EVALUACIÓN TÉCNICA-ECONÓMICA DE IMPLEMENTACIÓN DE MEJORAS ENERGÉTICAS EN EQUIPOS DE BOMBEO DE REFINERÍA ACONCAGUA

Abstract

La eficiencia energética de los procesos y operaciones se ha convertido en una de las principales herramientas para aumentar la competitividad de la industria permitiendo hacer sostenible los procesos y, además, rebajar los consumos energéticos con el consiguiente beneficio económico y medioambiental que esto conlleva. Una de las industrias que se destaca por el alto nivel de consumo energético son las refinerías de petróleo, que en su proceso de transformación requieren de grandes cantidades de calor para realizar la separación de los hidro carburos, estas fuentes de calor suelen ser fuel gas, gas natural y vapor de procesos. Además, se requiere una cantidad considerable de energía eléctrica, para alimentar los sistemas de bombeo que son el corazón de toda refinería. En concreto, en el año 2017, ERA reportó un consumo eléctrico de 24 GWh. En este trabajo de título, se estudian precisamente distintas medidas de eficiencia energética para la refinería de petróleo de ENAP ubicada en la comuna de Concón. ENAP y sus refinerías se han destacado por buscar continuamente la eficiencia de sus procesos intentando así disminuir sus costos y ser más amigables con el medio ambiente. Muestra de ello es que fue de las primeras grandes industrias del país es certificarse bajo la norma 50001 de sistemas de gestión de energía, certificación que ratifica el compromiso de la empresa en materia energética. Como parte de las acciones que se derivan de la certificación, ENAP realizó una serie de auditorías con el fin de identificar oportunidades de mejora en la eficiencia de sus procesos. De la auditoría eléctrica del año 2018 se desprenden distintas mediadas, dos de las cuales son estudiadas y evaluadas en este trabajo de título. La primera medida que se propone y analiza este trabajo es la adquisición de variadores de frecuencia para equipos de bombeo impulsados por motores eléctricos a fin de evitar las perdidas inducidas en los sistemas por la regulación a través de estrangulamiento en la válvula de salida. Esta forma de regulación es la más básica y se basa en incrementar las resistencias que la línea produce sobre el fluido por lo que agrega sobre esfuerzos en los equipos. En esta medida, luego de priorizar y seleccionar los equipos con el perfil más favorable, se evaluaron 4 equipos en detalle obteniendo su data operacional, hojas de datos, curvas características y alturas estáticas en base a los isométricos con los que se contaban. La segunda medida es el recambio de motores eléctricos de eficiencia estándar por motores de eficiencia premium según la asociación internacional IEC. Los nuevos motores tienen eficiencias mayores a los de eficiencia estándar lo que se traduce en menores consumos energéticos y mayores ahorros económicos para la empresa. En esta medida el análisis económico arroja que de los 121 motores analizados ninguno tiene un VAN positivo cuando se analiza el recambio inmediato. Es por esto, que se analiza la posibilidad de reemplazar los motores a la falla lo que generalmente consiste en el rebobinado de los motores. El hecho de realizar el cambio cuando los motores fallan reduce en aproximadamente un 35% la inversión inicial que se debe realizar. Aún con este análisis, se tiene que solo 24 motores logran un VAN positivo y 3 de ellos un periodo de recuperación menor a 10 años. Los resultados de este trabajo son recomendaciones de acción en base a los rendimientos económicos que se le exige por parte de la empresa a proyectos de este tipo. Para la compra de variadores de frecuencia se recomienda avanzar con la adquisición de dos de ellos debidos a los resultados favorables y para el recambio de motores, debido a los altos valores de adquisición de los equipos solo se recomienda incorporar en la política de la empresa que los nuevos proyectos y adquisiciones de motores deben corresponder a motores de eficiencia premium y no de eficiencia estándar ya que está demostrado que para instalaciones como las de ERA donde los motores tienen altas utilizaciones, la inversión en un motor de mayor eficiencia es rentable.