NEWTEK Group anuncia-optimización de la eficiencia energética en una unidad de separación de aire de 45 000 M³/H

 

NEWTEK Group anunció la implementación exitosa de un programa de optimización de la eficiencia energética-a gran escala-en una planta de 45.000 m³/h.Unidad de separación de aire (ASU), logrando reducciones mensurables en el consumo de vapor, la carga del compresor y la demanda general de energía del sistema. El proyecto se alinea con la hoja de ruta estratégica del Grupo de mejorar la eficiencia de los procesos y apoyar el desarrollo bajo-carbono en todas las operaciones de gas industrial.

Esta optimización se llevó a cabo en una ASU que emplea-purificación de caja caliente-por tamiz molecular, refrigeración con turboexpansor, rectificación de doble-columna y compresión interna de una bomba de oxígeno/nitrógeno líquido. La iniciativa se centró en igualar la carga del compresor con la demanda real de oxígeno y nitrógeno y reducir el consumo de energía de los sistemas de compresión, que históricamente representan más del 90% del uso total de energía y vapor de ASU.

 

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Antecedentes y perfil energético

La ASU de 45.000 m³/h funciona con una configuración-impulsada por turbina "uno-a-dos", donde una turbina de vapor impulsa tanto el compresor de aire principal (MAC) como el compresor de aire de refuerzo (BAC).
Los parámetros de diseño incluyeron:

 

●Potencia del eje MAC:21.100 kilovatios

●Potencia del eje BAC:18.200 kilovatios

●Requisito de vapor a alta-presión:167,4 t/h (diseño), con extracción de vapor a 30 t/h

●Consumo total de energía de ASU:aproximadamente. 41,119 kW antes de la optimización

●Participación del sistema compresor en la energía total: ~96%
 

Bajo la demanda real de la planta, la ASU operó con una carga de oxígeno de ~80 %; sin embargo, la turbina de vapor consumió ~97 % del flujo de vapor de diseño, lo que resultó en un desajuste energético y costos operativos elevados. Este desajuste se convirtió en el objetivo principal de la iniciativa de optimización de NEWTEK.

 

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Medidas de optimización implementadas por el equipo de ingeniería de NEWTEK

●Mejora del rendimiento del turboexpansor

Se modificó la curva anti-sobretensión para eliminar el flujo de reciclaje innecesario.

Válvula de reciclaje del expansor cerrada y mayor apertura de la paleta guía de entrada para aumentar la velocidad del expansor.

Aumento de la refrigeración disponible, lo que permite reducir la presión de descarga del compresor de refuerzo y disminuir la demanda de vapor.

●Mejora de la limpieza y refrigeración del intercambiador de calor-

Se solucionó la contaminación en los enfriadores de agua-circulantes que afectaban la eficiencia de enfriamiento del expansor.

Se agregó una válvula DN80 para retrolavado en línea semanal para restaurar el rendimiento de la transferencia de calor-.

Se logró una reducción de 4 a 5 K en la temperatura de entrada del refuerzo-, lo que mejoró el margen de refrigeración del expansor.

● Coincidencia de carga MAC/BAC y control de sobretensiones-Control de márgenes

Flujo de entrada de MAC reducido al reducir la velocidad del compresor y ajustar las paletas guía de entrada.

Garanticé la estabilidad del PLC del filtro de aire-y realicé un mantenimiento regular del filtro para mantener una baja resistencia de entrada y una presión de succión estable.

Se redujeron las presiones de BAC de segunda- y tercera-etapa y se redujeron las aperturas de las válvulas anti-sobrevoltaje a ~5 % mientras se mantenía el margen de sobretensión requerido.

●Optimización de la columna de rectificación

Condiciones de reflujo ajustadas para mantener la fracción de volumen de impureza-nitrógeno O₂ entre un 2% y un 4%.

Aumento de la estrangulación del nitrógeno líquido-puro para aumentar la recuperación de oxígeno en la columna inferior.

Reducción de la carga del compresor al mejorar la eficiencia de la rectificación y estabilizar las presiones de la columna.

●Optimización del ciclo del adsorbedor de tamiz molecular-

Período de presurización extendido de 22 min a 25 min para reducir las fluctuaciones en el flujo de entrada de la caja fría-.

Estabilidad mejorada durante el cambio de adsorbedor, lo que reduce los ajustes frecuentes de las paletas guía de entrada MAC.

Ciclo de adsorción ampliado de 4 h a 6 h, reduciendo el consumo de vapor de regeneración.

 

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Resultados medidos

 

Luego de un año completo de operación optimizada, la ASU demostró un rendimiento estable y reducciones significativas de energía. Los resultados clave incluyen:

 

●El consumo de vapor a alta-presión se redujo de 134 t/h a 124 t/h.

●Presión de descarga MAC más baja (0,497 MPa → 0,489 MPa)

●Presiones reducidas de BAC en la segunda- y tercera-etapa

●Eliminación del flujo de reciclaje del expansor (14% → 0%)

●Mayor apertura de paletas de la guía expansora-y disponibilidad de refrigeración mejorada

 

Con una reducción promedio de 10 t/h de vapor de alta-presión, la ASU ahorra aproximadamente 72 000 t de vapor al año (basado en 8000 horas de funcionamiento).
 

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Importancia estratégica para el grupo NEWTEK

El proyecto de optimización refleja el compromiso del Grupo NEWTEK de:

●Mejora del rendimiento energético en los activos de equipos-de gas y criogénicos-industriales

●Apoyar la transformación baja-de emisiones de carbono mediante mejoras sistemáticas de la eficiencia

●Fortalecer las capacidades de los servicios de ingeniería en los sistemas de-separación de aire, hidrógeno, gas-de síntesis y protección-ambiental

●Ofreciendo ganancias de eficiencia mensurables para los usuarios intermedios en productos químicos, energía y materiales avanzados.

●Al integrar mejoras de ingeniería, información sobre operaciones digitales y gestión de confiabilidad a largo plazo-, NEWTEK Group continúa●ampliar su cartera de soluciones eficientes de producción de gas-en los mercados globales