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ELCOGAS. La oportunidad de la planta GICC de demostración tecnológica de Puertollano.
Francisco García Peña – ELCOGAS
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Índice
1.¿Qué es ELCOGAS?
2.Actividades. Plan de inversiones IDi
3.Organización y RRHH
4.Colaboraciones
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Qué es ELCOGAS
Planta GICC Puertollano
Refinería Repsol
ENCASUR (mina carbón)
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)
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Plantas GICC en el mundo
Puertollano GICC
ELCOGAS (ES)
Buggenum GICCNuon (Holanda)
Wabash River GICC
SG Solutions (USA)
En operación
Polk GICC
TEPCO (USA)
Nakoso GICCCCP (Japón)
Edwardsport GICCDuke Energy (USA)
Kemper GICC
Mississippi Power (USA)
Tianjin GICC
GreenGen (China)
Dongguan GICC
TianMing Electric (China)
Taean GICC KOWEPCO (Corea S.)
En construcción
Plantas GICC basadas en carbón
Clausurada
Vresova GICC
SUV (Rep. Checa)
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Descripción del proceso GICC
CALDERA AP
GASIFICADOR
CALDERA MPFILTRACIÓN
LAVADOCON
AGUA
SEPARAC.AZUFRE
RECUPERACIÓNAZUFRE
CALDERARECUPERACIÓN
CALOR
PREPARACIÓN CARBÓN
CARBÓNCOQUE
PETRÓLEO CALIZA
GAS
CRUDO
GASCLAUSGAS DE ENFRIAMIENTO
CENIZAAGUA A
TRATAMIENTO
GASDE COLA
AZUFRE(Recuperación 99,8%)
AIREO2
GASLIMPIO
PLANTA DE FRACCIONAMIENTO DE AIRE (ASU)
AIRE COMPRIMIDO
N2 RESIDUAL
N2 O2ESCORIA
TURBINADE GAS
200 MWISO
GASES DE COMBUSTIÓN CALIENTES
VAPOR MP
VAPOR AP
VAPOR
TURBINA DE VAPOR135 MWISO
GASES A CHIMENEA
TORRE DE REFRIGERACIÓNCONDENSADOR
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Vista general de ELCOGAS
PREPARACIÓN DE CARBÓN
GASIFICADOR
LIMPIEZA DE GASES
CICLO COMBINADOLABORATORIO Y
TRATAMIENTO AGUA
CAPTURA CO2
UNIDAD DE FRACCIONAMIENTO
DE AIRE
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Índice
1.¿Qué es ELCOGAS?
2.Actividades. Plan de inversiones IDi
3.Organización y RRHH
4.Colaboraciones
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Desde su origen ELCOGAS ha tenido un claro carácter de desarrollo tecnológico con numerosas actividades de I+D+i en colaboraciones en el ámbito europeo. Desde 2007 se mantiene 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 al gobierno español para su evaluación.
REDUCCIÓN DE EMISIONES DE CO2 CON USO DE COMBUSTIBLES FÓSILES
PRODUCCIÓN DE H2 POR GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES FÓSILES
DIVERSIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES Y PRODUCTOS
OTRAS MEJORAS MEDIOAMBIENTALES
OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS GICC
DIVULGACIÓN Y DISEMINACIÓN DE RESULTADOS
LAS LÍNEAS PRINCIPALES DEL PLAN DE I+D+i SON:
Plan de inversiones en I+D+i
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•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.
Divulgación y diseminación de resultados
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Orientados a mejorar la disponibilidad y costes
Materiales del gasificador/Procesos de corrosión de gas de síntesis
Filtros cerámicos
Eliminación de fugas de agua en la membrana de la cámara
de reacciónPruebas de materiales
Optimización de procesos GICC
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Vista del dispositivo de ensayo para el análisis de mercurio y carbonilos.
• 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.• Mejora en la Planta de Recuperación de Azufre. Están en proceso varias modificaciones para mejorar la disponibilidad y reducir las emisiones de S.
• Operación y optimización de los parámetros de aditivos.Investigación interna para mejorar la calidad de los subproductos.
• Disminución de emisiones en arranques y otras situaciones transitorias.
Vista de la nueva planta de tratamiento de efluentes.
Otras mejoras medioambientales
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• Proyecto FECUNDUS (RFCS-CT-2010-00009, 2010-2013) Selección de biomasas, y pruebas de co-gasificación con 2% y 4% (2-4 t/h) para analizar su influencia en el proceso de captura de CO2.
• Proyecto PIIBE (ESP-CENIT, 2006-2009)Impulso de las tecnologías de biocombustibles en España. ELCOGAS coordinó el proyecto relativo a la obtención de biodiesel por gasificación, mediante la co-gasificación de un 10% (10 t/h) y la caracterización del gas de síntesis (proceso F-T en laboratorio).
• Pruebas de co-gasificación de harinas cárnicas (2001)Co-gasificación de 93,3 t de harinas cárnicas (hasta 4,5% en peso).
• Posibilidad de instalar una planta piloto integrada en el GICC para obtención de gasolina/diésel sintéticos a partir de gas de síntesis.
• Disponibilidad para realizar pruebas de gasificación de diferentes combustibles que faciliten el diseño de nuevas plantas GICC.•Actualmente explorando la cogasificación de diversos residuos industriales y RSU.
Parque de biomasa
Biomasas preseleccionadas
Orujillo Cáscara de almendra
Astillas de madera Resto poda viñedos
Diversificación de combustibles y productos
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Producción de H2 limpio por gasificación de combustibles fósiles• Participación en diversos proyectos (HYDROSEP (UE-RFCS) y SPHERA (ESP-CENIT).• Optimización de la producción de H2 utilizando la planta piloto de CO2-H2
• Posibilidad de colaboración con el Centro Nacional de Experimentación de H2 y Pilas de Combustible.
REDUCCIÓN DE EMISIONES DE CO2
Optimización de la Eficiencia GICC• Evaluación de las posibilidades de mejora de eficiencia en base al Análisis Crítico del diseño
del GICC de Puertollano.• Optimización del consumo de auxiliares. Nueva revisión• Desarrollo de herramientas para mejorar la eficiencia. Elaboración fichas de seguimiento de
procesos de planta en línea • Optimización de la integración de unidades. Mejora de los controles que ajustan los balances
de energía y masa durante la operación real
yCaptura de CO2 para CAC en GICC
Línea CO2 (I)
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Demostrar la viabilidad de la captura de CO2 y producción de H2 en un GICC que emplea combustibles fósiles sólidos y residuos como fuente de alimentación principal.
Obtener datos económicos suficientes para escalar el proyecto a la capacidad total de producción de gas de síntesis del GICC de Puertollano.
OBJETIVOS
El proyecto de la planta piloto en el GICC de Puertollano es parte de una iniciativa española, “Tecnologías avanzadas de conversión, captura y almacenamiento de CO2” y se coordina junto con otros proyectos relacionados:
Proyecto # 2 Consiste en estudios de oxi-combustión para aplicar en la construcción de una planta piloto (20-30 MW) que se construirá en El Bierzo, NO de España. CIUDEN
Proyecto # 3 Consiste en el estudio y regulación del almacenamiento geológico de CO2 en España. IGME
Proyecto #4 Consiste en el análisis de la conciencia pública acerca de las tecnologías de CAC. CIEMAT
PARTICIPANTES Y PRESUPUESTO
ELCOGAS – UCLM – Ciemat – INCAR CSIC 14.5 M€ (inicialmente 18.5 M€)
COORDINACIÓN
Proyecto PSE – CO2
Línea CO2 (II)
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“Proyecto singular y estratégico” PSE- CO2
CICLO COMBINADO
CARBÓN + COQUE
GASIFICACIÓN
Gas bruto SISTEMA
FILTRACIÓN
Gas limpioPURIFICACIÓN
Y DESULFURACIÓN
Gas limpio2% del flujo total (3,600
Nm3/h)22.6 bar130ºC
60.5 %CO22.1% H2
Gas de cola1,3 bar
Vapor MPREACTOR SHIFT
(Ácido /Dulce)
CO2¿H2S?
SEPARACIÓN CO2 Y AZUFRE
(Química, aMDEA)
183,000 Nm3/h
100 t/d
CO + H2O → CO2 + H2
PLA
NTA
PIL
OTO H2 bruto (80% de pureza)
40%
Gas enriquecido en H2
37,5 % CO250,0 % H23,0 % CO
PURIFICACIÓNHIDRÓGENO
(UNIDAD PSA)
Compresor reciclo
Tamaño planta piloto: 1:50 ~ 14 MWt
H2 puro (2 t/d)
99,99% H2 a 15 bar
Dulce Ácido
Caudal (Nm3/h)
3610 4006
P (bar) 19,8 23,6
T (ºC) 126 138
% CO 60,45 53,72
%H2 21,95 19,57
%H2O 0,29 10,40
%H2S 0 0,70
% COS 0 0,11
Línea CO2 (III)
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IngenieríaUnidad CO2
Unidad PSAControl
ReactoresCatálisis
Construcción
Empresarios AgrupadosLinde-CaloricLindeZeus ControlTécnicas ReunidasJohnson MattheyLocal companies
Unidad de ShiftingUnidad de lavado de CO2
Unidad PSA
Edificio eléctrico y de control
Edificio de análisis
Primera tonelada de CO2 capturada el 13 de Septiembre de 2010
1000 toneladas de CO2 capturadas
6 toneladas de H2 producido
HIT
OS
Línea CO2 (IV)
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1) El proyecto piloto de captura de carbón ha sido un éxito: primero en sucategoría en el mundo, tasa de captura alcanzada >90%, y coste de captura de CO2 puede ser <30 €/t
2) La tecnología está disponible comercialmente a cualquier escala: la singularidad proviene de la “integración en una planta GICC existente”
3) Las pruebas realizadas demuestran mejoras en condiciones de operación y optimización del balance de energía.
4) Las estimaciones de costes de captura de carbono provienen de los datos de un proyecto real.
5) Finalizado el PSE, la planta piloto se usa para investigación interna.
6) Asimismo está disponible para proyectos de investigación internacionales y para otros tipos de colaboración.
Conclusiones finales del PSE
Línea CO2 (V)
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Índice
1.¿Qué es ELCOGAS?
2.Actividades. Plan de inversiones IDi
3.Organización y RRHH
4.Colaboraciones
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Organización y RRHH
ELCOGAS BECADOS
TITULADOS SUPERIORES 43 14
TITULADOS MEDIOS 56 -
GRADO - 4
TÉCNICOS ESPECIALISTAS 43 7
PERSONAL NO TITULADO 1 -
TOTALDIRECCIÓN GENERAL
Y CALIDAD, PREVENCIÓN, RRLL
DIRECCIÓN ECONÓMICA FINANCIERA
DIRECCIÓN INGENIERÍA
E IDi
DIRECCIÓN EXPLOTACIÓN (OPERACIÓN,
MANTENIMIENTO, SERVICIOS TÉCNICOS)
ELCOGAS 143 11 20 11 101
SERVICIOS 132 27 4 5 96
TOTAL 275 38 24 16 197
BECADOS 23 1 2 12 8
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Índice
1. ¿Qué es ELCOGAS?
2. Actividades. Plan de inversiones IDi
3. Organización y RRHH
4. Colaboraciones
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Colaboraciones
Dos becas formativas dirigidas a egresados de la UCLM por un máximos de dos añosPatrocinio de premios a Proyectos Fin de Carrera, Trabajos Fin de Grado/Máster y Tesis DoctoralesProgramas de prácticas formativas dirigidas a estudiantes de la UCLM, tanto de grado como de másterRealización de jornadas/seminarios/conferencias de carácter técnico Realización de proyectos de I+D+i en temas de interés comúnUtilización de instalaciones/espacios tanto de la empresa como de la UCLM para el desarrollo de actividades de interés común.
Cátedra ELCOGAS
Fundación SEPI
Becas dirigidos a jóvenes titulados sin experiencia laboral durante un periodo máximo de 2 años.El objetivo es que éstos adquieran su formación práctica en empresas y otros organismos.ELCOGAS se compromete a acoger a los becarios en su centro de trabajo para la adquisición de su formación práctica, a designarles un tutor y a facilitarles durante todo el período formativo el uso de los medios e instalaciones precisos para su formación.
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OPIs y universidades
Colaboraciones de ELCOGAS en los últimos 10 años CIEMAT
CSIC (INCAR, IDAEA, Jaume Almera, Inst. Catálisis, Inst. de Carboquímica, etc)
IGME
INTA
Universidad de Castilla-La Mancha
Universidad de Sevilla
Universidad Politécnica de Barcelona
Universidad de Alicante
Universidad Carlos III de Madrid
Universidad de Bochum y C.T. Jülich (Alemania)
Universidad de Cagliari (Italia)
Universidad de Delft Y U. de Twente (Holanda)