EFICIENCIA ENERGÉTICA EN PLANTAS DE REFINACIÓN

Transcripción

1 XVIII FORO DE AVANCES EN LA INDUSTRIA DE REFINACIÓN EFICIENCIA ENERGÉTICA EN PLANTAS DE REFINACIÓN JULIO, 2012 M.I. MA. TERESA PÉREZ CARBAJAL Y C. DR. MIGUEL ANTONIO LEIVA NUNCIO ING: MARCO ANTONIO OSORIO BONILLA

2 CONTENIDO 1. IMPORTANCIA DEL USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA 2. PRINCIPALES ÁREAS DE CONSUMO EN REFINACIÓN 3. RETOS Y ESTRATEGIAS 4. ÁREAS DE OPORTUNIDAD 5. CONCLUSIONES 2

3 1. IMPORTANCIA DEL USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA 3

4 ESTRATÉGICA ECONÓMICA AMBIENTAL SEGURIDAD ENERGÉTICA EFICIENCIA ECON. Y PRODUCTIVA SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL EJES RECTORES DE LA ESTRATEGIA NACIONAL DE ENERGÍA 4

5 INTENSIDAD ENERGÉTICA INTENSIDAD ENERGÉTICA, RELACIÓN ENTRE EL CONSUMO DE ENERGÍA Y EL PRODUCTO INTERNO BRUTO EU.A EUROPA JAPÓN OTROS PAÍSES AÑO 5

6 INTENSIDAD ENERGÉTICA EN MÉXICO (KJ/$ PIB) Fuente: Balance Nacional de Energía,

7 RETOS PARA EL SNR 2008 CUARTIL DE DESEMPEÑO OPERATIVO DEL SNR RESPECTO A ESTÁNDARES 2024 INTERNACIONALES ESTRATÉGICO: Intrumentación de programas Recursos para mantenimiento y mejora operativa INERCIAL 4 Fuente: Estrategia Nacional de Energía,

8 EFICIENCIA EN REFINERÍAS Y PLANTAS DE GAS Fuente: Balance Nacional de Energía,

9 EMISIONES DE CO 2 POR SECTOR ENERGÉTICO Fuente: Balance Nacional de Energía,

10 2. PRINCIPALES ÁREAS DE CONSUMO EN REFINACIÓN 10

11 DISTRIBUCIÓN DE LOS GASTOS DE OPERACIÓN EN REFINACIÓN 11

12 DISTRIBUCIÓN TÍPICA DE CONSUMO DE COMBUSTIBLE EN REFINACIÓN Sistemas Auxiliares 42% Plantas de Proceso 58% 12

13 DISTRIBUCIÓN TÍPICA DE CONSUMO DE ENERGÍA POR TIPO DE PROCESO EN REFINACIÓN 13

14 3. ACCIONES PARA EL USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA 14

15 ÍNDICE DE INTENSIDAD ENERGÉTICO (IIE) EN EL SNR BRECHA DEL IIE +42% Fuentes: Programa Estratégico Operativo, 2012 y Plan de Negocios de Petróleos Mexicanos y sus Organismos Subsidiarios */ Costa Norte del Golfo de México (CNGM) 15

16 Elevados consumos de energía Nuevas restricciones ecológicas IMPULSORES, BARRERAS Y RETOS Fuentes de energía innovativas Desarrollo tecnológico e implantación Permisos y regulaciones Cogeneración Abastecimiento de electricidad Inversiones en plantas Retos tecnológicos para utilizar gas y coque de refinerías contra otros combustibles Tecnologías inadecuadas para uso eficiente energía excedente, especialmente fuentes de bajo valor calorífico Conflictos entre flexibilidad en los combustibles y metas de proceso Falta de códigos y normas para nuevas tecnologías Confiabilidad variable en los motores de alta eficiencia Limitaciones catalíticas en plantas de hidrógeno e impacto en la demanda de gas natural Compromiso entre reducción de NOx y eficiencias caloríficas Regulaciones combustibles limpios y emisiones de plantas Cambios constantes en las regulaciones Falta de entendimiento de las regulaciones en las refinerías Largos retornos de inversión y riesgos por incertidumbres en los precios Las refinerías alcanzando el máximo capacidad de cogeneración Brincos e interrupciones Sistemas de protección de electricidad en refinerías inadecuados u obsoletos Mayor demanda de calidad en la electricidad y confiabilidad en las nuevas tecnologías Variabilidad en el uso y disponibilidad Respuestas a los picos en las refinerías Falta de capital para instalación de equipo nuevo Altos costos para equipos eficientes Dificultad para transmitir el valor económico asociado con la eficiencia en las refinerías 16

17 ESTRATEGIAS PLANTEAMIENTO DE ESTRATEGIAS DEFINICIÓN DE ELEMENTOS EVALUACIÓN DEL RIESGO EVALUACIÓN DE BENEFICIOS SOFTWARE PARA ADMINISTRACIÓN DE ENERGÍA - CONCILPACIÓN DE DATOS - REQUERIMIENTO PARA PROPORCIONAR SOPORTE DE MANTENIMIENTO A LARGO TIEMPO - MANTENIMIENTO POR EL USUARIO - SOPORTE EFECTIVO DE ENTRENAMIENTO BAJO ALTO CONTROL DE AGUA DE ENFRIAMIENTO - SISTEMAS DE ALTA CAPACIDAD - ENTENDIMIENTO DE LOS MECANISMOS DEL PROCESO DE ENSUCIAMIENTO DE CAMBIADORES DE CALOR BAJO ALTO INTEGRACIÓN ENERGÉTICA, COGENERACIÓN - INTEGRACIÓN TÉRMICA - RECUPERACIÓN DE CALOR - BOMBAS DE CALOR - ANÁLISIS TOTAL SITE - ANÁLISIS ENTRÓPICOS MEDIO ALTO GASIFICACIÓN DE COKE Y LIQUIDOS PESADOS - CONFIABILIDAD DE REFRACTARIOS - OPTIMIZACIÓN DE FLEXIBILIDAD PARA ELO USO DE LÍQUIDOS O GASES - UTILIZACIÓN DE SUBPRODUCTOS - COSTOS DE INVERSIÓN ALTO ALTO 17

18 ESTRATEGIAS (cont.) PLANTEAMIENTO DE ESTRATEGIAS DEFINICIÓN DE ELEMENTOS EVALUACIÓN DEL RIESGO EVALUACIÓN DE BENEFICIOS INSPECCIÓN DE EQUIPO - FIBRA ÓPTICA/SISTEMAS INALAMBRICOS - NO INTRUSIVOS - MONITOREO DE CORROSIÓN EN TANQUES, TUBERÍA Y RECIPIENTES BAJO MEDIO ALTO PROCESOS ALTERNOS DE PRODUCCIÓN DE H2 - REDUCCIÓN DE COSTOS DE ELECTRÓLISIS - OPCIONES DE PRODUCCIÓN CON ETANOL, METANOL, ENERGÍAS RENOVABLES Y ENERGÍA NUCLEAR - INCREMENTAR CAPACIDADES - RECUPERACIÓN DE HIDRÓGENO DE H2S O AMONIACO ALTO MEDIO ALTO TECNOLOGÌAS DE SEPARACIÓN POR MEMBRANAS - IDENTIFICACIÓN DE CORRIENTES CON ALTO POTENCIAL DE SEPARACIÓN - REVISIÓN DE TECNOLOGÍAS EXISTENTES - EVALUACIÓN DE NUEVAS OPCIONES - PRODUCCIÓN A GRAN ESCALA PARA REDUCCIÓN DE COSTOS - TIEMPO DE VIDA ADECUADO ALTO MEDIOALTO RECUPERACIÓN DE FUENTES DE BAJO VALOR - TURBINAS DE BAJA PRESIÓN - REFRIGERACIÓN POR ABSORCIÓN - FLUIDOS ALTERNATIVOS PARA GENERASCIÓN DE POTENCIA - BOMBAS DE CALOR ALTO MEDIO 18

19 4. ÁREAS DE OPORTUNIDAD 19

20 TOTAL SITE Recomendaciones Específicas Plan de Acción (Road Map) Cartera de Proyectos REDUCCIÓN DEL IIE Jerarquizar Áreas de Oportunidad ESTABLECER METAS 20

21 TOTAL SITE ANÁLISIS PROCESOS ANÁLISIS INTEGRAL (PROCESOS SERVICIOS) OBJETIVOS GLOBALES 1 2 h c VAP0R M.A.P. h c LÍMITES TERMODINÁMICOS OBJETIVOS GLOBALES DE CONSUMO h c OBJETIVOS DE INVERSIÓN PINCH OBJETIVOS DE DISEÑO n A.E. H CARTERA DE PROYECTOS (ROAD MAPS) 21

22 TOTAL SITE. RESULTADOS TÍPICOS REDUCCIÓN DE CONSUMO DE COMBUSTIBLE Integración Térmica en Ptas. Primarias Control en CAFD Precalentamiento de Aire SERVICIOS AUXILIARES Maximizar el uso de VBP Maximizar la generación de VAP Maximizar la extracción de Vapor en Turbos Incrementar el trabajo cogenerado COGENERACIÓN Implementar Ciclos Combinados Utilización del Coke Utilización de Residuos líquidos 22

23 EFICIENCIA (%) EFICIENCIA Y APLICACIÓN DE SISTEMAS DE COGENERACIÓN CICLO TURBINA DE GAS CICLO COMBINADO DIESEL CICLO COMBINADO Y C. VAPOR CICLO TG CON POSTCOMB RELACIÓN ET / EE REFINERÍAS 23

24 POTENCIAL DE COGENERACIÓN EN REFINACIÓN 24

25 APROVECHAMIENTO DE RESIDUALES PARA SISTEMAS DE COGENERACIÓN 25

26 5. CONCLUSIONES 26

27 El SNR tiene un gran reto al cambiar del 4º al 2º lugar del Cuartil de Desempeño Operativo. Retomar las acciones propuestas en los estudios de Total Site y de optimización energética realizados para el SNR. Incrementar las acciones para favorecer la Cogeneración: CONCLUSIONES Por Pemex Por terceros Se tiene un campo fértil para la investigación y desarrollo en tecnologías para: Separación por membranas Recuperación y uso de fuentes de bajo valor Gasificación Implementar medidas de ahorro de energía apoya el cumplimiento de la Ley General de Cambio Climático, al reducir la producción de CO 2. 27

28 GRACIAS 28