Análisis del Impacto de Carbono y Energía de la Integración de una Planta de Gasificación de Residuos Pesados en una Refinería de Petróleo
Autores: Podolský, Slavomír; Variny, Miroslav; Kurák, Tomá
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis del Impacto de Carbono y Energía de la Integración de una Planta de Gasificación de Residuos Pesados en una Refinería de Petróleo
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencia y tecnología de los recursos naturales
Palabras clave
Planta de gasificación
Planta térmica industrial
Planta de producción de hidrógeno
Análisis de energía de carbono
Residuo pesado
Emisiones de CO
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Una planta de gasificación puede reemplazar parcialmente una planta térmica industrial y una planta de producción de hidrógeno al poligenerar productos valiosos (hidrógeno, energía, vapor) a partir de materiales de bajo valor. El análisis energético del carbono es una forma de evaluar conceptualmente tales procesos. En este documento, se evalúa conceptualmente la integración de una planta de gasificación de residuos pesados (HR) en una refinería de petróleo de tamaño mediano (5 millones de t por año de capacidad de procesamiento de crudo) mediante la comparación del consumo de electricidad, gas natural y residuos pesados, así como las emisiones de CO. El principal objetivo de la integración es reducir el consumo de gas natural actualmente utilizado para la producción de hidrógeno a expensas de un aumento en el consumo de HR y lograr una reducción en las emisiones de CO. Se compararon dos estudios de caso con diferentes modos de operación con el caso base, mostrando que es posible una reducción anual de 2280 GWh en el consumo de gas natural con una producción constante de calor e hidrógeno, acompañada de un ligero aumento en la compra de electricidad de 28 GWh por año. El procesamiento de HR en la refinería aumenta en más de 2800 GWh por año. Las emisiones de CO de la refinería aumentan en más del 20% (hasta 350 kt por año) como resultado, mientras que, tras incorporar las emisiones externas al balance, se puede lograr una disminución de más de 460 kt de CO por año. Esto confirma que la integración de plantas de gasificación dentro de empresas industriales y clústeres tiene un impacto ambiental y energético positivo y apoya la idea de convertir materiales de bajo valor en productos más valiosos en plantas de poligeneración. La economía de la integración del gasificador de HR en operaciones variables bajo condiciones reales de refinería aún debe ser explorada.
Descripción
Una planta de gasificación puede reemplazar parcialmente una planta térmica industrial y una planta de producción de hidrógeno al poligenerar productos valiosos (hidrógeno, energía, vapor) a partir de materiales de bajo valor. El análisis energético del carbono es una forma de evaluar conceptualmente tales procesos. En este documento, se evalúa conceptualmente la integración de una planta de gasificación de residuos pesados (HR) en una refinería de petróleo de tamaño mediano (5 millones de t por año de capacidad de procesamiento de crudo) mediante la comparación del consumo de electricidad, gas natural y residuos pesados, así como las emisiones de CO. El principal objetivo de la integración es reducir el consumo de gas natural actualmente utilizado para la producción de hidrógeno a expensas de un aumento en el consumo de HR y lograr una reducción en las emisiones de CO. Se compararon dos estudios de caso con diferentes modos de operación con el caso base, mostrando que es posible una reducción anual de 2280 GWh en el consumo de gas natural con una producción constante de calor e hidrógeno, acompañada de un ligero aumento en la compra de electricidad de 28 GWh por año. El procesamiento de HR en la refinería aumenta en más de 2800 GWh por año. Las emisiones de CO de la refinería aumentan en más del 20% (hasta 350 kt por año) como resultado, mientras que, tras incorporar las emisiones externas al balance, se puede lograr una disminución de más de 460 kt de CO por año. Esto confirma que la integración de plantas de gasificación dentro de empresas industriales y clústeres tiene un impacto ambiental y energético positivo y apoya la idea de convertir materiales de bajo valor en productos más valiosos en plantas de poligeneración. La economía de la integración del gasificador de HR en operaciones variables bajo condiciones reales de refinería aún debe ser explorada.