Unidad de recuperación de etileno

Una unidad de recuperación de etileno es una declinación del clásico sistema de recuperación de gases de antorcha (FGRS). Normalmente, los sistemas FGR se utilizan en refinerías o plantas de producción de petróleo para reducir las emisiones de las antorchas y recuperar los gases residuales (la mayoría de las veces dióxido de carbono o H2S) que, de otro modo, se quemarían y liberarían a la atmósfera a través de los sistemas de antorchas.

La quema de gas no sólo es necesaria en la industria del petróleo y el gas, sino también en algunas instalaciones químicas y petroquímicas, como las plantas de etileno u olefinas.

Hoy en día, esta industria está realizando serios esfuerzos para reducir este fenómeno.

El objetivo no es sólo contribuir a reducir las emisiones de contaminantes atmosféricos, el ruido y la luz procedentes de las antorchas, sino también recuperar recursos aprovechables.

Además, en algunos países, las normativas sobre emisiones de gases de efecto invernadero o los llamados impuestos sobre el carbono están obligando a los operadores a reflexionar sobre la quema innecesaria de gas.
Por todas estas razones, es fácil comprender la conveniencia de recuperar los gases de antorcha en lugar de quemarlos.

Sistemas de recuperación de gas de antorcha en plantas de producción de etileno

En las plantas de producción de etileno, un paquete FGR tiene como objetivo comprimir el gas y transportarlo para su uso posterior en la planta de producción.

El gas procedente de la antorcha pasa por el sistema de recuperación de etileno. Al igual que el FGRS clásico, consta de tres elementos principales: un compresor de anillo líquido, un separador y un refrigerador, todos ellos conectados mediante tuberías y válvulas.

El paquete de recuperación de etileno procesa una mezcla de gases procedentes de diferentes unidades de la planta. Los volúmenes y la composición de este flujo dependen de la capacidad, la naturaleza de los procesos y la materia prima utilizada para la producción de etileno.

A pesar de su composición específica, este gas combustible suele contener componentes valiosos como hidrógeno, etileno, propileno, propano y otras olefinas. Al no quemar estos elementos, las plantas de olefinas pueden reducir sus emisiones y aumentar el ahorro para la planta.

Beneficios y rentabilidad

La instalación de un FGRS en una planta de etileno o, más genéricamente, de olefinas, puede aportar varias ventajas:

Reducción de las emisiones peligrosas, el ruido, la luz y los olores procedentes de las antorchas encendidas
Recuperación de olefinas y gases valiosos, lo que puede reportar beneficios económicos adicionales
Mayor sostenibilidad y compromiso social con el medio ambiente y las comunidades locales

Otra consideración importante es que la inversión realizada para añadir una unidad de recuperación de gas de antorcha puede compensarse con la reducción de costes a lo largo del tiempo.

Cómo funciona

El gas (1) procedente de la unidad de proceso de antorcha entra en el compresor de anillo líquido (2) junto con el agua de proceso (3). Después de la fase de compresión, el gas de proceso y el agua entran en el separador (4) donde se separan: el gas pasa a través de un demister (5) para tener el mínimo de agua y sale del recipiente por la parte superior, mientras que los posibles hidrocarburos condensados y el agua se separan por gravedad debido a la menor velocidad del gas. El agua es impulsada de nuevo al compresor, tras ser enfriada de nuevo por un refrigerador (6).
Además, en la línea de aspiración del compresor hay una línea continua de reposición de agua de proceso (7) para garantizar un anillo de agua continuo en el compresor. El gas que sale del separador se dirige a un uso posterior en la planta.

Compresores de anillo líquido para recuperación de gas de antorcha

Los compresores de anillo líquido suelen considerarse la opción más factible para los sistemas clásicos de recuperación de gases de antorcha por su fiabilidad y su diseño intrínsecamente seguro. Son ideales para gases tóxicos, agresivos y explosivos como los presentes en entornos de petróleo y gas.

La razón principal de la fiabilidad del compresor LR es el hecho de que utiliza un líquido como elemento de compresión, lo que evita cualquier contacto metal-metal típico de otros tipos de compresores. Esta característica exclusiva reduce de forma natural los niveles de vibración y ruido, y permite manipular sin efectos los arrastres de líquidos o partículas. Los tiempos de inactividad y los posibles fallos mecánicos estadísticamente ocurren menos, y en este caso cualquier mantenimiento se puede realizar fácilmente, simplemente retirando la parte frontal de los compresores gracias al diseño voladizo de Garo.

Como segunda característica importante, un compresor de anillo líquido puede garantizar una compresión casi isotérmica y un servicio sin aceite.

Por último, un compresor de anillo líquido y sus componentes pueden construirse en distintos materiales, lo que garantiza la máxima flexibilidad y fiabilidad.