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4. Zeeco Therme. Conoce sobre la nueva tecnología de quemadores. Pág
Zeeco Therme presenta su más reciente innovación de desafogadores con la finalidad de reducir el impacto ambiental y aportar a la baja en emisiones. Clayton SteamForce Francis Fundamentalmente, los desafogadores se hacen sin humo al garantizar que haya suficiente oxígeno atrapado disponible y se mezcle con el Cortesía flujo de hidrocarburos para que se oxiden todos los enlaces carbono-carbono. Los avances en la tecnología de quemadores de vapor comienzan Luis E. con el aumento de la eficiencia con la que el González vapor transporta el aire. Los ingenieros de Zeeco desarrollaron la tecnología SteamForce Flare para resolver problemas ambientales a través de un mecanismo de inyección de vapor hipereficiente. En este nuevo diseño, una solo chimenea para quema de gas se distribuye entre varias boquillas de vapor de eficiencia superior. Los conjuntos de boquillas están compuestos por un venturi de expulsión de aire rodeado concéntricamente por un anillo de gas de combustión. Cada boquilla utiliza la inyección de vapor como fuerza motriz en la base de la boquilla y está rodeada en el perímetro por un anillo de chorro para asegurar la mezcla completa y la interacción entre el gas de quema y el aire de combustión que reduce el humo.
NUEVA TECNOLOGÍA PARA REDUCCIÓN DE EMISIONES: STEAMFORCE CLAYTON FRANCIS
GERENTE DE APLICACIONES - ZEECO WORLD HEADQUARTERS Reducción de Emisiones a través del Diseño de una Boquilla
Colectivamente, el mundo está centrado en la reducción de emisiones y los esfuerzos de reducción de metano están completamente en marcha. En particular, las emisiones de los desafogadores están bajo escrutinio para mejorarlas, lo que requiere el desarrollo de una nueva generación de tecnología de quemadores. Una nueva tecnología de boquillas capaz de minimizar el consumo de vapor, reducir las emisiones de partículas y ser más robusta contra su mala operación, esto podría ofrecer mejoras drásticas en las emisiones de los quemadores.
FIGURA 1: LA CAMPANA DE ENTRADA VENTURI MEJORADA FUE DISEÑADA PARA REDUCIR LA PÉRDIDA DE PRESIÓN DE ENTRADA PARA MAXIMIZAR EL ARRASTRE DE AIRE GENERADO POR EL IMPULSO DEL VAPOR QUE SALE DE LA BOQUILLA DE VAPOR. EL USO DE UN VERDADERO DISEÑO DE VENTURI AUMENTA SIGNIFICATIVAMENTE LA CANTIDAD DE AIRE QUE SE PUEDE ARRASTRAR CON UNA DETERMINADA CANTIDAD DE VAPOR.
FIGURA 1
FIGURA 2
Una Mirada al Interior
La más impactante de las múltiples mejoras incrementales es el advenimiento de un verdadero venturi para la aspiración de aire. En el estado del arte anterior, los tubos de vapor/aire (S/A) se emplearon para aumentar la eficiencia de la inyección de aire a vapor transportando ese aire recolectado con una campana venturi a través de un tubo al núcleo de la zona de combustión. Sin embargo, los tubos S/A tienen ingletes que restan eficacia, y el tubo siempre ha tenido una métrica constante en toda su longitud.
Los venturis son un dispositivo bien conocido que se utiliza en los equipos de las plantas de proceso para comprimir, impulsar o “multiplicar” los flujos. Hasta el diseño de SteamForce, los verdaderos venturis nunca se habían incorporado en las boquillas de vapor para la propulsión de aire. El cono en expansión aguas abajo de la sección de compresión del venturi evita el arrastre y la restricción del diseño del tubo S/A. A través de pruebas empíricas, este diseño de venturi ha demostrado hasta un 80% de aumento en el volumen de aire para el mismo flujo de vapor para un tubo S/A de tamaño similar (ver Fig. 2). Esta propulsión de aire aumentada da como resultado un ahorro de vapor significativo en las capacidades sin humo (salto), pero lo que es más importante, también en las tasas de purga diaria normales.
A diferencia de un solo dispositivo, el diseño de múltiples boquillas aumenta los límites de interacción entre el gas de quema y el aumento de oxígeno disponible, por lo que se introduce más oxígeno en la zona de combustión. La distribución del flujo de hidrocarburos entre múltiples conjuntos de boquillas SteamForce multiplica la proporción de aire ambiental en contacto con los flujos de hidrocarburos en el desafogador. La encapsulación entre el venturi en el centro y el aire del ambiente asegura una interacción superior entre el vapor y el aire. La eficacia de se demuestra por la mejora de vapor a hidrocarburo (S/H) requerida para la quema sin humo. Cuando se usa propileno como medio de gas de prueba, esperaríamos una tasa de S/H de 0.55 para una configuración de quemador de vapor de inyección superior tradicional y de 0.38 para diseños de tubos de S/A doblados.
FIGURA 2: LA ILUSTRACIÓN ANTERIOR MUESTRA QUE PARA UNA TASA DE FLUJO DE VAPOR ESTABLECIDA, EL DISEÑO DE VENTURI PUEDE ATRAER UN MAYOR FLUJO DE MASA DE AIRE Y LOGRAR UNA MAYOR RELACIÓN DE MASA DE AIRE A VAPOR EN COMPARACIÓN CON OTRAS TECNOLOGÍAS. SEGÚN ESTOS RESULTADOS COMPUTACIONALES (CFD), EL VENTURI STEAMFORCE FLUYE ALREDEDOR DE UN 80% MÁS DE AIRE.
Por el contrario, el nuevo diseño de Zeeco solo requiere una tasa de 0,25 kg de vapor por cada kg de propileno quemado sin humo (ver Fig. 3).
Además del esfuerzo por lograr mayores capacidades de quemadores elevados sin humo, las operaciones problemáticas en el rango de operación debían ser consideradas en el diseño. Cuando se aplica demasiado vapor, la zona de combustión se puede diluir hasta que la eficiencia de la combustión se reduzca o incluso se detenga por completo. Los riesgos del desequilibrio entre el vapor y el gas de antorcha han sido estudiados e identificados por investigadores y organismos reguladores1, lo que ha dado lugar a reglamentaciones en los Estados Unidos de América que vigilan y controlan de cerca esta relación para garantizar una combustión adecuada incluso en condiciones de reducción2. Para las tecnologías convencionales de boquillas de quemadores sin humo, se requiere un aumento en las tasas de purga de combustible para cumplir con las regu-
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laciones de eficiencia de combustión en operación normal, lo que lleva a un mayor consumo de combustible. El flujo de metano agregado contrasta directamente con los nuevos objetivos de mitigación. Con la revelación que se están produciendo emisiones no deseadas durante el funcionamiento normal, se necesitaba una nueva tecnología para mitigar el desequilibrio entre la inyección mínima de vapor y las tasas de purga de gas de quema.
Costo y Consideraciones Operativas
Debido a que los eventos de quema son poco frecuentes y típicamente de corta duración, los flujos constantes de vapor de enfriamiento comprenden la mayor parte del flujo anual de vapor. El flujo de enfriamiento de vapor protege la integridad de los inyectores al mitigar los efectos del calor de la zona de combustión. El mayor volumen de aire propulsado por los tubos venturi SteamForce significa que se requiere menos flujo para proteger el equipo, lo que reduce en gran medida el consumo total de vapor. En comparación con los diseños de boquillas tradicionales, se requieren muy pocas boquillas SteamForce para lograr capacidades comparables sin humo, lo que nuevamente reduce los requisitos de vapor (ver Fig. 3).
En la industria se ha utilizado una proporción de 95% a 5% para aproximar el tiempo que un quema pasa entre el flujo de purga versus una gran carga de alivio. Un análisis muy básico entre diferentes tecnologías demuestra que el costo operativo de las boquillas del quemador está dominado por el caso mínimo normal.
El método que se muestra en la Fig. 3 solo captura los ahorros en el suministro de vapor, pero es indicativo de la mejora general del rendimiento de las emisiones. Cuando las regulaciones consideran la robustez de la zona de combustión, a veces expresada como valor calorífico neto de la zona de combustión (NHVcz), se debe agregar un flujo de combustible enriquecedor a tasas normales para asegurar una combustión saludable. La cantidad de inyección de gas combustible requerida es proporcional a la tasa mínima de vapor, por lo que la mitigación de metano y los ahorros operativos del diseño SteamForce se magnifican aún más en función de los costos de combustible y las regulaciones locales.
FIGURA 3
FIGURA 3: LA TABLA COMPARA LOS AHORROS EN EL CONSUMO DE VAPOR Y EL DINERO CUANDO SE COMPARA EL ZEECO STEAMFORCE CON LA TECNOLOGÍA DE VAPOR SUPERIOR TRADICIONAL Y UNA LLAMARADA DE TUBO S / A DOBLADO CONVENCIONAL. EN EL ANÁLISIS SE UTILIZÓ UN VALOR DE $ 12 POR 1,000 LIBRAS PARA LA GENERACIÓN DE VAPOR.
Dominando el Caso Común
El público ve en gran medida las llamas altas y brillantes que provienen de los desafogadores como riesgos para la salud y el medio ambiente. Irónicamente, estas llamas luminosas indican altas eficiencias de destrucción y la llamarada está descomponiendo correctamente los hidrocarburos en composiciones seguras. Lo que se ha entendido mal es que los flujos más pequeños son los más susceptibles a la aplicación excesiva de vapor y aire. La sobre aireación es el mayor contribuyente a las emisiones de quema y al daño ambiental. Al crear un mecanismo de inyección de vapor ultraeficiente en SteamForce, la zona de combustión se mejora durante el caso de uso predominante de flujo bajo y, al mismo tiempo, se usa menos vapor en condiciones de flujo alto o alteraciones.
1‘Parameters for Properly Designed and Operated Flares’, US EPA Office of Air Quality Planning and Standards, https://www3.epa.gov/airtoxics/flare/2012flaretechreport.pdf, (accessed on 14 January 2019). 2EPA 40CFR 63.671. 3‘Benchmark the Fuel Cost of Steam Generation’, US Department of Energy, https://www.energy.gov/sites/prod/files/2014/05/f16/steam15_benchmark.pdf, (accessed on 14 January 2019).
RESCATAR A PEMEX: MISIÓN CASI IMPOSIBLE
Marcelo González Jiménez Cortesía Luis E. González
Todo lo bueno que venía haciéndose desde 2013 –aunque con algunos asegunes– ya casi no existe, porque izando el argumento de reducir la profunda y lacerante desigualdad que sufre nuestro País, el Presidente López Obrador atavió a su estilo personal de gobernar con el mismo traje a la medida usado en el pasado por algunos presidentes como Luis Echeverría o José López Portillo.
La concepción de gobernar implica para esta administración la existencia de un Estado todopoderoso de corte paternalista y burocrático que por cuestiones meramente ideológicas –como el fetiche cardenista por la “soberanía energética”–se erige como el propietario de todo el sector; y que para alcanzar su objetivo, incentiva encarnizadas confrontaciones entre lo público y lo privado que van aderezadas con elementos que van desde la existencia de algunos talantes intransigentes y arcaicos del primer cuadro de tomadores de decisiones del Gobierno, hasta; de plano, la falta de pericia técnica y preparación académica de ese cuadro.
Es por lo anterior que aquel marco jurídico que en 2013 despertó un afán modernizador en el sector energético desgraciadamente hoy está roto, y en el mejor de los casos, deshilachado. A partir del comienzo de la presente administración federal nuestro País ha corrido por un tremendo proceso de desmantelamiento institucional que también impactó severamente en el sector energético.
MARCELO GONZÁLEZ JIMÉNEZ. MAESTRO EN ADMINISTRACIÓN PÚBLICA Y POLÍTICA PÚBLICA POR LA ESCUELA DE GOBIERNO DEL TECNOLÓGICO DE MONTERREY Y MAESTRANDO EN DERECHO CORPORATIVO POR LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN. CUENTA CON UNA ESPECIALIDAD EN ADMINISTRACIÓN ENERGÉTICA POR LA EGADE BUSINESS SCHOOL DEL TECNOLÓGICO DE MONTERREY Y ES ABOGADO POR LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN. ACTUALMENTE ES COORDINADOR DE LA COMISIÓN DE DERECHO ENERGÉTICO DEL CAPITULO NUEVO LEÓN DE LA BARRA MEXICANA, COLEGIO DE ABOGADOS, A.C.
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Hoy nuestro sector es menos eficiente y desmesuradamente más contaminante porque el Gobierno decidió abrazar un credo más apto para la confrontación, la victimización y la creación de enemigos imaginarios –como ahora para el Presidente son las clases medias a las que recientemente señaló como “aspiracionistas, egoístas y con el deseo de triunfar a toda costa”– que para la creación del valor público y bienestar social.
Para cumplir con su aspiración de tener un sector energético más afín a sus creencias, el Presidente llegó pateando la reforma a través de no pocos “decretazos” y acuerdos sin sentido técnico ni administrativo alguno; ya que según él, los cambios que se realizaron al orden jurídico y constitucional solamente sirvieron para desmantelar a Pemex y a la CFE, y además; tenían adheridos sordamente un sinfín de perversos intereses ligados a la corrupción y al tráfico de influencias de los nuevos jugadores del mercado surgidos a raíz de la Reforma.
La CRE ha sido el regulador más damnificado porque para el Presidente fue creado para el beneficio de los privados. Por ello lo ha golpeado incansablemente, al grado de haberlo cooptado al imponer comisionados afines a sus intereses y posteriormente convertirlo en un marasmo en el otorgamiento de permisos para el
almacenamiento y distribución petrolíferos, entre otros.
En lo que toca a la CNH, a diferencia de la CRE –y la Sener– sin duda este regulador ha tenido un manejo más profesional y serio porque ha respetado los contratos firmados hasta hoy. Además, si bien sus trámites no son los más ágiles, sí son resueltos en los tiempos propios del marco legal, lo que no acontece con la CRE.
La meta de rescatar al ogro filantrópico del petróleo es una misión casi imposible, porque mientras por un lado el Gobierno arenga el afán cardenista de la “soberanía energética”, por el otro aumenta las importaciones de petrolíferos y reconoce públicamente la precariedad de las seis refinerías existentes al comprar la de Deer Park en Texas, que sin duda es más eficiente que todas las mexicanas juntas.
Sumado a todo esto, la generalizada crisis económica derivada de la pandemia y la aparición de nuevas tecnologías redujeron significativamente la demanda de petrolíferos, y lo peor es que ante este hecho todavía no existe un pronóstico exacto para el restablecimiento de dicha demanda.
Ya superadas las pasadas elecciones los escenarios cambiarán radicalmente. Durante la primera mitad del sexenio los embates al sector fueron lanzados casi todos por la vía administrativa y solo al principio de este año comenzaron a ejecutarse a través de reformas legales – ambos sorteados con mucha solvencia y hasta relativa facilidad a través de los juicios de amparo.
Es por ello por lo que, para lo que resta del sexenio, se vislumbra que el arsenal ahora se componga en su totalidad de reformas legales que podrían llevarse a cabo con la ayuda de algún partido palero porque Morena perdió la mayoría en el Congreso.
El jaloneo continuará.
P&E IMPULSAR A LOS Carlos Pozos P&e Luis E. González JÓVENES SOLDADORES
México demanda en estos momentos calidad en el servicio, tecnología de punta, capacitación y recursos humanos de primer nivel. En el estado de Hidalgo se hace un llamado a autoridades, ayuntamientos, sindicatos e instituciones a trabajar en conjunto para impulsar a nuestros jóvenes.
De acuerdo al CONACYT debido al crecimiento industrial global que se ha sostenido en estos últimos años en los sectores energético, minero y automotriz, es notable el aumento de proyectos de ingeniería, debido a esto se ha incrementado la demanda de profesionales certificados, capaces de responder con eficiencia y competitividad en el diseño, construcción, control e inspección de estructuras y componentes soldados.
Actualmente la Secretaría del Trabajo y Previsión Social de Estado de Hidalgo cuenta con 2, 665 personas que lograron obtener empleo, 1,390 convenios, 73 empresas creadas como resultado de la incubación y 76, 560 alumnos que concluyeron su capacitación para el trabajo. Esto es muy atinado, y el camino largo por recorrer; sin embargo, muestra la importancia de apostar por los jóvenes, la capacitación y el tener la regulación adecuada para apoyarles en su trayectoria profesional.
En materia educativa el estado también destaca por un 100% de cobertura Municipal con Centros de Acceso Digital Universitario de la Universidad Digital del Estado de Hidalgo, 100% de Planteles Públicos de EMS Estatales, 41.4% de cobertura de Educación Superior, 7.1% arriba de la Media Nacional, de acuerdo a datos de la SEP en el estado.
La capacitación y certificación del recurso humano de alto nivel permitirá avanzar en una nueva etapa de industrialización hacia otro tipo de productos y procesos al interior de la misma industria metal mecánica. Es destacable la ventaja competitiva que las capacidades pueden representar para lograr el éxito económico, así como para la mejora de los procesos y difusión de innovaciones en las tecnologías de unión.
Los Datos
La Secretaría del Trabajo y Previsión Social de Estado de Hidalgo cuenta con 2, 665 personas que lograron obtener empleo, 1,390 convenios, 73 empresas creadas como resultado de la incubación y 76, 560 alumnos
Tomando en cuenta este contexto, es una oportunidad muy amplia para impulsar a los jóvenes talentos, con oportunidades de trabajo, desarrollo profesional, conocimiento, tecnología y mucho más. Los sindicatos también juegan un papel importante en la protección y garantía de las condiciones laborales para los profesionales del futuro en el estado.
Son muchos los jugadores que hoy están aportando por hacer inversiones en este sentido, y es importante fomentar dicha inyección de capital, ya que será gracias a esta sinergia entre autoridad e IP, que el avance y progreso de Hidalgo, y asimismo México, se verá beneficiado.
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Notas
DEP: EDUARDO NÚÑEZ RODRÍGUEZ
El equipo de Petróleo&Energía, lamenta el sensible fallecimiento del Mtro. Eduardo Núñez Rodríguez.
Socio Fundador de Núñez Rodríguez Abogados S.C.
Director ejecutivo del Centro Interdisciplinario Anáhuac de Energía y Sostenibilidad, fue reconocido por esta publicación como uno de Los 100 líderes más influyentes del sector energía en México.
Desde 1995 y hasta el 2002 ocupó diversas responsabilidades en la Dirección Jurídica de Petróleos Mexicanos y desde 2004 hasta hace 7 años, dirigió el Comité de Energía de la Asociación Nacional de Abogados de Empresa, Colegio de Abogados (ANADE) y además forma parte del Institute for Energy Law del Center for American and International Law, en Texas.
Descanse en paz.
