Propuesta metodológica para la implementación de sistemas de recuperación de calor residual en instalaciones tempranas de procesamiento de petróleo y gas

Abstract

En línea con la problemática ambiental global, en la industria de hidrocarburos se busca la reducción progresiva del impacto ambiental de sus operaciones. En muchas de las instalaciones de producción de Petróleo y Gas se cuenta con equipos de generación eléctrica que producen gas de escape residual, y en búsqueda de procesos energéticamente eficientes, se ha identificado que este gas constituye una potencial fuente de energía térmica para el calentamiento de los servicios auxiliares de planta. En este trabajo se propone una metodología para la implementación de Sistemas de Recuperación de Calor Residual en instalaciones de procesamiento de Petróleo y Gas, cuyo objetivo es aumentar la eficiencia energética de las plantas de producción de hidrocarburos. Esta metodología desarrolla seis etapas: Análisis de viabilidad técnica; Determinación del sistema de recuperación de calor residual; Selección de equipos y tecnologías de proceso; Diseño básico del sistema de cogeneración; Diseño detallado del sistema de cogeneración; y Unificación del diseño al sistema de calentamiento de la planta. Posteriormente, esta metodología se emplea para el desarrollo de dos casos de estudio de recuperación de calor residual para suplir la demanda térmica de una planta de tratamiento de gas: en el primer caso de estudio se implementa un proceso de calentamiento de un sistema de aceite térmico y; el segundo caso corresponde al calentamiento de un circuito de generación de vapor. Para ambos casos, se generaron desarrollos que abarcaron desde el diseño conceptual hasta el análisis de elementos operativos de cada sistema. La metodología propuesta permite identificar los principales aspectos técnicos de ambos casos de estudio, evidenciando el aporte de este trabajo para la implementación de futuros proyectos de recuperación de calor residual. (Texto tomado de la fuente)

Oil and gas processing facilities require both thermal and electrical energy sources at several processing stages. Many of these plants have power generation equipment that produces exhaust gas, which constitutes a potential thermal energy source for heating the installation auxiliary services. This document proposes a methodology for implementing Waste Heat Recovery Systems in Oil and Gas processing facilities. The methodology involves six stages: Technical feasibility analysis, Determination of the waste heat recovery system, Selection of equipment and process technologies, Basic design of the cogeneration system, Detailed design of the cogeneration system, and Integration of the design with the plant heating system. The methodology was used in the development of two case studies of waste heat recovery to supply the thermal demand of a gas plant: in the first case, it was developed a waste heat recovery system for a thermal oil circuit; in the second case, it was implemented a design for waste heat steam generation. For both cases, developments were generated from conceptual design to analysis of the operating parameters of each system. The proposed methodology allowed the identification of the main technical aspects of both case studies, illustrating the contribution of this work to the implementation of waste heat recovery systems.