Estudi de dos possibles optimitzacions de vapor amb el desenvolupament d'una d'elles en el Site de Covestro

Identificador:  TFG:9139

Handle: https://hdl.handle.net/20.500.11797/TFG9139

Autors:  Carvaca Martí, Àurea

Resum:
En aquest projecte s’ha estudiat la viabilitat de la implementació d’una unitat de compressió de vapor per millorar l’eficiència energètica i econòmica de la planta. El vapor a comprimir procedeix de l’excedent dels consumidors i del que actualment consumeix el sistema de refrigeració d’aigua per absorció (broad). Així doncs, l’objectiu principal es basa en determinar el rati d’hores de funcionament òptim entre el compressor i la màquina d’absorció. Tot aquell fred que es deixi de produir a la broad, s’haurà de generar amb el cicle de refrigeració per compressió de l’amoníac, existent al site. Per duu a terme aquest estudi, s’han analitzat les dades de procés de l’any 2024 mitjançant el PI. D’aquesta forma, s’ha determinat el fred generat per la broad, i el cabal d’amoníac equivalent per produir el mateix fred al cicle de refrigeració per compressió. A partir d’aquesta dada, s’ha determinat un model que relaciona el consum elèctric del cicle de refrigeració per compressió i el cabal d’amoníac a comprimir, diferenciant els requeriments energètics per a les condicions climatològiques d’hivern i d’estiu. Per poder avaluar la rendibilitat del projecte, s’han establert dues fórmules matemàtiques que determinen (en funció del cabal d’aigua a refredar i de les temperatures d’entrada i de sortida d’aquesta) l’estalvi econòmic que suposa parar la màquina d’absorció i posar en marxa el turbocompressor. Després d’aplicar les fórmules a les dades del 2024, s’ha pogut observar que el funcionament continu de la nova instal·lació hauria estat rendible durant tots els mesos de l’any. A més a més, la reducció de la combustió de gas natural a les calderes de cogeneració, s’ha traduït en una disminució de 7,840 t CO2 eq/any, afavorint als objectius de descarbonització de l’empresa, i possibilitant la concessió de subvencions per part de l’estat. En la fase de disseny preliminar, s’han dimensionat el Knock Out Drum i les bombes del circuit d’oli de lubricació. En canvi, el turbocompressor i el temperador seran proveïts per distribuïdors externs, amb les especificacions a definir en fases de desenvolupament més avançades. Paral·lelament, s’ha realitzat un estudi de seguretat HAZOP per identificar riscos i definir salvaguardes i accions. Finalment, amb l’avaluació econòmica (entre la fase FEL 1 i FEL 2), s’ha estimat que, amb una subvenció estatal del 40% de la inversió inicial, el període de retorn seria d’aproximadament 1 any i 8 mesos, amb un VAN de 6.5 M€ i una TIR del 58.79 %. Per tant, es demostra la viabilitat del desenvolupament del projecte a l’empresa.