Estudio de viabilidad técnico-financiera de sustitución de turbinas de vapor de los sistemas de compresión de aire y gases húmedos por motores eléctricos en una unidad de craqueo catalítico fluidizado

Abstract

Los sistemas de compresión de aire y gases húmedos de la unidad de craqueo catalítico fluidizado de este estudio son conducidos por turbinas a vapor, las cuales actualmente operan con una eficiencia energética cercanos al 60%, además tienen problemas de baja confiabilidad, representados en 69,4 días de parada no programada ocurridos durante los últimos 15 años y altos costos anuales de mantenimiento que ascienden a $394 kUSD para ambas turbinas. Este estudio determina la viabilidad técnica y financiera de reemplazar estas turbinas a vapor por soluciones eléctricas más eficientes y confiables. La metodología utilizada para evaluar la viabilidad comprende una fase para establecer la línea base con los balances de masa y energía asociados a los sistemas actual y propuesto, posteriormente en otra fase se realiza el análisis técnico donde se evalúan los requerimientos e impactos en los sistemas de generación de vapor, condensado y eléctrico de la Refinería, los indicadores de confiabilidad y eficiencia energética. En una tercera fase se plantean los eventos límite a nivel de seguridad de procesos y finalmente se realiza el análisis de viabilidad financiera con diferentes escenarios de evaluación. Los resultados del análisis indicaron ventajas significativas de los sistemas de motor eléctrico sobre las turbinas de vapor existentes. Con la sustitución propuesta, en el balance de vapor y condensado de la FCC y de la Refinería se calculó un excedente de 100.000 LBH de vapor de 400 psig, una reducción estimada de consumo de agua de enfriamiento de 5.966.000 LBH, una reducción de 18,7 kTon/año en emisiones de CO2 y un incremento en confiabilidad de al menos 4,5 años en el MTBF. Finalmente, la evaluación financiera realizada confirmó la viabilidad de reemplazar las actuales turbinas de vapor por motores eléctricos, con una TIR del 44,5% y un VPN de $36,42 MUSD.