Planta petroquímica de Arabia Saudita actualiza la recuperación de vapor con la bomba de vacío de tornillo seco KAIEN LGV-1100

Un importante complejo petroquímico en la ciudad industrial de Jubail, Arabia Saudita, que opera una de las instalaciones de producción de etileno y propileno más grandes de la región, llevó a cabo una mejora estratégica de sus sistemas de vacío de recuperación de vapor y gas de combustión. Las bombas de vacío de anillo líquido existentes en la planta, que habían funcionado durante más de 18 años, consumían cantidades excesivas de agua de sellado y requerían una intervención de mantenimiento casi continua para mantener los niveles de vacío necesarios para una condensación y recuperación eficiente de compuestos orgánicos volátiles. Dado que los objetivos de sostenibilidad de Visión 2030 de Arabia Saudita ponen cada vez más énfasis en la reducción de emisiones y la eficiencia de recursos, la dirección de la planta autorizó un programa integral de modernización del sistema de vacío.

La unidad de recuperación de vapor de la instalación utilizó cinco etapas de vacío que operaban a presiones progresivamente más bajas para condensar y recuperar los vapores de hidrocarburos del gas del cabezal de quema, las pérdidas por respiración del parque de tanques y las corrientes de ventilación del proceso. Las bombas de anillo líquido existentes consumieron aproximadamente 12 m³/hora de agua de sellado por bomba, que posteriormente requirió tratamiento como agua residual industrial contaminada antes de su descarga. Los costos de mantenimiento anual para el sistema de cinco bombas excedieron los $180,000, impulsados ​​principalmente por la erosión del impulsor debido al condensado ligeramente ácido, fallas en los sellos mecánicos debido al ciclo térmico y reemplazos de cojinetes del motor necesarios por el ambiente costero húmedo del Golfo Arábigo.

Durante los meses pico de verano, cuando las temperaturas ambiente excedían habitualmente los 45 °C y las temperaturas del agua de refrigeración alcanzaban los 32-35 °C, las bombas de anillo líquido experimentaron una reducción del 25-30 % en la velocidad de bombeo efectiva debido a la elevada presión de vapor del agua del sello. Esta degradación del rendimiento obligó a la planta a reducir las tasas de alimentación a través de la unidad de recuperación, lo que generó un estimado de $2,4 millones anuales en productos de hidrocarburos no recuperados que, en cambio, se enviaron al sistema de antorcha.

Luego de una evaluación técnica de seis meses y un proceso de licitación competitiva, el complejo petroquímico seleccionó tresBombas de vacío de tornillo seco refrigeradas por agua KAIEN LGV-1100para reemplazar las cinco unidades de anillo líquido envejecidas. La justificación técnica clave incluyó:

• Tecnología de tornillo seco:La ausencia de agua sellada eliminó el mayor factor de costos operativos y la carga de cumplimiento ambiental, eliminando 12 m³/hora de generación de aguas residuales contaminadas por bomba instalada.
• Construcción resistente a la corrosión:Los componentes de la ruta de flujo de aleación de titanio y las piezas húmedas SS316 proporcionaron la resistencia química necesaria para manejar el entorno de condensado ligeramente ácido sin la erosión y picaduras que habían afectado a los impulsores de hierro fundido anteriores.
• Capacidad de alta temperatura:La temperatura nominal de entrada del gas de proceso de -20 °C a +80 °C garantizó un funcionamiento confiable incluso durante las condiciones pico del verano, cuando las temperaturas del gas de entrada ocasionalmente excedían los 60 °C desde los intercambiadores de calor de proceso aguas arriba que operaban con eficiencia reducida.
• Diseño refrigerado por agua con optimización Gulf:La camisa de enfriamiento de circuito cerrado se especificó con una superficie de intercambio de calor mejorada para mantener la temperatura estable del cuerpo de la bomba con un suministro de agua de enfriamiento a 35°C, abordando las elevadas temperaturas del agua de enfriamiento de la región sin requerir enfriamiento suplementario.

Dieciocho meses después de su puesta en servicio, la planta informó que las tres bombas LGV-1100 habían funcionado ininterrumpidamente durante dos temporadas de verano completas sin una sola interrupción no planificada atribuida a efectos de la temperatura ambiente. La carga de tratamiento de aguas residuales disminuyó aproximadamente 525.000 m³ al año, lo que contribuyó directamente a los indicadores de desempeño ambiental de la instalación en el marco de la Iniciativa Verde Saudita. La consistencia mejorada del vacío durante las condiciones pico del verano permitió la operación durante todo el año de la unidad de recuperación de vapor a la capacidad de diseño, recuperando un estimado de $1.8 millones en productos de hidrocarburos adicionales anualmente.

Basándose en la implementación exitosa, el departamento de ingeniería de la planta ha estandarizado las bombas de vacío de tornillo seco KAIEN para todas las actualizaciones futuras del sistema de vacío en todo el complejo Jubail y ha recomendado la tecnología a instalaciones hermanas dentro de la cartera de operaciones globales de la corporación matriz.