Mejora del consumo energético y la eficiencia en las plantas concentradoras de ácidos de la empresa EXSA S.A.

Abstract

RESUMEN El presente trabajo tiene como finalidad mejorar el consumo de energía eléctrica y la eficiencia en los procesos, ubicados en las plantas concentradoras de ácidos en la Empresa química de explosivos, Exsa S.A. En el trabajo de estudio se analiza el comportamiento de los principales indicadores energéticos y su relación con la demanda actual de producción de la empresa. El cual comprende de una fase inicial que identifica de manera global la estructura energética de la empresa, a nivel de gestión y administración de la energía, detectando el mayor consumo de energía eléctrica en el área de producción de Nitroglicerina, la cual comprende de dos plantas concentradoras de ácidos, y de éstos que son de mayor relevancia está abocado, éste trabajo. En el trabajo de mejora de procesos, utilizamos herramientas de la calidad a través del ciclo de mejora continua de Deming, donde se seleccionó el problema que era el de mayor consumo de energía eléctrica, ubicado en las torres de absorción de gases, pertenecientes a las plantas concentradoras de ácidos. Se sub dividió los problemas, analizando la causa raíz de cada uno de ellos, detectando el sobredimensionamiento de la torre de absorción de gases, la deficiencia de su proceso por no llevar un control de parámetros estandarizados y flexibles, según carga; así como, también el uso de un motor estándar de baja eficiencia, generando pérdidas por energía consumida; luego de analizar y evaluar la situación energética de cada uno de estos problemas, se plantearon soluciones de oportunidad de mejora, elaborados a partir de los resultados, que conducen a la reducción de los costos energéticos. Dentro de los resultados obtenidos tenemos un ahorro de 93 915,6 KW anuales por la aplicación de un variador de frecuencia, que controle el poder de la torre de absorción de gases, la reducción de costos de energía por cambios de parámetros se dio llevando un control de carga variable, facilitado por la instalación de un variador de frecuencia, aplicando la relación existente con las reglas de eficiencia energética y la dependencia de éstas con la presión y temperatura del compresor como equipo rotatorio, se obtuvo un control del consumo en base a la producción requerida, generando un ahorro de 61 200 KW anuales; y el ahorro por la instalación de un motor Premium de alta eficiencia, fue por la reducción de pérdidas por energía consumida que equivale a un 8,8% de ahorro representado en 99 856,8 KW anuales. Adicionalmente a esto se aplicaron garantías para mantener el proceso, obteniendo beneficios de ahorro por mantenimiento, disponibilidad y confiabilidad de equipos, aún no cuantificados. También se realizó un análisis del ahorro, en cada problema específico y de cómo repercute éstos en los costos de producción en la Planta de ácidos y a nivel global, en Planta de nitroglicerina. Si bien es cierto el proyecto es especifico, la metodología utilizada para encontrar la solución al problema, es replicable ya que involucra una serie de criterios, utilizable para un proyecto que busca generar ahorro de consumo de energía.

ABSTRACT The present work aims to improve power consumption and efficiency in processes, located in the concentrator plants of acids in the chemical explosives, Exsa S.A. company. The Studio work analyzes the behavior of the main energy indicators and their relationship with the current demand for the company's production. Which includes an initial phase that identifies in a comprehensive manner the energy of the company, management structure and energy management, detecting increased consumption of electrical energy in the area of production of nitroglycerin, which comprises of two concentrator plants of acids, and these which are of greater relevance is doomed, this work. Quality tools we use in the process improvement work, through the continuous improvement cycle of Deming, was selected where the problem which was the greater consumption of electrical energy, located in the towers of gas absorption, belonging to the concentrator plants of acids. Is sub divided the problems, analyzing the cause root of each one of them, detecting the oversizing of the Tower of gas absorption, deficiency of its process for failing a standardized and flexible parameters depending on load control; as well as, also the use of a standard engine of low efficiency, creating losses of energy consumed; After analyzing and evaluating the energy of each of these problems situation, raised solutions of opportunity for improvement, elaborated from the results, which lead to the reduction of energy costs. Within the results obtained have 93 915,6 annual KW savings by application of a frequency inverter, that controls the power of the Tower of gas absorption, reducing costs of energy by changes of parameters was carrying a variable load control, facilitated by the installation of a frequency inverter, applying the existing relationship with the energy efficiency rules and with pressure and temperature dependence of the compressor as Rotary equipment, obtained control of consumption based on the required production, generating savings of 61 200 annual KW; and saving by the installation of a Premium high-efficiency engine, was by reducing losses by energy consumed is equivalent to 8.8% represented in 99 856,8 annual KW savings. In addition to this guarantees were applied to keep the process, obtaining benefits of savings for maintenance, availability and reliability of equipment, not yet quantified; also analysis a saving, on each specific problem and how it affects these costs of production plant acids and globally, on ground of nitroglycerin. If is true the project is specific, the methodology used to find a solution to the problem, is replicable since it involves a series of criteria, can be used for a project that seeks to generate savings of energy consumption.