INGENIERÍA BÁSICA DE PLANTA DE COMPRESIÓN DE GASES ÁCIDOS PARA SEGREGACIÓN DE SUS COMPONENTES

Abstract

Este informe entrega un desarrollo de ingeniería básica para una planta de compresión de gases ácidos provenientes de las unidades de Sour Water Stripper (SWS) que se proyectan construir en Enap Refinería Aconcagua. Actualmente ERA cuenta con una planta SWS la cual tiene la misión de eliminar los contenidos ácidos presentes en el agua utilizada por la refinería. A la unidad SWS llegan todas las aguas utilizadas en los distintos procesos para ser tratadas. Para el ao 2012 se proyecta la segregación de aguas en fenólicas que ingresarán a las unidades SWS 1 y SWS 2, proveniente de tratamientos térmicos, y no fenólicas que ingresarán a las unidades SWS 3 y SWS 4. El objetivo es maximizar el funcionamiento de los stripper y separar los componentes del gas ácido obtenido del proceso. Para separar los componentes de los gases ácidos H2S y NH3 se requiere una planta de compresión de gases para, con esto, poder asegurar la presión de trabajo de SWS 3 que es la unidad que trabaja a mayor presión y es la destinada a separar el H2S. De acuerdo a los resultados se requieren 2 compresores, del tipo anillo liquido con recirculación total, trabajando en paralelo, un intercambiador de calor para enfriar el gas y así aumentar la eficiencia del sistema, un intercambiador de calor para enfriar el agua de recirculación, 2 motores (uno para cada compresor), 2 bombas y 2 motores para suministrar el agua de refrigeración. Los compresores dimensionados son para una relación de compresión de 6:1, y un flujo máximo de 1000 [m3/h] cada uno; el motor eléctrico que mueve cada compresor es de una potencia de 200 [kW] cada uno. El intercambiador que enfría el gas previo al compresor se dimensionó con 49 [rn2] de área de intercambio de calor. El intercambiador de calor que enfría el agua-de servicio del compresor se dimensionó con un área de 9 [m2]; las bombas de los intercambiadores son para una presión de 500[kPa] y una potencia de 1,5 [kW] y 6[kW] respectivamente. El costo de inversión estimado para este sistema es del orden de Us$ 2.840.000. El costo de operación anual sería de Us$/ao 143.000 incluido el costo de energía (60 [rnillsUs$/kWh]) y mantención, el consumo de agua se desprecia por ser marginal. La energía total consumida anual seria de alrededor de 2 [GW-h] cada ao. La eficiencia termodinámica del sistema se estima en un 43%. Para que la inversión realizada en el sistema se recupere se requiere que este mismo (el sistema) genere un beneficio (ahorro) de a lo menos 516.000 Us$ por cada ao, considerando un horizonte de 15 aos y una tasa de descuento de 10%. Para obtener un proyecto rentable (considerando una TIR de 40%) se requiere un beneficio máximo de 1.275.000 Us$, teniendo en cuenta el mismo horizonte. Estos beneficios deberán ser justificados en ERA considerando el sistema completo.