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IX MESA REDONDA DE PLANTAS DE ÁCIDO SULFÚRICO
Antofagasta, octubre 2012
Experiencias en la operación con peróxido de hidrógeno en la reducción de las emisiones de dióxido de azufre.
Ing.Quím. David F. MarderoINDUSTRIA SULFÚRICA S.A., ISUSA, URUGUAY
América del Sur y Uruguay
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Planta Industrial Ciudad del Plata
Planta Industrial Agraciada
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Uso del peróxido de hidrógeno en el control de las emisiones de SO2
Introducción Antecedentes El proceso Los equipos Situación Resultados Situaciones simultáneas Conclusión
Introducción Restricciones en las emisiones por
reglamentaciones y políticas ambientales para mejorar la calidad del aire.
Mejora en las emisiones de:*Fuentes móviles*Fuentes fijas
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Procesos:Refinado Combustibles
Fósiles,Metalúrgicos,
Otros
Azufre
Ácido Sulfúrico
Minas
Petróleo y gasSO2
SO2
SO2
Emisión de dióxido de azufre
ProductosCombust. Metales,
etc.
Industria
Reducción de SO2 emisiones en plantas plantas de ácido sulfúrico
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Uso del peróxido de hidrógeno en el control de las emisiones de SO2
Introducción Antecedentes El proceso Los equipos Situación Resultados Situaciones simultáneas Conclusión
Control de emisiones
Doble Absorción (100 ppm)
Simple Absorción (1000-1200 ppm) Con tratamiento adicional de gases se puede alcanzar valores similares a la Doble Absorción
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Regulaciones de las emisiones al aire en la producción de ácido sulfúrico
Uruguay: Hasta 300 TPD: 13.3 Kg SO2, más de 300 TPD: 4 Kg SO2
U.S.: 0,5 to 2 Kg SO2
Europe: 1 to 2,6 Kg SO2
Méjico: hasta 700 TPD, Zona crítica:13 Kg SO2
En el resto del país: 20 Kg SO2
(Emisiones por toneladas H2SO4 100%)
Uso del peróxido de hidrógeno en el control de las emisiones de SO2
Introducción Antecedentes El proceso Los equipos Situación Resultados Situaciones simultáneas Conclusión
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Procesos de tratamiento de las emisiones
Generación de productos (por ejemplo: Sulfato de Amonio, Yeso, Bisulfito de Sodio) (100 to 10 ppm)
Absorción regenerativa (20 ppm) Producción of Acido Sulfúrico diluido
Lavador con peróxido (10 ppm)
El Proceso
Gas
CIA
LIA
H2O2 Tanque de almacenamiento
TIA LS
LIA
H2O
2
Tan
que
do
sific
a -d
or LIA
Ácido diluido hacia la Planta
Agua de
dilución
Cisterna
Lavador
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Tratamiento con peróxido
gas
CIA
LIA
H2O
2 do
sing
tan
k
Ácido diluido hacia la Planta
Agua de dilución
Lavador
Chimenea
Control de emisiones
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Uso del peróxido de hidrógeno en el control de las emisiones de SO2
Introducción Antecedentes El proceso Los equipos Situación Resultados Situaciones simultáneas Conclusión
Depósito para H2O2
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Depósito para H2O2
Eyector-venturi
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Eyector-venturi
Torre rellena
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Uso del peróxido de hidrógeno en el control de las emisiones de SO2
Introducción Antecedentes El proceso Los equipos Situación Resultados Situaciones simultáneas Conclusión
Situación
Baja eficiencia de conversión Reduccion de la capacidad de
producción para cumplir con las emisiones permitidas.
Disponibilidad de equipamiento para el control de emisiones en situaciones transitorias
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Uso del peróxido de hidrógeno en el control de las emisiones de SO2
Introducción Antecedentes El proceso Los equipos Situación Resultados Situaciones simultáneas Conclusión
Resultados
Campaña desde diciembre de 2010 a Agosto de 2011.
Producción adicional: 1910 ton.
Consumo de peróxido de hidrógeno: 180 ton (100%)
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Resultados
Electricidad: US$ 0.12 por KWH Vapor alta presión: US$ 16.00 por ton Azufre: US$ 250.00 por ton H2O2: US$ 674.42 por ton (100%)
Días de producción
Uso H2O2 100%
Producción total de ácido
Producción por día
230 days 180 ton 20,310 ton
88.3 ton
Resultados: Costos por ton (US$)Producción con H2O2 Producción 75%
Azufre 79.00 79.00
H2O2 6.00
Electricidad y vapor
(18.00) (16.00)
Otros 6.00 6.00
Costos fijos 30.00 35.00
Total 103.00 104.00
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Uso del peróxido de hidrógeno en el control de las emisiones de SO2
Introducción Antecedentes El proceso Los equipos Situación Resultados Situaciones simultáneas Conclusión
Situaciones simultáneas Evaluación de la calidad del aire:
1. Monitoreo por un año2. Once puntos previamente
seleccionados3. Muestreadores pasivos
internacionalmente estandarizados4. Participación de organizaciones
vecinales
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Calidad del aire
Situaciones Simultáneas Corrosión:
Durante el período de uso de peróxido de hidrógeno, en el control de las emisiones de la planta, ocurrieron fallas en piezas de fundición gris en las canalizaciones de ácido sulfúrico concentrado a temperaturas entre 60ºC a 80ºC
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Corrosión
Corrosión
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Conclusiones
Disponer de un equipo para el control de emisiones con peróxido de hidrógeno permite:
1. Utilizarlo en situaciones transitorias: puestas en marcha, pérdidas de control, etc.
2. En situaciones especiales, como pérdida de actividad del catalizador, mantener la capacidad de producción sin incorporar costos importantes.
Conclusiones
3. No producir efluentes ni productos a disponer.
4. No introducir cambios en la calidad del producto (con el peróxido de hidrógeno utilizado)
5. No aumentar de la opacidad de los gases que se emiten.
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Conclusiones
El control en las emisiones permite obtener una buena calidad del aire en la zona circundante a la Planta. Promedios anuales en SO2 inferiores a 10µg/m3
(Valores consistentes con el estudio de modelos de dispersión)
Resultados de modelo de dispersión
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Conclusiones
Las fallas en las piezas de fundición gris se debieron a una corrosión grafítica (carácter higroscópico de las estructuras de grafito)
No se detectó corrosión en los hierros nodulares o dúctiles ni en los aceros inoxidables utilizados en el circuito de ácido. (El control de sustancias reductoras en el ácido no mostró cambios significativos)
IX MESA REDONDA DE PLANTAS DE ÁCIDO SULFÚRICO
Antofagasta, octubre 2012
Muchas Gracias