Industria de las Refinerías de Petróleo en Ecoinnovación en procesos industriales

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Wikilibro: Ecoinnovación en procesos industriales > Capítulo 9: Ejemplos de Innovación Medioambiental en Procesos Industriales

Sección 5

Industria de las Refinerías de Petróleo
La industria de la refinería de petróleo y de gas natural es muy importante y posee un gran valor estratégico. Sólo las refinerías de petróleo satisfacen el 42% de la demanda de energía de la UE y proporcionan el 95% de los combustibles necesarios para el transporte. Estas instalaciones están muy repartidas por toda la geografía europea y generalmente se encuentran en puntos cercanos a la costa.

Procesos de refino

De forma general, las instalaciones de refino son grandes y están completamente integradas. Las refinerías son centros industriales que manipulan enormes cantidades de materias primas y productos, y además tienen un consumo intensivo de energía y agua. En los procesos de almacenamiento y refino, las refinerías generan emisiones a la atmósfera, el agua y el suelo, hasta el punto de que la gestión ambiental se ha convertido en un factor importante de su actividad. Los principales contaminantes generados por ambos sectores son los óxidos de carbono, nitrógeno y azufre; partículas (procedentes sobre todo de los procesos de combustión), y compuestos orgánicos volátiles (COV). En una refinería se consumen grandes cantidades de agua, ya sea con fines de proceso o de refrigeración, que se contamina con productos derivados del petróleo.

Los principales contaminantes del agua son los hidrocarburos, sulfuros, amoníaco y algunos metales. Teniendo en cuenta la enorme cantidad de materia prima que procesan, las refinerías no generan cantidades significativas de residuos, que principalmente consisten en lodos, desechos no específicos (basuras, residuos de derribo, etc.), y productos químicos agotados (por ejemplo ácidos, aminas, catalizadores).

El principal foco de contaminación de las refinerías de petróleo y, en menor medida, de las plantas de gas natural son las emisiones a la atmósfera (por el número de puntos de emisión y las toneladas emitidas). Por cada millón de toneladas de crudo procesadas una refinería emite 20.000-82.000 Tn de dióxido de carbono, 60-700 Tn de óxidos de nitrógeno, 10-3.000 Tn de partículas, 30-6.000 Tm de óxidos de azufre, y 50-6.000 Tn de compuestos orgánicos volátiles. Por cada millón de toneladas de crudo refinadas, se generan 0,1-5 millones de toneladas de agua residual y 10-2.000 toneladas de residuos sólidos. Estas enormes diferencias en las emisiones se pueden explicar parcialmente por las diferencias en cuanto a integración y tipos de refinerías (simples o complejas), así como las distintas legislaciones existentes en materia ambiental.

En vista de los progresos existentes en la reducción de las emisiones de azufre a la atmósfera, las refinerías están empezando a preocuparse más de los COV (incluidos los malos olores), las partículas (tamaño y composición), y el NOx.

Las técnicas de tratamiento del agua residual de las refinerías ya son técnicas maduras, por lo que ahora se hace más hincapié en la prevención y la reducción. La reducción del consumo de agua y/o de la concentración de contaminantes en el agua puede contribuir a la reducción de la emisión final de contaminantes.

La técnicas que se utilizan en el desarrollo de la actividad/proceso de producción y prevención de gases y aguas residuales y residuos sólidos son la alquilación, la producción de aceite de base, la producción de alquitrán, la desintegración catalítica, el reformado catalítico, los procesos de coquización, el enfriamiento, la desalinización, los sistemas de energía, la eterificación, los procesos de separación de gas, los procesos consumidores de hidrógeno, la producción de hidrógeno, la gestión integrada de la refinería, la isomerización, las plantas de gas natural, la polimerización, las unidades de destilación primaria, el tratamiento de productos, el almacenamiento y manipulación de materiales de refinería, la desviscosificación, el tratamiento del gas y agua residual, y la gestión de residuos.

Todas ellas tratan de incidir en los aspectos ambientales clave que son:

  • aumentar el rendimiento energético
Consiste en aumentar la eficiencia energética, lo que comportaría sobre todo el beneficio de reducir las emisiones de todos los contaminantes atmosféricos. Para ello se debe actuar en dos frentes, aumentar la eficiencia energética de los diversos procesos/actividades, y mejorar la integración energética en toda la refinería.
  • reducir las emisiones de óxidos de nitrógeno
Las emisiones de NOx de las refinerías también se debe analizarse bajo dos perspectivas diferentes, una que entiende la refinería como un todo, y otra basada en los procesos/actividades específicos, particularmente el sistema energético (hornos, calderas, turbinas de gas) y los regeneradores del desintegrador catalítico, el principal foco de emisiones.
  • reducir las emisiones de óxidos de azufre
Normalmente estas emisiones se generan en el sistema energético (a partir de los combustibles que contienen compuestos de azufre), en los regeneradores del desintegrador catalítico, en la producción de alquitrán, en los procesos de coquización, en el tratamiento de aminas, en las unidades de recuperación de azufre, y en las antorchas. Una dificultad añadida en este caso es que los productos fabricados en la refinería contienen azufre, por lo que es necesario realizar un balance del azufre dentro del sistema de gestión ambiental.
  • reducir las emisiones de compuestos orgánicos volátiles
Las emisiones de COV de las refinerías se consideran un problema global ya que se trata de emisiones fugitivas con un punto de origen no identificado. No obstante, se debe cuantificar las emisiones COV.
  • reducir la contaminación del agua
Gestión global del agua y del agua residual en las refinerías relacionadas con la posibilidad de reciclar y reutilizar el agua residual de los procesos.

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