Conversión de refinerías a combustibles renovables: no es un cambio simple
Por Tim Fitzgibbon, Las refinerías de petróleo en América del Norte y en todo el mundo están bajo presión. Las condiciones cambiantes del mercado, las regulaciones ambientales cada vez más estrictas, los costos más altos y la necesidad continua de gastos de capital están impulsando un cambio en la dirección estratégica.
Con el impulso en el espacio de los combustibles renovables, la industria del petróleo busca convertir las refinerías existentes para producir diésel renovable (RD) y combustible de aviación sostenible (SAF) mediante la modificación de sus procesos de hidrotratamiento y separación.1Tales conversiones suelen ser más rápidas y rentables que la construcción de instalaciones de producción de combustibles renovables completamente nuevas. Sin embargo, construir el caso de negocios para convertir una refinería es complejo y desafiante, y convincente solo para unas pocas docenas de refinerías.
Este artículo establece los impulsores, las estrategias, los desafíos y las oportunidades para las conversiones de refinerías en los Estados Unidos.
¿Qué está impulsando el interruptor?
La experiencia en la industria de la refinación ha demostrado que eliminar cuellos de botella o aumentar la capacidad de las refinerías existentes puede ser más económico que construir nuevas instalaciones desde cero.2Como resultado, mientras que la capacidad general de las refinerías de EE. UU. ha aumentado con el tiempo, la cantidad total de refinerías en funcionamiento ha disminuido (Anexo 1).
Exhibición 1
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Pero el tamaño y la escala de las refinerías son importantes a la hora de determinar si será viable aumentar la capacidad. Mientras que las refinerías más grandes tienen una mayor ventaja de escala para aumentar la capacidad, las refinerías pequeñas y medianas carecen de economías de escala y capacidad para actualizarse, lo que las hace más caras de operar y menos competitivas. Esto ha llevado al cierre gradual de algunas de las refinerías menos competitivas de los Estados Unidos.
Los propietarios de refinerías con problemas económicos ahora están considerando una gama de opciones para convertir a la producción de combustibles renovables. Estas opciones incluyen conversiones de unidades individuales y refinerías completas, coprocesamiento y colocación de nuevas instalaciones.
Un impulsor importante para convertir una refinería para usar materia prima renovable para producir RD y SAF en lugar de cerrar la planta no proviene del mercado sino de la política gubernamental a nivel federal y estatal. Se está incentivando a las refinerías para que produzcan diesel renovable a través de subsidios y exenciones de impuestos, incluido un crédito de licuadora de $1 por galón.3Las conversiones de refinería también generan créditos para combustibles de transporte renovables según el Estándar de combustible bajo en carbono (LCFS) de California, que presenta estándares ambientales prescriptivos, y la reciente Ley federal de reducción de la inflación (IRA), que incluye más créditos fiscales.4
Sin dichos programas y políticas, la producción de RD y SAF probablemente no sería rentable. Sin embargo, dentro del marco actual de acción gubernamental e interés de los inversionistas, el procesamiento de materias primas renovables y la producción de RD y SAF pueden desempeñar un papel para ayudar a las refinerías a alcanzar sus objetivos ambientales.
La conversión de refinerías menos rentables para procesar materias primas renovables y producir RD y SAF tiene el beneficio adicional de permitir y reducir el costo del cumplimiento del Estándar de Combustibles Renovables (RFS2). Los costos de cumplimiento de RFS2, específicamente los números de identificación renovables (RIN), son un costo operativo importante para las refinerías. La generación de RIN puede ayudar a aliviar el gasto de comprarlos en el mercado abierto para garantizar el cumplimiento.
El giro de las refinerías existentes ha llevado a un fuerte crecimiento en el número de plantas de combustibles sostenibles de EE. UU. y en la capacidad de producción de combustibles sostenibles de EE. UU. (Gráfico 2). Y se prevé que la cantidad de refinerías RD y SAF y la capacidad de producción total, incluidas las conversiones de refinería, continúen creciendo.5A fines de 2022, ocho refinerías de EE. UU. se habían convertido para producir RD o SAF (o ambos), y la capacidad nacional de RD y SAF de las conversiones de refinería, incluido el coprocesamiento, era de alrededor de 44 mil barriles por día (KBD). Para fines de 2023, se espera que otras seis plantas de combustibles sostenibles de EE. UU. entren en funcionamiento. Con esta trayectoria, las conversiones de refinerías convencionales que están planificadas o en curso podrían más que duplicar la capacidad actual de RD y SAF para alcanzar alrededor de 230 KBD para 2025.
Anexo 2
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Antes del cambio: qué considerar en las decisiones de conversión de refinería
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Conversiones parciales y totales
Los propietarios de refinerías que consideran conversiones generalmente consideran varios factores económicos, regulatorios y ambientales que pueden resultar en decisiones de buscar una conversión parcial, una conversión total o una conversión total con la adición de vías auxiliares de energía verde, como la solar o las algas (consulte la barra lateral, “Conversión parcial y total”). conversiones totales”).
Las principales consideraciones al convertir una refinería existente en una instalación renovable incluyen el tipo, la ubicación y la disponibilidad de la materia prima, la configuración actual de la planta y su capacidad de producción, entre otros.
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Proximidad de la materia prima
Al igual que en la refinación de petróleo crudo, la rentabilidad de la producción sostenible de combustible depende en gran medida de la ubicación de la planta en relación con la materia prima. Las refinerías que están cerca de las fuentes de aceite de soja, las destilerías de aceite de maíz de la producción de etanol, el aceite de canola o el sebo de res y la grasa blanca de las plantas de procesamiento de carne de res o cerdo probablemente tendrán una ventaja (Gráfico 3). Además, las refinerías cercanas a las grandes ciudades como Chicago, Los Ángeles y Nueva York están bien ubicadas con acceso a grandes suministros de aceite de cocina usado (UCO).
Anexo 3
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Disponibilidad de materia prima
El equilibrio entre oferta y demanda de materia prima es otro factor que puede afectar la viabilidad de la conversión de la refinería. El mercado de materias primas para combustibles renovables está experimentando un crecimiento significativo de la demanda debido a la expansión de la producción de RD y SAF.6La disponibilidad de materia prima depende en gran medida de la ubicación geográfica y el clima. En los Estados Unidos, el maíz es la principal fuente de materia prima para la producción de biocombustibles.7Los materiales de biomasa como madera, pastos, desechos agrícolas y cultivos energéticos también se utilizan como materia prima en algunas regiones. El aumento de la demanda local ya está reduciendo las estimaciones de exportación de aceite de soja de EE. UU. y respaldando precios más altos.8
Además, se espera que el uso de aceites vegetales convertidos en biodiésel aumente un 46 % entre 2022 y 2027, mientras que el uso de UCO y grasas animales podría agotar casi todos los suministros estimados durante el período previsto.9Como muestra el Anexo 4, incluso cuando se incluye una gama más amplia de aceites usados, la demanda de desechos y residuos aún podría alcanzar el 65 por ciento del suministro global total estimado para 2027.
Anexo 4
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El efecto neto de la escasez de suministro proyectada para las materias primas renovables es que puede reducir la cantidad de conversiones potenciales de refinería y cambiar potencialmente los tipos de proyectos considerados.
Incentivos regionales
Los incentivos para la conversión de refinerías difieren entre las diversas regiones de los Estados Unidos. Por ejemplo, la costa oeste, que incluye gran parte de PADD 5 (la Administración del Petróleo para el Distrito de Defensa, bajo el cual se encuentra la región), tiene fuertes incentivos para considerar la conversión debido a los altos costos operativos de las refinerías existentes, un entorno regulatorio estricto y el rechazo público. contra los hidrocarburos. Otra región que probablemente tendrá mayores incentivos para la conversión es la costa este, incluida gran parte de PADD 1, debido a los márgenes relativos estrechos y la facilidad para obtener combustibles tradicionales de otros mercados (por ejemplo, de PADD 2, PADD 3 e importaciones) .
Impacto en el mercado
La conversión de refinerías para producir energías renovables afecta a los mercados de varias formas. Las conversiones pueden causar reducciones en el total de combustibles producidos, los ingresos por impuestos municipales locales pagados por la refinería y los servicios públicos consumidos y pagados por las refinerías; evitar saturar el mercado con RD y SAF; una incapacidad para proporcionar combustible en los acuerdos de intercambio interregional y suministro a plazo para los clientes locales; entre otros. La conversión reduce la producción total de combustible de las plantas hasta en un 80 a 90 por ciento, lo que puede reducir los suministros o aumentar los precios (o ambos). Las conversiones de refinería en el mismo mercado podrían sopesarse para evitar la sobresaturación con combustibles renovables.
Otras Consideraciones
Los propietarios de refinerías que buscan la conversión también podrían considerar factores como la huella de carbono existente de la planta, los niveles de emisiones, los saldos de crédito de energías renovables y la escala actual de biocombustibles o operaciones de energías renovables. Además, las refinerías con menores requisitos de desembolso de capital en el futuro pueden ser más atractivas que aquellas que requieren una remodelación o redesarrollo extensos. Además de esto, la presencia de infraestructura y equipos que se pueden adaptar con relativa facilidad y bajo costo pueden influir en las decisiones de conversión. Por último, las refinerías pequeñas sin beneficios de escala y las refinerías con capacidades de conversión, como hidrotratamiento, esterificación, transesterificación, mejoramiento y mezcla de múltiples productos, son candidatas ideales para la conversión a combustibles renovables.
