COMBUSTIBLES SOLARES Y PROCESOS INDUSTRIALES A ALTA TEMPERATURA

SYNPET: Proyecto de gasificación solar de coque de petróleo

Participantes: El proyecto de gasificación solar de coque de petróleo es una colaboración entre la empresa Petróleos de Venezuela (PDVSA), el Instituto Tecnológico de Zurich (ETH) y CIEMAT.

Contacto: Luís Zacarias, Luis.zacarias@pdvsa.com

Contacto PSA : Thorten Denk, thorsten.denk@psa.es

Financiación: Proyecto financiado por los socios, con participación mayoritaria de PDVSA. Presupuesto total: 6.950 k$. Presupuesto CIEMAT: 1.940 k$.

Duración: 1 de septiembre de 2002 – 28 de Febrero de 2011

Motivación: El proceso de gasificación solar presenta algunas ventajas importantes para su solarización, dado que se trata de un proceso fuertemente endotérmico, lo que permite aprovechar al máximo el aporte de calor procedente de la radiación solar. Otra ventaja innegable es el hecho de que la gasificación solar es un proceso conocido, habitualmente utilizado en la industria y con tecnologías totalmente probadas y desarrolladas. La solarización a corto plazo de estos procesos de producción de H2, plantea problemas técnicos inherentes al uso de la radiación solar, es decir, adaptación de estos procesos a las variaciones típicas del flujo de la energía solar, especialmente en el desarrollo de receptores/reactores.

Objetivos: El principal objetivo del proyecto SYNPET es demostrar la viabilidad técnica del proceso de gasificación solar de residuos procedentes del procesado de petróleos extra-pesados de la Faja del Orinoco. El desarrollo se concreta en la obtención de los parámetros termodinámicos y cinéticos de las reacciones asociadas, en el diseño de un reactor solar con ventana de cuarzo y su escalación y evaluación en una instalación de 500 kW ubicada en el nivel superior de la torre CRS de la PSA.

Fotografía de la ventana segmentada e imagen de la apertura del receptor durante la campaña de ensayos.

Es necesario indicar que este proyecto en su conjunto ha supuesto una completa revisión de algunos conceptos: el diseño de una nueva estructura de ventana de cuarzo para grandes aperturas y el diseño de nuevos sistemas de recuperación del calor residual de los gases, teniendo en cuenta las características especiales de estos procesos (altas temperaturas y gran concentración de sólidos en la corriente de gas a la salida del receptor). Las soluciones constructivas y de ingeniería adoptadas por la PSA en cada caso se aproximan más a una planta real, adaptada a la energía solar como fuente energética principal.

Durante el año 2012 se realizó la última campaña de ensayos habiéndose alcanzados resultados bastante esperanzadores de cara a la futura comercialización de la tecnología. La ventana segmentada continúa siendo el principal escollo para operar la planta con flujos de radiación que permitan alcanzar las temperaturas óptimas del proceso.
Hasta el momento se ha obtenido la aprobación de 2 patentes en EEUU, correspondientes al proceso de gasificación y al reactor solar. Asimismo la ventana de cuarzo empleada en esta aplicación se ha patentado recientemente.