Optimización energética y medioambiental en procesos de producción industrial. Caso de un complejo químico con aplicación de turbinas de gas y de vapor con posterior reutilización

Resumen

Los procesos de producción industrial que conllevan un alto consumo termico(vapor, agua caliente y fria) eléctrico, permiten optimizar su eficiencia energética mediante la aplicación de plantas de cogeneración en ciclo combinado basadas en turbinas de gas y de vapor de última generación. Se desarrolla y analiza la aplicación de una planta de cogeneración a una factoría quimica en sustitución de la central térmica de carbon existente, evaluandose distintas alternativas y valorándose de logros en eficiencia energética y medioambientales obtenidos. Como herramienta de cálculo se incluye la aplicación de un programa informático avanzado de simulacion horaria de la nueva instalación. La incorporación de calderas de recuperación de tres niveles de presión, recalentamiento intermedio, enfriamiento del aire ade admisión a turbina de gas, junto con el aprovechamiento energético a bajo nivel térmico, permiten obtener rendimientos globales de cogeneración del 80% y rendimientos electricos netos del 50%, con un rendimiento eléctrico neto equivalente del ciclo combinado puro(sin consumos térmicos en planta) del 56%. Como actuación novedosa, se analiza la aplicación de un sistema de captura del CO2 contenido en los gases de escape de la turbina de gas, basado en la absorción química y que utiliza monoetanolamina como solvente, pudiéndose obtener rendimeintos de captura del 85%. Se valora su viabilidad técnica y económica y su sensibilidad en función de la capacidad de captura de CO2. Finalmente, se analiza, en base a la mejor tecnología disponible, su posterior potencial reutilización y/o almacenamiento a largo plazo, planteándose los retos y tendencias futuras de dicha aplicación industrial. Se demuestra la posibilidad de encontrar solución optimizada de uso racional de la energía y de impacto medioambiental con costes económicos claramente asumibles. Se propone como camino a seguir.