Análise e Otimização dos Consumos de Utilidades

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sousa, Guilherme Diniz
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/163929
Resumo: Um terço do consumo global de energia é contabilizado pelo setor industrial. A indústria química tem aumentado a eficiência energética associada aos seus processos, não só pelas políticas ambientais, mas também com o objetivo de reduzir custos e sobreviver no mercado competitivo. Fazendo parte deste mercado, a SGL Composites S.A. tem procurado reduzir custos e aumentar a eficiência do pro-cesso. Desta forma, a primeira parte do trabalho consiste em melhorar a monitorização dos consumos de utilidades, começando pela atualização dos diagramas de rede de todas as utilidades consumidas na instalação fabril e de PID's. A distribuição dos consumos de utilidades pelas áreas processuais foi revista e foram propostas novas equações utilizadas na distribuição que permitiram contabilizar consumos des-conhecidos. No caso do vapor 5S, a contabilização dos consumos passou de 81,03% para 87,62% e no caso do azoto o aumento foi de 63,92% para 99,58% do consumo total. Foram identificados 31 pontos sem medição de caudal e 26 equipamentos de medição com problemas. Todas estas melhorias propor-cionam uma melhor monitorização das utilidades consumidas na fábrica, a partir da qual é possível pensar em melhorias que resultem num processo mais eficiente e com menos custos operacionais as-sociados. A primeira proposta de alteração num sistema de utilidades da SGL Composites, S.A. consiste na redução da temperatura de produção dos dois tipos de vapor consumidos na fábrica, de 300ºC para 240ºC, no caso do vapor 20S, e de 210ºC para 180ºC, no caso do vapor 5S. Esta alteração resulta numa poupança anual de 455,47 mil €. De forma a recuperar mais condensados e, consequentemente, reduzir custos, foram feitas 3 propostas cuja implementação pode poupar 109 mil €/ano através do reaprovei-tamento de condensados que de momento são enviados para esgoto. Com a melhoria do funciona-mento de outros três sistemas que consomem utilidades é, também, possível poupar um total de 47,84 mil €/ano, para além de solucionar problemas atuais de funcionamento nesses sistemas. Mais especifi-camente, tratam-se de um sistema de arrefecimento de uma solução rica em Dimetilacetamina (55CR) no qual é consumida água de refrigeração (TW) e água gelada (CW), um sistema de águas de retorno e um reaproveitamento de água de refrigeração (TW). Para além das propostas contribuirem para a reso-lução de problemas dos sistemas, podem gerar uma poupança de, no total, cerca de 612 mil €/ano.
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A distribuição dos consumos de utilidades pelas áreas processuais foi revista e foram propostas novas equações utilizadas na distribuição que permitiram contabilizar consumos des-conhecidos. No caso do vapor 5S, a contabilização dos consumos passou de 81,03% para 87,62% e no caso do azoto o aumento foi de 63,92% para 99,58% do consumo total. Foram identificados 31 pontos sem medição de caudal e 26 equipamentos de medição com problemas. Todas estas melhorias propor-cionam uma melhor monitorização das utilidades consumidas na fábrica, a partir da qual é possível pensar em melhorias que resultem num processo mais eficiente e com menos custos operacionais as-sociados. A primeira proposta de alteração num sistema de utilidades da SGL Composites, S.A. consiste na redução da temperatura de produção dos dois tipos de vapor consumidos na fábrica, de 300ºC para 240ºC, no caso do vapor 20S, e de 210ºC para 180ºC, no caso do vapor 5S. Esta alteração resulta numa poupança anual de 455,47 mil €. De forma a recuperar mais condensados e, consequentemente, reduzir custos, foram feitas 3 propostas cuja implementação pode poupar 109 mil €/ano através do reaprovei-tamento de condensados que de momento são enviados para esgoto. Com a melhoria do funciona-mento de outros três sistemas que consomem utilidades é, também, possível poupar um total de 47,84 mil €/ano, para além de solucionar problemas atuais de funcionamento nesses sistemas. Mais especifi-camente, tratam-se de um sistema de arrefecimento de uma solução rica em Dimetilacetamina (55CR) no qual é consumida água de refrigeração (TW) e água gelada (CW), um sistema de águas de retorno e um reaproveitamento de água de refrigeração (TW). Para além das propostas contribuirem para a reso-lução de problemas dos sistemas, podem gerar uma poupança de, no total, cerca de 612 mil €/ano.One third of the global energy consumption is accounted by the industrial sector. The chemical industry has increased the energy efficiency of its processes, not only due to environmental policies, but also with the aim of reducing costs and surviving in the competitive market. As part of this market, SGL Composites S.A. wants to reduce costs and increase process efficiency. Therefore, the first part of the work consists of improving the utility consumption monitoring, starting with updating the network dia-grams of all utilities consumed in the manufacturing facility and the PID's. The distribution of utility consumption across process areas was reviewed and new equations used in the distribution were pro-posed, which made it possible to account for unknown consumption. In the case of 5S steam, the con-sumption count increased from 81,03% to 87,62% and, in the case of nitrogen, the increase was from 63,92% to 99,58% of total consumption. 31 points without flow measurement and 26 measuring equip-ment with problems were identified. All these improvements provide better monitoring of the utilities consumed in the factory, from which it is possible to think about improvements that result in a more efficient process and with less associated operational costs. The first proposed change to a utility system at SGL Composites, S.A. consists of reducing the production temperature of the two types of steam consumed in the factory, from 300ºC to 240ºC, in the case of 20S steam, and from 210ºC to 180ºC, in the 5S steam case. This change results in annual savings of 455,47 thousand €. In order to recover more condensate and, consequently, reduce costs, 3 proposals were made whose implementation could save 109 thousand €/year through the reuse of condensate that is currently sent to the sewer. By improving the functioning of three other systems that consume utilities, it is also possible to save a total of 47.84 thousand €/year, in addition to solving current oper-ating problems in these systems. More specifically, they are a cooling system using a rich Dimethyla-cetamine solution (55CR) in which cooling water (TW) and cold water (CW) are consumed, a return water system and a reuse of cooling water (TW). In addition to the proposals contribute by solving system problems, they can generate savings of, in total, around €612 thousand/year.Relvas, DinisEusébio, MárioRUNSousa, Guilherme Diniz2024-02-22T15:19:40Z2023-112023-11-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/163929porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-03-11T05:49:41Zoai:run.unl.pt:10362/163929Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:59:56.563317Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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