOR • • •

Capacidad Laboratorio Catálisis Universidad Central. Decano Química- Rectorado. Caracterización de corrientes de entrada y salida de los procesos de refinación. Caracterizar y evaluar los catalizadores que utiliza la Refinería Estatal de Esmeraldas, tanto a los catalizadores frescos, como a los que se encuentran en proceso. • Estudios de desactivación de los catalizadores. • Estudios de regeneración de los catalizadores • Propuesta integral de tratamiento de catalizadores. • Capacidad Laboratorio EPN.- Decanato Química. • Recuperación de metales preciosos, esencialmente platino. • Estructura Morfológica. Microscopía Electrónica. • Volumen especifico de poro y porosidad • Distribución y tamaño de poro • Difracción de Rx • Capacidades Infraestructura ESPOL- LEMAT. Jefe Laboratorio, Rector. • Análisis Químico • Metalografía • Ensayo de tracción • Ensayo de Doblado • Ensayo Charpy Difracción Rx, Microscopía Electrónica Barrido, Espectrometría FTIR. YACHAY-SENESCYT-EPPETROECUADOR.

Dr Edward Jimenez Calderón Ph.D.

YACHAY-SENESCYT-EPPETROECUADOR. • MOVILIDAD DE INVESTIGADORES ENTRE INSTITUTOS DE INVESTIGACION, UNIVERSIDADES Y EMPRESAS PUBLICAS. EJEMPLO NORMATIVA FRANCIA, ALEMANIA, JAPON. • PROFESORES PROMETEOS PARA PROGRAMA DE CATALISIS EN ECUADOR. • BECAS DE MAESTRIA Y DOCTORADO EN CATALISIS. • DEMANDA DE 1000 INGENIEROS EN QUIMICA, MECANICA, ELECTRONICA, PETROQUIMICA PARA REFINERIA DEL PACIFICO. PELIGRO DE ATRAER SOLAMENTE PERSONAL EXTRANJERO. • EQUIPAMIENTO OPTIMO DE CENTROS UNIVERSITARIOS COMPLEMENTARIOS DE ESTUDIOS, TECNOLOGIA E INVESTIGACION EN CATALISIS. • COMITE CIENTIFICO DE EXPERTOS EN PETROLEO Y ENERGIA.

Dr Edward Jimenez Calderón Ph.D.

ENERGIAS FUTURO

Dr Edward Jimenez Calderón Ph.D.

ENERGIAS FUTURO Profecía o Visión de Futuro de Julio Verne. Julio Verne de nacionalidad Francesa, 1828-1905, en su libro “La Isla Misteriosa” escribió: "Creo que un día el agua será un carburante, que el hidrógeno y el oxígeno que la constituyen, utilizados solos o conjuntamente, proporcionarán una fuente inagotable de energía y de luz, con una intensidad que el carbón no puede; que dado que las reservas de carbón se agotarán, nos calentaremos gracias al agua. El agua será el carbón del futuro".

Dr Edward Jimenez Calderón Ph.D.

CATALISIS Y CONSUMO MUNDIAL ENERGIAS WORLD SUPPLY OF PRIMARY ENERGY MBOE/D

YEAR / TYPE

OIL 2009 2010 2020 2035

79 81 89,7 97,8

COAL GAS 66,3 51 68,8 53,1 84,3 66,5 102,9 94,8

OTHER RENEWABLES 1,6 1,8 3,8 12,5

NUCLE HYDR BIOM AR O ASS 14,1 5,6 8,2 14,3 5,8 8,5 16 7,4 12 21,6 10,4 19,3

TOTAL 225,8 233,3 279,7 359,3

WORLD ENERGY GAME STRUCTURE MBOE/D

X: PETROCHEMICALS

R:

C:

G:

YEARS / UTILITY REFINING COAL

GAS

+ NUCLEAR+ HYDRO+ BIOMASS+ OTHERS RENEWABLES

GAME STRUCTURE

TOTAL

YEARS 2009 2010 2020 2035

70,4 72,2 79,8 85,9

66,3 68,8 84,3 102,9

51 53,1 66,5 94,8

38,1 39,2 49,1 75,7

R> R> C> C>

C> C> R> G>

G> G> G> R>

X X X X

225,8 233,3 279,7 359,3

Dr Edward Jimenez Calderón Ph.D.

RESERVAS MUNDIALES C O U N TRY U n i te d K i n g d o m U n i te d S tate s C olom bia Eu ro p e an U n i o n N o rw ay A rg e n ti n a M e x i co C hina In d o n e s i a A ngola C o n g o . Re p u b l i c o f th e Braz i l Ru s s i a A l g e ri a In d i a A u s tral i a S y ri a O m an Eg y p t A z e rb ai jan M al ay s i a G ab o n S u d an Yemen Ecu ad o r N i g e ri a Q atar K az akh s tan S au d i A rab i a Li b y a Iran U n i te d A rab Em i rate s K u w ai t Iraq C an ad a V e ne zue la TO TA L

P RO V ED O IL RES ERV ES , C IA , 01/2011 BLS 2.858.000.000,00 20.680.000.000,00 1.900.000.000,00 5.544.000.000,00 5.670.000.000,00 2.505.000.000,00 10.420.000.000,00 14.800.000.000,00 3.990.000.000,00 9.500.000.000,00 1.600.000.000,00 12.860.000.000,00 60.000.000.000,00 12.200.000.000,00 5.682.000.000,00 3.318.000.000,00 2.500.000.000,00 5.500.000.000,00 4.400.000.000,00 7.000.000.000,00 5.800.000.000,00 2.000.000.000,00 5.000.000.000,00 3.000.000.000,00 6.510.000.000,00 37.200.000.000,00 25.380.000.000,00 30.000.000.000,00 262.600.000.000,00 46.420.000.000,00 137.000.000.000,00 97.800.000.000,00 104.000.000.000,00 115.000.000.000,00 175.200.000.000,00 211.200.000.000,00

O IL P RO DU C C IO N 12/2010, C IA . BP D 1393000,00 9688000,00 800100,00 2263000,00 2134000,00 763600,00 2983000,00 4073000,00 1030000,00 1988000,00 302200,00 2301000,00 10270000,00 2078000,00 954000,00 549200,00 401000,00 867900,00 662600,00 1041000,00 716000,00 227900,00 514300,00 258800,00 500000,00 2458000,00 1437000,00 1608000,00 10520000,00 1789000,00 4252000,00 2813000,00 2450000,00 2642000,00 3483000,00 2375000,00

1.457.037.000.000,00

84.586.600,00

O IL C O M S U M P TIO N , C IA 2011 BP D 1622000,00 19150000,00 296000,00 13680000,00 221300,00 618000,00 2073000,00 9400000,00 1292000,00 74000,00 13000,00 2029000,00 2199000,00 312000,00 3182000,00 960800,00 292000,00 142000,00 740000,00 104000,00 556000,00 18000,00 98000,00 157000,00 166300,00 279000,00 166000,00 218000,00 2643000,00 289000,00 1845000,00 545000,00 354000,00 694000,00 2209000,00 746000,00

STA TIC L IF ETIM E RESERV ES

Y EA RS 5,62 5,85 6,51 6,71 7,28 8,99 9,57 9,96 10,61 13,09 14,51 15,31 16,01 16,09 16,32 16,55 17,08 17,36 18,19 18,42 22,19 24,04 26,64 31,76 35,67 41,46 48,39 51,11 68,39 71,09 88,27 95,25 116,30 119,25 137,81 243,63

69.383.400,00 Dr Edward Jimenez Calderón Ph.D.

TENDENCIAS FUTURAS WORLD ENERGY GAME BY YEAR 2009

q

0,714602 0,285398 0,83 X,X, 0,17 G,R

R,G C,C

1-q

0,714602

p 1-p

0,83 38,10 0,17 51,00

2010

38,1 70,4

q

0,703625 0,296375 0,82 X,X 0,18 G,R

R,G C,C

p 1-p

0,81 X,X 0,19 G,C

C,G R,R

p 1-p

0,90 X,X 0,10 R,C

C,R G,G

p 1-p

0,90 75,70 0,10 85,90

9

39,2

72,2 53,1 39,2 9

72,2

1-q

0,669202

0,33

49,1

84,3 66,5 49,1 9

84,3

q

0,727273 0,272727

51

0,3

0,81 49,10 0,19 66,50

2035

70,4 38,1 1-q

q

0,669202 0,330798

0,29

0,703625

0,82 39,20 0,18 53,10

2020

R>

1-q

0,727273

0,27

75,7

102,9 85,9 75,7 9

102,9

C>

70,4

G>

66,3

X 51

p

q

38,1 0,826 0,715

Profit 1

47,32 Profit 2

43,71

Entropy 1

0,462 Entropy 2

0,598

R>

C>

72,2

68,8

G>

X

53,1

p

q

39,2 0,820 0,704

Profit 1

48,98 Profit 2

45,15

Entropy 1

0,472 Entropy 2

0,608

C>

R>

84,3

79,8

G>

X

66,5

p

q

49,1 0,812 0,669

Profit 1

60,74 Profit 2

55,71

Entropy 1

0,483 Entropy 2

0,635

C>

G>

102,9

R>

94,8 85,90

X

p

q

75,7 0,902 0,727

Profit 1

83,12 Profit 2

78,37

Entropy 1

0,321 Entropy 2

0,586

Dr Edward Jimenez Calderón Ph.D.

OTRAS APLICACIONES DE REGULACION DE ENERGIA Y PETROLEO •VALORACION DE CAMPOS PETROLEROS Y GAS •VALORACION DE PETROLEO Y GAS EN TIERRA •VALORACION DE CAJA COMUN EN TRANSPORTE

Dr Edward Jimenez Calderón Ph.D.

CAJA COMUN • CAJA COMUN POR EFICIENCIA DE SERVICIO • Es un modelo integral de Los vehículos de transporte público que toma en cuenta las siguientes características únicas de cada unidad de transporte: – – – – – – – – – – –

Capacidad de pasajeros. Año de fabricación. Valor comercial o Avalúo de la unidad de transporte. Tasa de interés para buses adquiridos financiados. Variables Macroeconómicas. Complejidad de la ruta. Vueltas o kilómetros recorridos por día. Tiempo de vida útil como función de mantenimientos preventivos. Costos de operación de cada unidad. Forma de conducir. Precio del pasaje diferenciado.

Dr Edward Jimenez Calderón Ph.D.

CAJA COMUN • CAJA COMUN POR EFICIENCIA DE SERVICIO • Es un modelo integral de Los vehículos de transporte público que toma en cuenta las siguientes características únicas de cada unidad de transporte: – – – – – – – – – – –

Capacidad de pasajeros. Año de fabricación. Valor comercial o Avalúo de la unidad de transporte. Tasa de interés para buses adquiridos financiados. Variables Macroeconómicas. Complejidad de la ruta. Vueltas o kilómetros recorridos por día. Tiempo de vida útil como función de mantenimientos preventivos. Costos de operación de cada unidad. Forma de conducir. Precio del pasaje diferenciado.

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Cada transportista tiene un bus el cuál tiene un valor integral por su eficiencia Vi. La suma total de todos los valores integrales de los buses de la operadora de transporte V = V1 +V2+…+ Vn Los montos repartidos en función del capital invertido son:

V(P ) 500

250

mi = (Vi/V) CAJA COMUN 0 20

40

60

80

100 P

-250

-500

Graph 1. Volatility

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ENERGIAS FUTURO • Methodology: • Strategies of global energy game should guide the future energy world. These strategies can be realized by managing flexibility price with Real Options Theory and produced quantity by using Nash equilibrium in cooperative industrial systems. We can calculate hydrogen volume that should exist in the global energy market in order to keep "petroleum status quo". • Results: Hydrogen Investment is the future business! • Conclusion: Although hydrogen was not properly understood as an alternative energy, it has emerged as strategic complement of oil in recent times. In this sense, we introduce the need for Tobin q*. It was modified for oil and hydrogen projects. Furthermore, q* permit us to maximize profitability and minimize risk simultaneously.

Dr Edward Jimenez Calderón Ph.D.