Estudo de optimização energética da unidade 1400

O estudo de optimização energética da Unidade 1400 da Fábrica de Combustíveis da Refinaria de Matosinhos da Galp Energia foi realizado com base no projecto de revamping elaborado pela AXENS, devido à existência de dúvidas (Galp Energia) de que aquele projecto não estivesse, do ponto de vista energético, totalmente rentabilizado. Para a consecução deste estudo, foi aplicado o conceito Pinch (Ponto de Estrangulamento), recorrendo-se quer a software dedicado disponível (ASPEN Energy Analyser), quer ao cálculo da Cascata de Calor. Os resultados obtidos em definitivo foram-no através deste último, tendo servido o primeiro apenas como indicador, devido à existência de incoerências (pelo menos aparentes). Foram considerados três cenários, tendo apenas como elemento diferenciador o valor de ΔTmin: 10, 15 e 20 oC. Foi detectado, somente para este último (20 oC), um ponto de estrangulamento. Os três cenários concordam na necessidade de inclusão de um novo permutador de calor entre a corrente de gasóleo após sofrer reacção de hidrogenação (fundo do reactor) e após dois estágios de arrefecimento e a corrente de gasóleo à entrada da Unidade e após recepção do reciclo de hidrogénio, constituindo assim a sua fonte inicial de aquecimento. Como consequência, também são reduzidas as necessidades de serviço da fornalha pré-reactor e das utilidades de arrefecimento. Para o cálculo do novo permutador de calor, seguiram-se duas vias: carcaça e tubos convencional e carcaça e tubos com disposição helicoidal das chicanas (Helixchanger®). Para o primeiro tipo, recorreu-se ao software ASPEN Exchanger Design & Rating, sendo, para o segundo, a empresa detentora da tecnologia (Lummus Technology) a fornecer a solução pretendida. Procedeu-se a um breve estudo de rentabilidade económica do investimento em causa, considerando o seu maior valor (Helixchanger®), sendo o resultado favorável à sua aplicação.

The energy optimization study of Unit 1400 (Fuel Plant of Galp Energia Matosinhos Refinery) was based on the AXENS revamping project, as there were doubts (Galp Energia) that this project was not fully profitable from an energetic point of view. As study method, the Pinch concept was applied, using both the available software (Aspen Energy Analyzer) and the Heat Cascade calculation. The definite results were obtained by the latter, having used Aspen only as an indicator and comparison, as there were some inconsistencies (apparent at least). Three scenarios were considered, with the ΔTmin value being the only one differentiating element: 10, 15 and 20 oC. A pinch point was detected only for 20 oC. All three scenarios show clearly the benefits of including an additional heat exchanger into the incoming gasoil stream (Unit feed stream), after receiving the hydrogen (recycle). As heating source, the reactor bottoms stream after the two cooling stages (one existing and the other foreseen by AXENS) would be used, thus reducing energy consumption (duties) for the reactor charge heater and the cooling utilities units. For the calculation of the additional heat exchanger, two methods were used: conventional shell and tube and helically baffled shell and tube (Helixchanger®). For the first one, Aspen Exchanger Design & Rating software was used, and for the second, the technology holding company (Lummus Technology) provided the desired solution. A brief economic profitability study was carried out considering the highest investment value (Helixchanger®) expecting the result auspicious to its application.