TECNALIA en las industrias del

OIL & GAS y

PETRO- QUÍMICA

TECNALIA: OIL & GAS E INDUSTRIA PETROQUÍMICA Análisis de la corrosión

Superficies avanzadas Nuevos materiales Corrosión en estructuras offshore

CORROSIÓN, EROSIÓN, FATIGA

LÍQUIDOS IÓNICOS SEPARACIÓN Y PURIFICACIÓN DE GAS

Membranas Tecnologías PSA &

TSA Materiales

absorbentes

PROCESOS QUÍMICOS

CAPTURA Y VALORIZACIÓN DE CO2

Mejora de procesos de captura de carbono Absorbentes, adsorbentes, clatratos, MOFs… Valorización de CO2: Power to Gas

Combustibles avanzados Síntesis química Síntesis termocatalítica Intensificación de

procesos Reformado de gases

MEDIO AMBIENTE

Atmósfera Suelos y aguas

subterráneas Gestión-Valorización

residuos

EFICIENCIA ENERGÉTICA INSPECCIÓN AVANZADA

SMART FACTORY 4.0

CORROSIÓN > Inspección y seguimiento

Detección de corrosión bajo un revestimiento Los ambientes Offshore y los ambientes Oil & Gas son

extremadamente agresivos. Es necesario anticiparse a los problemas, predecir el comportamiento de los materiales, así como un adecuado mantenimiento.

TECNALIA dispone de instalaciones que permiten realizar variados ensayos de corrosión de materiales: en atmósfera, en inmersión o bajo ciertas condiciones mecánicas ligadas a su uso, realizados bajo norma o de acuerdo a demandas específicas. Ensayo de materiales y análisis de fallos Ensayo y caracterización de materiales (composición

química, microestructura, propiedades mecánicas: ensayo de tracción, fatiga...)

Propiedades superficiales (rugosidad superficial, adherencia del recubrimiento, humectabilidad, dureza...)

Análisis de la corrosión: predicción, evaluación, control y seguimiento

Caracterización del desgaste y la fricción Caracterización de pinturas

INSPECCIÓN Y SEGUIMIENTO DE LA CORROSIÓN

CORROSIÓN > Superficies y recubrimientos avanzados

Tratamientos superficiales y recubrimientos en base seca, innovadores y ecoeficientes, para mejorar las prestaciones de los materiales y componentes, y sus procesos de fabricación. Prolongación de la vida útil de los componentes frente el desgaste, aumento de su resistencia a la fatiga, lubricación seca, reducción de las temperaturas de funcionamiento de los materiales mediante barreras térmicas, protección contra la corrosión, etc.

Recubrimientos resistentes a la corrosión en válvulas petroquímicas

Desarrollo de tratamientos superficiales y recubrimientos en base húmeda: ambientes extremos (térmico, radiación), ambientes químicos y bajo esfuerzos mecánicos, recubrimientos resistentes a la corrosión, películas antifouling y biocidas, revestimientos fotocatalíticos/autolimpiables, superficies y revestimientos hidrofóbicos/hidrofílicos, modificación de la rugosidad de la superficie/limpieza de la superficie. …y caracterización de superficies y recubrimientos, y de sus prestaciones.

Recubrimientos resistentes a la corrosión

Superficies y recubrimientos avanzados

CORROSIÓN > Materiales

Evaluación de la resistencia de los materiales al agrietamiento por corrosión bajo tensión en ambientes de H2S.

Desarrollo de métodos de ensayo para la evaluación de la resistencia de los materiales al agrietamiento por corrosión bajo tensión (SSC).

Evaluación de la resistencia de los materiales a la fatiga por corrosión en ambientes ácidos.

Evaluación y selección de materiales en función de la agresividad del tipo de entorno en que se encuentran.

Evaluación de la fragilización de materiales por efecto del hidrógeno y del CO2.

NUEVOS MATERIALES

CORROSIÓN > Un caso concreto: Corrosión en estructuras offshore

Sistemas offshore, en puerto y en ambiente marino

Evaluación de la resistencia de los materiales a la corrosión, en aguas salobres.

Desarrollo y optimización de métodos de protección contra la corrosión.

Conformidad frente a los requisitos ambientales y reducción de costos.

Detección temprana de los mecanismos de corrosión

Sensorización y seguimiento remoto.

Diagnóstico

CORROSIÓN EN ESTRUCTURAS OFFSHORE

Zona atmosférica

Zona de “salpicado”

Zona sumergida

Interior de tuberías

IONIC LIQUIDS

LÍQUIDOS IÓNICOS Para reemplazar los procesos industriales tradicionales por nuevos procesos más respetuosos con el medioambiente, que no contienen solventes orgánicos volátiles, más eficientes energéticamente y más coste-efectivos.

Diseño, síntesis y caracterización físico-química de dos tipos de líquidos iónicos: Líquidos iónicos: compuestos totalmente de

iones. Son líquidos por debajo de 100°C

Deep Eutectic Solvents (DES): Generados a partir de la mezcla de un aceptor de enlaces de hidrógeno (HBA) y un donante de enlaces de hidrógeno (HBD). Ambos pueden tener un punto alto de fusión, para formar una mezcla eutéctica con menor punto de fusión.

Propiedades de los líquidos iónicos • Insignificante presión de vapor • Buenas propiedades de lubricación • Alta estabilidad térmica, química y

mecánica • No corrosivos • Baja toxicidad ecológica y humana • Viscosidad adaptable • Amplio intervalo en que se mantienen

en fase líquida • Amplio intervalo de potencial

electroquímico

TECNALIA apoya el desarrollo y la fabricación de membranas inorgánicas y membranas basadas en polímeros; así como módulos para separaciones de gas y de vapor y para intercambios iónicos. Estas sustituirán los actuales procesos industriales por procesos menos costosos, que consumirán menos energía y serán más respetuosos con el medio ambiente.

SEPARACIÓN Y PURIFICACIÓN DE GAS > Membranas

MEMBRANAS

SEPARACIÓN Y PURIFICACIÓN DE GAS > Absorbentes/adsorbentes/MOFs…

NUEVOS MATERIALES PARA LA SEPARACIÓN Y PURIFICACIÓN DE GASES

Absorbentes, adsorbentes, clatratos, MOFs…

Materiales que exigen menos energía (en la absorción y en la desorción)

Materiales con vida útil más prolongada que los materiales convencionales

Materiales más respetuosos con el medio ambiente Mayor selectividad de adsorción de CO2

Integración de membranas VALCAPEF – VALorización CAPtura y Efficiencia Investigación y desarrollo de tecnologías para la mejora de la eficiencia energética, la captura y la valorización de CO2

SEPARACIÓN Y PURIFICACIÓN DE GAS > Tecnologías PSA y TSA

Tecnologías PSA y TSA

Separación de CO2 CH4 puro a partir de biogás Eliminación de H2S Limpieza de biogás (mezcla de

60% CH4, 40% CO2, 1% H2O, 1000 ppm H2S, 100 ppm NH3)

Tecnología de Adsorción por cambio de presión (PSA) para la separación de corrientes gaseosas a alta presión. El proceso PSA se basa en la adsorción preferencial del gas deseado sobre un adsorbente poroso a alta presión, recuperándose el gas al reducirse la presión. Mientras la adsorción por cambio de presión (PSA) utiliza los cambios en la presión para liberar el gas adsorbido; la TSA modula los cambios de temperatura para la separación de gases por adsorción, a partir de una mezcla de gases.

INGENIERÍA DE PROCESOS QUÍMICOS > Combustibles Avanzados

COMBUSTIBLES AVANZADOS

Combustibles líquidos para el transporte terrestre y aéreo.

Desarrollamos procesos de conversión que combinan procesos bioquímicos, termoquímicos y químico-catalíticos para obtener combustibles avanzados.

También se ha desarrollado un proceso de síntesis catalítica heterogénea.

Trabajamos también con Biocombustibles de Segunda Generación (combustibles sintéticos y aceites hidrogenados) que utilizan materias primas no alimentarias; y en las nuevas vías de conversión para los Biocombustibles Líquidos de Tercera Generación. Entre estos, los biocombustibles obtenidos a partir de algas se convierten en una competitiva alternativa en el mercado de la energía.

PRODUCCIÓN DE BUTANOL Y BIODIESEL DE SEGUNDA GENERACIÓN El butanol de segunda generación presenta alta densidad energética, baja volatilidad y menos corrosividad que el etanol. El biodiesel de segunda generación se obtiene de la esterificación de materiales oleaginosos no alimentarios de alta acidez (olefinas, grasa animal y subproductos del refino de petróleo )

SÍNTESIS DE PRODUCTOS QUÍMICOS Etapas de síntesis enzimáticas dirigidas a la obtención de building-blocks y productos finales. Nuestro trabajo considera el fraccionamiento selectivo de materias primas para la producción de productos de alto valor, utilizando procesos más sostenibles y eficientes que los tradicionales.

CAUCHO SINTÉTICO RENOVABLE Caucho fabricado a partir de biomasa, con las mismas características que el caucho natural (1,3-butadieno). Puede reemplazarlo en sus diferentes aplicaciones: neumáticos, nylon , plásticos y fabricación de látex. Las vías de síntesis utilizadas combinan procesos enzimáticos y químico-catalíticos.

POLIURETANOS RENOVABLES NO BASADOS EN ISOCIANATOS, DE GRAN RESISTENCIA MECÁNICA Diseñamos vías de síntesis que evitan los inconvenientes de la utilización de isocianatos en la producción de poliuretano, tales como su toxicidad y la necesidad ocasional de garantizar la ausencia de agua en el medio de reacción.

INGENIERÍA DE PROCESOS QUÍMICOS > Síntesis de productos químicos

INGENIERÍA DE PROCESOS QUÍMICOS > Síntesis Termocatalítica

SÍNTESIS TERMOCATALÍTICA Desarrollo de un proceso altamente eficiente de síntesis de metanol a partir de gas natural o biogás

1. Purificación y mejora de gas natural / biogás por PSA sobre clinoptilolita

Selección de las condiciones de operación óptimas

Diseño de tratamiento y mejora de gas por PSA

2. Producción de metanol

Aplicabilidad de gas natural / biogás como materia prima para la producción de metanol

INGENIERÍA DE PROCESOS QUÍMICOS > Intensificación de Procesos

INTEGRACIÓN E INTENSIFICACIÓN DE PROCESOS Diseño de los reactores en los que se integra la separación y la catálisis. Reactores más flexibles, más seguros y más amigables medioambientalmente

DEMCAMER: “DEsign and Manufacturing of CAtalytic MEmbrane Reactors by developing new nano-architectured catalytic and selective membrane materials” Reactores multifuncionales de Membranas Catalíticas (CMR) basados en nuevos catalizadores nano-estructurados y materiales de membranas selectivas para mejora del rendimiento, rentabilidad (reducción del número de etapas) y sostenibilidad (menor impacto ambiental y uso de nuevas materias primas) para cuatro procesos químicos (Autothermal Reforming –ATR-, Fischer-Tropsch (FTS), Water Gas Shift (WGS), y Oxidative Coupling of Methane -OCM-) para obtención de hidrógeno puro, hidrocarburos líquidos y para la producción de etileno. .

Advanced multi-fuel REformer for CHP-fuel CELL systems (REFORCELL) Innovador reactor de membrana para el reformado multicombustible, más eficiente y más barato, para la producción de hidrógeno puro. Intensifica el proceso de producción de hidrógeno a través de la integración del reformado y la purificación en una única unidad.

PROCESOS DE REFORMADO DE GASES Unidades de pequeña escala de reformado de gases para abastecer a pilas de combustible

INGENIERÍA DE PROCESOS QUÍMICOS > Reformado de Gases

CAPTURA DE CARBONO Y VALORIZACIÓN

Absorbentes Adsorbentes

Clatratos MOFs

Membranas

Captura

Valorización química

Carbonatos Combustibles Productos químicos

Biofijación Intensificación del proceso

CAPTURA DE CARBONO Y VALORIZACIÓN > Procesos de captura de carbono

CAPTURA DE CARBONO Y FIJACIÓN

Innovador proceso para una reducción eficiente, para una captura y una fijación de CO2 en actividades industriales con altas tasas de emisión de CO2 a la atmosfera.

MENOS CO2

CAPTURA DE CO2 A TRAVÉS DE ABSORCIÓN QUÍMICA Diseño y operación de una planta de captura de CO2 en la central térmica de Compostilla

CAPTURA DE CARBONO Y VALORIZACIÓN > Absorbentes/adsorbentes/MOFs…

NUEVOS MATERIALES PARA LA CAPTURA DE CARBONO

Absorbentes, adsorbentes, clatratos, MOFs… Materiales que exigen menos energía (en la

absorción y en la desorción) Materiales con vida útil más prolongada que

los materiales convencionales Materiales más respetuosos con el medio

ambiente Integración de membranas

Membranas de matriz mixta basadas en MOFs, eficientes energéticamente ,para la captura de CO2

Nuevos absorbentes para la captura de CO2 aplicados en la central térmica de Compostilla.

CAPTURA DE CARBONO Y VALORIZACIÓN > Power to Gas

Al identificar las más adecuadas condiciones de operación y catálisis, optimizamos la reacción CO2-H 2 utilizando corrientes de CO2 cuya composición es cercana a las emisiones de ciertos procesos industriales: la producción de gas natural y biogás, las tecnologías de captura de CO2....

POWER TO GAS: PRODUCCIÓN DE GAS A PARTIR DE ENERGÍA El excedente de electricidad de las energías renovables se utiliza para una producción electrolítica de hidrógeno, a partir del que se produce metano mediante su combinación con CO2. El objetivo es producir gas a partir de la electricidad e inyectarlo en la red de gas natural, produciendo un enlace bidireccional entre estas dos grandes infraestructuras energéticas.

Utilización de energías renovables como fuente de energía en refinerías. Ejemplo: Colectores solares para la generación de vapor.

Tecnologías para el aprovechamiento de calores residuales de baja entalpía (“transformación de calor”).

Sistemas térmicos (bombas de calor, transformadores de calor, almacenamiento térmico…) y desarrollo de transformadores de calor.

Sistemas para una monitorización y predicción de consumos energéticos como herramienta para la identificación de medidas de ahorro energético.

Mejora de proceso

EFICIENCIA ENERGÉTICA Y RECUPERACIÓN DE CALOR

EFICIENCIA ENERGÉTICA

Inspección y monitorización externa de infraestructuras críticas (grietas, vibraciones estructurales, rendimiento del proceso, etc).

Tecnologías para la detección tanto in-situ como a distancia de fugas de diferentes tipos.

Servicios avanzados de diagnosis anticipada para infraestructura, logística y mantenimiento. Big-Data y analítica de datos (modelización).

Tecnologías avanzadas de interacción: dispositivos portables (wereables), interacción por voz, realidad aumentada.

INSPECCION AVANZADA Y SMART FACTORY 4.0

INSPECCION AVANZADA Y SMART FACTORY 4.0

Tecnologías para la gestión del ruido de instalaciones industriales.

Tecnologías para la gestión de impactos ambientales en el entorno asociados a la dispersión de la contaminación por la atmósfera, con modelos de predicción operativa a escala local asociados a emisiones en tiempo real. Desarrollo de sistemas de predicción o de alerta.

Diseño de sistemas de integración de Tecnologías viables en plantas petroquímicas para la detección precoz de contaminantes en la atmósfera, a través de redes de sensores enlazadas con los ERPs de procesos y patrones de comportamiento.

MEDIO AMBIENTE > Atmósfera

MEDIO AMBIENTE: ATMÓSFERA

Tecnologías para la gestión de impactos ambientales asociados a la dispersión de la potencial contaminación presente en las aguas subterráneas y su afección al entorno sensible.

• Modelos de Predicción operativa a escala local asociados al control de emisión/fugas en tiempo real.

• Sistemas de predicción o de alerta. • Materiales centinelas cuya aplicación en zonas críticas

permita la actuación inmediata frente a fugas incontroladas de hidrocarburos

Remediacion “in situ” de suelos afectados por la presencia de hidrocarburos

• Tecnologías de estabilización/solidificación • Combinación de Tecnologías de oxidación +

bioremediación • Desarrollo de materiales con alta capacidad de

filtración/separación de fases acuosas/no acuosas (hidrocarburos) para la gestión y recuperación de fugas y derrames en entornos marinos.

Remediación “on-site”/ “off site”: Tratamiento térmico optimizado de suelos contaminados excavados (a temperatura y atmósfera controlada)

MEDIO AMBIENTE > Suelos y aguas subterráneas

MEDIO AMBIENTE SUELOS Y AGUAS SUBTERRÁNEAS

Tratamiento térmico optimizado (mínimo gasto energético) de materiales con hidrocarburos (residuos contaminados, lodos, material excavado…) a temperatura y atmósfera controladas.

Tecnologías para recuperación de metales de alto valor añadido (metales preciosos, por ejemplo) a partir de materiales residuales (catalizadores agotados, por ejemplo)

MEDIO AMBIENTE > Gestión y valorización de residuos

MEDIO AMBIENTE: GESTIÓN Y VALORIZACIÓN DE RESIDUOS

Muchas gracias por su atención Para más información, por favor contacte con: Dr. Iñaki Azkarate inaki.azkarate@tecnalia.com