Reducir la huella de carbono y los costes de explotación

ZeecoMarty Smith habla de los equipos de control de emisiones de las terminales aguas abajo

LA INDUSTRIADEL PETROLEO sigue buscando formas de reducir los costes de explotación en las terminales, sin dejar de mantener la cultura de la empresa y cumplir los compromisos comerciales.

Las normas medioambientales suelen actualizarse cada año para reducir las emisiones, disminuir los vertidos y mejorar la seguridad general de las operaciones. Aunque el trabajo de mejora continua en estas áreas ha sido positivo para la industria, ha seguido aumentando el coste de las operaciones.

Incluso ahora, las decisiones de gasto de capital se basan en gran medida en los procesos de pensamiento ambiental, social y de gobierno corporativo (ESG), decidiendo cómo gastar los limitados dólares del presupuesto de la mejor manera posible para proporcionar un crecimiento rentable para las empresas y minimizar las huellas ambientales. Las empresas que se enfrentan a estos temas querrán saber cómo pueden influir en su éxito las unidades de combustión de vapor (VCU) y las unidades de recuperación de vapor (VRU).

Las normas y regulaciones para reducir las emisiones de NOx y CO y aumentar la eficiencia de destrucción de los compuestos orgánicos volátiles (COV) están impulsando el desarrollo de una nueva ola de VCUs de ultra bajas emisiones y alta eficiencia

¿Qué ha cambiado?

Los debates mundiales sobre la reducción de la huella de carbono están en marcha desde hace años. Este mensaje está empezando a resonar en todo el mundo de diversas maneras, incluyendo las medidas que muchos países están tomando para mejorar la calidad de su medio ambiente.

Las VCU más antiguas e ineficientes, que producen mayores emisiones de NOx y CO, son ahora objeto de un mayor escrutinio. Las normas y regulaciones para reducir las emisiones de NOx y CO y aumentar la eficiencia de la destrucción de los compuestos orgánicos volátiles (COV) están impulsando el desarrollo de una nueva ola de VCUs de ultra bajas emisiones/alta eficiencia. Estas iniciativas se convierten a menudo en un acto de equilibrio entre la maximización de la eficiencia y la minimización de las emisiones, utilizando al mismo tiempo una tecnología fiable y fácil de controlar. Dependiendo de la aplicación, los ingenieros pueden tener que considerar el compromiso de hacer funcionar las VCU a temperaturas de funcionamiento más altas para aumentar la eficacia de la destrucción de los COV frente a hacerlas funcionar a temperaturas más bajas para minimizar el gas de asistencia utilizado manteniendo un nivel aceptable de destrucción de los COV. La gestión adecuada de la temperatura de funcionamiento es crucial para cumplir los requisitos de emisiones y mantener la fiabilidad y asequibilidad de las VCU.

Los sistemas VCU más antiguos utilizan gas natural o propano para precalentar la unidad antes de introducir los vapores para garantizar la eficacia de la destrucción de los mismos. Un sistema ineficiente puede quemar enormes cantidades de combustible en este escenario. Muchos de estos sistemas pueden adaptarse con sistemas de gestión de control de la temperatura, ecualizadores de vapor, sopladores de velocidad variable u otra tecnología para reducir los costes de consumo de combustible.

Las VRU más antiguas también suelen tener mayores costes de funcionamiento. Un gran número de VRU antiguas utilizan bombas de vacío húmedas (diseño de anillo líquido), requieren glicol y cuentan con sistemas de control básicos que exigen la intervención del operador prácticamente las 24 horas del día. Las bombas húmedas funcionan a una velocidad constante en todo momento, lo que consume más energía que las unidades más nuevas que utilizan tecnología seca y pueden reducirse con un accionamiento de frecuencia variable (VFD) para conservar la energía. También hay que tener en cuenta el coste de mantenimiento y eliminación de las soluciones de glicol/agua residuales que requieren los sistemas húmedos.

Las VRU más antiguas funcionan las 24 horas del día, los 7 días de la semana, o bien se ponen en marcha automáticamente mediante sistemas de puesta a tierra de la estantería de carga que se activan cuando un camión se conecta a la estantería para cargar. El funcionamiento continuo y los constantes arranques y paradas aumentan los costes de energía y el desgaste de los equipos.

Incluso con la nueva tecnología de secado, sigue siendo necesario un mantenimiento regular para que los equipos funcionen de forma eficiente y fiable. Dado que la mayoría de las terminales no cuentan con el personal o la capacidad técnica in situ para realizarlo, el mantenimiento suele subcontratarse o no se realiza en absoluto. Encontrar el tiempo de inactividad y los recursos disponibles para llevar a cabo un mantenimiento adecuado puede ser un reto, pero es esencial. No realizar el mantenimiento regular y esperar simplemente que el equipo siga funcionando bien es una receta para el desastre. Elementos que podrían y deberían haber sido tratados por el mantenimiento regular pueden convertirse en fallos catastróficos de los equipos o en grandes problemas ambientales que provocan un importante tiempo de inactividad en las instalaciones.

Desarrollar una estrategia: Aprender a estructurar mejor las operaciones

Las instalaciones con sistemas de procesamiento de vapores pierden la oportunidad de recuperar el producto con una VRU y, en consecuencia, queman el beneficio potencial cada día en su VCU. Muchas empresas se están replanteando su estrategia y están considerando añadir una VRU como sistema principal de control de vapores para reducir las emisiones y generar un retorno de su inversión a través del producto recuperado de la VRU.

Otras empresas con VRUs existentes están considerando la posibilidad de convertirse a la nueva tecnología seca con equipos especiales de supervisión y arranque inteligente para reducir los costes de funcionamiento hasta en un 30-40%. Además, la tecnología seca permite aumentar el rendimiento de la inversión, ya que mejora el volumen de producto devuelto frente al coste de recuperación. Teniendo en cuenta las perspectivas medioambientales actuales, el valor de la recuperación del producto en lugar de su combustión seguirá aumentando con el tiempo.

Selección de la mejor opción

• Conozca las jurisdicciones locales en materia de medio ambiente, ya que el nivel de aplicación suele variar de una región a otra.
• Evaluar el permiso de aire actual para la instalación y examinar cómo las modificaciones o actualizaciones de los equipos afectarán a sus requisitos. Si estos cambios no conducen a normas más estrictas, puede ser beneficioso actualizar los equipos para mejorar el coste de las operaciones y disminuir la huella de carbono de la instalación.
• Considere la posibilidad de pasar de una VCU a una VRU. Los operadores pueden mantener la VCU existente como respaldo activo para el mantenimiento y el tiempo de inactividad de emergencia.
• Si no es posible añadir una VRU por falta de espacio o de fondos para gastos de capital, considere la posibilidad de actualizar una VCU existente. Las mejoras pueden incluir la adición de un sistema de control de la temperatura o un ecualizador para reducir el uso de combustible suplementario o el cambio a pilotos más eficientes, sopladores de velocidad variable o sistemas VCU de muy bajas emisiones.
• Si la planta utiliza una VRU húmeda más antigua, considere la posibilidad de sustituirla por una tecnología seca más reciente. Una VRU seca puede generar un retorno de la inversión en tan solo uno o dos años, reducir la huella energética de una instalación a la mitad y eliminar los residuos asociados al uso de refrigerante de glicol.
• Si la actualización de una VRU húmeda a una VRU seca no es factible debido a que los fondos para gastos de capital son limitados o no están disponibles, considere la posibilidad de realizar una adaptación del sistema a la tecnología seca y a las operaciones de arranque inteligente.
• Si los presupuestos son demasiado ajustados para permitir una actualización de la VCU o la VRU, considere la posibilidad de reestructurar el programa de mantenimiento de las instalaciones para disponer de más tiempo para realizar visitas de mantenimiento más amplias e intensivas. El tiempo añadido permitirá a los proveedores de servicios realizar evaluaciones en profundidad, mantenimiento preventivo y puesta a punto del sistema, lo que puede reducir el tiempo de inactividad y los costes operativos, aumentar la eficiencia de la unidad y evitar fallos catastróficos.
• Empresas como Zeeco pueden ofrecer un programa anual de mantenimiento intensivo, con estudios de ingeniería que informarán a los operadores de los pequeños cambios que pueden hacer para reducir su huella energética. Zeeco también puede aportar su equipo de expertos en pruebas de emisiones y ayudar a poner a punto los sistemas para que alcancen su máxima capacidad.

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Busque un equipo que le ayude a proporcionar la mejor estrategia global para reducir los costes y disminuir la huella de carbono de las instalaciones. Encontrar un socio que sea experto en todo lo relacionado con VCU y VRU es clave para ayudar a cumplir estos objetivos y requisitos críticos.

Zeeco es uno de los pocos proveedores de equipos de este mercado que puede crear una experiencia llave en mano. Cuenta con la experiencia necesaria para ayudar a las empresas con las revisiones de los permisos de aire, compartir relaciones con las autoridades de cumplimiento locales y realizar visitas en persona a las instalaciones para compartir las opciones que pueden tener las instalaciones para actualizar o modernizar los equipos. Zeeco no solo diseñará, fabricará y entregará una solución, sino que su equipo de Servicios de Campo Globales se encargará de la instalación de los equipos y prestará asistencia a las instalaciones con programas de mantenimiento intensivo que garanticen un tiempo de actividad y una eficiencia máximos.

Para más información:

Este artículo ha sido escrito por Marty Smith, director de Global Field Services en Zeeco.