INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ENSENADA
AHORRO DE ENERÍA
INGENIERIA ELECTROMECÁNICA
ING. ROBERTO AGUIAR HIGUERA
ELABORADO POR:
MENDOZA ZETINA ORLANDO
NO. DE CONTROL
Introducción El Nitrógeno (N2) constituye el 78,03% del aire. El nitrógeno se utiliza en las industrias quíica y !etrolera !ara inertización de tanques
ENSENADA, B.C.
OCTUBRE 2015
de alacenaiento y otras a!licaciones. "a#i$n es a!liaente utilizado !or la industria electrónica y etales. El nitrógeno líquido, !roducido !or el !roceso de se!aración de aire criog$nico, encuentra un a!lio uso coo un rerigerante en a!licaciones tales coo la olienda criog$nica de !l&sticos y de congelación de alientos. 'as !lantas de nitrógeno se encargan de se!arar el nitrógeno del aire !or edio de la co!resión de este y de un conunto as de accesorios que !eriten o#tener un nitrógeno casi a su 00%. El !roceso de una !lanta de nitrógeno se uestra a continuación*
Desarrollo
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En la antig+edad la se!aración de las ol$culas del aire utiliza#a uca energía de#ido a que se calenta#a y enria#a re!etidaente el aire !ara !oder lograr se!arar su ol$culas, esto genera#a un gasto enore de#ido a la necesidad de tener la aquinaria coo co!resores y sisteas de enriaiento sie!re acti-os, oy en día coo $todo de aorro de energía, se an desarrollado nue-os sisteas !ara la se!aración del aire !eritiendo disinuir los gastos energ$ticos y o#teniendo un nitrógeno uco as !uro que en otros tie!os, el nitrógeno llega a tener un ./% de !ureza. Estos sisteas son conocidos coo 1 (!ressure sing adsor!tion), a grandes rasgos estos sisteas o !rocesos tra#aan ezclando -arios gases unto con un adsor#ente lo cuales al estar a te!eratura a#iente auentan su !resión y su te!eratura aorrando así tener que calentar el gas ediante la quea de alg4n co#usti#le y utilizando enos un co!resor de aire. 5nas de las !rinci!ales -entaas que !ro!orciona este sistea son* • •
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6enera #aos costos de o!eración. l sustituirlo !or los sisteas as antiguos estos te aorran un /0% de los ecedentes que se tenían. #aa el costo del nitrógeno !ara la -enta.
9oo se a#ía encionado anteriorente el uso de este sistea tiene un enor i!acto a#iental co!arado con los otros sisteas ya que necesita uca enos energía !ara generar el nitrógeno y genera ucos enos gases de in-ernadero, aci$ndola una uy #uena o!ción !ara este ti!o de !rocesos.
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:tros sisteas que se utilizan !ara la se!aración de gases son los de e#rana, estos sisteas se #asan en acer girar el aire a gran -elocidad, así !eritiendo la se!aración de los distintos gases y los alacenan seg4n su !resión. 'os cartucos !or así llaarlos son de ora cilíndrica en los cuales se agrega un gas el cual ace que al girar el cartuco se!are los gases, coo se uestra a continuación.
'as -entaas que tiene el sistea con los sisteas as antiguos son los siguientes* • •
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6enera #aos costos de o!eración. l sustituirlo !or los sisteas as antiguos estos te aorran un /0% de los ecedentes que se tenían. #aa el costo del nitrógeno !ara la -enta.
;ue son los isos que tiene el sistea de 1 !ero este sisteas tiene des-entaas co!arado con el 1 coo lo son las siguientes* • •
"ienen una ca!acidad liitada. El !orcentae de este sistea es del /% co!arado con el 1 que es del ./%
'as !rinci!ales a!licaciones de las !lantas de nitrógeno o del nitrógeno en si son* • • • • •
re-ención de incendios. etróleo y gas. En-asado de alientos y #e#idas.
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9orte '&ser. arac$utica.
Planta de nitrógeno en México En unio de 7, ediante un !roceso de licitación internacional, ee E!loración y roducción (E) asignó un contrato !ara el suinistro de nitrógeno (N2) durante los !róios / a?os a la 9o!a?ía de Nitrógeno 9antarell, consorcio integrado !or la e!resas @:9ABoldings, de luor Ganiel, $icoAestadounidense. El desarrollo de este !royecto es undaental !ara antener la ca!acidad de !roducción de !etróleo crudo, y !ara el consorcio re!resentó, entre otras cosas, -encer grandes retos, coo o#tener el Hnanciaiento !ri-ado de ayor agnitud internacional !ara un !royecto de inraestructuraC suinistrar ser-icios de ingeniería, !rocuración y construcción !ara los co!resores &s grandes a#ricados en la istoriaC trans!ortar e instalar el ayor equi!o de se!aración de aire del undo asta la eca en que uera escrito este re!ortae, y desarrollar un !royecto de esa agnitud en un &rea con restricciones a#ientales !ara e-itar aectaciones !eranentes. El !royecto consistía en el dise?o , Hnanciaiento , construcción y o!eración de instalaciones con la Hnalidad de !ro!orcionar a la !lanta de nitrógeno cantarell una ca!acidad adicional de !roducción de 300 illones de !ies c4#icos est&ndar !or día (19>G) !ara suinistrar a E !or un !eriodo de / a?os . 'a !lanta de nitrógeno de cantarell actualente tiene una ca!acidad de !roducción de 200 19>G y se encuentra localizada en el golo de 9a!ece . 1o#re el i!acto a#iental de la o#ra, el re!ortae su#raya que uy !ro#a#leente en cualquier otro !royecto de construcción sólo se u#iera necesitado li!iar el terrenoC sin e#argo, ue desarrollado de anera dierente ya que el consorcio ganador tu-o que cu!lir con 2= requeriientos eigidos !or ee y !or la 1ecretaría del edio #iente, Iecursos Naturales y esca (1earna!). Ge todos $stos destacó el eHcaz control del ruido, el cual no !odía ser ayor que J= deci#eles, y que uera aortiguado con #locKs de un !ie de grosor en las !aredes de la sala de co!resión de aire. 'a !lanta cuenta con *
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5na unidad de se!aración de aire (15) con su corres!ondiente sistea de co!resión de aire y nitrógeno !ara o#tener 300 19>G de nitrógeno de alta !ureza . 5na unidad de generación de energía el$ctrica ( 6"6 ) de // D con una unidad asociada de generación de -a!or !or recu!eración de calor #ao el conce!to de ciclo co#inado. 5na torre de enriaiento !ara agua de ar con J celdas .
Conclusión: ara concluir con esta in-estigación se !ude inerir lo necesario que es el uso del nitrógeno en la industria, así coo los distintos sisteas !ara la se!aración del nitrógeno eisten y coo oy en día se an eorado !ara iniizar el i!acto a#iental que estos genera#an dando !aso ta#i$n al aorro de energía. :tro !unto i!ortante es coo con las eoras y aorros que se an logrado ta#i$n o!tiizaron el !roceso, o#teniendo el nitrógeno cada -ez as !uro.
Bibliografía •
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