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EFICIENCIA ENERGÉTICA EN
PLANTAS DE REFINACIÓN
XVIII FORO DE AVANCES EN LA INDUSTRIA DE REFINACIÓN
JULIO, 2012
M.I. MA. TERESA PÉREZ CARBAJAL Y C.
DR. MIGUEL ANTONIO LEIVA NUNCIO
ING: MARCO ANTONIO OSORIO BONILLA
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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
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3
1. IMPORTANCIA DEL USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA
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4
SEGURIDAD ENERGÉTICA
EFICIENCIA ECON. Y PRODUCTIVA
SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL
ESTRATÉGICA ECONÓMICA AMBIENTAL
EJES RECTORES DE LA ESTRATEGIA NACIONAL DE ENERGÍA
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5
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1850 1900 1950 2000 2050
AÑO
INT
EN
SID
AD
EN
ER
GÉ
TIC
AINTENSIDAD ENERGÉTICA, RELACIÓN ENTRE EL CONSUMO DE
ENERGÍA Y EL PRODUCTO INTERNO BRUTO
EU.A
EUROPA
JAPÓN
OTROS PAÍSES
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6
INTENSIDAD ENERGÉTICA EN MÉXICO (KJ/$ PIB)
Fuente: Balance Nacional de Energía, 2011
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7
RETOS PARA EL SNR
7
2008 2024CUARTIL DE DESEMPEÑO OPERATIVO
DEL SNR RESPECTO A ESTÁNDARES
INTERNACIONALES
4
3
2
1
4
3
2
1
INERCIAL
ESTRATÉGICO:Intrumentación de programas
Recursos para mantenimiento y
mejora operativa
Fuente: Estrategia Nacional de Energía, 2010
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8
EFICIENCIA EN REFINERÍAS Y PLANTAS DE GAS
Fuente: Balance Nacional de Energía, 2011
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9
EMISIONES DE CO2 POR SECTOR ENERGÉTICO
Fuente: Balance Nacional de Energía, 2011
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10
2. PRINCIPALES ÁREAS DE CONSUMO EN REFINACIÓN
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11
DISTRIBUCIÓN DE LOS GASTOS DE OPERACIÓN EN REFINACIÓN
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12
DISTRIBUCIÓN TÍPICA DE CONSUMO DE COMBUSTIBLE EN
REFINACIÓN
Plantas de Proceso
58%
Sistemas Auxiliares
42%
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13
DISTRIBUCIÓN TÍPICA DE CONSUMO DE ENERGÍA POR TIPO DE
PROCESO EN REFINACIÓN
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14
3. ACCIONES PARA EL USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA
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15
+42%
ÍNDICE DE INTENSIDAD ENERGÉTICO (IIE) EN EL SNR
Fuentes: Programa Estratégico Operativo, 2012 y Plan de Negocios de Petróleos Mexicanos y sus
Organismos Subsidiarios 2013-2017 .
*/ Costa Norte del Golfo de México (CNGM)
BRECHA DEL IIE
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16
IMPULSORES, BARRERAS Y RETOS
Fuentes de
energía
innovativas
Desarrollo
tecnológico e
implantación
Permisos y
regulacionesCogeneración
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
Elevados consumos de energía
Nuevas restricciones ecológicas
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17
PLANTEAMIENTO DE ESTRATEGIAS
DEFINICIÓN DE ELEMENTOS
EVALUACIÓN DEL RIESGO
EVALUACIÓN DE BENEFICIOS
ESTRATEGIAS
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
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18
PLANTEAMIENTO DE ESTRATEGIAS
DEFINICIÓN DE ELEMENTOS
EVALUACIÓN DEL RIESGO
EVALUACIÓN DE BENEFICIOS
ESTRATEGIAS (cont.)
INSPECCIÓN DE EQUIPO
- FIBRA ÓPTICA/SISTEMAS
INALAMBRICOS
- NO INTRUSIVOS
- MONITOREO DE CORROSIÓN EN
TANQUES, TUBERÍA Y RECIPIENTES
BAJOMEDIO
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
ALTOMEDIO
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
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19
4. ÁREAS DE OPORTUNIDAD
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20
TOTAL SITE
Jerarquizar
Áreas de Oportunidad
Recomendaciones Específicas
Plan de Acción (Road Map)
Cartera de Proyectos
ESTABLECER
METAS
REDUCCIÓN
DEL IIE
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21
PINCH
H
h c
A.E.
VAP0R M.A.P.h c h c
1
2
n
ANÁLISIS
PROCESOSANÁLISIS INTEGRAL
(PROCESOS – SERVICIOS)
OBJETIVOS
GLOBALES
• LÍMITES
TERMODINÁMICOS
• OBJETIVOS GLOBALES
DE CONSUMO
• OBJETIVOS DE
INVERSIÓN
• OBJETIVOS DE DISEÑO
CARTERA DE
PROYECTOS
(ROAD MAPS)
TOTAL SITE
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22
TOTAL SITE. RESULTADOS TÍPICOS
• Integración Térmica en Ptas. Primarias
• Control en CAFD
• Precalentamiento de Aire
REDUCCIÓN DE CONSUMO DE COMBUSTIBLE
• Maximizar el uso de VBP
• Maximizar la generación de VAP
• Maximizar la extracción de Vapor en Turbos
• Incrementar el trabajo cogenerado
SERVICIOS AUXILIARES
• Implementar Ciclos Combinados
• Utilización del Coke
• Utilización de Residuos líquidos
COGENERACIÓN
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23
EFICIENCIA Y APLICACIÓN DE SISTEMAS DE COGENERACIÓN
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
RELACIÓN ET / EE
EF
ICIE
NC
IA (
%)
CICLO COMBINADO DIESEL
CICLO TURBINA DE GAS
CICLO TG CON POSTCOMB.
CICLO COMBINADO Y C. VAPOR
REFINERÍAS
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24
POTENCIAL DE COGENERACIÓN EN REFINACIÓN
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25
APROVECHAMIENTO DE RESIDUALES PARA SISTEMAS DE
COGENERACIÓN
![Page 26: EFICIENCIA ENERGÉTICA EN PLANTAS DE …akbal.imp.mx/foros-ref/xviii/EEO/EEO2.pdf · •Retos tecnológicos para utilizar gas y coque de refinerías contra otros combustibles •Tecnologías](https://reader030.fdocuments.mx/reader030/viewer/2022020317/5bad2b6209d3f22b6a8cf8bc/html5/thumbnails/26.jpg)
26
5. CONCLUSIONES
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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:
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 CO2.
CONCLUSIONES
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28
GRACIAS