Estudio técnico para el reemplazo de combustibles residuales por gas natural en hornos y calderos de una refinería de petróleo

Abstract

El presente trabajo efectúa el estudio técnico para el reemplazo de combustibles residuales por Gas Natural en una refinería de petróleo. Dicho estudio es el anteproyecto de un proyecto de inversión, el cual es la base para determinar los lineamientos, requisitos y alcances requeridos para llevar a cabo las fases siguientes, una vez que se haya determinado en este estudio que el proyecto es factible operativa y económicamente. El capítulo 1 efectúa una descripción breve del sistema actual de la refinería de petróleo, describiendo las principales unidades de proceso, sistema de utilities y las condiciones operativas existentes en la actualidad. El capítulo 2 describe el desarrollo de la industria del gas natural en el Perú, antecedentes históricos de su explotación y situación actual de las reservas existentes. Se describe además la infraestructura instalada para su transporte y distribución, y la normativa desarrollada por el Perú para promover su uso masivo en la industria. En este punto se contempla las características del gas natural de Camisea y las ventajas de su utilización en la industria. Además, se describen los principales componentes que poseen las redes de suministro de gas natural. El capítulo también describe las características de la estructura tarifaria del suministro de gas natural por destino de uso y tipos de consumidores, además de presentar los costos definidos en la actualidad por OSINERGMIN y los lineamientos a seguir para la habilitación del suministro en instalaciones industriales. En el capítulo 3, describe en forma detallada la situación actual de la planta, con énfasis en el sistema energético del sistema y las redes de suministro de combustibles a la planta. El capítulo detalla el control operativo de las redes de combustible y se listan las principales limitaciones que se tienen por el uso de combustibles residuales como fuente principal de suministro energético. Además, se contempla la situación de las emisiones gaseosas a atmósfera de acuerdo a los tipos de combustibles usados. En el capítulo 4 se efectúa la evaluación de la intercambiabilidad de combustibles gaseosos usados en la planta, con el gas natural como combustible alternativo. El capítulo contempla una breve teoría del análisis de intercambiabilidad de gases combustibles, parámetros de análisis, así como los principales problemas asociados que se pueden presentar en los equipos de combustión, en los que se prevé efectuar el cambio respectivo de combustible gaseoso. El capítulo además del análisis de intercambiabilidad determina el grado de sustitución energética de combustibles residuales por gas natural de acuerdo con las características de los combustibles y a la fiabilidad operativa de la planta. En base a la sustitución resultante se define los caudales volumétricos y define la capacidad de contrato requerida. El desarrollo además permite el cálculo de la reducción de las emisiones gaseosas a atmósfera. El capítulo 5 describe el sistema de suministro de gas natural a la refinería. Se diferencian las instalaciones externas (red de alta presión a cargo del concesionario) y la instalación correspondiente al interior de refinería. En este punto se efectúa el dimensionamiento del colector de gas natural por simulación, de acuerdo con los caudales de suministro definidos en el capítulo anterior. El capítulo además describe todo el proceso de control del suministro futuro, considerando el control actual existente en la planta, diferenciando el destino del gas natural para la generación eléctrica (unidad de cogeneración) y a las plantas de refino. El capítulo 6 efectúa la evaluación económica del proyecto. Se determina la rentabilidad y se hace un análisis de sensibilidad de la rentabilidad y el periodo de recuperación de la inversión del proyecto, frente a la variación de los precios de los combustibles actuales, precio del gas natural y la variación del monto de inversión calculado. Se presenta además el cronograma estimado de ejecución del proyecto considerando las principales actividades que se llevarán a cabo para la construcción del sistema.