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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)

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ELCOGAS. La oportunidad de la planta GICC de demostración tecnológica de Puertollano.

Francisco García Peña – ELCOGAS

GRACIAS POR SU ATENCIÓN