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El arte de construir una planta de ácido nítrico en Uzbekistán

Eficiencia, emisiones y emergencias: cómo una nueva planta de ácido nítrico contribuye a transformar la industria química de Uzbekistán y abre nuevos caminos para la puesta en marcha

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7 enero 2021

Una planta ultramoderna de ácido nítrico construida por Casale en Uzbekistán equilibra los costos de inversión y los gastos operativos con la máxima eficiencia energética y respeto al medioambiente. Además, es un brillante ejemplo de innovación y gestión de crisis durante la pandemia de la Covid-19, que abrió nuevos caminos con la puesta en marcha remota.

Echa un breve vistazo a la torre de absorción que se eleva 50 metros hacia el cielo. Ni una nube a la vista. Un profundo azul cerúleo se extiende sobre esta región del suroeste de Uzbekistán que lleva el nombre del erudito y poeta del siglo XV Ali-Shir Nava'i.
Sin embargo, la poesía no es lo que le preocupa en este momento, sino otro tipo de arte.

No se trataba solo de un reto técnico. Teníamos que estar preparados desde el punto de vista organizativo para cualquier cosa relacionada tanto con el Covid-19 como con la propia planta.

Con un confinamiento nacional y una pandemia en ciernes, “teníamos que estar preparados para cualquier cosa”, comenta Yuriy Idrisov, director adjunto del establecimiento permanente de Casale en Uzbekistán.Durante los últimos tres años, Yuriy Idrisov ha formado parte de un equipo integral de diseñadores, planificadores, trabajadores de la construcción e ingenieros que construyen una planta de ácido nítrico ultramoderna y de gran capacidad en la ciudad de Navoiy. “Una de las características distintivas”, dice Idrisov mientras baja los ojos de la torre, “es nuestro uso de un diseño de columna de absorción extendida, que incorpora un circuito cerrado de agua fría para ayudarnos a reducir el deslizamiento del amoníaco”. Mientras habla, el goteo de agua y aire está convirtiendo una mezcla de óxido nítrico en una solución de ácido nítrico al 60 % dentro de la torre. Detrás de él, brillan al sol tres enormes depósitos plateados de 2000 metros cúbicos cada uno, donde se almacenará el ácido nítrico final. El orgullo de Idrisov por la planta es evidente: “No se trataba solo de un reto técnico: teníamos que estar preparados desde el punto de vista organizacional para cualquier cosa relacionada tanto con la pandemia de Covid-19 como con la propia planta”.

El gas nitroso reacciona con el agua dentro de la torre de absorción de 50 metros, produciendo ácido nítrico. El uso por parte de Casale de un diseño de columna de absorción extendida reduce el deslizamiento del amoníaco y las emisiones.

Modernización de la industria en las estepas uzbekas

Se trata de la cuarta planta de ácido nítrico de gran capacidad construida por la empresa suiza Casale SA con su tecnología DualPURE, de doble presión, “diseñada para ofrecer eficiencia energética y bajas emisiones”, afirma Idrisov, director adjunto del establecimiento permanente de Casale en Uzbekistán. Especialista en la producción de fertilizantes y productos químicos, Casale se adjudicó el proyecto EPC de suma global listo para implementar de la empresa química más grande de Uzbekistán, JSC Navoiyazot. La construcción de los primeros trabajos comenzó en 2018 y, gracias a un enfoque creativo de la puesta en marcha durante un confinamiento nacional por el Covid-19, la planta ha estado funcionando de manera constante desde junio de 2020.

La historia de JSC Navoiyazot se remonta a 1964 y a la época de Jruschov y la Unión Soviética. Ya entonces, la empresa se especializaba en la producción de reactivos químicos, bienes de consumo y química de bajo tonelaje. Sin embargo, su principal producto son los fertilizantes minerales a base de amoníaco, nitrógeno-fósforo o ácido nítrico. Hoy en día, la empresa emplea a unas 10 000 personas, un factor importante para la joven ciudad de Navoiy, recién fundada en 1958 y con poco más de 133 000 habitantes.

En el corazón de la planta hay un tren de compresores de cuatro partes (derecha) diseñado para reducir el consumo de energía. La nueva planta, que costó US$ 216,6 millones y produce 500 000 toneladas métricas de ácido nítrico al año, creó más de 120 nuevos puestos de trabajo, y durante su construcción se utilizaron especialistas y recursos locales, ya que alrededor del 50 % del equipo procedía del propio Uzbekistán. El proyecto forma parte de una iniciativa de modernización más amplia para aumentar la producción y reducir el impacto ambiental de la industria química del país, piedra angular de la economía uzbeka. Utilizado principalmente para el cultivo del algodón (Uzbekistán es el sexto productor mundial de algodón), está previsto exportar más fertilizantes minerales.

Diseñado para la eficiencia y el medioambiente

La pieza central de la planta es un tren de compresores de cuatro partes instalado por MAN Energy Solutions, oculto en un edificio azul brillante fácil de localizar que parece un cubo de juguete entre una malla de tuberías y cables. El tren permite aumentar la velocidad de rotación y reducir la huella energética, un factor importante para la rentabilidad de la planta. “Otra característica técnica distintiva”, agrega Idrisov, es el uso de un solo quemador de oxidación de amoníaco, que simplifica la disposición y facilita la gestión de las gasas”. Y la empresa utilizó una disposición simplificada de catalizadores secundarios y terciarios para mejorar la función de reducción de la planta.

Para reducir aún más el impacto ambiental de la planta, Casale incluyó una moderna unidad de tratamiento de aguas que se puso en marcha de forma remota junto con el tren de compresores, el catalizador del quemador y el catalizador del reactor.

“Nos centramos en reducir la cantidad de amoníaco necesaria para producir una tonelada del producto y aumentar la exportación de vapor”, explica Idrisov. “Así que elegimos la tecnología de doble presión como solución para garantizar un bajo consumo específico de amoníaco con las menores emisiones posibles y favorecer un funcionamiento seguro de la planta”. El consumo específico de amoníaco de diseño de la planta es de 283 kilogramos por tonelada. “En estos momentos superamos este indicador porque consumimos menos de 280 kilogramos por tonelada”. Idrisov añade: “Somos igual de mejores en términos de emisiones. El requisito era tener menos de 50 partes por millón de emisiones de gases NOX y N2O, y permanecer por debajo de 3 partes por millón en el caso del amoníaco. Las cifras reales son 30 y 20 respectivamente, con menos de 1 parte por millón para el amoníaco”.

La reducción de las emisiones es posible gracias a la tecnología DualPURE de Casale. Basada en 50 años de experiencia en desarrollo, la tecnología de doble presión ofrece bajos costos operativos en lo que respecta al consumo específico de amoníaco (como NH3/MT HNO) y a las pérdidas de metales preciosos, al tiempo que garantiza una elevada exportación específica de vapor/energía. Instalado en más de 70 plantas en todo el mundo, el proceso de ácido nítrico DualPURE de Casale es uno de los principales actores del mercado mundial del ácido nítrico, conocido por su eficiencia y confiabilidad. Sin embargo, la finalización con éxito del proceso de ácido nítrico en la planta de Navoiy reviste especial interés ya que la pandemia de Covid-19 continúa retrasando o incluso paralizando proyectos de construcción en todo el mundo.

Un grupo multinacional de ingenieros y especialistas in situ se unieron para mantener el proyecto en marcha durante el confinamiento nacional por el Covid-19.

Pudimos comprobar la planta en muchas partes a través de Internet y completar la fase final mediante la puesta en marcha a distancia.

Giovanna Roviello,  ingeniera de procesos, Casale S.A.
puesta en marcha durante la pandemia:

“Todo iba según lo previsto”, comenta Giovanna Roviello, “Ya habíamos completado parte de la puesta en marcha en frío, pero entonces la pandemia de Covid-19 frustró nuestros planes. Eso fue en marzo. Nuestro equipo tuvo que salir de Uzbekistán lo antes posible”. Nos reunimos con Roviello en un lugar que desempeñó un papel muy importante en la finalización de la planta de ácido nítrico: Internet. Como ingeniera de procesos en Casale, acompañó todo el progreso de la nueva planta. “La pandemia puso en peligro la puesta en marcha prevista”, afirma. Se avecinaba una catástrofe económica para el cliente y los inversores.

¿Qué hacer ante una situación tan imprevista? Se tomó la decisión de seguir un camino que nunca antes se había recorrido para una planta de esta complejidad. Casale reunió con rapidez un equipo en Navoiy, con el apoyo del departamento de ingeniería en sus oficinas de Lugano (Suiza) y Praga (República Checa), junto con proveedores clave. “Era un grupo multinacional de profesionales”, comenta Roviello, procedente de Suiza, República Checa, Alemania, Italia y España, que trabajó en estrecha colaboración con el equipo in situ que mantuvo el proyecto en marcha.

“Sigue pareciendo una locura”, dice Roviello. “Pero pudimos comprobar la planta en muchas partes a través de Internet y completar la fase final mediante la puesta en marcha a distancia”. Casale dirigió y supervisó la puesta en marcha a distancia del catalizador del quemador de amoníaco, el catalizador del reactor de reducción y la unidad de tratamiento de agua. Y con la ayuda de los expertos de MAN Energy Solutions en Alemania, el tren de compresores se puso en marcha por completo mediante una puesta en marcha a distancia a través de Internet, una primicia en la industria. Roviello sonríe. La planta de ácido nítrico sigue funcionando sin problemas a pesar de la pandemia, gracias a una ingeniería de primera clase y a la firme voluntad de asumir riesgos cuando es necesario. Y ahí reside un poco de poesía, después de todo.