BITUMEN BY BITUR O X

BITUMEN BY BITUROX ®
s 10/2008

© OMV
„El alquitrán es un
material, negro y
pegajoso, que huele
cuando se calienta.”
El mundo de hoy y del mañana necesita más y mejores
carreteras...
Las carreteras tienen que ser baratas, tanto en su construcción como en su mantenimiento. Al mismo tiempo,
deben demostrar la máxima durabilidad. Y, finalmente el material utilizado para la pavimentación será completamente
reprocesable y reutilizable.
Los aglutinantes bituminosos de la máxima calidad, como uno de los componentes de los pavimentos para
carreteras, cumplen todos los criterios citados anteriormente. Además, tienen un excelente rendimiento bajo
condiciones climáticas extremas y pueden soportar las cargas de tráfico más pesadas. Bajo estos aspectos,
la producción de alquitrán es un sector muy atractivo y rentable de la industria “downstream”.
Biturox ® Paramo
Pardubice,
República Checa
2
Las refinerías necesitan más que procesar crudo
En la actualidad, las compañías que comercializan petróleo se enfrentan a la necesidad de suministrar aglutinantes
bituminosos de alta calidad para la industria de la construcción con un nivel razonable de precios. Otra
línea de negocio interesante es la industria de productos químicos especializados. Con frecuencia, un negocio
inicial de alquitrán es la llave que abre la puerta a nuevas relaciones comerciales en la campo de lubricantes
de alta calidad, combustibles, productos procesados, etc.
El principal esfuerzo de cualquier refinería a gran escala en el mundo es la producción de millones de toneladas
de productos de movimiento rápido (por ejemplo, gasolina, combustible diésel, keroseno, suministros
para la industria petroquímica, etc.) con los menores costes generales posibles. Este objetivo se logra, principalmente,
seleccionando la mezcla de crudo adecuada y utilizando tecnologías de refinado sofisticadas.
Generalmente, este enfoque tiene como consecuencia la imposibilidad de una producción de alquitrán de alta
calidad.
El nombre de la herramienta para una óptima reconciliación de la demanda de alquitrán de alta calidad en el
mercado con los esfuerzos de control de los costes “upstream” se llama
biturox ®

Pörner: Especialistas en la mejora del alquitrán
El Grupo Pörner, con 450 expertos en el campo de la ingeniería química y de refinerías, está especializado en
la tecnología del alquitrán. Pörner ha construido el mayor número de plantas de procesamiento de alquitrán,
de todas las dimensiones, en el mundo. Este logro ha permitido al Grupo Pörner acumular los conocimientos
y la experiencia más amplios en la ingeniería, diseño, construcción, puesta en marcha y funcionamiento de
plantas de alquitrán.
La fábrica más grande
de Biturox ® en el
mundo, situada en
Płock, Polonia.
Know How – Tres columnas de competencia
El proceso Biturox ® representa la solución moderna y probada para producir las mejores calidades de alquitrán
a partir de una amplia variedad de materias primas. La experiencia del personal de Pörner cubre los
aspectos relacionados con la tecnología, económicos y de mercado. Las plantas de Biturox ® se construyen
de acuerdo a los diferentes estándares de calidad nacionales (convencionales o de rendimiento - SHRP).
• Tecnología
La pieza clave del proceso Biturox ® es un reactor de recirculación único. En este perfecto reactor de aireación,
la conversión termoquímica de las mezclas de materias primas seleccionadas por aire-oxígeno se produce de
forma continua y bajo condiciones repetibles. El proceso permite controlar todos la parámetros de proceso
importantes (presión, temperatura, caudales, tiempo de residencia, etc.) con una alta precisión. La tecnología
Biturox ® demuestra que el proceso de oxidación se puede ejecutar de forma efectiva y suave: Los valiosos
componentes aromáticos se forman y se conservan en la mezcla de reacción y, al mismo tiempo, se evita la
degradación de los componentes orgánicos a coque y la acumulación de depósitos. Como consecuencia de
los fundamentos del proceso, las características de una operación segura y automatizada, así como un bajo
requisito de tiempo de repuesta y mantenimiento, el proceso Biturox ® es la solución más atractiva para los
productos de alquitrán modernos.
Planta piloto de
Biturox ® en Schwechat,
Austria.
• Diseño, investigación y pruebas piloto
Una calidad de alquitrán satisfactoria depende del equilibrio armonizado de sus componentes químicos: saturados,
aromáticos, naftenos, resinas, asfaltenos. En más de 35 años y con la colaboración de varios cientos
de ensayos de laboratorio y pruebas piloto en casi cualquier tipo de crudo, Pörner, junto con su asociado
OMV, desarrolló métodos para la formulación y procesamiento del alquitrán. Todos los resultados quedaron
recogidos en una base de datos de know-how. Por esta razón, Pörner puede recomendar la fórmula para casi
cualquier combinación de carga de alimentación-producto y la forma más eficaz y económica de producir
alquitrán de alta calidad.
• Experiencia
Pörner sabe mucho acerca del alquitrán: una mezcla viscoelástica compleja de compuestos químicos, difícil
de manipular. Basándose en los conocimientos de ingeniería de Pörner, se han construido las plantas de
alquitrán más perfectas. Aplicando todos los principios de eficacia a la mezcla, calentamiento, enfriamiento
del alquitrán, para optimizar la instrumentación y la automatización, para minimizar las emisiones y los subproductos,
para ahorrar y recuperar energía, para mantener bajos los tiempos de mantenimiento y parada.
Seleccionando los equipos más adecuados, reduciendo los plazos de entrega y haciendo la construcción
rápida y sencilla, y cuidando la formación del personal, de la puesta en servicio y la puesta en marcha.
Pörner diseña y construye plantas de alquitrán, incluidas todas las infraestructuras: unidades
de producción de alta disponibilidad, de fácil manejo y diseñadas para una larga vida útil.
3 3

El moderno mundo del alquitrán
Las carreteras conectan a los pueblos. El alquitrán es el material más versátil y cualificado para una construcción
rápida y carreteras duraderas y económicas. La industria de productos de procesos es otro cliente
de las excelentes cualidades del alquitrán, para telas asfálticas, revestimientos de construcción, emulsiones
de alquitrán, etc.
Los productos de alquitrán Biturox ® contribuyen a tener una “red mundial de carreteras en crecimiento” y
“tejados impermeables en cualquier lugar.”
Cambios - Retos - Oportunidades
Los precios del crudo, las calidades y su disponibilidad están sometidos a cambios radicales casi diariamente.
El número de productores de alquitrán se reduce, según las empresas más pequeñas y que no resultan rentables,
tienen que cerrar. Aparecen con frecuencia nuevos estándares de alquitrán orientados al rendimiento
(por ejemplo, SHRP). La flexibilidad y la respuesta rápida a las nuevas demandas son una obligación en la
lucha diaria de la industria del petróleo por las cuotas de mercado.
Generalmente, las refinerías modernas necesitan mejorar la tecnología de procesamiento del alquitrán, que
debe acoplarse a sus patrones de fabricación totalmente automatizados y contribuir a la eficacia económica
de la planta con una mayor flexibilidad de producción combinada con una independencia casi completa del
tipo de crudo disponible.
El proceso Biturox ® ofrece la solución para producir alquitrán multigrado para la construcción de carreteras
y alquitrán de PI alto utilizando un proceso continuo y completamente automatizado y logrando una independencia
casi total de la calidad de las cargas de alimentación y el precio.
Principales características
El proceso Biturox ® garantiza al usuario una independencia casi completa de los tipos de crudo, al tiempo que
permite lograr las mejores calidades de alquitrán.
El nombre es Biturox ® paradoxon: Mejor calidad con componentes más baratos.
Biturox ® : Alta calidad - Eficaz - Grandes cantidades
High PI Bitumen
Low PI Bitumen
Multigrado:
características de
productos combinadas
y mejoradas con
temperaturas altas
y bajas.
Stiffness
low temperature limit
for performance
high temperature limit
for performance
Low PI
High PI
temperature range
for compaction
(High PI)
maximum viscosity for
satisfactory compaction
Viscosity
minimum viscosity for
satisfactory compaction
temperature range
for compaction
(Low PI)
4
-50 0 50 100 150
TEMPERATURE ° C
Biturox ® Multigrade Bitumen
© Pörner Ingenieurgesellschaft m.b.H.

Alquitrán multigrado Biturox ®
La designación Multigrado utilizada en este folleto tiene el mismo significado que en la terminología de los
aceites lubricantes. Los aceites lubricantes se caracterizan por una dependencia reducida de la viscosidad
con la temperatura. Pueden hacer su trabajo en un rango amplio de temperaturas y se caracterizan por un
alto índice de viscosidad. El mismo sistema sirve para los productos de alquitrán: Multigrado se puede utilizar
en el mismo sentido, el índice de viscosidad se sustituye por el índice de penetración - IP.
• Los suministros
Los componentes de alto peso molecular de todos los tipos de configuración química, presentes en la mayor
parte de los crudos, son adecuados como suministro para el proceso Biturox ® . La única excepción se produce
cuando predominan los hidrocarburos parafínicos en el material de inicio para el alquitrán. Entonces, debe
utilizarse el proceso Paratox ® , un proceso Biturox ® de dos pasos combinados. Los siguientes productos de las
actividades de refinado se encuentran en la lista de materias primas del alquitrán:
• Residuos de vació (residuos cortos) VR
• Paso de desasfaltación “bright stock” PDA-P
• Extractos aromáticos de procesamiento de aceites
lubricantes EXT
• Residuos atmosféricos (residuos largos)
• Aceite de gas de vacío pesado HVGO
• Aceites de ciclo pesado de desintegración catalítica,
desviscosificación, carbonización coking
• El método
El alquitrán de alta calidad debe mostrar una distribución armónica de saturados, aromáticos, resinas y asfaltanos.
El alquitrán multigrado Biturox ® se fabrica con el método de control de composición.
Se seleccionan varios componentes de materias primas de diferente naturaleza química y se combinan con
una composición de alimentación adecuada. Esta composición se envía al proceso Biturox ® , donde se integra
con oxidación de aire bajo condiciones de procesamiento claramente definidas y absolutamente controladas.
• Operación controlada por Biturox ®
El reactor Biturox ® es la herramienta perfecta para esta operación:
eficaz, controlable y seguro. La composición alimentada
se procesa muy suavemente bajo elevada presión y se
aumenta la polaridad de los componentes aromáticos, reduciendo
los riesgos de sobrecalentamiento local y la acumulación
de coque. El enfriamiento del reactor interno permite un
control exacto de la temperatura. El proceso funciona continuamente,
con el resultado de una calidad consistente y homogénea
del producto acabado.
ANALYSIS OF
FEED COMPONENTS
BY SCANNING
© Pörner Ingenieurgesellschaft m.b.H.
Conclusión
El alquitrán como residuo del crudo es químicamente muy complejo. Aprovechando la ventaja de su base de
datos y muchos cientos de pruebas piloto realizadas en crudos de todo el mundo, Pörner ha obtenido experiencia
para optimizar las composiciones de suministro y diseñar el proceso más adecuado para fabricar un
producto de calidad, incluso de componentes más baratos.
VR
PDA-P
OPTIMIZED FEED
COMPOSITION BY
PILOT TESTING
Biturox® Process Scheme
PROCESSING UNDER
SPECIFIC PRESSURE
AND TEMPERATURE
OPTIMIZED FINAL
PRODUCT MEETING
TARGET SPECIFICATION
(MULTIGRADE)
El proceso Biturox ® crea y conserva valiosos aromáticos de peso molecular medio en el alquitrán,
mejorando las propiedades elásticas, así como la adherencia en el árido. El resultado es
un producto con estructura química a medida y óptimas características de calidad:
Biturox ® multigrado.
5 5
EXT
HVGO

La planta Bitur
Sección de carga
de alimentación
Circulación en los tanques para
establecer un perfil de temperatura
uniforme.
Almacenaje y carga de
producto
Almacenaje de producto diseñado para
mantener el producto homogéneo.
Estaciones “BituFil” para una carga
automatizada del producto al vagón o
camiones de depósitos.
Servicios
públicos
Aire de planta e
instrumentos.
Energía eléctrica,
vapor, agua
6
Sección de producto
Mezcla de producto para productos a medida
(opcional).
Recuperación de calor para precalentamiento.

ox ®
Reactor
El diseño del reactor de tipo de
recirculación interior garantiza
un tratamiento optimizado pero
muy suave del medio.
La operación es muy suave
debido a la total utilización de
oxígeno de aire.
Precalentamiento
Precalentamiento de la mezcla
de carga de alimentación hasta
la temperatura de procesamiento
© Pörner Ingenieurgesellschaft mbH
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Investigación y pruebas piloto
Instalaciones de investigación de Biturox ®
Desde hace más de 35 años, el Centro de Investigación de Biturox ® es un excelente proveedor de servicios
para toda la industria, dedicada a la fabricación o utilización de alquitrán. El laboratorio actualizado y las
instalaciones de I+D semitécnicas, los métodos analíticos de los estándares más recientes y el apoyo de la
cercana refinería de OMV permitió y promovió los esfuerzos de Pörner para facilitar los conocimientos más
amplios para la producción de alquitrán en todo el mundo.
Se dispone de dos plantas piloto de Biturox ® para las pruebas prácticas de las cargas de alimentación o
la composición de varios componentes en modo de lotes o funcionamiento continuo. Los resultados de las
pruebas piloto se utilizan como base de diseño para las plantas Biturox® (es decir, la capacidad del reactor).
Se pueden producir muestras de referencia a partir de composiciones de alimentación definidas, listas para
posteriores pruebas aplicadas por el cliente.
Todos los resultados del trabajo básico y de investigación aplicados, la experiencia adquirida durante el diseño,
la construcción, puesta en marcha y el funcionamiento rutinario de las numerosas plantas Biturox®, la información
de carga de alimentación de las empresas con licencia de Biturox ® , las resultados más recientes
de Biturox ® Enhancement Technique (actualización química del alquitrán) y, obviamente, los informes de
rendimiento sobre la aplicación del alquitrán Biturox® se han recogido en una amplia base de datos.
Objetivo
Muchos institutos de investigación del alquitrán ponen un énfasis excesivo sobre la importancia del origen
del crudo y la clasificación composicional, negándose al mismo tiempo a observar y revisar las posibilidades
que se encuentran en la modificación termoquímica de un abanico casi ilimitado de cargas de alimentación
derivadas del crudo.
Por lo tanto, el principal objetivo de las Instalaciones de Investigación de Biturox ® es encontrar métodos para
optimizar la composición química del alquitrán, principalmente las condiciones de reacción, que promueven
la síntesis de los compuestos polares, aromáticos y suprimen la descomposición de los asfaltanos en coque.
Pero, finalmente, los objetivos de los citados esfuerzos deben ser satisfacer la demanda que el mercado tiene
de calidades de alquitrán con características de aplicación excelentes y superiores con precios razonablemente
bajos.
Características deseadas
Resistencia a la fatiga
Capacidad para emulsión
Rigidez
Buenas condiciones de envejecimiento a corto y largo plazo
Compatibilidad con polímeros
Resultado
La tecnología Biturox ® es un ejemplo representativo
de cómo se pueden aplicar y realizar de forma
efecita la investigación científica, para beneficio de
muchas personas, la conducción en buenas carreteras,
vivir en casas cómodas y condiciones de
ahorro de costes.
Problemas a resolver
Composición química
Vida útil
Desintegración catalítica a bajas temperaturas
Formación de roderas con altas temperaturas
Optimización de propiedades de adherencia
Estabilidad
Biturox ® MBW, Mitteldeutsches
Bitumenwerk,
Granschütz, Alemania.
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Ejecución de proyectos
El Grupo Pörner, según se documenta en este folleto, es el diseñador y constructor de plantas de alquitrán
más experimentado del mundo. El volumen de datos de los archivos electrónicos es la base para una realización
rápida y económica de los proyectos en cada uno de sus pasos. La tabla siguiente proporciona una vista
general del alcance y pasos de la ejecución de un proyecto “grass-root” llave en mano:
• Estudios preliminares, información y recogida de datos
• Estudio de viabilidad
• Evaluación de materias primas, ensayos de laboratorio y
pruebas en planta piloto
• Evaluación de las condiciones técnicas, comerciales,
legales y ecológicas
• Presentación de las recomendaciones y acuse de recibo
del cliente
• Planificación de acciones, programa, evaluación
de costes de proyectos
• Conceptos básicos químicos, mecánicos, civiles e
ingeniería detallada
• Aprobación de los documentos finales del proyecto por parte
del cliente y las autoridades responsables de la supervisión
• Compras y logística de los equipos y materiales
• Contratación y supervisión de los contratistas
• Supervisión general en el emplazamiento de los trabajos de construcción
• Informes del progreso del proyecto y documentación
• Puesta en servicio de la planta finalizada
• Presentación de la planta y manuales de operación al cliente
• Funcionamiento de prueba y formación del personal
• Auditoría y servicios postfinalización del proyecto
Biturox ® ESHA,
Amsterdam, Holanda
Desde ensayos de
laboratorio a proyectos
llave en mano
Pörner ha aprendido mucho acerca del alquitrán
en más de 35 años.
Aprovéchelo y no repita ninguno de los errores de los que Pörner ha aprendido durante tres
décadas construyendo plantas!
Con Pörner el mundo del
alquitrán Biturox ® es suyo.
9 9
9

La prueba: Refere
Proyecto Cliente Operador Ubicación País Año
Biturox ® Wörth Mobil Oil Wörth Mobil Oil Wörth Wörth Alemania 1978
Biturox ® Esfahan NIOC NIOC Esfahan Irán 1988
Biturox ® Kaoshiung CPC CPC Kaohsiung Taiwán 1990
Biturox ® Bandar Abbas NIOC NIOC Bandar Abbas Irán 1991
Biturox ® Adelaide Mobil Oil Australia Mobil Adelaide Australia 1992
Biturox ® Plock PKN Orlen Orlen Asfalt Plock Polonia 1994
Biturox ® Madras CPCL CPCL Refinería Chennai India 1994
Biturox ® OMV
Schwechat, Austria
Bitukomb Lisichansk Lisichanskij NPZ Lisichanskij NPZ Lisichansk Ucrania 1995
Biturox ® Mangalore Toyo Engineering MRPL Mangalore India 1995
Biturox ® Baku
Azerneftyag
Azerneftyag
Refinería
Baku Azerbaiyán 1995
Biturox ® Krasnovodsk NEKRA NEKRA Turkmenbashi Turkmenistán 1995
Hojas de datos
Configuración 1 reactor, calentamiento /
enfriamiento de carga de
alimentación a través de
intercambio de calor directo,
depurador, Incinerador de
descargas gaseosas
Capacidad 1.080 t/día
Imagen
Configuración
Capacidad
Imagen
Hojas de datos
1 reactor, calentamiento de
carga de alimentación/enfriamiento
de producto a través de
intercambiador de calor espiral
y circulación de aceite caliente,
depurador e incinerador de
descargas gaseosas
192 t/día
Configuración
Capacidad
Imagen
Hojas de datos
1 reactor, calentamiento de carga
de alimentación/enfriamiento de
producto a través de intercambio de
calor directo, tambor de expulsión,
incinerador de descargas gaseosas,
tuberías, llenado de camiones,
tambores y bolsas
400 t/día
10

ncias de Biturox ®
Proyecto Cliente Operador Ubicación País Año
Biturox ® Rayong LGEN IPRC PCL Rayong Tailandia 1996
Biturox ® Visakh HPCL Visakh Refinería Visakhapatnam India 1998
Biturox ® Amsterdam ESHA ESHA Amsterdam Países Bajos 1998
Biturox ® Myanmar Fritz Werner MPE Yangon Myanmar 1999
Biturox ® Chelyabinsk Dept. Car Roads Dept. Car Roads Chelyabinsk Rusia 2000
Biturox ® Bharat BPCL Mumbai Refinería Mumbai India 2000
Biturox ® Jarbit Jarbit Jarbit Jaroslavl Rusia 2002
Biturox ® Taiwan Simosa Oil Corp. Simosa Oil Corp. Mailiao Taiwán 2002
Biturox ® Gujarat IOCL Gujarat Refinería Vadodara India 2002
Planta de Biturox ®
Jaroslavl, Rusia
Biturox ® Lavéra Innovene Innovene Lavéra Francia 2004
Biturox ® Gdansk Grupa Lotos Lotos Asfalt Gdansk Polonia 2005
Biturox ® Schwechat OMV OMV Schwechat Austria 2006
Biturox ® Nizhnekamsk TAIF-NK TAIF-NK Nizhnekamsk Rusia 2007
Biturox ® Cochin BPCL Kochi Refinería Cochin India 2008
Ámbito de
servicios
Capacidad
Imagen
Hojas de datos
Diseño básico para el proceso
de unidades “off-plot”, ingeniería
detallada, compras y suministro
de los equipos y materiales
de la planta, supervisión del
emplazamiento, puesta en marcha,
formación y documentación
(adjudicación general)
480 t/día
Ámbito de
servicios
Capacidad
Imagen
Hojas de datos
Diseño básico, ingeniería
detallada, compra y suministro
de la unidad de proceso,
supervisión del emplazamiento,
asistencia de puesta en marcha,
formación y documentación
1.032 t/día
11 11

WWW.BITUROX.COM
Pörner Ingenieurgesellschaft mbH
Hamburgerstrasse 9
A-1050 Vienna
Austria
Tel.: +43 (1) 589 90-0
Fax: +43 (1) 589 90-99
Email: vienna@poerner.at
Web: www.poerner.at
www.biturox.com