Proceso Haber Bosch

EELLAABBOORRAADDOO PPOORR::

UUNNIIVVEERRSSIIDDAADD DDEELL AATTLLNNTTIICCOO

GGRRUUPPOO DDEE GGEESSTTIINN EEFFIICCIIEENNTTEE DDEE EENNEERRGGAA,, KKAAII::

DDRR.. JJUUAANN CCAARRLLOOSS CCAAMMPPOOSS AAVVEELLLLAA,, IINNVVEESSTTIIGGAADDOORR PPRRIINNCCIIPPAALL..

MMSSCC.. EEDDGGAARR LLOORRAA FFIIGGUUEERROOAA,, CCOOIINNVVEESSTTIIGGAADDOORR..

MMSSCC.. LLOOUURRDDEESS MMEERRIIOO SSTTAANNDD,, CCOOIINNVVEESSTTIIGGAADDOORR..

MMSSCC.. IIVVNN TTOOVVAARR OOSSPPIINNOO,, CCOOIINNVVEESSTTIIGGAADDOORR..

IINNGG.. AALLFFRREEDDOO NNAAVVAARRRROO GGMMEEZZ,, AAUUXXIILLIIAARR DDEE IINNVVEESSTTIIGGAACCIINN..

UUNNIIVVEERRSSIIDDAADD AAUUTTNNOOMMAA DDEE OOCCCCIIDDEENNTTEE

GGRRUUPPOO DDEE IINNVVEESSTTIIGGAACCIINN EENN EENNEERRGGAASS,, GGIIEENN::

MMSSCC.. EENNRRIIQQUUEE CCIIRROO QQUUIISSPPEE OOQQUUEEAA,, CCOOIINNVVEESSTTIIGGAADDOORR..

MMSSCC.. JJUUAANN RRIICCAARRDDOO VVIIDDAALL MMEEDDIINNAA,, CCOOIINNVVEESSTTIIGGAADDOORR..

MMSSCC.. YYUURRII LLPPEEZZ CCAASSTTRRIILLLLNN,, CCOOIINNVVEESSTTIIGGAADDOORR..

EESSPP.. RROOSSAAUURRAA CCAASSTTRRIILLLLNN MMEENNDDOOZZAA,, CCOOIINNVVEESSTTIIGGAADDOORR..

AASSEESSOORR

MMSSCC.. OOMMAARR PPRRIIAASS CCAAIICCEEDDOO,, CCOOIINNVVEESSTTIIGGAADDOORR..

UUNN PPRROOYYEECCTTOO DDEE LLAA UUNNIIDDAADD DDEE PPLLAANNEEAACCIINN MMIINNEERROO

EENNEERRGGTTIICCAA DDEE CCOOLLOOMMBBIIAA ((UUPPMMEE)) YY EELL IINNSSTTIITTUUTTOO

CCOOLLOOMMBBIIAANNOO PPAARRAA EELL DDEESSAARRRROOLLLLOO DDEE LLAA CCIIEENNCCIIAA YY LLAA

TTEECCNNOOLLOOGGAA.. FFRRAANNCCIISSCCOO JJOOSS DDEE CCAALLDDAASS ((CCOOLLCCIIEENNCCIIAASS))..

__________________________________________________________________________________________

AAHHOORRRROO DDEE EENNEERRGGAA EENN LLAA IINNDDUUSSTTRRIIAA DDEELL AAMMOONNIIAACCOO

i

CCOONNTTEENNIIDDOO

Pg.

11.. IINNTTRROODDUUCCCCIINN.. 11

22.. PPRROOCCEESSOO PPRROODDUUCCTTIIVVOO 44

22..11 PPRROODDUUCCCCIINN DDEELL GGAASS SSNNTTEESSIISS PPOORR RREEFFOORRMMAADDOO CCOONN VVAAPPOORR.... 44

22..11..11 DDeessuullffuurraacciinn.... 44

22..11..22 RReeffoorrmmaaddoo ccoonn VVaappoorr...... 44

22..22 PPUURRIIFFIICCAACCIINN DDEELL GGAASS DDEE SSNNTTEESSIISS.... 77

22..22..11 EEttaappaa ddee CCoonnvveerrssiinn.. 88

22..22..22 EEttaappaa ddee EElliimmiinnaacciinn ddeell CCOO22.... 99

22..22..33 EEttaappaa ddee MMeettaanniizzaacciinn.. 99

22..33 SSNNTTEESSIISS DDEELL AAMMOONNIIAACCOO.. 99

22..33..11 FFaaccttoorreess qquuee IInnfflluuyyeenn eenn eell CCoonnssuummoo EEnneerrggttiiccoo 1100

33.. DDIISSTTRRIIBBUUCCIINN DDEE LLOOSS CCOONNSSUUMMOOSS DDEE EENNEERRGGAA.... 1122

44.. MMEEDDIIDDAASS DDEE AAHHOORRRROO DDEE EENNEERRGGAA 1133

44..11 MMEEJJOORRAASS EENN LLAA CCOOMMBBUUSSTTIINN.. 1133

44..22 RREEFFOORRMMAADDOO PPRRIIMMAARRIIOO DDEE TTIIPPOO IINNTTEERRCCAAMMBBIIOO DDEE CCAALLOORR CCOONN

RREECCUUPPEERRAACCIINN DDEE CCAALLOORR RREESSIIDDUUAALL 1133

44..33 MMXXIIMMAA RREECCUUPPEERRAACCIINN DDEE CCAALLOORR HHOORRNNOO DDEE RREEFFOORRMMAADDOO...... 1144

44..44 RREECCUUPPEERRAACCIINN CCOONNDDEENNSSAADDOOSS DDEE VVAAPPOORR 1166

44..44..11 RReeccuuppeerraacciinn ddee CCaalloorr ddee PPuurrggaass.... 1166

44..44..22 RReeccuuppeerraacciinn ddee CCoonnddeennssaaddooss aa PPrreessiinn 1177

44..55 RREEAACCTTOORR CCOONNVVEERRTTIIDDOORR IISSOOTTEERRMMAALL DDEE CCOO.. 1188

44..66 RREECCUUPPEERRAACCIINN CCRRIIOOGGNNIICCAA DDEELL HHIIDDRRGGEENNOO DDEELL GGAASS DDEE PPUURRGGAA.. 1199

44..77 RREEAACCTTOORR DDEE OOXXIIDDAACCIINN DDEE CCOO.. 1199

44..88 RREEAACCTTOORR DDEE SSNNTTEESSIISS DDEE AALLTTOO NNDDIICCEE DDEE CCOONNVVEERRSSIINN.. 2200

44..99 MMOOTTOORREESS DDEE AALLTTOO RREENNDDIIMMIIEENNTTOO.... 2200

44..1100 VVAARRIIAADDOORREESS DDEE FFRREECCUUEENNCCIIAA.... 2211

55.. AASSPPEECCTTOOSS AAMMBBIIEENNTTAALLEESS GGEENNEERRAALLEESS 2222

55..11 EESSTTRRAATTEEGGIIAASS PPAARRAA PPRROOMMOOVVEERR LLAA MMIINNIIMMIIZZAACCIINN EENN OORRIIGGEENN DDEELL

IIMMPPAACCTTOO AAMMBBIIEENNTTAALL...... 2233

55..11..11 OOppttiimmiizzaacciinn ddee llaass MMaatteerriiaass PPrriimmaass EEmmpplleeaaddaass 2233

55..11..22 OOppttiimmiizzaacciinn ddee llaass TTccnniiccaass ddee PPrroodduucccciinn 2244

55..11..33 OOppttiimmiizzaacciinn ddee llooss SSiisstteemmaass ddee DDiissttrriibbuucciinn.... 2244

55..22 PPRROODDUUCCCCIINN DDEE AAMMOONNIIAACCOO PPOORR BBIIOOTTEECCNNOOLLOOGGAA 2244

RREEFFEERREENNCCIIAASS BBIIBBLLIIOOGGRRFFIICCAASS.. 2266

____________________________________________________________________________________________


1

11.. IINNTTRROODDUUCCCCIINN El amoniaco, es uno de los productos intermedios ms importantes de la industria qumica. La mayor parte del amoniaco (80%) se destina a la fabricacin de fertilizantes, como:

Nitrato amnico: NH4NO3 Sales amnicas: (NH4)2SO4, (NH4)3PO4 Urea: (NH2)2C=O

Otros usos del amonaco incluyen:

Fabricacin de HNO3. Explosivos. Caprolactama, nylon. Poliuretanos. Gas criognico por su elevado poder de vaporizacin. Productos de limpieza domsticos tales como limpiacristales.

Por lo tanto su costo energtico influye de manera importante en los otros sectores de la industria qumica. Sntesis Industrial El NH3 se obtiene exclusivamente por el mtodo denominado Haber-Bosh (Fritz Haber y Carl Bosh). El proceso consiste en la reaccin directa entre el nitrgeno y el hidrgeno gaseosos

Es una reaccin exotrmica por lo que un excesivo aumento de temperatura no favorece la formacin de amonaco

25 C K = 6,8x105 atm. 450 C K = 7,8x10-2 atm.

Sin embargo, la velocidad a la que se forma NH3 a temperatura ambiente es casi nula. Es una reaccin muy lenta, puesto que tiene una elevada energa de activacin, consecuencia de la estabilidad del N2. La solucin de Haber al problema fue utilizar un catalizador y aumentar la presin, ya que esto favorece la formacin del producto. Convertir el mtodo de Haber en un proceso de fabricacin fue trabajo realizado por Carl Bosh. . Los estudios sobre el mecanismo de la reaccin indican que la etapa determinante

Calor)(2NH)(N)(3H 322 ggg

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2

de la velocidad de la reaccin es la ruptura de la molcula de N2 y la coordinacin a la superficie del catalizador. El otro reactivo, H2, se activa ms fcilmente. Se producen una serie de reacciones de insercin entre las especies adsorbidas para producir el NH3. El catalizador funciona adsorbiendo las molculas de N2 en la superficie del catalizador debilitando el enlace interatmico N-N; de esta forma se origina N atmico el cual reacciona con tomos de hidrogeno que provienen de la disociacin de H2 que tambin tiene lugar en la superficie metlica. Existen numerosos mtodos en la sntesis actual del amoniaco, pero todos ellos derivan del proceso Haber-Bosch original. Las modificaciones ms importantes estn relacionadas con la fuente del gas de sntesis, la diferencia en los procesos de preparacin del gas de sntesis y las condiciones de obtencin del amoniaco. (Ver Figura 1). La fabricacin de amonaco constituye uno de los ejemplos de la industria qumica pesada. Figura 1. Fuentes del Gas de Sntesis.

Fuente: www.TextosCientificos.com

El 77% de la produccin mundial de amoniaco emplea Gas natural como materia prima. El 85% de la produccin mundial de amoniaco emplea procesos de reformado con vapor. (Ver Figura 2).

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3

Figura 2. Diagrama de Obtencin del Amoniaco por el Mtodo Reformado con Vapor.


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4

22.. PPRROOCCEESSOO PPRROODDUUCCTTIIVVOO Actualmente la obtencin del gas de sntesis se puede hacer a partir de cualquier materia prima que contenga carbono: hulla, coque, lignitos de cualquier riqueza, naftas, fuel-oil, fracciones pesadas del petrleo, gas natural, etc. La seleccin de la materia prima depender en cada caso de la economa, disponibilidad y situacin geogrfica de la planta. Hay esencialmente dos procedimientos para la obtencin del gas de sntesis:

Reformado por vapor, siendo la materia prima utilizada gas natural, naftas ligeras o pesadas, que contengan hasta 1.000 p.p.m. de azufre.

Oxidacin parcial, tratamiento ms enrgico que el anterior. Se puede

emplear como materia prima fracciones pesadas del petrleo o carbn. Es necesaria una planta de fraccionamiento de aire.

Existen tambin otros procedimientos menos empleados por ser solamente rentables en ciertos casos aislados, como son la obtencin del hidrgeno por electrlisis y el aprovechamiento del gas de coquera.

22..11 PPRROODDUUCCCCIINN DDEELL GGAASS DDEE SSNNTTEESSIISS PPOORR RREEFFOORRMMAADDOO CCOONN VVAAPPOORR.. Se parte del gas natural constituido por una mezcla de hidrocarburos siendo el 90% metano (CH4) para obtener el H2 necesario para la sntesis de NH3. 2.1.1 Desulfuracin El gas natural pasa primero a travs de un lecho absorbente, para remover las ltimas trazas de azufre que actan reduciendo la vida del catalizador.

Adsorcin ZnS+ OH ZnO+ SH

inHidrogenac SH + RH H + SH-R

22

2

Mo-CorCatalizado

2

2.1.2 Reformado con Vapor Una vez adecuado el gas natural se le somete a un reformado cataltico con vapor de agua (craqueo- rupturas de las molculas de CH4). El gas natural se mezcla con vapor en la proporcin (1:3,3)-(gas: vapor) y se conduce al proceso de reformado, el cual se lleva a cabo en dos etapas.

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5

aa.. RReeffoorrmmaaddoorr PPrriimmaarriioo El gas junto con el vapor se hace pasar por el interior de los tubos del equipo donde tiene lugar las reacciones siguientes

2224

224

4H + CO O2H + CH

3H + CO OH + CH

La reaccin global es fuertemente endotrmica, y para conseguir un alto porcentaje de reformado hay que operar a temperaturas superiores a 700C. A fin de alcanzar estas temperaturas, la reaccin se verifica en un horno donde se quema combustible, circulando los reaccionantes dentro de unos tubos rellenos de catalizador (xido de Nquel (NiO)), as se favorece la formacin de H2. Variables que Influyen en el Consumo Energtico.

Dado que el volumen de los gases formados es muy superior al de partida, el equilibrio de las reacciones anteriores se desplaza hacia la derecha cuando se opera a bajas presiones. Pero es preferible, desde el punto de vista energtico, operar a medias o altas presiones debido a que:

1. El gas de sntesis final hay que comprimirlo a altas presiones y es ms

econmico energticamente comprimir los gases antes del reformado, ahorrando adems la etapa de compresin entre el reformado secundario y la conversin del monxido de carbono.

2. En la etapa de conversin del CO, aunque la reaccin es independiente de la presin, sta influye del catalizador. Por otra parte, si se comprime despus del reformado, es necesario enfriar los gases, habiendo la posibilidad de condensacin de vapor de agua, vapor que es necesario en la siguiente etapa.

Relacin vapor/carbono. La cantidad de vapor introducida debe ser superior a

la estequiometria, a fin de evitar la formacin de carbonilla en el catalizador, asimismo se agrega el vapor necesario para la etapa siguiente. Un aumento suplementario de la cantidad de vapor introducida, llevara consigo un desplazamiento favorable del equilibrio en las reacciones de reformado, pero a costa de un importante aumento en el consumo energtico. Es ms rentable desplazar el equilibrio aumentando la presin.

La relacin vapor/carbono debe de ajustarse al mximo, su valor suele ser 3 para el gas natural, 4 para la nafta ligera y 4,5 para la pesada. En la Figura 3 relaciona la energa necesaria para el reformado, en funcin de la presin de operacin y de la relacin vapor/carbono, con la temperatura de los gases de salida del reformado secundario.

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6

Figura 3. Energa necesaria para reformado en funcin de la presin y de la

temperatura de salida de los gases.

Cantidad de azufre en la alimentacin. Si el gas natural de partida contienen azufre, ste reacciona con el nquel del catalizador disminuyendo la actividad. Para compensar esta prdida de actividad es necesario aumentar la temperatura de operacin, con el consiguiente aumento del consumo energtico. Un aumento de p.p.m. de azufre en los hidrocarburos de la alimentacin, implica aumentar la temperatura 56C.

En la tabla 1 se puede apreciar la gran importancia que tiene una adecuada desulfuracin de la alimentacin. Los datos son para un reformador convencional a presin, operando a calor absorbido constante; del orden de 44.000 kcal/h m2 utilizando como materia prima gas natural.

Tabla 1. Efectos del azufre sobre la temperatura de los gases.

AZUFRE EN LA ALIMENTACIN (p.p.m)

TEMPERATURA EN LA SALIDA (

OC)

TEMP. MXIMA EN LA SUPERFICIE DEL TUBO (

OC)

CH4 EN GASES DE SALIDA (%)

0,60

0,19

0,38

0,76

1,52

3,03

6,01

11,90

23,50

780

783

783

790

811

823

840

866

893

907

909

912

920

929

938

952

971

992

10,6

10,7

10,9

11,5

12,1

12,7

13,7

15,2

16,8

____________________________________________________________________________________________


7

bb.. RReeffoorrmmaaddoorr SSeeccuunnddaarriioo El gases procedentes del reformador primario, se mezclan con una corriente de aire para proporcionar la cantidad de nitrgeno necesario para el gas de sntesis estequiomtrico N2 + 3H2. Adems, tiene lugar la combustin del metano alcanzndose temperaturas superiores a 1000C. Las reacciones que tienen lugar son: Reaccin de combustin

222222 1,1N0,15COO0,4H0,15CO0,4H1,1N0,275O

Reaccin de reformado

O0,2H0,6H0,4COO0,2H0,2H0,2CO0,2CH 222224

Reaccin global

O3,3H1,1N0,25CO0,75CO2,7HO4H1,1N0,275OCH 22222224

En resumen, despus de estas etapas la composicin del gas resultante es aprox. N2 (12,7%), H2 (31,5%), CO (6,5%), CO2 (8,5%), CH4 (0,2%), H2O (40,5%), Ar (0,1%). A fin de obtener el mximo rendimiento energtico, se requiere que la mayor parte de la reaccin se lleve a cabo en la zona de combustin, ya que al ser exotrmica se reduce el combustible aportado. Para que esto ocurra es necesario precalentar el aire a una temperatura del orden de 600C.

22..22 PPUURRIIFFIICCAACCIINN DDEELL GGAASS DDEE SSNNTTEESSIISS.. Los gases procedentes del reformado secundario, contienen cantidades importantes de monxido de carbono que hay que convertir en hidrgeno por medio de vapor agua, debido a que el CO representa una prdida potencial de materia prima en la obtencin de hidrgeno para la sntesis del amoniaco, siendo por otro lado un veneno para el catalizador. Dentro de la fabricacin del amoniaco, la purificacin del gas de sntesis representa el 1% del consumo energtico total.

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8

2.2.1 Etapa de Conversin Tras enfriar la mezcla se conduce a un convertidor donde se produce la reaccin.

kcal6,817G

kcal9,838H

)(H)(COO(g)HCO(g) 222 gg

Reaccin exotrmica en donde no influye la presin. Esta reaccin requiere de un catalizador que no se desactive con el CO. Este tipo de catlisis, ofrece las siguientes ventajas:

Ser exotrmica y estar favorecida por las bajas temperaturas. Disminucin de la cantidad de vapor necesario, con el consiguiente ahorro

energtico. Aumento de la conversin, es decir, aumento del hidrgeno producido por

unidad de hidrocarburo, pues al reducir el contenido de CO, se ahorra parte del hidrgeno que se consume en el metanizador. Teniendo en cuenta estos factores, por cada mol de monxido de carbono que se convierte se ahorran cuatro moles de hidrgeno.

Reduccin del costo de los equipos, debido a que por su elevado

rendimiento, el tamao de estos, es menor. Menor presin de operacin en la sntesis, pues al disminuir, la cantidad de

inertes, se puede operar entre 140 y 200 kg/cm2, con la consiguiente reduccin de la potencia de compresin.

En la prctica industrial, la conversin del monxido de carbono se efecta en dos etapas.

a. Aproximadamente a 400C con Fe3O4.Cr2O3 como catalizador. En esta primera etapa, se desprende una considerable cantidad de calor que eleva la temperatura de los gases impidiendo una conversin elevada (75% de la conversin). Por ello, los gases convertidos se llevan a una caldera de recuperacin de calor donde se enfran y pasan a una segunda etapa.

b. Aproximadamente a 225C con un catalizador ms activo y ms resistente al envenenamiento: Cu-ZnO, prcticamente la conversin completa.

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9

2.2.2 Etapa de Eliminacin del CO2. El anhdrido carbnico, formado en las reacciones anteriores, tiene que eliminarse antes de pasar a la etapa de compresin. El CO2 se elimina en una torre con varios lechos mediante absorcin con carbonato potsico (K2CO3) a contracorriente, formndose KHCO3 segn

kcal6,400HHK2COOHCOKCO 32223

Este se hace pasar por dos torres a baja presin para desorber el CO2, el bicarbonato pasa a carbn liberando CO2. (Subproducto para fabricacin de bebidas refrescantes). 2.2.3 Etapa de Metanizacin. Tambin hay que eliminar el monxido de carbono residual que es peligroso para el catalizador del reactor de sntesis. Desde el punto de vista energtico, el proceso ms interesante es la metanizacin cataltica, que no slo elimina el CO, sino tambin el CO2 y el O2 residual. Adems las reacciones son fuertemente exotrmicas:

kcal9,2174H

O(g)H)(CH)(3HCO(g) 242 gg

kcal500,113H

O(g)2H)(CH)(4HCO(g) 242 gg

l115,600kcaH

O2HO)(2H 222 g

Proceso sobre lecho cataltico de Ni (300C).

22..33 SSNNTTEESSIISS DDEELL AAMMOONNIIAACCOO.. A continuacin el gas se comprime a la presin de 200 atm. Aproximadamente (compresor centrfugo con turbina de vapor) y se lleva al reactor donde tiene lugar la produccin del amonaco, sobre un lecho cataltico.

(g) NH 2 (g) H 3 (g) N 322

En un solo paso por el reactor la reaccin es muy incompleta con un rendimiento

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10

del 14-15%. Por tanto, el gas de sntesis que no ha reaccionado se recircula al reactor pasando antes por dos operaciones: a. Extraccin del amonaco mediante una condensacin. b. Eliminacin de inertes mediante una purga, la acumulacin de inertes es mala

para el proceso. El gas de purga se conduce a la unidad de recuperacin Ar para comercializarse CH4 se utiliza como fuente de energa N2 y H2 se introducen de nuevo en el bucle de sntesis

En el proceso anterior hay tres variables que optimizar para obtener un rendimiento idneo y son: presin, temperatura y actividad del catalizador. Estas influyen en la cintica y en el equilibrio de la reaccin. Figura 4. Compresin y Sntesis del Amoniaco.


El amonaco se almacena en un tanque criognico a -33C, el amonaco que se evapora (necesario para mantener la temperatura) se vuelve a introducir en el tanque. 2.3.1 Factores que Influyen en el Consumo Energtico

La utilizacin de tubos catalticos de flujo radial, con menor prdida de carga, hace que el catalizador pueda ser de grano ms fino, aumentando la velocidad espacial y por lo tanto, la capacidad de produccin. A partir de 600 ton NH3/da es rentable energticamente, producir vapor a alta presin y descargarlo a travs de una turbina que accione los compresores.

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11

Una presin elevada da ms conversin, ms capacidad y concentracin de amoniaco, pudiendo condensarse una cantidad elevada del mismo, con un simple enfriamiento de gases, sin necesidad de equipo refrigerante. Posibilitando igualmente una mayor recuperacin de calor. Pero en contra est el mayor consumo de energa y las mayores dificultades constructivas.

La presencia de inertes en la alimentacin hace disminuir la presin parcial de

los gases, traducindose en un desplazamiento del equilibrio que perjudica la formacin de amoniaco. Para contrarrestar la presencia de inertes, se aumenta la potencia del compresor, con el consiguiente aumento del consumo energtico.

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33.. DDIISSTTRRIIBBUUCCIINN DDEE LLOOSS CCOONNSSUUMMOOSS DDEE EENNEERRGGAA Los consumos especficos son funcin, de las siguientes variables: proceso de fabricacin empleado, capacidad de produccin, materia prima, y antigedad de la instalacin. En las grandes instalaciones, a partir de 600 ton/da, aparte del ahorro energtico debido a la economa de escala, se pueden utilizar grandes reactores de flujo radial por lo que disminuye la prdida de carga y hace posible la sustitucin de los compresores alternativos por centrfugos de mayor rendimiento, emplendose turbinas de vapor para accionarlos. Esto queda reflejado en la tabla 2. En la Figura 5 se ha representado el porcentaje de energa que consume cada operacin. Se puede apreciar que slo dos operaciones: reformado y compresin, representan el 96% de la energa consumida. Figura 5. Porcentaje de energa Consumida por Operacin.

NH3 REFORMADO

52%

PURIFICACIN

1%

COMPRESIN

44%

SNTESIS

3%

GAS NATURAL

VAPOR

CO2

N2 (AIRE) Tabla 2. Consumos especficos en funcin de la materia prima y de la capacidad

de produccin. Proceso de Reformado con Vapor.

CAPACIDAD PRODUCCIN ton NH3 / DA

MATERIA PRIMA

CON. ENER. TER. M. PRIMA + COMB.

TEP/ ton NH3

C. ELECTRICO kWh/ ton NH3

EP. ELCTRICA TEP / ton NH3

EP. TOTAL TEP / ton

NH3

100 Gas Natural 0.74456 683.57 0.1688 0.9133

100 Nafta 0,82425 716.648 0.1770 1.0012

300 Gas Natural 0,7289 661,52 0.1633 0.8922

300 Nafta 0,819 683.57 0.1688 0,9878

600 Gas Natural 0,8200 27,56 0.0068 0,8268

600 Nafta 0,945 33,076 0.0081 0,9531

1.000 Gas Natural 0,807 .22,050 0,0054 0.8124

1.000 Nafta 0,9345 27,56 0.0068 0.9413

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44.. MMEEDDIIDDAASS DDEE AAHHOORRRROO DDEE EENNEERRGGAA

44..11 MMEEJJOORRAASS EENN LLAA CCOOMMBBUUSSTTIINN

Los parmetros que definen las condiciones de la combustin en calderas, vienen determinados principalmente por el tipo de combustible empleado, la cantidad de aire introducido y el tipo de caldera. Si se introduce poco aire, o la combustin es incompleta, los humos de la caldera poseen una elevada opacidad, indicativo de un mal funcionamiento de la misma. Este efecto, puede verse igualmente producido por depsitos de ceniza y un mal intercambio de calor. Para mejorar estos problemas, es conveniente introducir aire en exceso dentro de la caldera, pero esto repercute negativamente tambin en el balance trmico, al calentar aire que no es utilizado en la combustin, ni para calentar el fluido trmico. Manteniendo un exceso de aire entre el 80-100% para calderas de combustible slido, del 30-40% para calderas a fuel-oil y del 15-20% para calderas a gas, las prdidas de calor sensible disminuyen al disminuir su caudal, y adems se disminuye el porcentaje de inquemados gaseosos en ellos presentes al aumentar la temperatura del hogar. El ahorro energtico que se derivara de la aplicacin de esta optimizacin es como media del 10% sobre el consumo total de combustible en calderas (en el caso de usar un combustible slido) y del 2,5-5% en el caso de calderas alimentadas con fuel-oil, gasleo o gas natural.

44..22 RREEFFOORRMMAADDOORR PPRRIIMMAARRIIOO DDEE TTIIPPOO IINNTTEERRCCAAMMBBIIOO DDEE CCAALLOORR CCOONN RREECCUUPPEERRAACCIINN DDEE

CCAALLOORR RREESSIIDDUUAALL Es una tecnologa de ahorro de energa de tipo de recuperacin de calor residual, que utiliza el calor residual de alta temperatura emitido por el reformador secundario en el proceso de reformado en las plantas de amonaco; ste se usa como fuente de calor para la reaccin endotrmica en el reformador primario. El calor residual del proceso, con una temperatura de aproximadamente 1000C en el escape del reformador secundario, se usa como calor de reaccin para el reformador primario. EL reformador primario (ver Figura 6) es un reactor de tipo de intercambio de calor. Los tubos de transferencia de calor estn llenos de un catalizador que contiene Ni, y el gas de escape del reformador secundario; esto es el fluido calentador, que fluye al lado de la cubierta. Este proceso elimina la necesidad de calentar el combustible en el reformador primario de tipo de horno de calentamiento convencional.

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14

Detalles de la mejora: 1. Se usan tubos de catalizador de tipo bayoneta y vaina, y una mezcla de

material precalentado y vapor fluye por la parte anular entre los tubos exteriores e interiores, que estn llenos del catalizador.

2. La reaccin ocurre cuando la mezcla fluye hacia abajo en el lecho catalizador.

El gas saliendo del lecho catalizador sube en el tubo interior, y luego hacia el tubo conectado con el reformador secundario.

3. Se aplica material aislador al tubo interno, reduciendo el intercambio de calor

con el gas de entrada. 4. Todos los tubos externos estn rodeados por tubos de cubierta externa. El

gas de alta temperatura del reformador secundario fluye por la parte anular entre el tubo de cubierta y el tubo externo.

Figura 6. Reformado Primario del Tipo de Intercambiador de Calor.

Fuente: Reporte de Estudio ao fiscal 2000 Survey of Energy Saving in Japan.

44..33 MMXXIIMMAA RREECCUUPPEERRAACCIINN DDEE CCAALLOORR EENN EELL HHOORRNNOO DDEE RREEFFOORRMMAADDOO El horno de reformado primario es el punto de mayor consumo energtico de la instalacin, por lo que alcanzar una elevada recuperacin de calor es de mxima importancia.

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En la casi totalidad de los hornos reformados de las plantas de amoniaco el tiro de la chimenea es de conveccin natural por lo que el lmite de recuperacin energtica, dado por la temperatura de los humos, es de 250 - 300C. A esta temperatura el calor perdido es del orden de 2.16x107 kcal por tonelada de amoniaco producido, que representa el 9,1% de la energa total utilizada en caso de ser gas natural, y el 8,3% si se utiliza nafta .como materia prima. Usando tiro forzado, y mediante calentamiento de los gases de combustin en la zona de radiacin del horno, el lmite de recuperacin de calor est en 130C que representa un ahorro de 6.955.110 kcal por tonelada de amoniaco producido. Esquemticamente el proceso de precalentamiento se representa en la Figura 7, en donde el fluido de proceso no sufre modificacin alguna con relacin al horno sin precalentamiento. Los gases de combustin son desviados hacia el precalentador donde ceden calor sensible al aire de combustin y posteriormente se envan a la chimenea mediante un ventilador de tiro inducido. Por otro lado el aire de combustin caliente se enva, mediante un ventilador, a los mecheros del horno de reformado. Figura 7. Precalentamiento del Aire de Combustin.

BY PASS

SECCIN

RADIACIN

SECCIN

CONVECCIN

QUEMADORES

COMBUSTIBLE

VAPOR

AIRE VENTILADOR DE

TIRO FORZADO

HU

MO

S C

AL

IEN

TE

S

VENTILADOR DE

TIRO INDUCIDO

PRECALENTADOR

DE AIRE

HUMOS FROS

PROCESO

RECIPIENTE

PROCESO

BOMBA

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44..44 RREECCUUPPEERRAACCIINN DDEE CCOONNDDEENNSSAADDOOSS DDEE VVAAPPOORR La energa contenida en el vapor no es aprovechable en su totalidad, pues un 25% suele estar contenido en el condensado evacuado y slo el 75% restante es lo que se aprovecha de forma til en el proceso. La medida de ahorro energtico aqu planteada, es la del aprovechamiento de la mayor parte de ese 25%; normalmente se destina a precalentar el agua de alimentacin a las calderas, para lo cual es necesario realizar una red de retorno de condensados, segn el esquema de la Figura 8. En el caso de que el condensado se encuentre contaminado con sustancias que no permitan garantizar el funcionamiento seguro de la caldera, se puede recuperar el calor del condensado, de forma indirecta, mediante un intercambiador de calor. Figura 8. Recuperacin de Condensado de Vapor.

Fuente: Plan de Ahorro y Eficiencia Energtica 2004-2006 en Andaluca/Subsector Industria Qumica.

4.4.1 Recuperacin del Calor de Purgas El calor de purgas es recuperable, pudiendo variar el porcentaje de recuperacin segn la inversin que se quiera realizar. Los procedimientos generales que pueden seguirse son:

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a. Flash Simple.

El proceso consiste en hacer entrar el agua de purgas en un depsito de expansin donde, al disminuir la presin, se produce vapor flash. Este vapor se suele introducir en el depsito de agua de alimentacin, calentndola y favoreciendo la desgasificacin de la misma. Por este proceso puede recuperarse hasta el 60% del calor de purgas. Una gran parte del resto de este calor puede an recuperarse utilizando un intercambiador para calentar tambin el agua de alimentacin a partir del efluente del depsito de expansin. b. Flash Mltiple. Consiste en someter la purga a varias operaciones consecutivas de expansin, obtenindose vapor de agua a varias presiones que pueden servir para determinados procesos en la fbrica recuperndose su calor. 4.4.2 Recuperacin de Condensados a Presin. El calor residual correspondiente a los condensados a la presin de saturacin representa del orden del 15 - 30% del calor utilizado en el proceso (calor latente). Normalmente, la recuperacin de los condensados se basa en el reenvo de los mismos a caldera a travs de una red a presin atmosfrica, con una prdida de calor asociada al 4 - 10% del calor del combustible. La recuperacin de condensados a la presin de utilizacin traera consigo un ahorro energtico del orden del 3 - 8% del calor combustible. Sin embargo, su utilizacin no est extendida por los siguientes motivos:

Excesiva complejidad del sistema. Precios bajos de los combustibles actuales. Posibilidad de contaminacin de los condensados por el producto tratado. En

ese caso puede recuperarse el calor de manera indirecta. Por tanto, la instalacin de recuperacin de condensados a presin persigue retornar los condensados, a la mayor temperatura posible, al sistema de alimentacin de agua al generador de vapor. Por cada 5 - 6C de incremento de temperatura de la alimentacin se obtiene un ahorro aproximado del 1% de consumo de combustible. El sistema se basa en un equipo bomba centrfuga + eyector (jet), capaz de bombear condensados calientes mezclados con aire y vapor. La bomba, adecuada para bombear agua caliente, es capaz de proyectar una descarga, suficiente para activar el jet, y multiplicar as la presin, para poder descargar el condensado en el

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tanque de condensados presurizado. Existe un circuito aleteado de reciclaje para crear la depresin de temperatura necesaria y para mantener las condiciones propias de succin en la bomba centrfuga. Tambin un separador de aire y ventilacin para la descarga automtica del aire y de los gases incondensables. Por ltimo, existe una vlvula de control de la presin diferencial, especialmente diseada, que asegura la acumulacin de una cantidad suficiente de condensados en el circuito aleteado, para proveer continuamente de energa al jet. La vlvula representa el factor de correccin diferencial de la presin base, almacenada para dar a la bomba la capacidad de bombeo requerida. El ahorro energtico viene dado no solo por el aumento de la temperatura del agua de alimentacin a las calderas de vapor, sino tambin por permitir un aporte de calor vivo ms constante y uniforme, debido al efecto de retirada-extraccin continua y uniforme de condensados + aire + incondensables, que el sistema permite.

44..55 RREEAACCTTOORR CCOONNVVEERRTTIIDDOORR IISSOOTTEERRMMAALL DDEE CCOO Reactor con intercambiador de calor interno capaz de recuperar el calor de la reaccin de conversin de CO en la planta de amonaco en un proceso de una etapa. El gas emitido por el reformador secundario contiene un 13% de CO. Al utilizar un reactor isotermal (reaccin de 1 etapa a baja temperatura), esta tecnologa mejora el ndice de conversin del H2 (optimizacin del consumo de materia prima de la unidad) Este CO se convierte en H2 mediante la reaccin de conversin

222 HCOOHCO . Sin embargo, debido a que esta reaccin se vuelve ms

ventajosa desde el punto de vista del equilibrio qumico a temperaturas ms bajas, pueden ser adoptada una tecnologa de una etapa a baja temperatura. El reactor de una etapa a baja temperatura (reactor convertidor isotermal de CO) es estructuralmente complejo debido a que se usa un intercambiador de calor, pero slo se requiere un catalizador de Cu, y la cantidad es adems pequea. Detalles de la mejora: En el mtodo convencional se usa un proceso de dos etapas, con una conversin a alta temperatura, 370C-430C, con un reactor aislado que normalmente se encuentra lleno con un catalizador de Fe-Cu, y una conversin a baja temperatura, 200C-230C, con un reactor aislado lleno de catalizador de Cu. Este aparato usa un reactor isotermal y realiza la reaccin de conversin en una etapa a aproximadamente 250C. Este reactor recupera el calor de la reaccin generado por la conversacin de CO al generar vapor a una presin media en un intercambiador de calor interno.

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44..66 RREECCUUPPEERRAACCIINN CCRRIIOOGGNNIICCAA DDEELL HHIIDDRRGGEENNOO DDEELL GGAASS DDEE PPUURRGGAA A la entrada del reactor el gas de sntesis est formado por nitrgeno e hidrgeno en proporcin estequiomtrica e inertes (metano 0.8 - 0,9% y argn 0,3%) que no han sido eliminados en las etapas de purificacin. Los gases de salida del reactor de sntesis, una vez recuperado el amoniaco formado y debido a que la conversin no es muy alta, se reciclan pasando nuevamente a la etapa de compresin. Puesto que esta corriente es rica en inertes, para mantener constante su proporcin en la alimentacin, se purgan en continuo los gases de salida del reactor una vez recuperado el amoniaco formado. Esta purga hace que se pierda el hidrgeno que acompaa al metano y al argn, representando del 6 al 7% del total de hidrgeno obtenido en el gas de sntesis. Esta purga suele utilizarse como combustible en los hornos de reformado debido a que cuando se disearon las plantas actuales, los costos no justificaban inversiones adicionales para un mejor aprovechamiento energtico. Hoy da, es rentable recuperar el hidrgeno del gas de purga mediante un proceso criognico de separacin. Siendo el ahorro energtico el equivalente a los gastos de produccin -materia prima y combustible- del hidrgeno recuperado. El proceso consiste esencialmente en un pretratamiento y una separacin criognica. En la seccin de pretratamiento se efecta un lavado de los gases de purga mediante absorcin directa del amoniaco presente. A continuacin se pasa a una etapa de absorcin, con slidos, de las trazas de agua y amonaco que hayan podido quedar, pues debido a las bajas temperaturas de la etapa siguiente se solidificaran atascando las conducciones. En la seccin criognica los gases pasan a travs de un conjunto de intercambiadores de calor en serie donde se enfran y condensan parcialmente los gases, separndose en dos fases, siendo el vapor rico en hidrgeno y la fase lquida en metano. El hidrgeno as obtenido es apto para entrar directamente en la etapa de compresin. La corriente rica en metano se lleva al horno de reformado donde se quema. Utilizando este procedimiento se puede recuperar el 95% del hidrgeno contenido en el gas de purga.

44..77 RREEAACCTTOORR DDEE OOXXIIDDAACCIINN DDEE CCOO Aparato de oxidacin de aire del CO restante despus de que se realizan las dos etapas de reacciones a alta y baja temperatura durante la conversin de CO en plantas de amonaco; produce CO2 mediante la oxidacin de CO con un catalizador de Pd. En el pasado, las plantas no estaban equipadas con este tipo de reactor de oxidacin. Como resultado, se requera una gran cantidad de gas de purga,

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deteriorando el consumo de combustible de la unidad. Debido a que el catalizador de Pd reduce la concentracin de CO (un 0,3-0,5% residual del volumen de CO dejado tras la reaccin de conversin de CO) mediante la oxidacin selectiva del CO a CO2. El CH4 que se forma en el proceso de metanizacin aguas abajo puede reducirse, y la pureza del gas sintetizado puede aumentarse. Como resultado, se recude el consumo de gas de purga. Detalles de la mejora: El CO que queda despus de la reaccin de conversin se transforma en CH4 en el proceso de metanizacin aguas abajo. Sin embargo, este CH4 gradualmente se acumula en la reaccin de sntesis, convirtindose en un impedimento para la misma. Este catalizador oxida el CO, convirtindolo en CO2, sacado en el proceso de eliminacin de dixido de carbono. Cuando la pureza del gas sintetizado aumenta, el consumo de gas de purga en el proceso de sntesis puede reducirse. Como resultado, la cantidad de H2 perdido asimismo decrece.

44..88 RREEAACCTTOORR DDEE SSNNTTEESSIISS DDEE AALLTTOO NNDDIICCEE DDEE CCOONNVVEERRSSIINN Este es un reactor de ahorro energtico en el interior del cual se instala un intercambiador de calor para el proceso de sntesis de una planta de amonaco, permitiendo la recuperacin efectiva del calor presente en el gas emitido por el reactor, al mismo tiempo que controla adecuadamente la temperatura de la reaccin, al intercambiar el calor entre el gas en la reaccin (reaccin exotermal) y parte del gas de enfriamiento inerte. En el mtodo convencional, se usa un proceso de apagado para eliminar el calor de la reaccin en el reactor sintetizador de amonaco. En este proceso, el gas en el reactor de alta temperatura se enfra directamente con el gas de enfriamiento inerte. Las desventajas del reactor de sntesis con apagado es que ese proceso diluye la concentracin del amonaco, que se haba incrementado con la sntesis y reduce la temperatura de salida del reactor. Se desarroll un reactor con enfriado indirecto para superar estas inconvenientes. En el reactor de refrigerado indirecto, la temperatura del gas de salida se incrementa del aproximado convencional de 300C a 450-500C, haciendo posible recuperar energa en la forma de vapor a gran presin o vapor de calentado. Detalles de la mejora: En el reactor de refrigerado indirecto, la temperatura del gas de salida se aumenta de 300 a 450-500C, y el calor de la reaccin puede ser usado efectivamente en vapor a gran presin o vapor de calentado. La Figura 9 muestra un ejemplo de un reactor de refrigerado indirecto con un alto ndice de conversin.

44..99 MMOOTTOORREESS DDEE AALLTTOO RREENNDDIIMMIIEENNTTOO Este es un campo que permite grandes ahorros, ya que en las industrias qumicas existen gran cantidad de diversos motores con tamaos muy variables. El comportamiento para motores de elevada potencia es similar al de los motores

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convencionales, esto indica que en motores grandes, la mejora es cercana al 1%, pero el coste del equipo es muy cercano al convencional, con lo que se hace rentable realizar una inversin algo mayor y adquirir uno de estos motores. El efecto del rendimiento ms eficiente alcanza su mxima intensidad en motores de menos de 15 kW los cuales se encuentran en diferentes accionamientos dentro de la industria y en los cuales se puede mejorar el rendimiento hasta en un 7%. Figura 9. Reactor de Refrigerado Indirecto con Alto ndice de Conversin.

Fuente: Reporte de Estudio ao fiscal 2000 Survey of Energy Saving in Japan.

44..1100 VVAARRIIAADDOORREESS DDEE FFRREECCUUEENNCCIIAA El objetivo de incorporar convertidores de frecuencia en motores de elevada utilizacin y potencia, por ejemplo, en ventiladores, bombas de elevada potencia, molinos, compresores, etc., es ajustar de forma continua y automtica la velocidad de giro del motor a la carga del equipo (material cargado en molinos, caudal de aire a vehicular, etc.). Introduciendo variadores de frecuencia se puede reducir la prdida de energa que tiene lugar en la vlvula/clapeta que suele haber a la salida de la bomba/ventilador; la regulacin de capacidad del equipo se hace mediante esa vlvula que estrangula el caudal de aire o agua, y en consecuencia, el exceso de electricidad consumida se pierde en friccin. En el caso de bombas y soplantes, el par motor es proporcional al cuadrado de la velocidad de giro y la potencia va con el cubo de este parmetro. Por ello, una pequea reduccin de la velocidad de giro del motor puede representar un ahorro importante. Los ahorros de electricidad que estos equipos permiten conseguir son del orden del 25-30% del consumo actual de electricidad. Incluso puede ser igual o superior al 30% para motores de elevada potencia elctrica y una gran utilizacin anual.

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55.. AASSPPEECCTTOOSS AAMMBBIIEENNTTAALLEESS GGEENNEERRAALLEESS La mejor va para la reduccin de las emisiones, vertidos y residuos en general en la industria es su prevencin en origen. La aplicacin de tcnicas de prevencin de la contaminacin mejora la eficiencia de los procesos e incrementa los beneficios a la vez que minimiza el impacto ambiental de la actividad. La minimizacin en origen puede hacerse de varias formas, ya sea reduciendo las entradas de materias primas y auxiliares, rediseando el proceso, reutilizando productos secundarios, mejorando la gestin, reutilizando recursos como el agua, incrementando la eficiencia energtica, substituyendo productos txicos y peligrosos por otros ms benignos, etc. El uso de tcnicas de prevencin de la contaminacin tiene muchas ventajas respecto a las soluciones a final de lnea, es decir, la aplicacin de las tecnologas de tratamiento final. En la siguiente lista se enumeran una serie de beneficios, directos e indirectos, de la prevencin: Beneficios directos:

Reduccin de los costos de tratamiento interno y de gestin externa de corrientes residuales.

Reduccin de los costos de produccin debido a la mejora en el rendimiento y eficiencia del proceso.

Ahorro debido a la reutilizacin de productos y recursos. Reduccin de los costos derivados del incumplimiento de lmites legales de

emisin. Reduccin de emisiones secundarias, por ejemplo en las instalaciones de

tratamiento. Penetrar en mercados exigentes en produccin ambientalmente limpia,

vetados hasta el momento. Minimizacin del impacto ambiental. Aportacin de un componente pedaggico importante que ejerce un efecto

substancial en la concienciacin de los trabajadores. Aumento de la seguridad en la planta en relacin con la proteccin

medioambiental. Beneficios indirectos:

Reducir la probabilidad de futuros costos relacionados con: Reparacin. Responsabilidades legales. Cumplimiento de regulaciones futuras. Mejorar la relacin y la imagen respecto a la comunidad (vecinos, etc.). Mejora del ambiente laboral al existir una mayor comunicacin interna y

formacin ambiental.

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Reducir costos sociales. Mejora de la salud pblica.

55..11 EESSTTRRAATTEEGGIIAASS PPAARRAA PPRROOMMOOVVEERR LLAA MMIINNIIMMIIZZAACCIINN EENN OORRIIGGEENN DDEELL IIMMPPAACCTTOO

AAMMBBIIEENNTTAALL La prevencin de la contaminacin puede llevarse a cabo en cualquier fase del desarrollo de un proceso. En general, los cambios que se realicen en la fase de investigacin y desarrollo tendrn un impacto mayor. Sin embargo, los cambios en las fases de diseo del proceso y en las prcticas de operacin tambin pueden dar resultados significativos. Debido a la importante inversin en tecnologa y a la larga vida til de los equipos de una planta qumica, la prevencin de la contaminacin no es de fcil aplicacin en las primeras etapas de un proceso, a no ser que se trate del diseo de un proceso nuevo. Adems, los productores de determinadas especialidades qumicas estn sujetos a las especificaciones de los clientes o de organismos reguladores, lo que limita la flexibilidad en cambios. A pesar de estas limitaciones existen numerosas oportunidades de prevencin de la contaminacin que pueden llevarse a cabo mediante modificaciones en los procesos e instalaciones existentes. Para desarrollar las oportunidades de minimizacin de los impactos ambientales generados por una actividad industrial, y en concreto en el sector qumico, se precisa establecer una serie de estrategias encaminadas a alcanzar un modelo de produccin ms limpia. 5.1.1 Optimizacin de las Materias Primas Empleadas El uso de substancias peligrosas para el medio ambiente en el proceso, implica costes relacionados con el la seguridad e higiene laboral y con la gestin de los residuos. Por tanto, una de las estrategias que debe considerarse es la de elegir los materiales ms apropiados desde el punto de vista para apoyar esta estrategia:

Usar materias primas ms limpias, que eviten las emisiones ya sea durante el almacenamiento, la manipulacin, el proceso o su eliminacin como residuo.

Promover el uso de materiales que provengan de fuentes renovables. Promover el uso de materias primas que se hayan elaborado con criterios

ambientales limpios (por ejemplo que la energa empleada sea limpia). Usar materiales reciclados, subproductos, productos fuera de especificacin,

etc. del propio proceso o de otros. Usar materiales reciclables en nuestro proceso, por ejemplo el embalaje final. Reducir el uso de materiales.

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5.1.2 Optimizacin de las Tcnicas de Produccin Este factor estratgico consiste en establecer prcticas de produccin limpia haciendo que el proceso sea lo ms respetuoso posible con el entorno. Entre otros, los criterios que deben regir la implantacin de esta estrategia son:

Disear los procesos evitando el uso de substancias peligrosas y minimizando el uso de materias auxiliares.

Procurar que los procesos sean lo ms eficientes posible, para evitar la formacin de subproductos indeseados.

Evitar fugas y prdidas durante el proceso. Disear los procesos teniendo en cuenta la mnima generacin de residuos. Disear el proceso en los mnimos pasos posibles. Reducir el consumo de energa o usar energas ms limpias, de fuentes

renovables. Buscar oportunidades de reciclaje de residuos in-situ.

5.1.3 Optimizacin de los Sistemas de Distribucin La aplicacin de esta estrategia asegura que los productos se transportan de la forma ms eficiente posible. Algunos de los criterios relacionados con esta estrategia son:

Usar materiales de embalaje retornables o reutilizables cuando sea posible por el tipo de producto.

Optimizar el modo de almacenaje, el transporte y la logstica en la distribucin.

55..22 PPRROODDUUCCCCIINN DDEE AAMMOONNIIAACCOO PPOORR BBIIOOTTEECCNNOOLLOOGGAA El amonaco, es la materia prima para la fabricacin de muchos productos qumi-cos, y es en s mismo un producto final altamente demandado. El qumico alemn Fritz Haber ide un proceso mediante el cual se hace reaccionar nitrgeno con hidrgeno en fase gaseosa, en presencia de catalizadores, a elevadas presiones y temperaturas (y por tanto, gran consumo de energa), que revolucion en su da la industria qumica. Existen unas bacterias, las bacterias fijadoras de nitrgeno, que resuelven este mismo problema a la presin atmosfrica y a la temperatura ambiente: las bacterias contienen enzimas, que son catalizadores extraordinariamente eficientes. Si se consiguiera utilizar estas enzimas de la fijacin de nitrgeno en un sentido biotecnolgico, podramos tener un considerable ahorro energtico. Esta tecnologa est an en fase de desarrollo, por lo que an no es de directa aplicacin a las industrias del sector, pero el potencial de ahorro energtico rondara las 31.000 tep (toneladas equivalentes de petrleo). En este ahorro se

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tiene en cuenta la energa que no habra que consumir para la activacin de los reactivos, ms el gas natural que dejara de consumirse en la elaboracin del amonaco, por ser el propio gas natural un reactivo en su fabricacin. Es por este motivo que el potencial de ahorro es tan elevado. Si nicamente se contabilizara el ahorro debido a un menor consumo energtico, y no al ahorro por menor consumo de gas natural, entonces el ahorro potencial disminuira hasta las 1.400 tep. El ahorro de energa elctrica es pequeo en comparacin con el ahorro en combustibles.

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RREEFFEERREENNCCIIAASS BBIIBBLLIIOOGGRRFFIICCAASS

1. Tcnicas de Conservacin Energtica en la Industria/Ahorro en Proceso. Tomo II. Editorial Centro de estudios de la energa. ISBN 84-7474-168-8

2. Plan de Ahorro y Eficiencia Energtica 2004-2006 en Andaluca/Subsector

Industria Qumica. Sociedad para el Desarrollo Energtico de Andaluca, S.A. Espaa. Disponible en Internet: http://www.sodean.es/.

3. Reporte de Estudio ao fiscal 2000 Survey of Energy Saving in Japan

(Encuesta sobre ahorro energtico en Japn), Organizacin de Desarrollo de Nueva Energa y Tecnologa Industrial (NEDO), marzo de 2001.

4. Proceso de Produccin de Amoniaco. Mtodo de Reformado de Vapor.

Disponible en Internet: http://www.textos cienticicos.com. 5. Amoniaco. Disponible en Internet: http://www.textos cienticicos.com. 6. Alternativas de Prevencin de la Contaminacin en el Sector de la Qumica en

Discontinuo. Centro de Actividad Regional para la Produccin Limpia (CAR/PL). Plan de Accin para el Mediterrneo. Espaa 2006.

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