Estudio del potencial para la integración energética de las plantas extractoras de aceite de palma en Colombia

Abstract

Se aplicaron en tres plantas extractoras de aceite de palma en Colombia procedimientos basados en conceptos termodinámicos que generalmente se conocen como Análisis Pinch, que garantizan niveles mínimos de energía en el diseño de sistemas integrados. Este trabajo describe el diseño del sistema global de energía compuesto por las interacciones entre la red de intercambio de calor y el sistema de servicios industriales, utilizando una combinación de análisis Pinch y algoritmos genéticos (AG). Se inicia con el diseño de la Topología del sistema mediante síntesis con eficiencia energética, seguido de la optimización de la temperatura Pinch para el costo de capital. La optimización de las condiciones de operación de las plantas extractoras de aceite de palma se logra exitosamente mediante AG. Las condiciones optimas de operación aseguran la recuperación de energía y masa provenientes de las efluentes de las plantas extractoras. El costo total anual del diseño final en cada planta es 21,22·103US$, 26,45·103US$ y 26,51·103US$. La red de intercambio de calor es controlada solamente mediante controladores proporcionales. Las condiciones para la estabilidad del sistema son examinadas, y los cálculos son hechos suponiendo un control proporcional ideal, la solución numérica fue obtenida en HYSYS v 3.2. El enfoque global logró reducir la producción de vapor en la caldera de 409·kg/TonFFB a 380·kg/TonFFB; 451·kg/TonFFB de 407·kg/TonFFB; 303·kg/TonFFB a 274·kg/TonFFB; respectivamente para cada planta extractora. Lo cual podría tener un tremendo impacto en la planeación de la expansión de la planta en el caso donde la caldera existente ya estaba operando en plena capacidad y un aumento en la demanda de vapor haría necesario la compra de otra caldera. El esquema representó a un ahorro de 14,2%, 6,7% y 11,6% en el uso de agua.