Ventajas de la GTecnología GICC - Universidad de Castilla

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Universidad de Castilla‐La Mancha, 11 y 12 de Abril de 2013
Jornada científico‐técnica
Cátedra ELCOGAS
“LA GASIFICACIÓN COMO TECNOLOGÍA PARA LA PRODUCCIÓN EFICIENTE DE ENERGIA Y DE COMBUSTIBLES DE FUTURO”
La gasificación a gran escala: un uso más eficiente de los combustibles fósiles
Francisco García Peña – Director de Ingeniería e I+D+i, ELCOGAS (fgarcia@elcogas.es, www.elcogas.es)
ÍNDICE
Cátedra ELCOGAS
1. INTRODUCCIÓN: ELCOGAS
2. SITUACIÓN MUNDIAL ACTUAL DE LA GASIFICACIÓN
3. LA GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES
™
™
El proceso de gasificación
Tipos de gasificadores
4. PLANTA GICC DE PUERTOLLANO
™
™
™
™
Descripción del proceso
Composición del combustible y del gas de síntesis
Hitos
Datos de operación
5. VENTAJAS Y ÁREAS DE MEJORA DE LA TECNOLOGÍA GICC
6. PLAN DE INVERSIONES EN I+D+i
ÍNDICE
Cátedra ELCOGAS
1. INTRODUCCIÓN: ELCOGAS
2. SITUACIÓN MUNDIAL ACTUAL DE LA GASIFICACIÓN
3. LA GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES
™
™
El proceso de gasificación
Tipos de gasificadores
4. PLANTA GICC DE PUERTOLLANO
™
™
™
™
Descripción del proceso
Composición del combustible y del gas de síntesis
Hitos
Datos de operación
5. VENTAJAS Y ÁREAS DE MEJORA DE LA TECNOLOGÍA GICC
6. PLAN DE INVERSIONES EN I+D+i
1. INTRODUCCIÓN: ELCOGAS
Cátedra ELCOGAS
Compañía española
constituida en abril de 1992
para llevar a cabo el
proyecto, la construcción,
la puesta en marcha y
operación de una central
GICC de 335 MWISO
localizada en Puertollano
(España)
Hidrocantábrico
Explotación de
Centrales SAU
4,32%
Siemens Project
Ventures GmbH
2,53%
Enel, SpA
4,32%
Krupp Koppers
GmbH
0,04%
Hidroeléctrica del
Cantábrico, S.A.
4,32%
Endesa
Generación, S.A.
40,99%
Iberdrola
Generación, S.A.
12,00%
Electricité de
France
International, S.A.
31,48%
Refinería Repsol
Planta GICC
Puertollano
ENCASUR
(mina de carbón)
ÍNDICE
Cátedra ELCOGAS
1. INTRODUCCIÓN: ELCOGAS
2. SITUACIÓN MUNDIAL ACTUAL DE LA GASIFICACIÓN
3. LA GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES
™
™
El proceso de gasificación
Tipos de gasificadores
4. PLANTA GICC DE PUERTOLLANO
™
™
™
™
Descripción del proceso
Composición del combustible y del gas de síntesis
Hitos
Datos de operación
5. VENTAJAS Y ÁREAS DE MEJORA DE LA TECNOLOGÍA GICC
6. PLAN DE INVERSIONES EN I+D+i
2. SITUACIÓN MUNDIAL ACTUAL DE LA GASIFICACIÓN
Cátedra ELCOGAS
™
Capacidad acumulativa mundial de gasificación
™
(Fuente: Higman Consulting, 2012)
Gasificación por regiones en el
mundo
2. SITUACIÓN MUNDIAL ACTUAL DE LA GASIFICACIÓN
Cátedra ELCOGAS
Mercados emergentes: China
(Fuente: EPRI, 2012)
2. SITUACIÓN MUNDIAL ACTUAL DE LA GASIFICACIÓN
Plantas GICC basadas en carbón
Cátedra ELCOGAS
Wabash River
SG Solutions
(USA)
Kemper GICC
Mississippi Power (USA)
Edwardsport
GICC
Duke Energy
(USA)
Buggenum GICC
Nuon (Holanda)
Puertollano GICC
ELCOGAS (ES)
Polk GICC
TEPCO (USA)
Tianjin GICC
GreenGen
(China)
Nakoso GICC CCP
(Japón)
Taean GICC
KOWEPCO (Corea S.)
Dongguan GICC
TianMing Electric (China)
En operación
En construcción
ÍNDICE
Cátedra ELCOGAS
1. INTRODUCCIÓN: ELCOGAS
2. SITUACIÓN MUNDIAL ACTUAL DE LA GASIFICACIÓN
3. LA GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES
™
™
El proceso de gasificación
Tipos de gasificadores
4. PLANTA GICC DE PUERTOLLANO
™
™
™
™
Descripción del proceso
Composición del combustible y del gas de síntesis
Hitos
Datos de operación
5. VENTAJAS Y ÁREAS DE MEJORA DE LA TECNOLOGÍA GICC
6. PLAN DE INVERSIONES EN I+D+i
3. LA GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES
El proceso de gasificación
Cátedra ELCOGAS
Proceso de oxidación parcial de un combustible para obtención del gas de síntesis:
Compuesto carbonoso + Agente gasificante Æ CO + H2 + impurezas
1. Reacciones de pirólisis.
• Secado combustible
• Calentamiento y desprendimiento de volátiles (CO, H2, CO2, H2O) lo que provoca un aumento de la porosidad
• Aproximadamente a 400ºC se piroliza (craqueo térmico), formando residuo rico en C fijo (char) y compuestos
gaseosos
Composición final del gas de carbón o gas sintético (syngas):
2. Reacciones de combustión. Tras la pirólisis, T muy alta y concentración O2 muy elevada. Exotérmicas.
HCO,
O22,→CO
H2O2,
2 + 1/2H
CO + 1/2 O2 → CO2
→
6 CO2 + 3N
H2O
CH4, compuestos de CS6H(COS,
(NH3, HCN) y sólidos
6 + 15/2 O2H
2S), de
C + 1/2(cenizas)
O2 → CO
arrastrados
CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O
C + O2 → CO2
3. Reacciones de gasificación.
Se inician T del residuo carbonoso ∼ 700 ºC.
C + CO2 → 2 CO
CH4 + H2O → CO + 3 H2
C + H2O → CO + H2
CO + H2O→ CO2 + H2
C + 2 H2 → CH4
3. LA GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES
Cátedra ELCOGAS
Base: Carbón Illinois excluyendo N2
El proceso de gasificación
(Fuente: Higman Consulting, 2012)
3. LA GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES
El proceso de gasificación
Cátedra ELCOGAS
™ Efecto de la presión en la composición del syngas
•
•
™ Efecto de la temperatura en la
composición del syngas
•
•
P = 30 bar
Carbón: 2% humedad, libre de S y N2
(Fuente: Higman Consulting, 2012)
T = 1000 ºC
Carbón: 2% humedad, libre de S y N2
3. LA GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES
El proceso de gasificación
Cátedra ELCOGAS
™ Obtención del gas de síntesis por gasificación. Procesos.
Alimentación
¾ Seca
¾ Húmeda
Gasificación
Enfriamiento
¾ Lecho Fijo
¾ Lecho Fluido
¾ Lecho Arrastrado
¾ Intercambiadores
¾ Directo con agua
¾ Químico
Desulfuración
Gas de síntesis
limpio
¾ Hidrólisis del COS
¾ Absorción química
¾Absorción física
¾Adsorción
Separación partículas
¾Filtración seca
¾ Filtración húmeda
Lavado
¾ Un paso
¾ Dos pasos
3. LA GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES
Tipos de gasificadores
Cátedra ELCOGAS
Lecho fijo
400-1100 ºC
10-100 bar
Lecho fluido
800-1050 ºC
10-25 bar
(Fuente: EPRI, 2012)
Lecho arrastrado
1200-1600 ºC
25-40 bar
3. LA GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES
Tipos de gasificadores
Cátedra ELCOGAS
™ Principales ventajas e inconvenientes de los distintos tipos de
gasificadores
Lecho Fijo
y Lecho Fluido
Ventajas
Inconvenientes
• Alimentación a mayor tamaño y
heterogénea
•Más fácil alimentación a presión
atmosférica
• Mayor contenido de impurezas
en el gas
• Menor eficiencia
• Escoria no vitrificada
Lecho Arrastrado
• Alta eficiencia
• Alta temperatura (escorias
fundidas y vitrificadas)
• Mayor tratamiento del
combustible (transporte)
• Equipos más complejos
(Fuente: EPRI, 2012)
3. LA GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES
Tipos de gasificadores
Cátedra ELCOGAS
™Tecnologías comerciales actuales ofrecidas para gasificación y GICC:
¾ GE Energy
¾ Mitsubishi Heavy Industries
¾ Siemens
¾ Phillips 66
¾ Shell
¾ KBR/Southern Co.
¾ ECUST OMB
¾ TPRI
¾ Uhde
¾ Air/Liquide Lurgi FBDB
¾ Envirotherm BGL (British Gas/Lurgi)
¾ Otras: PWR, U-Gas, MCSG, AFB, SEDIN, EAGLE
(Fuente: EPRI, 2012)
3. LA GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES
Cátedra ELCOGAS
Tipos de gasificadores
™ Selección de la mejor tecnología de gasificación dependiente de:
¾ Objetivos de la planta
¾ Productos deseados
¾ Combustible primario (contenido en C, poder calorífico, cantidades disponibles)
¾ Tamaño del gasificador necesario para un producto económicamente competitivo
™ Objetivos y productos:
¾ H2
¾ Metanol, Dimetileter, Metanol a olefinas (MTO), Metanol a Gasolina (MTG) y
Metanol a Etilenglicol (MEG)
¾ NH3, fertilizantes
¾ Líquidos Fischer Tropsch (F-T)
¾ Energía sin captura de CO2
¾ Energía con captura de CO2
¾ Energía y co-producción de H2, F-T, fertilizantes, etc.
(Fuente: EPRI, 2012)
3. LA GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES
Tipos de gasificadores
Cátedra ELCOGAS
™ Lecho Fluido
™ Lecho Fijo (“Moving bed”)
Lurgi
Winkler
KBR Transport
(TRIG)
BGL
U-Gas
(Fuente: US DOE, 2013)
3. LA GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES
Tipos de gasificadores
Cátedra ELCOGAS
™ Lecho Arrastrado: Alimentación húmeda (slurrry)
GE con enfriador
radiante
GE con enfriador
quench
ECUST
ConocoPhillips
E-Gas
(Fuente: US DOE, 2013)
3. LA GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES
Tipos de gasificadores
Cátedra ELCOGAS
™ Lecho Arrastrado: Alimentación seca
Shell
Siemens
MHI
TPRI
(Fuentes: Higman Consulting 2012 / US DOE, 2013)
3. LA GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES
Tipos de gasificadores
Cátedra ELCOGAS
™ Gasificadores PRENFLO
PRENFLO Puertollano
(Fuente: ELCOGAS)
PRENFLO PDQ
(Fuente:ThyssenKrupp Uhde)
3. LA GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES
Cátedra ELCOGAS
Tipos de gasificadores
™ Concepto de cámaras de reacción
(Fuente: Higman Co 2012)
3. LA GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES
Tipos de gasificadores
Cátedra ELCOGAS
™ Composición del syngas según tecnología de gasificación (% molar base seca limpia)
Lecho arrastrado
Tecnología
Lecho Fijo
Lecho
Fluido
1 etapa
2 etapas
Seca
Húmeda
Seca
Húmeda
H2
25 - 40
36
28
37
32
30 - 33
CO
17 - 59
42
64
47
29
49 - 54
CH4
7 - 10
3
< 0,1
< 0,1
15
1-6
CO2
3 - 32
17
2
14
22
10 - 12
N2+ Ar
2-3
2
6
2
2
2-3
(Fuente: EPRI, 2012)
ÍNDICE
Cátedra ELCOGAS
1. INTRODUCCIÓN: ELCOGAS
2. SITUACIÓN MUNDIAL ACTUAL DE LA GASIFICACIÓN
3. LA GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES
™
™
El proceso de gasificación
Tipos de gasificadores
4. PLANTA GICC DE PUERTOLLANO
™
™
™
™
Descripción del proceso
Composición del combustible y del gas de síntesis
Hitos
Datos de operación
5. VENTAJAS Y ÁREAS DE MEJORA DE LA TECNOLOGÍA GICC
6. PLAN DE INVERSIONES EN I+D+i
4. PLANTA GICC DE PUERTOLLANO
Descripción del proceso
Cátedra ELCOGAS
GASES
A CHIMENEA
VAPOR
AP
CALDERA
RECUPERACIÓN
CALOR
TURBINA DE VAPOR
135 MWISO
VAPOR
VAPOR
MP
CONDENSADOR
TORRE DE
REFRIGERACIÓN
CARBÓN
COQUE
PETRÓLEO
CALIZA
GASES DE COMBUSTIÓN CALIENTES
CALDERA AP
CALDERA MP
PREPARACIÓN
CARBÓN
GASIFICADOR
GAS
FILTRACIÓN
CRUDO
GAS DE ENFRIAMIENTO
N2
O2
LAVADO
CON
AGUA
GAS
DE COLA
ESCORIA
PLANTA DE FRACCIONAMIENTO
DE AIRE (ASU)
CENIZA
GAS
LIMPIO
SEPARAC.
AZUFRE
AGUA A
TRATAMIENTO
AIRE
O2
N2 RESIDUAL
GAS
CLAUS
RECUPERACIÓN
AZUFRE
AZUFRE
(Recuperación 99,8%)
AIRE COMPRIMIDO
TURBINA
DE GAS
200 MWISO
4. PLANTA GICC DE PUERTOLLANO
Composición del combustible y gas de síntesis. Valores de diseño.
Potencia y emisiones
Cátedra ELCOGAS
Valores de diseño principales
Potencia y emisiones
El combustible de diseño es una mezcla
50:50 de carbón/coque, actualmente
relación 40:60. También realizadas pruebas
con biomasa (harinas cárnicas, orujillo de
aceituna, harina de granilla de uva).
POTENCIA
ELÉCTRICA
EFICIENCIA
(PCI)
BRUTA
NETA
47.12%
42.2%
EMISIONES
SO2
NOx
Particulas
g/kWh
0.07
0.40
0.02
mg/Nm3 (6% Oxígeno)
25
150
7.5
Humedad (%p)
Cenizas (%p)
C (%p)
H (%p)
N (%p)
O (%p)
S (%p)
PCI (MJ/kg)
CARBÓN
COQUE
MEZCLA
(50:50)
11.8
41.10
36.27
2.48
0.81
6.62
0.93
13.10
7.00
0.26
82.21
3.11
1.90
0.02
5.50
31.99
9.40
20.68
59.21
2.80
1.36
3.32
3.21
22.55
TURBINA
DE GAS
(MW)
182.3
TURBINA
DE VAPOR
(MW)
135.4
Composición del gas de síntesis
GAS CRUDO
GAS LIMPIO
Media real
Diseño
Media real
Diseño
CO (%)
59.26
61.25
CO (%)
59.30
60.51
H2 (%)
21.44
22.33
H2 (%)
21.95
22.08
CO2 (%)
2.84
3.70
CO2 (%)
2.41
3.87
N2 (%)
13.32
10.50
N2 (%)
14.76
12.5
Ar (%)
0.90
1.02
Ar (%)
1.18
1.03
H 2S (%)
0.81
1.01
H2S (ppmv)
3
6
COS (%)
0.19
0.17
COS (ppmv)
9
6
23
38
HCN (ppmv)
-
3
HCN (ppmv)
TOTAL
BRUTO
(MW)
317.7
TOTAL
NETO
(MW)
282.7
4. PLANTA GICC DE PUERTOLLANO
Hitos
Cátedra ELCOGAS
1992
Adjudicación de contratos principales
Jun 1996
Primera sincronización de la turbina de gas
Oct 1996
Operación comercial con gas natural
Jun 1997
Aceptación de la Unidad de Fraccionamiento de Aire
Mar 1998
Primer cambio de gas natural a gas de síntesis
Nov 2000
Primeros 1.000 GWh con gas de síntesis como GICC
Sept 2003
5.000 GWh con gas de síntesis como GICC
Dic 2012 24.092 GWh producción total acumulada
16.961 GWh con gas de síntesis como GICC
GICC
TOTAL
Valor
Valor
Máximo nº de horas en servicio continuo
953,70 h
1.513 h
Máxima producción anual
1.595
GWh
1.938
GWh
Horas de funcionamiento acumuladas
61.446 h
98.022 h
MEJORES RESULTADOS
4. PLANTA GICC DE PUERTOLLANO
Datos de operación: emisiones
Cátedra ELCOGAS
Gas natural (mg/Nm3 al 6% O2 seco)
350
EEC 88/609
291,7
300
AAI ELCOGAS
Media 2012
250,0
250
200
155,3
150
100
50
29,2
Modo GICC
12,5
6,7
4,2
0
SO2
NOx
Modo CCGN
4,2
0,38
Gas de carbón (mg/Nm 3 al 6% de O2 seco)
Partículas
700
650
Directiva 2001/80/EEC
500
500
AAI: Autorización Ambiental Integrada
Directiva 88/609/EEC
600
AAI ELCOGAS
400
Media 2012
400
300
200
200
200
110,9
100
50
19,9
0
SO2
NOx
™ Emisiones de ELCOGAS en modo CCGN & GICC, 2012
5
0,41
Partículas
4. PLANTA GICC DE PUERTOLLANO
Datos de operación: producción de energía
Cátedra ELCOGAS
2.500
CCGN GWh
GICC GWh
1.623
265
277
263
1.417
251
1.389
1.698
327
1.489
259
1.462
312
452
1.550
421
1.171
622
GWh
1.500
1.803
1.744
1.672
301
1.533
321
1.712
343
1.938
2.000
Primeros 5 años: Curva de aprendizaje
2003: Parada 50.000 HEO para revisión de la Turbina de Gas
2004 & 2005: Fallo del aislamiento del transformador principal de la Turbina de Gas
2006: Parada 75.000 HEO Turbina de Gas y crisis de los filtros de candelas
2007 & 2008: Avería/reparación del acoplamiento del compresor N2 residual de ASU. MAN TURBO
2010: 30-40 días sin funcionar por precios de la electricidad anormalmente bajos
2011: Parada 100.000 HEO para revisión de la Turbina de Gas
2012: 1.498 horas parados por restricciones regulatorias
1.166
1.358
2011
AÑO
2012
1.435
1.162
2008
2010
1.130
2007
1.527
1.150
2006
2009
1.129
1.293
2004
2002
2005
1.371
2003
1.595
1.391
2001
911
335
1999
2000
9
0
1998
500
744
752
836
1.000
4. PLANTA GICC DE PUERTOLLANO
Datos de operación: costes variables 2012
Cátedra ELCOGAS
Modo operación
Combustible
Consumo
(GJP C S)
Producción
neta
(GWh B . C . )
Consumo
específico
(GJP C S/GWh B .C . )
Precio
combustible
(€/GJP C S)
TG (ciclo abierto)
Gas natural
59.987
2,891
20.748
10,46
216,98
216,98
CCGN
Gas natural
249.495
22,154
11.262
10,46
117,77
117,77
GNCC + ASU
Gas natural
1.854.675
155,148
11.954
10,46
125,01
125,01
Gas natural
351.147
10.522
10,46
110,03
Carbón
67.459
2.021
3,49
7,05
Coque
195.947
5.871
1,98
11,61
GN consumo
auxiliar
257.700
260
10,46
2,71
Carbón
2.536.891
2.555
3,49
8,91
Coque
7.368.734
7.422
1,98
14,67
GNCC+ASU+
Gasificador
(antorcha)
GICC
33,373
992,811
Nota: Coste variable promedio de energía neta en el año 2012
Coste parcial Coste total
(€/MWh B .C . ) (€/MWh B .C . )
128,69
26,30
ÍNDICE
Cátedra ELCOGAS
1. INTRODUCCIÓN: ELCOGAS
2. SITUACIÓN MUNDIAL ACTUAL DE LA GASIFICACIÓN
3. LA GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES
™
™
El proceso de gasificación
Tipos de gasificadores
4. PLANTA GICC DE PUERTOLLANO
™
™
™
™
Descripción del proceso
Composición del combustible y del gas de síntesis
Hitos
Datos de operación
5. VENTAJAS Y ÁREAS DE MEJORA DE LA TECNOLOGÍA GICC
6. PLAN DE INVERSIONES EN I+D+i
Cátedra ELCOGAS
5. VENTAJAS Y ÁREAS DE MEJORA DE LA TECNOLOGÍA
GICC
Ventajas
™ Alta eficiencia:
Mayor que otras tecnologías de generación de energía a partir de carbón y con gran potencial de mejora:
neta 42% → 50%.
™ Alimentación flexible:
• Carbón (diversidad de cualidades).
• Combustibles alternativos (coque, RSU, biomasa, etc.).
Fiabilidad en el suministro de energía
• Disponibilidad de combustible secundario en ciclo combinado.
™ Flexibilidad de productos:
Electricidad, H2, CO2, metanol, NH3, gasolinas, etc
Menor riesgo: Producción acorde con mercados
™ Medioambiente:
• Menores emisiones de CO2 que otras plantas basadas en carbón. Mejor potencial para cero emisiones.
• Bajas emisiones de gases ácidos (SO2, NOx) y partículas. Similar o mejor que los CCGN.
• Menores residuos: escoria, ceniza, azufre y sales son subproductos.
• Menor consumo de agua que otras plantas basadas en carbón.
• No se producen dioxinas/furanos cuando se usan combustibles orgánicos.
• Menores emisiones de Hg y mejor método para eliminarlo.
™ Economía:
• Combustible muy competitivo con GN. Coste variable del kWh con C es muy bajo en comparación con GN.
• Menor coste de captura de CO2 (precombustión).
• Los residuos son productos comerciales.
™ Sostenibilidad:
• Reservas de carbón para más de 200 años y con mejor distribución.
• Admite casi cualquier combustible con suficiente contenido en carbono.
Cátedra ELCOGAS
™
Tecnología en estado de demostración:
ƒ
ƒ
™
5. VENTAJAS Y ÁREAS DE MEJORA DE LA TECNOLOGÍA
GICC
Áreas de mejora
Las cuatro grandes plantas basadas en carbón (USA & EU, 1994-1998)
informan de disponibilidades GICC entre 60 y 80% (> 90 % si se considera el
combustible auxiliar).
Principales causas de indisponibilidad relacionadas con la falta de madurez en el pasado:
• Diseño de sistemas auxiliares: Manejo de sólidos, corrosión en paradas, filtros cerámicos,
materiales y procedimientos adecuados.
• Comportamiento de turbinas última generación con gas sintético y otros.
• Excesiva integración entre unidades. Alta dependencia y retrasos en arranques.
• Procesos más complejos que otras plantas eléctricas de carbón. Se requiere aprendizaje.
GICC existentes operados por compañías petroquímicas con residuos de refinerías
informan de disponibilidades superiores a 92% (complejidad de procesos similar a los de la
industria química, varios trenes en paralelo, menor cantidad de cenizas, …)
Alto coste de inversión:
ƒ
ƒ
Costes de inversión de plantas existentes:1.500- 2.000 €/kW instalado (1990-1998)
Actualmente se estima en 2.500 – 5.000 €/kW instalado
ÍNDICE
Cátedra ELCOGAS
1. INTRODUCCIÓN: ELCOGAS
2. SITUACIÓN MUNDIAL ACTUAL DE LA GASIFICACIÓN
3. LA GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES
™
™
El proceso de gasificación
Tipos de gasificadores
4. PLANTA GICC DE PUERTOLLANO
™
™
™
™
Descripción del proceso
Composición del combustible y del gas de síntesis
Hitos
Datos de operación
5. VENTAJAS Y ÁREAS DE MEJORA DE LA TECNOLOGÍA GICC
6. PLAN DE INVERSIONES EN I+D+i
6. PLAN DE INVERSIONES EN I+D+i
Cátedra ELCOGAS
Desde 2007 ELCOGAS ha seguido un Plan de Inversión en I+D+i orientado al
desarrollo de la tecnología GICC, con el objetivo principal de disminuir el impacto
ambiental de la producción de energía.
ELCOGAS presenta un informe anual de resultados de dicho Plan de I+D+i al
gobierno español para su evaluación.
LÍNEAS PRINCIPALES DEL PLAN DE I+D+i :
¾
OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS GICC
¾
REDUCCIÓN DE EMISIONES DE CO2 CON EL USO DE COMBUSTIBLES
FÓSILES
¾
PRODUCCIÓN DE H2 POR GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES FÓSILES
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DIVERSIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES Y PRODUCTOS
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OTRAS MEJORAS MEDIOAMBIENTALES
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DIVULGACIÓN DE RESULTADOS
6. PLAN DE INVERSIONES EN I+D+i
Cátedra ELCOGAS
Divulgación de resultados
• Participación en foros (CO2, H2) y organizaciones para el desarrollo sostenible y
Plataformas Tecnológicas europeas y españolas. Coordinación de grupos de trabajo en
Plataformas Tecnológicas españolas.
• Participación en conferencias, seminarios, jornadas.
• Colaboraciones de consultoría. Alemania, China, Chile, Corea, Polonia, …
• Atención y promoción de visitas técnicas. Generalmente visitas internacionales.
6. PLAN DE INVERSIONES EN I+D+i
Cátedra ELCOGAS
Otras mejoras medioambientales
• Reducción de efluentes líquidos (cero emisiones
líquidas).
Instalación de una nueva planta de tratamiento de
efluentes basada en evaporación-cristalización.
• Mejora de los sistemas de limpieza de gas de
síntesis.
Vista de la nueva planta de tratamiento
de efluentes
• Mejora de la Planta de Recuperación de Azufre.
En proceso varias modificaciones para mejorar la
disponibilidad y reducir las emisiones de S.
• Optimización de los parámetros de operación.
Investigación interna para mejorar la calidad de los
subproductos.
• Disminución de emisiones en arranques y otras
situaciones transitorias.
Vista del dispositivo de ensayo para el
análisis de mercurio y carbonilos
6. PLAN DE INVERSIONES EN I+D+i
Diversificación de combustibles y productos
Cátedra ELCOGAS
™Experiencias hasta el 2011
Pruebas de co-gasificación de harinas cárnicas (2001)
Co-gasificación de 93,3 t de harinas cárnicas (hasta 4,5% en peso) en un periodo de 15 h.
• Proyecto PIIBE (ESP-CENIT, 2006-2009)
Impulso de las tecnologías de biocombustibles en España. Obtención de biodiesel por cogasificación de 10% biomasa en peso y caracterización del syngas (proceso F-T en laboratorio).
™Experiencias actuales
• Proyecto FECUNDUS (RFCS-CT-2010-00009, 2010-2013)
Pruebas de co-gasificación con 2% y 4% en peso de biomasa (orujillo de aceituna y harina de
granilla de uva) con objeto de analizar su influencia en el proceso GICC y en la captura de CO2
(planta piloto de captura operativa durante las pruebas).
Resultados obtenidos fueron similares a diseño → No influencia del uso de biomasa en:
• Caudal y composiciones de gas limpio y en emisiones, comparado con el uso del
combustible habitual.
• Proceso de captura de CO2: ratios de captura alcanzados y eficiencia térmica dentro de
lo esperado.
6. PLAN DE INVERSIONES EN I+D+i
Cátedra ELCOGAS
•
Proyecto PSE-CO2
Parte de la iniciativa española “Tecnologías avanzadas de conversión, captura y
almacenamiento de CO2”. Objetivos: demostrar la viabilidad de la captura de CO2 y
producción de H2 en un GICC y obtener datos económicos suficientes para escalar el
proyecto a la capacidad total de producción
de syngas del GICC.
Gasificador
PRENFLO
Preparación
carbón
Vista general de la Planta piloto de
captura de CO2
Planta piloto
de captura
de CO2 y
producción
de H2
Recuperación
azufre
Ciclo
combinado
Vista general de la Planta GICC de ELCOGAS
Universidad de Castilla‐La Mancha, 11 y 12 de Abril de 2013
Jornada científico‐técnica
Cátedra ELCOGAS
“LA GASIFICACIÓN COMO TECNOLOGÍA PARA LA PRODUCCIÓN EFICIENTE DE ENERGIA Y DE COMBUSTIBLES DE FUTURO”
La gasificación a gran escala: un uso más eficiente de los combustibles fósiles
Francisco García Peña – Director de Ingeniería e I+D+i, ELCOGAS (fgarcia@elcogas.es, www.elcogas.es)
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