Ponencia EOR-CCUS-IMIQ.ppt

Huella de carbono del proyecto de recuperacin mejorada del Activo integral Cinco PresidentesCaso: uso de gases de venteo de procesos petroqumicos Dr. Miguel A. Morales M.Ing. Maria del C. Avalos I. X Foro Regional Retos de la Petroqumica en el entorno de la Reforma Energtica02 Octubre de 2014, Coatzacoalcos, Ver.

*ContenidoIntroduccin I.1. Antecedentes I. 2. Objetivo

II. Metodologa II.1.Alcance, limites del sistema y unidad funcionalII.2. Inventario de ciclo de vida del CO2 del gas natural, plantas de amoniaco y por transporte por ducto

III. Resultados

IV. Conclusiones y recomendaciones

*Comportamiento del CO2Julio 2014:399 pp CO240% por encima de los valores medios (180 ppm) registrados hace 650,000750,000 aos (Lthi et al, 2008)Estacin atmosfrica

*Sin mayor acciones de mitigacin, la temperatura media global en la superficie, podra incrementarse entre 3.7 a 4.8C al final del Siglo 21

Si permanecemos en el camino recorrido hasta ahora, no llegaremos ms all de 2030 como prev el quinto reporte del IPCC (2014)

Quinto reporte del IPCC (2014)

*Impacto ambiental en el ciclo de vida de un productoRaw material CO2: residuo o co-producto ?

USA: GlicolesAlemania: Gas de sntesis

1 Qu es CCUS o CO2-EOR?El EOR, mecanismo terciario para incrementar las tasas de recuperacin de crudo, despus de haberse agotado las opciones de extraccin primaria y secundaria (agua).

El sistema EOR produce petrleo crudo adicional en rangos entre 15 a 20 % (NTEL, 2013). Sin embargo, EOR tambin secuestra CO2 de fuentes antropognicas.

Al haber un incremento en la produccin por CCUS, se produce un incremento en las necesidades o demandas de CO2 (NTEL, 2013).

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En USA (2012), se tenan registrado un total de 142 proyectos.

Mundial (2013), se tienen reconocidos 65 proyectos integrados de gran escala de los cuales 20 se encuentran en operacin, construccin o ejecucin (NTEL, 2013).

Equivalente a una capacidad de almacenamiento superior a 33 millones de tCO2/ao (Global CCS Institute, 2014).

En USA (2012), la tecnologa de CO2-EOR contabiliz una recuperacin de 352,000 bbl/d. 6% de la produccin total o aproximadamente el 46% de toda la produccin de CCUS, es decir; superando la tcnica de inyeccin de vapor (Koottungal, 2012). Cada tonelada mtrica de CO2 inyectada a pozos, se podra producir entre 1 y 4 barriles de petrleo dependiendo del reservorio y la tcnica de CCUS empleada (Hill et al. 2013; World Bank, 2011).

IPCC (2014) establece que la disponibilidad de la tecnologa CCUS, puede reducir los efectos adversos de la mitigacin en el valor de los activos de los combustibles fsiles. CCUS a nivel Mundial y Mxico

*Fuente: Dvila et al (2010). A preliminary selection of regions in Mexico with potential for geological carbon storage. International Journal of Physical Sciences Vol. 5(5), pp. 408-414.

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Lacy et al. (2013) contabilidad emisin de CO2 (PEMEX y CFE) Golfo de Mxico y su cercana a campos de extraccin de petrleo y su potencial uso de la tecnologa de EOR. Tuxpan Agua Dulce (640 km).

SENER (2014) publica el mapa de ruta tecnolgica de CCUS, ruta crtica para su implementacin.

Quinto informe (AR5) del IPCC (2014), establece que la disponibilidad de la tecnologa CCUS puede reducir los efectos adversos de la mitigacin en el valor de los activos de los combustibles fsiles.

Inventarios de ciclo de vida de emisiones de CO2 de proyectos en operacin de EOR, Jaramillo et al (2009), estudio plantas fuerza usan carbn USA; 3.7 y 4.7 tCO2 son emitidas por cada tCO2 inyectado.

Hussain et al. (2013) realiza un estudio comparativo del inventario de ciclo de vida de GEI de varios sistemas de EOR en USA. Reporta rendimiento de 0.34 tCO2/bbl para plantas de ciclo combinado como fuente de CO2.

EOR operacin PEP: Inyeccin de CO2 en dos campos, Artesa y Sitio Grande. 11.7 mmpcsd.

Hertwich et al. (2008) de Anlisis de Ciclo de Vida de un sistema de EOR

No se ha realizado ningn estudio sistemtico y en toda la cadena sobre el inventario de ciclo de vida de las emisiones de CO2 de pozos para Mxico.Inventarios de ciclo de vida CO2

La inyeccin de CO2 en la Regin Sur se he realizado exitosamente en dos campos, Artesa y Sitio Grande.Fuente: PEP, Activo Integral 5 PresidentesPlantas amoniaco: 8 veces

*Lifecycle GHG emissions per barrel of oil extracted using different methods of EOR with sensitivity barsHussain et al.(2013) Comparative lifecycle inventory (LCI) of greenhouse gas (GHG) emissions of enhanced oil recovery (EOR) methods using different CO2 sources. International Journal of Greenhouse Gas Control 16 (2013) 129144.0.34 tCO2/bbl0.52 tCO2-e/bbl

*Proceso de produccin de amoniaco y fuentes de emisin de CO2 CO2: 97.5 % mol1780 t/d1:1.35 (P:CO2)

*Coffeyville Resources Nitrogen Fertilizers, Coffeyville, Kansas2012: 643,800 t/ao nitrato de amonioSource:CVR Partners LC850,000 t/ao CO2PPQ 2013: 1,252,000 t/aoChaparral EnergyPozos crudo: North Burbanck (NBU), Oklahoma (9305 ha)

Carbonoducto: 8 de 108 kmVolumen: 60 MMcf/d de CO2Compresor: 23,500 HPEstimacin: recuperacin de 88 millones de barriles (10-15 %) o 8035 b/d.650,000 CO2-EOR

*Generar el inventario de emisiones de GEI con enfoque de ciclo de vida del proyecto EOR Cinco Presidentes; hasta la elaboracin de productos de la refinacin y petroqumica a partir de la produccin de un barril de petrleo obtenido mediante EOR por medio del uso CO2 de venteos de las plantas del proceso I. 2. Objetivo

*Esquema de las emisiones de GEI en la industria del petrleo y gas natural (API, 2009) y limites sistemaTrayectoria y longitud de ductos para estimar emisiones de GEI por transporte de gas natural y CO2 II. Metodologa

*Definicin de las etapas de ciclo de vida del proyecto EOR para Cinco Presidentes (Norma ISO-14040)14 etapasLmites del sistema del inventario de emisiones de GEI del proyecto CCUS Cinco Presidentes

*Emisiones de GEI = DA FEDonde:DA = Dato de actividadEF = Factor de emisin para la fuente considerada

Emisiones de GEI (CO2e) = DA FE GWPNuestro estudio excluye las emisiones asociadas con la construccin de infraestructura fsica necesaria para el proyecto.

Unidad funcional: La energa (kwh) requerida y masa emitida (CH4), para inyectar 1 tCO2 EOR Metodologa de evaluacin de impactos: GWP, IPCC 2007, 20 aos

Mtrica del reporte: tCO2eq generadas/tCO2 a inyectarEstimacin de acuerdo API (2009)

*III. ResultadosDe la Cuna a la puerta: Pozo (Cantarel) a la Planta de Amoniaco (Cradle-to-gate).

*De puerta a puerta: Planta de Amoniaco a la salida del AICP (Gate-to-gate).Proyecto Amoniaco-Urea-North Burbanck (2013): 3.4 tCO2/tCO2 inyectado (Proceso, compresin y transporte 118 km CO2).

*Jaramillo et al (2009), estudio plantas fuerza usan carbn USA; 3.7 y 4.7 tCO2 son emitidas por cada tCO2 inyectado. De puerta a puerta: Planta de Amoniaco a la Refinera Minatitln (Gate-to-gate).

*Contrastando: Proyecto EOR AICP vs. EOR en USA

*Ciclo de vida de las emisiones de GEI del Pozo a la Refinera-Petroqumica a partir del proyecto EOR Cinco Presidentes

*Contribucin neta de las Emisiones de GEI del Pozo (Offshore) a la Refinera con crudo de EOR

*Contribucin neta de las Emisiones de GEI del Pozo (Offshore) a la Refinera con crudo de EOR por tipo de emisin

*Anlisis de la contribucin de las emisiones de GEI en las principales etapas del Pozo (Offshore) a la Refinera (Minatitln) con crudo de EOR

*Contribucin en por ciento (%) de las emisiones de GEI en las principales etapas del Pozo (Offshore) a la Refinera (Minatitln) con crudo de EOR

*IV. Conclusiones y recomendacionesEl uso de gases de venteo de procesos para el sistema de CCUS registra menor huella de carbono en comparacin con las fuentes de CO2 de procesos de combustin a partir de carbn o gas natural.

Se estima que se emitirn 2.7 tCO2eq por cada tonelada de CO2 a inyectar para el proyecto Cinco Presidentes vs 3.7 y 4.7 tCO2 para USA en plantas de fuerza que usan carbn. 29.7 % menos .

La emisin neta del inventario de ciclo de vida desde Cantarel hasta la transformacin del petrleo crudo (14 etapas) por EOR fue de 9.43 tCO2eq/tCO2..

De esta emisin, 6.1 tCO2 correspondieron a las emisiones de CO2 y 3.4 toneladas a las emisiones de metano

Asimismo, el transporte de gas tuvo una contribucin equivalente al 66 % del total, debido a las emisiones fugitivas de metano (32 %) y CO2 (68%) a lo largo de 577 km.

El transporte juegan un papel vital para considerar la ubicacin de las fuentes de emisin de CO2 producido de la combustin para estos proyectos, ya que de ello depender si este es ambiental viable.

Se deber considerar las emisiones directas (combustin) e indirectas (fugitivas y venteadas) de GEI en los inventarios de CO2 de proyectos de EOR para Mxico, a fin de contar con informacin completa de todo el proceso.

*Incorporar dentro del Mapa de Ruta Tecnolgica del CCUS la oxy-combustin como opcin tecnolgica en plantas de fuerza a fin de reducir el consumo de combustibles y concentrar CO2 para su uso como co-producto a procesos qumicos-petroqumicos o secuestro en campos maduros para reducir los costos de mitigacin.

Abordar esta oportunidad como caso de negocio para PEMEX, al estimarse con el volumen de CO2 de las plantas de amoniaco, un potencial de recuperacin de crudo de aproximadamente 10,000 b/d y/o almacenamiento de CO2.IV. Conclusiones y recomendaciones

*Muchas gracias por su tiempo y atencin!!!