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Levantamento e Priorização de Oportunidades de Melhoria de Eficiência Energética

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Resumo:O aumento do dióxido de carbono na atmosfera é um fator-chave no aquecimento global, levando a mudanças climáticas e danos ambientais. Isso levou à definição de metas ambientais, como o Acordo de Paris, exigindo contribuições de todos os setores, incluindo a indústria. Este trabalho tem como objetivo identificar e aplicar oportunidades de melhoria da eficiência energética na refinaria de Sines, com o intuito de otimizar a sua eficiência energética, reduzindo as emissões de CO2 por 40% até 2030, comparativamente a 2017, e atingir a neutralidade de carbono em 2050, tal como está estipulado pelo plano efetuado por Portugal, no seguimento do Acordo de Paris. Inicialmente foi construída uma curva de custo de abatimento marginal (MACC), de modo a classificar os projetos planeados pela refinaria conforme o seu custo para abater uma tonelada de CO2, determinando quais oportunidades são viáveis. Analisaram-se projetos de eficiência energética, eletrificação, melhoramento operacional, produção de hidrogénio e captura de carbono. Entre eles, as três primeiras áreas são as que apresentam mais viabilidade de implementação, mas só representam 15% do potencial de redução de emissões. Pelo contrário, as duas últimas áreas têm um share de 85%, mas apresentam maiores custos. Depois, desenvolveram-se dois casos de estudo, baseados em simulações no software PetroSIM, onde se verificou a viabilidade de implementar a permuta de calor em correntes do processo atual da refinaria. No primeiro caso de estudo relativo à simulação da permuta de calor entre a corrente de topo da fracionadora FC-V-7 e a corrente de crude antes de entrar no trem de permuta, obteve-se uma redução de 860 Mcal/h de combustível nos fornos CC-H1, tendo o projeto um valor total de investimento de 6,3 milhões de euros. Para o segundo caso de estudo, relativo ao projeto da simulação da permuta de calor entre a corrente de topo e corrente de fundo da fracionadora FC-V-7, obteve-se uma produção média adicional de 2,17 ton/h de vapor de 24 bar nos geradores de vapor FC-E-4, tendo o projeto um valor total de investimento de 2,8 milhões de euros. Apenas o segundo caso de estudo apresenta retorno de investimento dentro de um período de 10 anos, com um payback de 4 anos e 7 meses.
Autores principais:Vital, André
Assunto:Emissões de CO2 Eficiência energética Descarbonização Hidrogénio verde Captura de carbono
Ano:2023
País:Portugal
Tipo de documento:dissertação de mestrado
Tipo de acesso:acesso embargado
Instituição associada:Universidade Nova de Lisboa
Idioma:português
Origem:Repositório Institucional da UNL
Descrição
Resumo:O aumento do dióxido de carbono na atmosfera é um fator-chave no aquecimento global, levando a mudanças climáticas e danos ambientais. Isso levou à definição de metas ambientais, como o Acordo de Paris, exigindo contribuições de todos os setores, incluindo a indústria. Este trabalho tem como objetivo identificar e aplicar oportunidades de melhoria da eficiência energética na refinaria de Sines, com o intuito de otimizar a sua eficiência energética, reduzindo as emissões de CO2 por 40% até 2030, comparativamente a 2017, e atingir a neutralidade de carbono em 2050, tal como está estipulado pelo plano efetuado por Portugal, no seguimento do Acordo de Paris. Inicialmente foi construída uma curva de custo de abatimento marginal (MACC), de modo a classificar os projetos planeados pela refinaria conforme o seu custo para abater uma tonelada de CO2, determinando quais oportunidades são viáveis. Analisaram-se projetos de eficiência energética, eletrificação, melhoramento operacional, produção de hidrogénio e captura de carbono. Entre eles, as três primeiras áreas são as que apresentam mais viabilidade de implementação, mas só representam 15% do potencial de redução de emissões. Pelo contrário, as duas últimas áreas têm um share de 85%, mas apresentam maiores custos. Depois, desenvolveram-se dois casos de estudo, baseados em simulações no software PetroSIM, onde se verificou a viabilidade de implementar a permuta de calor em correntes do processo atual da refinaria. No primeiro caso de estudo relativo à simulação da permuta de calor entre a corrente de topo da fracionadora FC-V-7 e a corrente de crude antes de entrar no trem de permuta, obteve-se uma redução de 860 Mcal/h de combustível nos fornos CC-H1, tendo o projeto um valor total de investimento de 6,3 milhões de euros. Para o segundo caso de estudo, relativo ao projeto da simulação da permuta de calor entre a corrente de topo e corrente de fundo da fracionadora FC-V-7, obteve-se uma produção média adicional de 2,17 ton/h de vapor de 24 bar nos geradores de vapor FC-E-4, tendo o projeto um valor total de investimento de 2,8 milhões de euros. Apenas o segundo caso de estudo apresenta retorno de investimento dentro de um período de 10 anos, com um payback de 4 anos e 7 meses.