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Presentación para Mesa Redonda Plantas de AcidoPunta Arenas 2014
Proyecto Mejoramiento Integral Captación y Procesamiento de Gases Fundición Potrerillos
Noviembre 2014
División Salvador
Gerencia Fundición Refinería
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Antecedentes Generales
Introducción
En la actualidad, Fundición de Potrerillos de División Salvador, Codelco Chile, cuenta para sus operaciones principales los siguientes equipos:
• 1 Convertidor Teniente : Como única unidad de Fusión
• 3 Convertidores Peirce Smith : Proceso de Metal Blanco a Cobre Blister
• 2 Hornos de Refino : Proceso de Producción de Ánodos para refinería
• Planta Flotación de Escorias : Recuperación de Cu de escorias fusión
• Planta de O2 y Aire : Suministro fusión /conversión/refinación
• Equipos de servicios y apoyo : Puentes Grúas, Maquinaria Pesada, etc
• Planta de Limpieza de Gases : Manejo y Limpieza Gases Fusión/Conversión
• Planta de Ácido Sulfúrico : Transformación de SO2 de los Gases en H2SO4
En lámina siguiente se muestra un diagrama esquemático de las instalaciones principales de Potrerillos.
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Antecedentes Generales
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Antecedentes Generales
A fines del año 2010, DSAL inicio el estudio de perfil del actual proyecto denominado:
Mejoramiento Integral Captación y Procesamiento Gases Fundición Potrerillos
Este proyecto tiene como propósitos centrales los siguientes:
• Mejoramiento de Instalaciones: Resolver los problemas operacionales de Fundición Potrerillos producidos por el mal estado, sub-dimensionamiento y baja eficiencia de los equipos de Limpieza de Gases y Planta de Acido, a objeto de lograr operaciones en valores de diseño de Fundición.
• Cumplir Nueva Norma Ambiental: Modificar equipos e instalaciones con el objetivo de cumplir con la nueva normativa ambiental que entrará en vigencia en Diciembre 2018.
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Objetivos Principales y KPI del Proyecto.
• Asegurar Continuidad Operacional de la Fundición.
• Mejorar calidad de vida de los trabajadores de Potrerillos.
• Aumentar la fijación de Azufre del 80 % actual a un 95 %: (Licencia para Operar).
•Aumentar la fijación de Arsénico de 81 % actual a 95 % . (Licencia para operar)
• Disminuir emisiones de SO2 en Chimenea PAS a menos de 600 ppmv
• Mejorar fusión de Concentrados. producción de ácido.
• Mejorar producción de ácido.
Objetivos Principales
Métrica Base Meta 2016 Meta 2018
Fijación Azufre % 80,5 90 95
Fijación de Arsenico % 81,0 90 95
Emisiones SO2 Chimenea PAS ppmv >4.500 2.000 <=400
Producción Ácido Sulfúrico Kt/a 502 585 627
Fusión Kt/a 653 671 680
KPI Principales
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Aspectos Técnicos del Proyecto
En láminas siguientes se muestran los diagramas de las áreas principales que serán intervenidas por el Proyecto, a saber:
• Captación y Manejo de Gases.
• Planta de Acido.
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Diagrama Esquemático Actual Manejo de Gases
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Diagrama Esquemático Actual Planta de Acido Sulfúrico
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Alcance Principal del Proyecto
CAPTACIÓN Y LIMPIEZA SECA PLANTA DE ACIDO
Nueva campana CT y CPS´s Modificación de Codos Torres Humidificadoras
Enfriamiento primario CT y CPS´s (evaporativo) Modificación Torres Enfriamiento Gases
Nuevo PPEE y VTI´s de CT Potenciamiento PPEE húmedos
Reparaciónes Mayores a PPEE y VTI´s CPS Cambio Intercambiador G/G E-541 (GFURE)
Nuevo layout ductos manejo de gases
Cambio Rotores y Ejes Sopladores
Principales.
Reparación T. Secado y T. Absorción
Incoporación nueva torre de lavado (Otovent) Nuevo Convertidor Catalítico
Cambio ducto de gases Desde Otovent a PAS por FRP Incorporación de:
Doble Contacto/Doble Absorción o
Planta Tratamiento Gases de Cola
ADICIONALES
Reacondicionamiento PTE
Incorporación sistema recuperación calor
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Ejecución del Proyecto
Hitos Anteriores :
• Cierre Pre-Factibilidad y presentación API Factibilidad, : 30 Agosto 2011
• Autorización API Factibilidad, : 30 Diciembre 2011
• Adjudicación Estudios de Factibilidad : 13 Febrero 2012
• Término Factibilidad con Oferta EPC : 31 Agosto 2012
• Aprobación de la Declaración de Impacto Ambiental : 30 Diciembre 2012
• Aprobación API Inversión : 25 Septiembre 2013 ( Dos Etapas)
• Etapa 1: Nuevo Proceso Captación Gases ; Mejoras en Planta
• Etapa 2: Proceso Planta Ácido Doble Contacto (Planta Tratamiento Gases de Cola)
• Modificación del Modo de Contratación : Septiembre 2013- Febrero 2014
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Alcances del Contrato EPS por Etapas
ETAPA 1 ETAPA 2
CAPTACIÓN Y LIMPIEZA SECA CAPTACIÓN Y LIMPIEZA SECA
Nueva campana CT Nuevas campanas CPS´s
Enfriamiento primario CT (evaporativo) Enfriamiento Primario de CPS´s (Evaporativo)
Nuevo PPEE y VTI´s de CT Nuevo layout ductos manejo de gases
Incoporación nueva torre de lavado (Otovent)
Reparación PPEE y VTI´s CPS
Cambio ducto de gases Desde Otovent a PAS por
FRP
Reparación ductos manejo de gases
PLANTA DE ACIDO PLANTA DE ACIDO
Modificación Torres Enfriamiento Gases Modificación de Codos Torres Humidificadoras
Overhaul PPEE húmedos Incorporación de:
Cambio Intercambiador G/G E-541 (GFURE) Doble Contacto/Doble Absorción o
Cambio Rotores y Ejes Sopladores Principales. Planta Tratamiento Gases de Cola
Reparación T. Secado y T. Absorción Incorporación sistema recuperación calor
Nuevo Convertidor Catalítico (DC)
Reacondicionamiento PTE
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Contratos Principales en Desarrollo
Actualmente el Proyecto Gases cuenta con tres contratos Principales los cuales son:
• Contrato EPS : (Engineering, Procurement and Supervision), Contrato Principal, se encarga de Ingeniería del proyecto , Suministro de todos los equipos y materiales mayores y Supervisión de Terreno de los Equipos principales.
• Contrato BOP : (BOP Balance of Plant), Contrato complementario que se encarga de los temas excluidos del alcance principal y que requieren desarrollo: Tie-In (puntos de toma de Servicios y suministros, Interferencias de Plantas, Estudios de desarmes no requeridos por EPS, Preparación de caminos, Logísticas de Movimientos de equipos, Logística de movimiento y Servicios de personal, Etc.
•Estudio Trade Off Comparación de DC/DA con Sistemas de Gases de Cola: Estudio comparativo desarrollado en Particular para PAS de Potrerillos a objeto de proporcionar antecedentes para elección de opción tecnológica a seguir.
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Contratos Principales en Desarrollo
En desarrolloInicio Marzo 2014Ingeniería EPS
Ingeniería BOP Inicio Agosto 2014 En desarrollo
En fase FinalInicio Julio 2014Estudio Trade off
DA/DC v/s TGC
• Ingeniería
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Diagrama 3D preliminar del Proyecto
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2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N D
Hitos Relevantes
Término IF CIERRE DEL PROYECTOInicio
IDE1+E2
Término
ID E1+E2
Inicio
IF BOP
Término
IF BOP
Inicio IF
Aprobación
DIA
Inicio EPS Término
Constr.E1
Inicio Constr.
E2Término
Constr.E2
Inicio Constr.
E1
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PROGRAMA MAESTRO
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Diagrama Esquemático general con Proyecto
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MUCHAS GRACIAS
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Nueva Norma Ambiental Potrerillos
Limites de Emisión Fundición Potrerillos
Norma Vigente Norma de Transición Nueva Norma
Item a medir Unidad 2000 - 2013 2014 - Dic 2018 Dic. 2018 --> Notas
Azufre ton/año 50.000 44.750 12.200 (1)
Arsénico ton/año 800 800 157 (1)
SO2 Chimenea PAS ppm v/v - <= 600 (2)
As Chimenea PAS mg/Nm3 - <= 1 (3)
Notas:
(1) Las Fuentes existentes deberán cumplir con niveles de captura y fijación del 95 % del Azufre y Arsénico procesado, teniendo como límite absoluto el valor de la tabla.
(2) Monitoreo en línea, Valor medido (<=600 ppm), se debe cumplir como promedio horario durante el 95 % de las horas de operación año calendario
(3) Medición discreta, el valor límite de emisión se evaluará mensualmente para cada año calendario. Se deberán realizar 12 mediciones por año
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Problemas a Solucionar
Causas Básicas:
• Sistema Radiativo Para enfriamiento de Gases: Mayor Oxidación de SO2 a SO3 (Formación de neblina ácida)
• Discontinuidad operacional: Condensación de la Neblina Ácida por disminución de T° por debajo de Punto de rocío.
• Equipos de Limpieza sub dimensionados : Flujo CT, Polvo y Neblina Ácida por sobre los valores de especificación de los equipos
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Problemas a Solucionar
Consecuencias de Mayor Impacto:
- Alta corrosión por condensación de ácido sulfúrico en paredes de los equipos y ductos.
- Excesiva infiltración de aire frío a todo el sistema como consecuencia de las roturas.
- Deficiente operación de los precipitadores electrostáticos secos, con acumulación y arrastre de polvos hacia la Planta de Ácido.
- Alto deterioro en los Enfriadores Radiativos, PPEE Secos y Húmedos, Ductos, en la Torre de Secado y en el Reactor de Conversión.
- Baja fijación de Azufre (80,5 %) y Arsénico (81%)
-Deficientes condiciones ambientales que afecta la calidad de vida de sus trabajadores.
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Problemas a Solucionar
Consecuencias de Mayor Impacto:
Ductos obstruidos por polvo precipitado Roturas por corrosión (condensación de neblina acida)