Aumentar la eficiencia y reducir las emisiones en la industria química

Potenciando la industria química: soluciones expertas para la reducción de emisiones y el crecimiento sostenible

Las soluciones de control final de Emerson impulsan el rendimiento, la sostenibilidad y el cumplimiento normativo en los procesos químicos clave.

La industria química se ve presionada para alcanzar objetivos de cero emisiones netas sin perder competitividad. No abordar los retos de eficiencia y emisiones puede provocar un aumento de los costes operativos y un impacto medioambiental significativo, lo que pone en peligro la sostenibilidad a largo plazo y la posición en el mercado. Emerson le ofrece válvulas, actuadores y reguladores avanzados para modernizar sus operaciones, optimizar el uso de la energía y reducir las emisiones.

APLICACIONES DESTACADAS EN PETROQUÍMICA

Steam Cracking Units

Unidades de craqueo al vapor

Los hornos de craqueo al vapor, que funcionan a 800-900 °C, se encuentran entre los activos que más energía consumen en la producción química. Generan un alto consumo de combustible y emisiones significativas de CO₂/NOₓ, al tiempo que requieren un control preciso de la temperatura y el flujo para optimizar el rendimiento del craqueo. Con las soluciones de control final de Emerson, los operadores pueden lograr un funcionamiento más estable del horno, un control más estricto del proceso y mejoras cuantificables en la eficiencia energética y la reducción de emisiones.

APLICACIONES DESTACADAS EN AGROQUÍMICA

Ammonia Synthesis

Síntesis de amoníaco

La producción de amoníaco es intrínsecamente intensiva en energía, ya que requiere alta presión y temperatura. La mayoría de las emisiones de CO₂ se originan en la generación de materia prima de hidrógeno mediante el reformado del metano con vapor, mientras que los reactores y los equipos se enfrentan a problemas de durabilidad en condiciones extremas. Gracias a las tecnologías de control final probadas e es de Emerson, los operadores obtienen un control preciso de los procesos, una mayor fiabilidad de los activos y una reducción de la intensidad energética y de las emisiones en general.

APLICACIONES DESTACADAS EN PRODUCTOS QUÍMICOS BÁSICOS

Chemical plant for production of ammonia and nitrogen fertilization on day time.

Unidades de craqueo al vapor

Los hornos de craqueo al vapor, que funcionan a 800-900 °C, se encuentran entre los activos que más energía consumen en la producción química. Generan un alto consumo de combustible y emisiones significativas de CO₂/NOₓ, al tiempo que requieren un control preciso de la temperatura y el flujo para optimizar el rendimiento del craqueo. Con las soluciones de control final de Emerson, los operadores pueden lograr un funcionamiento más estable del horno, un control más estricto del proceso y mejoras cuantificables en la eficiencia energética y la reducción de emisiones.

APLICACIONES DESTACADAS EN GASES INDUSTRIALES

Cryogenic Air Separation Units (ASUs)

Unidades de separación de aire criogénicas (ASU)

Las ASU consumen grandes cantidades de electricidad para la compresión de aire y la refrigeración criogénica, lo que da lugar a importantes emisiones indirectas de CO₂ cuando la energía se obtiene a partir de combustibles fósiles. Sus condiciones de funcionamiento extremas exigen un control de precisión. Las tecnologías criogénicas de Emerson garantizan un rendimiento fiable de los compresores y las válvulas, al tiempo que ayudan a los operadores a reducir el consumo de energía y las emisiones.

Preguntas frecuentes sobre la industria química: eficiencia y emisiones

La química verde se centra en diseñar procesos y productos químicos que reduzcan o eliminen el uso y la generación de sustancias peligrosas, mejoren la eficiencia energética y minimicen los residuos. Al integrar la sostenibilidad en el diseño de los procesos, los fabricantes de productos químicos pueden lograr operaciones más seguras y reducir el impacto medioambiental.
Entre los ejemplos de tecnologías que respaldan los principios de la química verde se incluyen válvulas de control de bajas emisiones con empaquetaduras certificadas según la norma ISO 15848-1 para reducir las emisiones fugitivas (como las válvulas AEV ²XC C-Ball y la válvula de mariposa de alto rendimiento Keystone K-LOK Serie 38),

válvulas de seguridad eficientes e inteligentes (como las válvulas de seguridad pilotadas True-Modulating Anderson Greenwood tipo 400 y 800), que reducen realmente las emisiones, y diagnósticos inteligentes de válvulas que permiten un mantenimiento predictivo y un rendimiento sostenible de los procesos (como los controladores digitales de válvulas Fisher FIELDVUE™).

The chemical industry can reduce emissions through process optimization, energy-efficient technologies, the adoption of advanced control systems, and the implementation of real-time monitoring and analytics. Examples that exemplify these strategies include using triple-offset butterfly valves with ISO 15848-1 certified packing, which can significantly reduce VOC leakage by over 90%, as well as employing advanced control valves to decrease process variability, thus minimizing off-spec emissions.

Enhanced energy efficiency leads to lower operational costs, decreased environmental impact, improved competitiveness, and compliance with regulatory standards, while also contributing to overall sustainability goals. Examples of valve solutions that facilitate energy efficiency include Steam Trap Monitoring Valves, which mitigate energy losses in steam systems; Pressure Reducing Valves, which enhance boiler and reactor efficiency by maintaining optimal pressures; and High-Performance Control Valves, which decrease pump energy use through precise flow and pressure management.

Industrial control valves regulate process variables such as flow, pressure, and temperature by automatically adjusting the passage of fluids—whether gases, steam, or liquids—according to control signals from automation systems. This ensures stable operations, consistent product quality, and optimal energy use across chemical processes.

Examples of valve solutions that enable precise and efficient control include Fisher™ control valves with FIELDVUE™ digital valve controllers for advanced diagnostics and modulation, segmented ball valves for handling viscous media, and severe service valves designed for high-pressure and high-temperature applications that demand reliability and performance (like Fisher™ Cavitrol™ III Trim).

Control valves regulate flow rates, pressures, and temperatures, ensuring process stability and efficiency. They are critical in maximizing throughput, reducing waste, and improving energy consumption. Examples of valve applications include globe control valves equipped with smart positioners, like the Fisher DVC7K for precise modulation; Severe Service valves suited for applications with high-pressure drops, such as turbine bypass; and Segmented Ball Valves designed for slurry or viscous media to optimize flow without blockage.

Real-time emissions monitoring helps facilities detect and address emissions issues promptly, ensuring compliance with environmental regulations, improving air quality, and mitigating the plant's environmental footprint. Data-Driven Decision-making facilitates accurate reporting, supported by valves integrated into emissions monitoring systems to obtain representative samples. Moreover, isolation and control valves with low-emission packing are employed to prevent leaks.

Common challenges include the high cost of technology adoption, the complexity of retrofitting existing systems, potential disruptions to production processes, and the need for skilled personnel to manage advanced systems. Modular Skid Systems, featuring pre-integrated valves and instrumentation, offer a solution by minimizing installation costs and complexity.

Digitalization plays a significant role in advancing sustainability in chemical manufacturing by enabling improved data collection and analysis, facilitating predictive maintenance, optimizing resource usage, and enhancing operational transparency. These elements contribute to more sustainable and efficient operations. Valve solutions that support digitalization include Smart Control Valves fitted with diagnostics, such as Emerson Fisher FIELDVUE, which monitor performance and detect issues early, and Digital Positioners that optimize valve movement for energy-efficient control.