procesamiento de carbon

8/13/2019 Procesamiento de Carbon

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Guas sobre medio ambiente, salud y seguridad

PROCESAMIENTO DE CARBN

30DEABRILDE2007 1

GRUPO DEL BANCO MUNDIAL

Guas sobre medio ambiente, salud y seguridad para

el procesamiento de carbn

Introduccin

Las Guas sobre medio ambiente, salud y seguridad son

documentos de referencia tcnica que contienen ejemplos

generales y especficos de la prctica internacional

recomendada para la industria en cuestin1.Cuando uno o ms

miembros del Grupo del Banco Mundial participan en un

proyecto, estas Guas sobre medio ambiente, salud y seguridad

se aplican con arreglo a los requisitos de sus respectivas

polticas y normas. Las presentes Guas sobre medio ambiente,

salud y seguridad para este sector de la industria deben usarse

junto con el documento que contiene las Guas generales

sobre medio ambiente, salud y seguridad, en el que se

ofrece orientacin a los usuarios respecto de cuestiones

generales sobre la materia que pueden aplicarse

potencialmente a todos los sectores industriales. Los proyectos

ms complejos podran requerir el uso de mltiples guas para

distintos sectores de la industria. Para una lista completa de

guas sobre los distintos sectores de la industria, visitar:

http://www.ifc.org/ifcext/sustainability.nsf/Content/En

vironmentalGuidelines

1Definida como el ejercicio de la aptitud profesional, la diligencia, la prudencia yla previsin que podran esperarse razonablemente de profesionales idneos ycon experiencia que realizan el mismo tipo de actividades en circunstanciasiguales o semejantes en el mbito mundial. Las circunstancias que losprofesionales idneos y con experiencia pueden encontrar al evaluar el amplioespectro de tcnicas de prevencin y control de la contaminacin a disposicinde un proyecto pueden incluir, sin que la mencin sea limitativa, diversosgrados de degradacin ambiental y de capacidad de asimilacin del medioambiente, as como diversos niveles de factibilidad financiera y tcnica.

Las Guas sobre medio ambiente, salud y seguridad contienen

los niveles y los indicadores de desempeo que generalmente

pueden lograrse en instalaciones nuevas, con la tecnologa

existente y a costos razonables. En lo que respecta a la

posibilidad de aplicar estas guas a instalaciones ya existentes,

podra ser necesario establecer metas especficas del lugar as

como un calendario adecuado para alcanzarlas. La aplicacin

de las guas debe adaptarse a los peligros y riesgos

establecidos para cada proyecto sobre la base de los

resultados de una evaluacin ambiental en la que se tengan en

cuenta las variables especficas del emplazamiento, tales

como las circunstancias del pas receptor, la capacidad de

asimilacin del medio ambiente y otros factores relativos al

proyecto. La decisin de aplicar recomendaciones tcnicas

especficas debe basarse en la opinin profesional de

personas idneas y con experiencia. En los casos en que el

pas receptor tenga reglamentaciones diferentes a los niveles e

indicadores presentados en las guas, los proyectos deben

alcanzar los que sean ms rigurosos. Cuando, en vista de las

circunstancias especficas de cada proyecto, se considere

necesario aplicar medidas o niveles menos exigentes que

aquellos proporcionados por estas Guas sobre medio

ambiente, salud y seguridad, ser necesario aportar una

justificacin exhaustiva y detallada de las alternativaspropuestas como parte de la evaluacin ambiental en un sector

concreto. Esta justificacin debera demostrar que los niveles

de desempeo escogidos garantizan la proteccin de la salud

y el medio ambiente.
http://www.ifc.org/ifcext/sustainability.nsf/Content/EnvironmentalGuidelineshttp://www.ifc.org/ifcext/sustainability.nsf/Content/EnvironmentalGuidelineshttp://www.ifc.org/ifcext/sustainability.nsf/Content/EnvironmentalGuidelineshttp://www.ifc.org/ifcext/sustainability.nsf/Content/EnvironmentalGuidelineshttp://www.ifc.org/ifcext/sustainability.nsf/Content/EnvironmentalGuidelineshttp://www.ifc.org/ifcext/sustainability.nsf/Content/EnvironmentalGuidelines


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Aplicabilidad

Las Guas sobre medio ambiente, salud y seguridad para el

procesamiento del carbn cubren el procesamiento del carbn

destinado a transformarlo en qumicos gaseosos o lquidos,

incluidos los combustibles. Son aplicables a la produccin de

gas sinttico (SynGas) mediante distintos procesos de

gasificacin y su transformacin posterior en hidrocarburos

lquidos (sntesis de Fischer-Tropsch), metanol o productos

lquidos oxigenados, as como a la hidrogenacin directa del

carbn para obtener hidrocarburos lquidos.

Este documento est dividido en las siguientes secciones:

Seccin 1.0: Manejo e impactos especficos de la industriaSeccin 2.0: Indicadores y seguimiento del desempeoSeccin 3.0: Referencias y fuentes adicionales

Anexo A: Descripcin general de las actividades de la industria


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1.0 Manejo e impactos

especficos de la industriaLa siguiente seccin contiene una sntesis de las cuestiones

relativas al medio ambiente, la salud y la seguridad asociadas

con el procesamiento del carbn, as como recomendaciones

para su manejo. Por otra parte, en las Guas generales sobre

medio ambiente, salud y seguridad se ofrecen

recomendaciones sobre el manejo de las cuestiones de este

tipo que son comunes a la mayora de los grandes

establecimientos industriales durante las etapas de

construccin y de desmantelamiento.

1.1 Medio ambiente

Los problemas ambientales que pueden plantearse en los

proyectos de procesamiento del carbn incluyen:

Emisiones al aire

Aguas residuales

Materiales peligrosos

Residuos

Ruido

Emisiones al aire

Partculas y emisiones gaseosas fugitivas

Las principales fuentes de emisiones en las instalaciones de

procesamiento del carbn consisten en fuentes fugitivas de

materia particulada (MP), compuestos orgnicos voltiles

(COV), dixido de carbono (CO) e hidrgeno. Las actividades

de transporte, almacenamiento y preparacin del carbn

pueden contribuir de forma significativa a las emisiones fugitivas

de MP de carbn. Entre las recomendaciones para prevenir y

controlar las emisiones fugitivas de MP de carbn se incluyen:

Disear la distribucin de la planta o instalacin para

facilitar el manejo de las emisiones y reducir el nmero de

puntos de transferencia del carbn;

Emplear equipos de carga y descarga para minimizar la

altura de la cada del carbn hasta las pilas de carbn;

Emplear sistemas de pulverizacin del agua y/o

revestimientos de polmeros para reducir la formacin de

polvo fugitivo durante el almacenamiento del carbn (por

ejemplo, en las pilas de carbn) siempre que sea factible y

dependiendo de los requisitos de calidad del carbn;

Captar las emisiones de polvo de carbn procedentes delas actividades de trituracin / clasificacin, trasladndolas

a una cmara de filtros u otros sistemas de control de

partculas;

Usar colectores centrfugos, seguidos de lavadores

acuosos venturi de alta eficacia, para los secadores

trmicos;

Usar colectores centrfugos, seguidos de la filtracin textil,

para los sistemas de limpieza neumtica del carbn;

Utilizar transportadores cerrados en combinacin con los

equipos de extraccin y filtracin en los puntos de

transferencia de los transportadores; y

Eliminar el polvo durante el procesamiento (es decir, la

trituracin, clasificacin y secado) y traslado (sistemas

transportadores) del carbn empleando, por ejemplo,

sistemas de pulverizacin de los productos junto con la

recogida de agua y, posteriormente, tratar o reutilizar el

agua recogida.

Las emisiones fugitivas de otros contaminantes del aire incluyen

las fugas de compuestos orgnicos voltiles (COV), monxido

de carbono (CO) e hidrgeno procedentes de distintos

procesos, como son las unidades de produccin de gas

sinttico; el almacenamiento de carbn; las unidades de


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sntesis del metanol y Fischer-Tropsch (F-T); las unidades de

renovacin del producto; y los sistemas diseados para aguas

residuales oleosas e instalaciones de tratamiento de aguasresiduales, especialmente estanques de compensacin y/o

separadores aceite / agua. Las emisiones fugitivas pueden

deberse a fugas producidas en distintas fuentes, como tuberas,

vlvulas, conexiones, bridas, juntas, lneas abiertas, prdidas

durante el almacenamiento y funcionamiento en los tanques de

almacenamiento de techo fijo y flotante y en las bombas de

sellado, sistemas de transporte de gas, cierres de los

compresores, vlvulas de seguridad, fosos / recintos abiertos, y

carga y descarga de hidrocarburos.

Se recomiendan las siguientes medidas para prevenir y

controlar las fuentes fugitivas de contaminantes del aire:

Reducir las emisiones fugitivas en tuberas, vlvulas,

juntas, tanques y otros componentes de la infraestructura,

supervisando peridicamente los mismos con sistemas de

deteccin de vapor y manteniendo o sustituyendo los

componentes necesarios en orden de prioridad;

Mantener una presin estable en los tanques y en el

espacio de vapor:

o Coordinar los calendarios de llenado y retirada e

implementar la compensacin de vapor entre los

tanques (un proceso mediante el cual el vapor

desplazado durante las actividades de llenado se

transfiere al espacio de vapor del tanque vaciado o de

otro contenedor antes de proceder a su

recuperacin);

o Emplear pintura blanca o de otros colores con una

baja absorcin de calor para revestir el exterior de los

tanques de almacenamiento de los destilados ms

ligeros (como la gasolina, el etanol o el metanol) para

reducir la absorcin de calor. Debe estudiarse la

posibilidad de que se produzcan impactos visuales a

causa del reflejo de la luz en los tanques;

Seleccionar, en funcin de la capacidad dealmacenamiento del tanque y de la presin de vapor de los

materiales almacenados, un tipo especfico de tanque que

minimice las prdidas durante el almacenamiento y

funcionamiento, cumpliendo con las normas de diseo

aceptadas internacionalmente2;

En los tanques de almacenamiento de techo fijo, minimizar

las prdidas durante el almacenamiento y el

funcionamiento instalando techos flotantes internos y

cierres3;

En los tanques de techo flotante, disear e instalar

cubiertas, accesorios y juntas en los bordes de acuerdo

con las normas internacionales destinadas a minimizar las

prdidas por evaporacin;4

Estudiar la posibilidad de utilizar sistemas de

abastecimiento y recuperacin, mangueras de

recuperacin de vapor y camiones / vagones / depsitos

estancos a los vapores durante la carga y descarga de los

vehculos de transporte;

2Por ejemplo, segn el API Standard 650: Welded Steel Tanks for Oil Storage(1998), los tanques nuevos, modificados o reestructurados con una capacidadmayor o equivalente a 40.000 galones y que almacenen lquidos con unapresin de vapor superior o equivalente a 0,75 psi e inferior a 11,1 psi, o conuna capacidad mayor o igual a 20.000 galones y que almacenen lquidos conuna presin de vapor superior o igual a 4 psi e inferior a 11,1 psi debenequiparse con: un techo fijo y un techo flotante interno con una junta bsica dezapata mecnica que impida la fuga de lquidos; o bien con un techo flotanteexterno con una junta bsica de zapata mecnica que impida la fuga de lquidosy una junta secundaria continua instalada sobre el anillo del techo. Ambas

juntas deben cumplir con ciertos requisitos mnimos de recorte y juntas deestanqueidad en los accesorios del techo; o con un sistema cerrado deventilacin y un control eficaz de dispositivos del 95%.3El acceso de los trabajadores a los tanques debe respetar los procedimientosde entrada autorizada en espacios cerrados descritos en las guas generalessobre MASS.4Los ejemplos incluyen: API Standard 620: Design and Construction of Large,Welded, Low-pressure Storage Tanks (2002); API Standard 650: Welded SteelTanks for Oil Storage (1998) y la norma de la Unin Europea (UE) 12285-2:2005. Workshop fabricated steel tanks for the aboveground storage offlammable and non-flammable water polluting liquids (2005).


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Utilizar sistemas de llenado de camiones / vehculos

ferroviarios de carga inferior para minimizar las emisiones

de vapor; y Cuando las emisiones de vapor puedan contribuir o

provocar niveles de calidad del aire ambiente que excedan

la normativa sanitaria, estudiar la posibilidad de instalar

controles secundarios de emisiones, tales como unidades

de condensacin y recuperacin de vapor, catalizadores

de oxidacin, medios de adsorcin de gas, refrigeracin o

unidades de absorcin de aceite secante.

Gases efecto invernadero (GEI)La produccin de gas sinttico puede generar un volumen

significativo de dixido de carbono (CO2), especialmente

durante el proceso del gas de agua, adems de todos los

procesos relacionados con la combustin (por ejemplo, la

produccin de electricidad y la incineracin de subproductos o

su uso en la cogeneracin). Las recomendaciones para la

conservacin de energa y el manejo de las emisiones de gases

efecto invernadero son especficas del proyecto y el

emplazamiento, pero pueden incluir algunas de las descritas en

las Guas generales sobre medio ambiente, salud y

seguridad. En las instalaciones integradas, los operadores

deben adoptar un enfoque global de toda la planta a la hora de

seleccionar las tecnologas de proceso y de servicio.

Materia particulada, aceites pesados y metalespesados

Las actividades de preparacin del carbn (por ejemplo, el uso

de secadores), la gasificacin del carbn (por ejemplo,alimentacin y eliminacin de cenizas) y los procesos de

licuefaccin del carbn pueden generar fuentes puntuales de

polvo y aceites pesados (alquitranes). Se seleccionar la

tecnologa ms adecuada para minimizar las emisiones de

partculas. Los metales pesados presentes en el carbn pueden

liberarse como emisiones al aire procedentes del proceso de

gasificacin del carbn.

La mayora de los metales pesados pueden eliminarse

utilizando un depurador hmedo. Es posible que sea necesario

emplear una tecnologa de absorcin para eliminar el mercurio

presente en el carbn con elevado contenido en mercurio. Las

Guas generales sobre medio ambiente, salud y seguridad

contienen recomendaciones para controlar la materia

particulada.

Gases cidos y amoniaco

Las emisiones de gas residual procedentes de la chimenea de

la unidad Claus de recuperacin de azufre consisten en una

mezcla de gases inertes con dixido de azufre (SO2) y

constituyen una fuente significativa de emisiones al aire

derivadas del procesamiento del carbn. El proceso de

gasificacin puede generar tambin contaminantes como el

sulfuro de hidrgeno (H2S), el sulfuro de carbonilo (COS), el

disulfuro de carbono (CS2), el monxido de carbono (CO), el

amoniaco (NH3) y el cianuro de hidrgeno (HCN). Por lo

general, estos gases suelen ser altamente recuperables gracias

a la purificacin del gas sinttico (>99 por ciento). Los procesos

de licuefaccin, incluidas las operaciones en los tanques de

mezclado, pueden provocar vertidos de otros gases cidos y

sustancias orgnicas voltiles. Las estrategias recomendadas

para manejar las emisiones de gas cido y amoniaco incluyen:

La instalacin de un proceso de recuperacin del azufre

para evitar las emisiones de H2S (por ejemplo, Claus);

Ventilar los depsitos de mezclado hacia el suministro de

aire de combustin destinado a la generacin de

electricidad o calor;


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Instalar procesos de lavado, ya sean lavadores de xido-

reduccin de gases de cola o lavadores Venturi, para

reducir las emisiones de dixido de azufre; Cuando se dispone de dispositivos de incineracin

destinados a la eliminacin del azufre, operar la

incineradora a temperaturas de 650 grados centgrados

(C) o ms con una adecuada relacin aire-combustible

para combustionar totalmente el H2S; y

Dotar las chimeneas de accesos para manejar los

dispositivos de control (por ejemplo, para supervisar las

emisiones de SO2generadas por el proceso Claus y las

incineradoras).

Gases de escape

La combustin de gas sinttico o gasleo para generar

electricidad y calor en las instalaciones de procesamiento del

carbn constituye una fuente significativa de emisiones a la

atmsfera, incluyendo CO2, xidos de nitrgeno (NOX), SO2y,

en caso de producirse un fallo del quemador, monxido de

carbono (CO).

Las Guas generales sobre medio ambiente, salud y

seguridad contienen orientaciones para el manejo de

pequeos procesos de combustin diseados para suministrar

potencia elctrica o mecnica, vapor, calor, cualquier

combinacin de las anteriores, independientemente del tipo de

combustible empleado, con una capacidad calorfica total de 50

megavatios trmicos (MWth). Las Guas generales sobre

medio ambiente, salud y seguridad para energa trmica

contienen orientaciones aplicables a procesos con unacapacidad superior a los 50 MWth.

Las emisiones vinculadas al funcionamiento de fuentes

elctricas deben minimizarse mediante la adopcin de una

estrategia combinada que contemple la reduccin de la

demanda de energa, el uso de combustibles ms limpios y la

aplicacin de los controles de emisiones necesarios. Las Guas

generales sobre medio ambiente, salud y seguridadcontienen recomendaciones sobre eficiencia energtica.

Venteo y combustin

El venteo y la combustin son medidas operativas y de

seguridad importantes en las instalaciones de procesamiento

del carbn destinadas a garantizar la segura eliminacin del gas

en caso de emergencia, un fallo elctrico o del sistema y

cualquier condicin anmala en la planta. Las materias primas

en estado puro y los gases combustibles derivados tambin seeliminan mediante el venteo y la combustin. El exceso de gas

no debe ventearse, sino enviarse a un sistema eficaz de

combustin de gas para su eliminacin.

Las recomendaciones para minimizar el venteo y la combustin

de gas incluyen:

Optimizar los controles de planta para aumentar los

ndices de conversin de la reaccin;

Emplear materias primas en estado puro y gases

combustibles derivados en la generacin de electricidad o

recuperacin de calor, siempre que sea posible;

Proporcionar sistemas complementarios para maximizar la

fiabilidad de la planta; y

Ubicar los sistemas de combustin a una distancia segura

de los recintos destinados al personal y de las zonas

residenciales, garantizando el correcto mantenimiento de

los sistemas de combustin para lograr su mxima

eficacia.

En caso de que la combustin de la corriente de gas no sea

apropiada, puede recurrirse al venteo de emergencia en ciertas

condiciones. Para analizar tales situaciones se utilizarn

procedimientos ordinarios de evaluacin de los riesgos. Se


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documentar exhaustivamente la justificacin para no emplear

un sistema de combustin de gas antes de proceder al venteo

de gas de emergencia.

Aguas residuales

Aguas residuales de procesos industriales

Las aguas residuales de proceso pueden contaminarse con

hidrocarburos, amoniaco y aminas, compuestos oxigenados,

cidos, sales inorgnicas y restos de iones de metales pesados.

Las prcticas recomendadas para el manejo de las aguas

residuales de proceso incluyen:

Prevenir los vertidos accidentales de lquidos mediante la

inspeccin y mantenimiento de los sistemas de

almacenamiento y transporte, incluyendo las cajas de

relleno donde se guardan las bombas y vlvulas y otros

focos potenciales de fugas, as como la implementacin de

planes de respuesta ante vertidos;

Proporcionar una capacidad suficiente para diluir los

fluidos de proceso y maximizar as la recuperacin en el

proceso y evitar la descarga masiva de lquidos de procesoen el sistema de drenaje de las aguas oleosas; y

Disear y construir cuencas de contencin de

almacenamiento de aguas residuales y sustancias

peligrosas con superficies impermeables para evitar la

infiltracin de aguas contaminadas en el suelo y en las

aguas subterrneas.

Las disposiciones especficamente diseadas para manejar las

corrientes individuales de aguas residuales incluyen, entre

otras:

La recogida de los vertidos de aminas procedentes del

sistema de eliminacin alcalina del dixido de carbono

aguas abajo de la Unidad de Gasificacin en un sistema

de drenaje dedicado y cerrado y, una vez completada la

filtracin, su reciclado para uso nuevamente en el proceso;

Los efluentes de la columna de agotamiento de la Unidadde Sntesis F-T, que contiene hidrocarburos disueltos y

compuestos oxigenados (principalmente alcoholes y

cidos orgnicos) y mnimas cantidades de cetonas, deben

recircularse dentro de la Unidad de Sntesis F-T para

recuperar los hidrocarburos y los compuestos oxigenados

en otra columna de agotamiento;

Los efluentes acdicos y custicos resultantes de la

preparacin del agua desmineralizada, que a su vez

depende de la calidad del suministro de agua bruta en el

proceso, deben neutralizarse antes de su vertido en el

sistema de tratamiento de aguas residuales de las

instalaciones;

El agua de purga procedente de los sistemas de

generacin de vapor y torres de refrigeracin debe

enfriarse antes proceder a su descarga. El agua de

refrigeracin que contiene biocidas y otros aditivos tambin

podra requerir un ajuste de la fluencia o el tratamiento en

la planta de tratamiento de aguas residuales de las

instalaciones antes de su descarga; y

La planta de tratamiento de aguas residuales de las

instalaciones debe tratar el agua contaminada por

hidrocarburos procedente de las actividades de limpieza

programadas durante la puesta en orden de las

instalaciones (las labores de limpieza se llevan

normalmente a cabo una vez al ao y se prolongan unas

semanas en el tiempo), los efluentes oleosos originados en

las fugas del proceso y los efluentes con metales pesados

procedentes de lechos fijos y fluidizados.

Tratamiento de aguas residuales de procesos

Las tcnicas empleadas para tratar las aguas residuales de

proceso en este sector incluyen la clasificacin por origen y el


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pretratamiento de corrientes de aguas residuales concentradas.

Las fases del tratamiento de aguas residuales suelen incluir:

filtros de grasas, equipos colectores de flotacin, flotacin porpresurizacin-despresurizacin o separadores de agua/aceite

para separar los aceites de los slidos flotantes; filtracin por

separacin de slidos filtrables; ecualizacin de flujo y carga;

sedimentacin para la reduccin de slidos en suspensin

utilizando clarificadores; tratamiento biolgico, normalmente

aerbico, para reducir las sustancias orgnicas solubles (DOB);

eliminacin de nutrientes qumicos o biolgicos para la

reduccin de nitrgeno y fsforo; cloracin de los efluentes

siempre que se requiera la desinfeccin; drenaje y eliminacinde residuos en vertederos designados para residuos peligrosos.

Es posible que se precisen controles de ingeniera adicionales

para (i) el confinamiento y el tratamiento de compuestos

orgnicos voltiles extrados en las operaciones de diversas

unidades en el sistema de tratamiento de aguas residuales; (ii)

la eliminacin avanzada de metales empleando filtros de

membrana y otras tcnicas de tratamiento fsico/qumico, (iii)

eliminacin de compuestos orgnicos recalcitrantes, cianuro y

DQO no biodegradable empleando carbn activo u oxidacin

qumica avanzada; (iii) la reduccin de la toxicidad en los

efluentes empleando la tecnologa adecuada (por ejemplo,

smosis inversa, intercambio inico, carbn activado, etc.) y (iv)

el confinamiento y la neutralizacin de olores molestos.


seguridadexplican el manejo de aguas residuales industriales

y ofrecen ejemplos de enfoques para su tratamiento. El empleo

de estas tecnologas y tcnicas recomendadas para el manejode aguas residuales debera permitir que las instalaciones

cumpliesen los valores para la descarga de aguas residuales

que se indican en el cuadro correspondiente de la Seccin 2 del

presente documento para la industria. Las recomendaciones

para reducir el consumo de agua, especialmente en aquellos

sitios en que pueda ser un recurso natural escaso, se analizan

en las Guas generales sobre medio ambiente, salud y

seguridad.

Consumo de agua y otras corrientes de aguasresiduales

En las Guas generales sobre medio ambiente, salud y

seguridad se dan orientaciones sobre el manejo de aguas

residuales no contaminadas procedentes de operaciones de

servicios pblicos, aguas pluviales no contaminadas y aguas de

alcantarillado. Las corrientes contaminadas deberan desviarse

hacia el sistema de tratamiento de aguas residuales de

procesos industriales. A continuacin se detallan guas

especficas adicionales.

Aguas pluviales: Las aguas pluviales pueden contaminarse

como resultado de los vertidos de lquidos de proceso y la

migracin de filtraciones procedentes de las zonas de

almacenamiento del carbn y que contienen hidrocarburos y

metales pesados. Las recomendaciones especficas para el

sector incluyen:

Pavimentar las zonas dedicadas al proceso, segregar las

aguas pluviales contaminadas de las no contaminadas e

implementar planes de control de vertidos. Canalizar las

aguas pluviales desde las zonas de proceso hasta la

unidad de tratamiento de aguas residuales; y

Disear y ubicar las instalaciones de almacenamiento del

carbn y sistemas asociados para la recogida de lixiviados

para evitar su impacto en los recursos terrestres e hdricos.

Las zonas de pilas de carbn deben pavimentarse para

separar las aguas potencialmente contaminadas, que se

transferirn a la unidad de tratamiento de aguas residuales

en las instalaciones.


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Agua de refrigeracin: El agua de refrigeracin puede aumentar

los ndices de consumo del agua, as como el vertido de aguas

a elevadas temperaturas, biocidas residuales y residuosprocedentes de otros agentes antiincrustantes empleados en el

sistema de refrigeracin. Las estrategias recomendadas para el

manejo de residuos procedentes de la refrigeracin incluyen:

La adopcin de las medidas de conservacin del agua

para sistemas de refrigeracin en plantas descritas en las

Guas generales sobre medio ambiente, salud y

seguridad;

El uso de mtodos de recuperacin del calor (as como

mejoras en la eficacia energtica) y otros mtodos de

refrigeracin diseados para reducir la temperatura del

agua caliente antes de su descarga, garantizando as que

la temperatura del agua de descarga no resulte en un

incremento de la temperatura ambiente superior a los 3C

en el lmite de una zona determinada cientficamente con

base en la calidad del agua ambiente, uso de las aguas

receptoras, capacidad de asimilacin, etc.;

Minimizar el uso de sustancias qumicas antiincrustantes yanticorrosivas garantizando una correcta profundidad de la

toma de agua y el uso de filtros; seleccionar las opciones

menos peligrosas en trminos de toxicidad,

biodegradabilidad, biodisponibilidad y posible

bioacumulacin; y dosificar segn los requisitos normativos

locales y las recomendaciones del fabricante; y

Analizar los biocidas residuales y otros contaminantes

preocupantes para comprobar la necesidad de efectuar

ajustes en la dosificacin o tratar el agua de refrigeracin

antes de proceder a su descarga.

Agua de pruebas hidrostticas: Las pruebas hidrostticas a las

que se someten equipos y tuberas miden la presin con agua

(por lo general, agua bruta) para verificar su integridad y las

fugas existentes. Pueden aadirse aditivos qumicos,

normalmente anticorrosivos, un destructor de oxgeno y un

colorante. Se implementarn las siguientes medidas deprevencin y control de la contaminacin para el manejo de las

aguas de pruebas hidrostticas:

Reutilizar el agua en mltiples pruebas para conservarla y

minimizar las descargas de efluentes potencialmente

contaminados;

Reducir el uso de sustancias anticorrosivas y otros

agentes qumicos minimizando el tiempo durante el cual el

agua de prueba permanece dentro de los equipos o

tuberas; y

Elegir las opciones menos peligrosas en trminos de

toxicidad, biodegradabilidad, biodisponibilidad y

bioacumulacin potencial, dosificando segn los requisitos

de la normativa local y las recomendaciones del fabricante.

Cuando la descarga de aguas de pruebas hidrostticas en el

mar o en aguas superficiales sea la nica opcin viable, debe

elaborarse un plan de eliminacin de aguas de pruebashidrostticas que tenga en cuenta la ubicacin y el ritmo de

descarga, el uso y dispersin de sustancias qumicas, el riesgo

ambiental y el seguimiento necesario. Se evitar el vertido de

aguas de pruebas hidrostticas en aguas costeras superficiales.

Materiales peligrosos

Las instalaciones de procesamiento del carbn generan

cantidades considerables de materiales peligrosos, incluidos los

productos intermedios/finales y los subproductos. Lamanipulacin, almacenamiento y transporte de estos materiales

peligrosos debe gestionarse adecuadamente para evitar o

minimizar posibles impactos ambientales. En las Guas

generales sobre medio ambiente, salud y seguridad se

formulan recomendaciones sobre el manejo de materiales


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peligrosos, incluida su manipulacin, almacenamiento y

transporte.

Residuos

Entre los residuos no peligrosos se incluyen la ceniza de fondo

de horno del carbn, la escoria, las cenizas voltiles y los lodos

de almacenamiento del carbn. La ceniza y la escoria

depositadas5 son subproductos bastos, granulados e

incombustibles recogidos del fondo de los gasificadores.

Tambin se recogen las cenizas voltiles originadas en el

reactor. La cantidad de escoria y ceniza generada suele ser

considerable y depende de la calidad del carbn empleado enla planta. El estado fsico de la ceniza suele estar relacionado

con el proceso de gasificacin.

Los residuos potencialmente peligrosos incluyen, entre otros,

catalizadores usados, aceite, disolventes, soluciones reactivas,

filtros, lechos de filtrado saturados, fracciones pesadas

procedentes de la purificacin de sntesis, contenedores

usados, trapos aceitosos, esencias minerales, edulcorantes

usados, aminas empleadas en la eliminacin del CO2, filtros de

carbn activado y lodos oleosos procedentes de los

separadores aceite agua, as como fluidos gastados o usados

en operaciones y mantenimiento, como son aceites y lquidos

de pruebas, y lodos de tratamiento de las aguas residuales.


seguridad contienen recomendaciones generales para el

manejo de residuos peligrosos y no peligrosos. Las prcticas de

manejo de los residuos especficos del sector incluyen:

Ceniza depositada, escoria y cenizas voltiles decarbn

5Recycling Materials Resource Center (RMRC), Coal Bottom Ash/Boiler Slag,disponible enhttp://www.rmrc.unh.edu/Partners/UserGuide/cbabs1.htm

Dependiendo de su toxicidad y radiactividad, la ceniza

depositada, la escoria y las cenizas voltiles del carbn tambin

podrn reciclarse con base en las opciones comercial ytcnicamente viables a disposicin. Los mtodos

recomendados para su reciclado son:

Utilizar la ceniza depositada como agregado en bloques de

hormign ligero, como materia prima en la produccin de

cemento Portland, como agregado para la capa y subcapa

de base de carreteras, o como material de relleno

agregado fino en los pavimentos de asfalto y relleno fluido;

Utilizar la escoria para el granallado, como grnulos para

el recubrimiento de tejas, para el control de nieve y hielo,

como agregado en los pavimentos de asfalto, relleno

estructural y aplicaciones de capa y subcapa de base de

carreteras;

Utilizar las cenizas voltiles en materiales de construccin

que precisen materiales puzolnicos.

En caso de no poder reciclar estos materiales debido a sus

propiedades txicas / radioactivas o a la ausencia de opciones

comercial o tcnicamente viables, se eliminarn en un vertedero

autorizado diseado y operado de acuerdo con las buenas

prcticas internacionales de la industria6.

Lodos de almacenamiento del carbn

Los lodos de polvo de carbn generados durante el

almacenamiento y preparacin del carbn deben secarse y

reutilizarse o reciclarse siempre que sea factible. Las posibles

opciones son la reutilizacin como materia prima en el procesode gasificacin, dependiendo de la tecnologa elegida para ello.

La manipulacin, el transporte y el manejo dentro y fuera del

6Las Guas generales sobre medio ambiente, salud y seguridad para lasinstalaciones de manejo de residuos contienen orientaciones adicionalesrelativas a la eliminacin de residuos industriales peligrosos e inocuos.
http://www.rmrc.unh.edu/Partners/UserGuide/cbabs1.htmhttp://www.rmrc.unh.edu/Partners/UserGuide/cbabs1.htmhttp://www.rmrc.unh.edu/Partners/UserGuide/cbabs1.htm


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recinto de todos los lodos deben realizarse segn las

recomendaciones contenidas en las Guas generales sobre

medio ambiente, salud y seguridad para el manejo de losresiduos industriales no peligrosos.

Catalizadores usados

Los catalizadores usados se obtienen al sustituir los lechos de

catalizador durante las puestas a punto programadas para la

desulfuracin del gas sinttico, el proceso de reaccin Fischer

Tropsch (F-T), la isomerizacin, el craqueo cataltico y las

sntesis del metanol. Los catalizadores usados pueden contener

cinc, nquel, hierro, cobalto, platino, paladio y cobre,dependiendo del proceso concreto en el que intervengan.

Entre las estrategias recomendadas para el manejo de

catalizadores usados se encuentran:

Una adecuada gestin de catalizadores usados in situ

incluir la inmersin en agua de los catalizadores

pirofricos usados durante su almacenamiento temporal y

hasta su transporte al lugar donde se realizar el

tratamiento definitivo para evitar reacciones exotrmicas

no controladas;

Devolucin al fabricante para su regeneracin; y

La gestin externa de los catalizadores usados por parte

de empresas especializadas incluye la recuperacin de

metales pesados o preciosos mediante procesos de

recuperacin y reciclaje (siempre que sea posible) o

mediante su manejo y eliminacin de acuerdo con las

recomendaciones de gestin de residuos peligrosos e

inocuos descritas en las Guas generales sobre medio

ambiente, salud y seguridad. Los catalizadores que

puedan contener platino o paladio deben enviarse a un

centro de recuperacin de metales nobles;

Fracciones pesadas

Las fracciones pesadas originadas en la seccin de purificacin

de la Unidad de Sntesis del Metanol suelen quemarse en una

caldera de vapor utilizando un quemador dedicado.

Ruido

Las principales fuentes de ruido en las instalaciones de

procesamiento del carbn incluyen el procesamiento fsico del

mismo (por ejemplo, clasificacin, trituracin, clasificacin y

seleccin), as como las grandes mquinas giratorias (a saber,

compresores, turbinas, bombas, motores elctricos,

refrigeradores de aire y calentadores encendidos). Durante una

despresurizacin de emergencia, pueden generarse elevados

niveles de ruido debido a la liberacin de gases de combustin

a alta presin y/o la liberacin de vapor en la atmsfera. Las

Guas generales sobre medio ambiente, salud y seguridad

contienen recomendaciones generales para manejar el ruido.

1.2 Higiene y seguridad ocupacional

Los peligros relacionados con la higiene y la salud ocupacional

en la planta deberan identificarse con base en los anlisis de

seguridad laboral y evaluaciones exhaustivas de peligros yriesgos que empleen metodologas tales como el estudio de

identificacin de peligros [HAZID], estudio de peligros y

operabilidad [HAZOP] o anlisis cuantitativo de riesgos [QRA].

En general, la planificacin de la gestin de higiene y seguridad

incluir la adopcin de una aproximacin sistemtica y

estructurada para la prevencin y el control de los peligros

fsicos, qumicos, biolgicos y radiolgicos para la higiene y la

seguridad descritas en las Guas generales sobre medio

ambiente, salud y seguridad.

Los riesgos ms notables para la higiene y la seguridad en el

trabajo se producen durante la fase operativa de las

instalaciones de procesamiento del carbn, incluyendo

principalmente:


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La seguridad en los procesos

La liberacin de gases enriquecidos con oxgeno

Atmsferas deficientes en oxgeno

Riesgos de inhalacin

Incendios y explosiones

Seguridad en los procesos

Los programas de seguridad en los procesos debern

implementarse debido a las caractersticas especficas del

sector, entre ellas las complejas reacciones qumicas, el uso de

sustancias peligrosas (por ejemplo, compuestos txicos,

reactivos, inflamables o explosivos) y reacciones de sntesis

orgnica de etapas mltiples. El manejo de la seguridad en los

procesos incluye las siguientes acciones:

Pruebas de riesgos fsicos para materiales y reacciones;

Estudios de anlisis de riesgos para revisar las prcticas

qumicas y de ingeniera del proceso, incluyendo

termodinmica y cintica;

Examen del mantenimiento preventivo y la integridad

mecnica de los sistemas y servicios de proceso; Capacitacin de trabajadores; y

Elaboracin de instrucciones operativas y procedimientos

de respuesta ante situaciones de emergencia.

Liberacin de gases enriquecidos con ox geno

El gas enriquecido con oxgeno puede filtrarse en las unidades

de separacin de aire y provocar un riesgo de incendio debido a

la presencia de una atmsfera enriquecida con oxgeno. Las

atmsferas enriquecidas con oxgeno pueden conducir a lasaturacin de oxgeno de materiales, cabello e indumentaria,

pudiendo prenderse fuego con facilidad. Las medidas de

prevencin y control para reducir la exposicin dentro y fuera

del emplazamiento a las atmsferas enriquecidas con oxgeno

incluyen:

La instalacin de un Sistema automtico de Parada de

Emergencia que pueda detectar y alertar sobre la

liberacin no controlada de oxgeno (incluida la presenciade atmsferas enriquecidas con oxgeno en las zonas de

trabajo7) y emprender acciones de parada para minimizar

la duracin de estos vertidos y eliminar las posibles

fuentes de ignicin;

Disear las instalaciones y sus componentes de acuerdo

con la normativa de seguridad del sector, evitando colocar

tuberas de conduccin de oxgeno en espacios cerrados,

utilizando instalaciones elctricas inherentemente seguras

y empleando sistemas de venteo del oxgeno en toda la

planta para prevenir el posible impacto del gas venteado;

Implementar procedimientos de trabajo a temperaturas

elevadas y entrada autorizada a espacios cerrados que

tengan en cuenta de forma especfica la posible liberacin

de oxgeno;

Implementar buenas prcticas de mantenimiento para

evitar la acumulacin de materiales combustibles;

Planificar e implementar planes de preparacin y

respuesta ante situaciones de emergencia que incorporen

explcitamente procedimientos de manejo de los vertidos

incontrolados de oxgeno; y

Suministrar los equipos adecuados de prevencin y control

de incendios que se describen a continuacin (Riesgos de

incendio y explosiones).

Atmsferas deficientes en oxgeno

Los posibles vertidos y acumulacin de gas nitrgeno en las

zonas de trabajo pueden causar condiciones asfixiantes

provocadas por el desplazamiento de oxgeno de estos gases.

7 Las zonas de trabajo donde pueden darse atmsferas enriquecidas conoxgeno deben dotarse de sistemas de supervisin de zona capaces dedetectar dichas condiciones. Los trabajadores tambin debern estar equipadoscon sistemas de supervisin personal. Ambos sistemas dispondrn de unaalarma configurada para activarse cuando la concentracin de O2en el airealcance el 23,5 por ciento.


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Las medidas de prevencin y control para reducir los riesgos

asociados con la liberacin de gas asfixiante incluyen:

Disear y colocar sistemas de venteo de nitrgeno de

acuerdo con las normas internacionalmente reconocidas;

Instalar un Sistema automtico de Parada de Emergencia

que permita detectar y alertar sobre la liberacin no

controlada de nitrgeno (incluida la presencia de

atmsferas deficientes en oxgeno en las zonas de

trabajo8), iniciar la ventilacin forzada y minimizar la

duracin de estos vertidos; e

Implementar procedimientos de entrada en espacioscerrados tal y como describen las Guas generales sobre

medio ambiente, salud y seguridad en relacin con los

peligros especficos de las instalaciones.

Riesgos de inhalacin

La exposicin a sustancias qumicas en las instalaciones de

procesamiento del carbn se asocia principalmente a la

inhalacin de polvo de carbn, partculas voltiles de brea de

hulla, monxido de carbono y otros vapores como el metano o

el amoniaco. Los trabajadores expuestos al polvo de carbn

pueden desarrollar lesiones pulmonares y fibrosis. La

exposicin al monxido de carbono resulta en la formacin de la

carboxihemoglobina (COHb), que inhibe la capacidad de

transportar oxgeno de los glbulos rojos. Los sntomas leves

de exposicin incluyen dolores de cabeza, mareos, disminucin

de la capacidad de concentracin, una menor coordinacin

manos-ojos, debilidad, confusin, desorientacin, somnolencia,

nuseas y perturbaciones de la vista. La exposicin prolongadapuede provocar la prdida de conciencia y la muerte.

8 Las zonas de trabajo donde puedan darse atmsferas deficientes en oxgenodeben dotarse de sistemas de supervisin de zona capaces de detectar dichascondiciones. Los trabajadores tambin debern estar equipados con sistemasde supervisin personal. Ambos sistemas dispondrn de una alarmaconfigurada para activarse cuando la concentracin de O2en el aire alcance el19,5 por ciento.

La posible exposicin a la inhalacin de emisiones qumicas

durante las operaciones rutinarias en planta se manejar de

acuerdo con los resultados obtenidos a partir de los anlisis deseguridad en el trabajo y la encuesta sobre higiene industrial,

de conformidad con las orientaciones sobre higiene y seguridad

en el trabajo descritas en las Guas generales sobre medio

ambiente, salud y seguridad. Las medidas de proteccin

incluyen la capacitacin de los trabajadores, los sistemas de

permisos de trabajo, el uso de equipos de proteccin personal

(EPP) y sistemas de alarma de deteccin de gas txico.

Riesgos de incendio y explosinAlmacenamiento y preparacin del carbn

La combustin espontnea del carbn se debe principalmente a

la oxidacin de la pirita y otros contaminantes sulfdicos

presentes en el carbn9,10.Las operaciones de preparacin del

carbn tambin presentan un riesgo de incendio y explosiones

debido a la generacin de polvo de carbn, que puede

prenderse dependiendo de su concentracin en el aire y

presencia de fuentes de ignicin. Por consiguiente, el polvo de

carbn entraa un riesgo significativo de explosin en las

instalaciones de almacenamiento y manejo de carbn donde las

nubes de polvo de carbn pueden darse en espacios cerrados.

Las nubes de polvo tambin se dan al acumularse el polvo

suelto de carbn, como sucede en las rocas madre

estructurales. Las tcnicas recomendadas para prevenir y

controlar el riesgo de combustin y explosin en los

almacenamientos cerrados de carbn incluyen:

Almacenar las pilas de carbn para prevenir o minimizar elriesgo de combustin, lo que incluye:

9 Asociacin Nacional de Proteccion contra Incendios (NFPA). Standard 850:Recommended Practice for Fire Protection for Electric Generating Plants andHigh Voltage Direct Current Converter Stations (2000).

10NFPA. Standard 120: Standard for Fire Prevention and Control in Coal Mines(2004).


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o Compactar las pilas de carbn para reducir la

cantidad de aire presente en las mismas,

o

Minimizar los perodos de almacenamiento delcarbn,

o Evitar la colocacin de pilas de carbn sobre fuentes

de calor tales como conductos de vapor u orificios de

acceso,

o Construir estructuras destinadas al almacenamiento

del carbn con materiales no combustibles,

o Disear las estructuras de almacenamiento del

carbn de tal forma que se minimicen las superficies

donde el polvo de carbn pueda asentarse yproporcionar sistemas de eliminacin de polvo, y

o Supervisar de forma continua los focos calientes

(carbn incandescente) empleando sistemas de

deteccin de temperatura. Una vez detectado el foco

caliente, se retirar el carbn incandescente. Se

proporcionar acceso para las unidades de extincin

de incendios;

Eliminar la presencia de fuentes potenciales de ignicin y

proporcionar los equipos de puesta a tierra adecuados

para minimizar los riesgos derivados de la electricidad

esttica. Toda la maquinaria y sistemas elctricos situados

dentro de la zona o estructura cerrada de almacenamiento

de carbn deben someterse a controles para su uso en

lugares peligrosos, y dotarse de motores a prueba de

chispas;

Disear todos los circuitos elctricos de modo que puedan

detenerse de forma automtica a distancia; y

Instalar un sistema adecuado de ventilacin lateral en las

zonas cerradas de almacenamiento para reducir las

concentraciones de metano, monxido de carbono y

productos voltiles derivados de la oxidacin del carbn

por aire y hacer frente al humo producido en caso de

incendio.

Las tcnicas recomendadas para prevenir y controlar el riesgo

de explosiones provocadas por la preparacin del carbn en

zonas cerradas incluyen:

Llevar a cabo la clasificacin, aplastamiento, limpieza en

seco, trituracin, pulverizacin de la hulla seca y otras

operaciones que generan polvo de carbn empleando un

colchn de nitrgeno u otras tcnicas de prevencin de

explosiones, tales como la ventilacin;

Ubicar las instalaciones de forma que se minimice la

exposicin a los incendios y explosiones de otras

edificaciones y equipos;

Estudiar la posibilidad de controlar el contenido de

humedad del carbn antes de su uso, dependiendo de los

requisitos de la tecnologa de gasificacin empleada;

Instalar dispositivos de control a prueba de fallos para las

concentraciones de metanol en el aire e interrumpir las

operaciones al alcanzarse una concentracin de metano

del 40 por ciento sobre el lmite mnimo de explosin;

Instalar y mantener adecuadamente sistemas de recogida

de polvo para captar las emisiones fugitivas procedentesdel equipo o maquinaria de manejo del carbn.

Procesamiento del carbn

El riesgo de incendios y explosiones generado por las

operaciones de proceso incluye el vertido accidental de gas

sinttico (que contiene monxido de carbono e hidrgeno),

oxgeno, metanol y amoniaco. Los vertidos de gas sinttico a

altas presiones pueden provocar dardos de fuego o dar lugar

a explosiones de nubes de vapor (VCE, por sus siglas eningls), bolas de fuego o fogonazos, dependiendo del

volumen de sustancias inflamables presentes y del grado de

confinamiento de la nube. Los gases de hidrgeno y monxido

de carbono pueden inflamarse an en ausencia de fuentes de

ignicin si alcanzan temperaturas de 500C y 609C,


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respectivamente. Los vertidos de lquidos inflamables pueden

provocar incendios de charco. Las medidas recomendadas

para prevenir y controlar el riesgo de incendios y explosionesdurante las operaciones de proceso incluyen:

Instalar dispositivos de deteccin temprana de escapes

(por ejemplo, supervisando la presin en los sistemas

transportadores de gas y lquidos), adems de los

detectores de humo y calor para prevenir los incendios;

Limitar los posibles vertidos aislando las operaciones de

proceso de las grandes existencias almacenadas;

Evitar las posibles fuentes de ignicin (por ejemplo,diseando la distribucin de las tuberas para evitar los

vertidos sobre conductos a altas temperaturas, equipos y/o

mquinas giratorias);

Controlar los posibles efectos de incendios y explosiones

segregando y empleando distancias de separacin entre

zonas de proceso, almacenamiento, servicios y seguridad.

Las distancias de seguridad pueden determinarse con

base en anlisis especficos de seguridad para las

instalaciones y mediante la aplicacin de normas deseguridad contra incendios reconocidas

internacionalmente11;

Limitar las zonas que puedan verse afectadas en caso de

producirse escapes accidentales mediante las siguientes

medidas:

o Definir las zonas de incendio y equiparlas con

sistemas de drenaje capaces de recoger y transportar

los vertidos accidentales de lquidos inflamables hasta

una zona segura de contencin que disponga de

depsitos de almacenamiento para la contencin

secundaria,

11Por ejemplo, NFPA Standard 30: Flammable and Combustible Liquids Code(2003).

o Reforzar los edificios o instalar paredes cortafuegos /

cortaexplosiones en las zonas en que no puedan

aplicarse las distancias de separacin adecuadas, yo Disear un sistema de aguas residuales oleosas que

impida la propagacin de incendios.

1.3 Higiene y seguridad en lacomunidad

Las consecuencias que la construccin, la operacin y el

desmantelamiento de las instalaciones de procesamiento del

carbn pueden acarrear para la higiene y seguridad en la

comunidad son comunes a la mayora de los establecimientos

industriales, y se explican en las Guas generales sobre

medio ambiente, salud y seguridad. Los riesgos ms

significativos para la higiene y la salud de la comunidad en lo

que atae a las instalaciones de procesamiento del carbn se

producen durante la fase de operacin e incluyen accidentes de

gran magnitud ocasionados por incendios y explosiones o

vertidos accidentales de materias primas o productos acabados

durante su transporte desde la planta de procesamiento. A

continuacin se describen las orientaciones encaminadas a la

gestin de este tipo de incidentes, tambin presentes en las

Guas generales sobre medio ambiente, salud y seguridad:

Manejo de materiales peligrosos (incluidos riesgos mayores),

seguridad del trfico, transporte de materiales peligrosos y

preparacin y respuesta de emergencia. Las Guas generales

sobre medio ambiente, salud y seguridad para el Transporte,

los Ferrocarriles, Puertos y Zonas Portuarias, y Terminales de

Crudo y Productos derivados del Petrleo proporcionan

orientaciones adicionales aplicables al transporte por mar y por

tren y a las instalaciones costeras.


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2.0 Indicadores y seguimiento

del desempeo

2.1 Medio ambiente

Guas sobre emisiones y efluentes

En los Cuadros 1 y 2 se presentan las guas sobre emisiones y

efluentes para este sector. Las cantidades correspondientes a

las emisiones y efluentes de los procesos industriales en este

sector son indicativas de las prcticas internacionales

recomendadas para la industria, reflejadas en las normas

correspondientes de los pases que cuentan con marcos

normativos reconocidos. Dichas cantidades pueden alcanzarse

en condiciones normales de funcionamiento de instalaciones

adecuadamente diseadas y utilizadas mediante la aplicacin

de las tcnicas de prevencin y control de la contaminacin que

se han analizado en las secciones anteriores de este

documento.

Las guas sobre emisiones son aplicables a las emisiones

procedentes de la combustin. Las Guas generales sobre

medio ambiente, salud y seguridadcontienen orientaciones

sobre las emisiones asociadas con actividades de produccin

de energa elctrica y vapor generadas por una fuente de

combustin con capacidad igual o inferior a 50 megavatios

trmicos, mientras que las Guas sobre medio ambiente,

salud y seguridad para energa trmica contienen

disposiciones sobre las emisiones generadas por una fuente de

energa ms grande. En las Guas generales sobre medio

ambiente, salud y seguridadse proporciona orientacin sobre

cuestiones ambientales teniendo en cuenta la carga total de

emisiones.

Las guas sobre efluentes se aplican a los vertidos directos de

efluentes tratados a aguas superficiales de uso general. Los

niveles de vertido especficos del emplazamiento pueden

establecerse basndose en la disponibilidad y condiciones de

los sistemas de tratamiento y recogida de aguas de

alcantarillado pblico o, si se vierten directamente a las aguas

superficiales, basndose en la clasificacin del uso del agua

receptora que se describe en las Guas generales sobre

medio ambiente, salud y seguridad. Estos niveles se deben

lograr, sin dilucin, al menos el 95% del tiempo que opera la

planta o unidad, calculado como proporcin de las horas de

operacin anuales. El incumplimiento de estos niveles debido a

las condiciones de determinados proyectos locales se debe

justificar en la evaluacin ambiental correspondiente.

Uso de recursos, consumo de energa,generacin de emisiones y residuos

El Cuadro 3 contiene ejemplos de indicadores de consumo de

recursos de energa y agua para el sector. El Cuadro 4 contiene

ejemplos sobre indicadores de generacin de emisiones y

residuos. Los valores de referencia de la industria se consignan

nicamente con fines comparativos, y cada proyecto debera

tener como objetivo lograr mejoras continuas en estas reas.

Los valores de referencia relevantes para las plantas de

procesamiento del carbn pueden extraerse a partir de la

gasificacin del carbn en plantas elctricas de mayor

envergadura. Las emisiones producidas por las plantas de

gasificacin que producen gas sinttico para la sntesis Fischer-

Tropsch (F-T) sern sustancialmente inferiores debido a los

requisitos de pureza del catalizador de sntesis.

Seguimiento ambientalSe llevarn a cabo programas de seguimiento ambiental para

este sector en todas aquellas actividades identificadas por su

potencial impacto significativo en el medio ambiente, durante

las operaciones normales y en condiciones alteradas. Las

actividades de seguimiento ambiental se basarn en


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indicadores directos e indirectos de emisiones, efluentes y uso

de recursos aplicables al proyecto concreto. La frecuencia del

seguimiento debera permitir obtener datos representativossobre los parmetros objeto del seguimiento. El seguimiento

deber recaer en individuos capacitados, quienes debern

aplicar los procedimientos de seguimiento y registro y utilizar un

equipo adecuadamente calibrado y mantenido. Los datos de

seguimiento se analizarn y revisarn con regularidad, y se

compararn con las normas vigentes para as adoptar las

medidas correctivas necesarias. Las Guas generales sobre

medio ambiente, salud y seguridadcontienen orientaciones

adicionales sobre los mtodos de muestreo y anlisis deemisiones y efluentes.


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Cuadro 1. Niveles de emisiones a la atmsfera

para las plantas de procesamiento del carbn

Contaminante Unidad Valor dereferencia

Planta de preparacin del carbnSecador t rmicoPartculas mg/Nm3 70Secador trmicoOpacidad de los gases % 20Equipos de limpieza neumtica decarbnPartculas

mg/Nm3 40

Equipos de limpieza neumtica decarbnOpacidad

% 10

Transporte, almacenamiento ypreparacinOpacidad de los gases

% 10

Global

SO2 mg/Nm3 150-200

NOx mg/Nm3 200-400(1)

Hg mg/Nm3 1.0

Materia particulada mg/Nm3 30-50(1)

COV mg/Nm3 150

Metales Pesados Totales mg/Nm3 1,5

H2S mg/Nm3 10(2)

COS + CS2 mg/Nm3 3

Amoniaco mg/Nm3 30

Notas:1. El valor mnimo para las plantas de >100 MWth o equivalente; el valormximo para las plantas de


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Cuadro 4. Generacin de emisiones yresiduos(1)

Parmetro Unidad

Valor dereferenciade laindustria

SO2 g/Nm3de gassinttico

0,3 0,5

SO2(Carbn-Metanol-Gasolina)(4)

toneladas/da 6-14

SO2(Fischer-Tropsch)(4) toneladas/da 9-14

NOX g/Nm3

de gassinttico

0,35-0,6

NOX(Carbn-Metanol-Gasolina)(4)

toneladas/da 5-15,5

NOX(Fischer-Tropsch)(4) toneladas/da 5-23,6

MP10 g/Nm3de gassinttico

0,12

Partculas (Carbn-Metanol-Gasolina)(4)

toneladas/da 0,5-7,5

Partculas (Fischer-Tropsch)(4) toneladas/da 1-6

CO2(2)(3) kg/kg de carbn 1,5

CO2(Carbn-Metanol-Gasolina

y Fischer-Tropsch)(4)

toneladas/da 21.000

Amoniaco g/Nm3de gassinttico

0,004

Residuos slidos (ceniza,escoria y sulfuro)(2)

kg/tonelada decarbn

50 200

Notas:

1. Produccin: 1.300 1.500 Nm3de gas sinttico de carbn2. Dependiendo del grado y calidad del carbn; calculado para un GHP =30 GJ/kg3. Sin captura y almacenamiento de carbono (CCS)4. Referencia: Edgar, T.F. (1983). Para una planta de licuefaccin decarbn de 50.000 bbl/da

2.2 Desempeo de la higiene y laseguridad ocupacional

Gua sobre higiene y seguridad ocupacional

Para evaluar el desempeo en materia de higiene y seguridad

ocupacional deben utilizarse las guas sobre exposicin que se

publican en el mbito internacional, entre ellas: las guas sobre

la concentracin mxima admisible de exposicin profesional

(TLV) y los ndices biolgicos de exposicin (BEIs)

publicados por la American Conference of Governmental

Industrial Hygienists (ACGIH)12, la Gua de bolsillo sobre

riesgos qumicos publicada por el Instituto Nacional de Higiene

y Seguridad del Trabajo de los Estados Unidos (NIOSH)13, los

lmites permisibles de exposicin publicados por la

Administracin de Seguridad e Higiene en el Trabajo de los

Estados Unidos (OSHA)14, los valores lmite indicativos de

exposicin profesional publicados por los Estados miembros de

la Unin Europea15, u otras fuentes similares.

Tasas de accidentes y letalidad

Deben adoptarse medidas para reducir a cero el nmero de

accidentes entre los trabajadores del proyecto (sean empleados

directos o personal subcontratado), especialmente los

accidentes que pueden causar una prdida de horas de trabajo,

diversos niveles de discapacidad o incluso la muerte. Como

punto de referencia para evaluar las tasas del proyecto puede

utilizarse el desempeo de instalaciones en este sector enpases desarrollados, que se obtiene consultando las fuentes

publicadas (por ejemplo, a travs de la Oficina de Estadsticas

Laborales de los Estados Unidos y el Comit Ejecutivo de Salud

y Seguridad del Reino Unido)16.

Seguimiento de la higiene y la seguridadocupacional

Es preciso realizar un seguimiento de los riesgos que pueden

correr los trabajadores en el entorno laboral del proyectoconcreto. Las actividades de seguimiento deben ser diseadas

12 Disponible en http://www.acgih.org/TLV/ y http://www.acgih.org/store/13 Disponible en http://www.cdc.gov/niosh/npg/14 Disponible en

ttp://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_document?p_table=STANDARDS&p_id=9992

15 Disponible en http://europe.osha.eu.int/good_practice/risks/ds/oel/16 Disponible en:

ttp://www.bls.gov/iif/ and http://www.hse.gov.uk/statistics/index.htm


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y realizadas por profesionales acreditados17como parte de un

programa de seguimiento de la higiene y la seguridad en el

trabajo. En las instalaciones, adems, debe llevarse un registro

de los accidentes y enfermedades laborales as como de los

sucesos y accidentes peligrosos. Las Guas generales sobre

medio ambiente, salud y seguridad contienen orientaciones

adicionales sobre los programas de seguimiento de la higiene y

la seguridad en el trabajo.

17 Los profesionales acreditados pueden incluir higienistas industrialescertificados, higienistas ocupacionales diplomados o profesionales de laseguridad certificados o su equivalente.


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3.0 Referencias y fuentes adicionales

Administracin del Uso Coordinado de la Atmsfera de los Estados delNordeste (NESCAUM). 2003. Mercury Emissions from Coal -Fired PowerPlants: The Case for Regulatory Action. Octubre de 2003. Boston, MA:NESCAUM

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Asociacin Nacional de Proteccion contra Incendios. NFPA. 2003. Standard 30:Flammable and Combustible Liquids Code. 2003 Edition. Quincy, MA: NFPA.

Asociacin Nacional de Proteccion contra Incendios. NFPA. 2000. Standard850: Recommended Practice for Fire Protection for Electric Generating Plantsand High Voltage Direct Current Converter Stations. 2000 Edition. Quincy, MA:NFPA.

Comisin Europea. 2006. Oficina Europea de Prevencin y Control Integradosde la Contaminacin (EIPPCB). Documento de referencia sobre las mejorestcnicas disponibles (BAT, por sus siglas en ingls) para las grandesinstalaciones de combustin. Julio de 2006. Sevilla, Espaa: EIPPCB.Disponible en www.eper-es.es/data/docs/Fondo%20documental/Tratamientodesuperficies__A2D2-4DEA-920B-056A36BF8CC1.pdf

Comisin Europea. 2003. Oficina Europea de Prevencin y Control Integradosde la Contaminacin (EIPPCB). Documento de referencia sobre las mejores

tcnicas disponibles (BAT, por sus siglas en ingls ) en la industria de refino depetrleo y gas. Febrero de 2003. Sevilla, Espaa: EIPPCB. Disponible enwww.eper-es.es/data/docs/Fondo%20documental/Tratamientodesuperficies__A2D2-4DEA-920B-056A36BF8CC1.pdf

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PROCESAMIENTO DE CARBNGRUPO DEL BANCO MUNDIAL

Anexo A: Descripcin general de las actividades de la industria

El procesamiento del carbn para su transformacin en

sustancias qumicas gaseosas o lquidas, incluido el carburante,

consta de los siguientes procesos e instalaciones auxiliares:

La gasificacin del carbn en gas sinttico SynGas (CO

+ H2)

La licuefaccin indirecta, (es decir, la sntesis Fischer -

Tropsch de carburante para automviles (gasolina y gasoil)

a partir de gas sinttico)

30DEABRILDE2007 22

El amoniaco obtenido a partir de gas sinttico

El metanol a partir de gas sinttico

La licuefaccin directa (es decir, la licuefaccin del carbn

mediante hidrogenacin directa)

Carbn

El carbn es uno de los recursos energticos ms abundantes

en el mundo y su uso tiende a crecer a medida que surgen

tecnologas para eliminar los gases efecto invernadero,

principalmente el CO2. El carbn puede adoptar una amplia

gama de formas y calidades. El grado de transformacin de la

materia en la planta o carbonificacin se denomina grado. El

carbn pardo o lignito, el carbn subbituminoso, el carbn

bituminoso y la antracita representan los distintos grados con un

creciente contenido en carbn. El Cuadro A.1. muestra la

clasificacin de la American Society for Testing and Materials

(ASTM)18.

El carbn con menos del 69 por ciento de carbn fijo se clasifica

segn su Potencia Calorfica Bruta (PCB):

18Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 5 edicin (2006).

Bituminoso cuando la PCB > 24.400 kilojulios por

kilogramo (kJ/kg), aglomerante

Subbituminoso cuando 19.300 kJ/kg


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Gasificacin del carbn

El tamao de las plantas de gasificacin del carbn vara

considerablemente dependiendo del destino final del gassinttico producido. Durante la fabricacin qumica, la

capacidad de diseo suele basarse en una tasa de alimentacin

de 1.500-2.000 toneladas al da (t/d) de carbn. La capacidad

puede ser mayor, sobre todo en el caso de la produccin de

metanol. En la produccin de combustible lquido, las

instalaciones existentes utilizan 120.000 t/d (cerca de 40

megatoneladas al ao (Mt/a)) de carbn para producir 160.000

barriles al da (b/d) (cerca de 10 Mt/a) equivalentes de petrleo

de combustible lquido.

Logstica y preparacin del carbn

Las grandes plantas de licuefaccin de carbn suelen estar

situadas cerca de las minas de carbn y comparten zonas e

instalaciones de almacenamiento. El carbn suele suministrarse

por medio de cintas transportadoras a las cubas, tolvas y

compuertas en la planta. Las plantas ms pequeas pueden

ubicarse lejos de las minas. En este caso, el carbn se

transporta por ferrocarril, barcazas o canalizaciones para los

lodos de carbn y se almacena en escombreras. Normalmente,

es necesario preparar el carbn antes de su envo y utilizacin,

dependiendo de las caractersticas de la mina y el carbn y de

la tecnologa de extraccin19. Las Guas generales sobre

medio ambiente, salud y seguridad para la explotacin de

minasdescriben el proceso de preparacin del carbn. Antes

de su utilizacin, el carbn almacenado en las instalaciones de

procesamiento de carbn adopta los estados fsicos necesarios

para el reactor de produccin de gas sinttico, que difieren

segn la tecnologa de produccin del gas sinttico. Las

operaciones normales incluyen el secado del carbn y su

reduccin de tamao (trituracin, molturacin o pulverizacin).

19Lockhart, N., World Energy Council. Advances in Coal Preparation (2002).

Instalaciones de produccin de gas sinttico

La gasificacin del carbn consiste en la reaccin del carbn al

oxgeno, el vapor y el dixido de carbono para formar unproducto gaseoso (el gas sinttico) que contiene hidrgeno y

monxido de carbono. Bsicamente, la gasificacin consiste en

la combustin incompleta en un ambiente reductor. La principal

diferencia operativa respecto a la combustin completa del

carbn es que la gasificacin consume calor producido durante

la combustin. En el ambiente reductor de la gasificacin, el

azufre en el carbn se libera como sulfuro de hidrgeno en vez

de dixido de azufre, y el nitrgeno en el carbn se convierte

principalmente en amoniaco en lugar de xidos de nitrgeno.

Estas formas reducidas de azufre y nitrgeno se pueden aislar,

captar y utilizar fcilmente.

Dependiendo del tipo de gasificador y de las condiciones

operativas, la gasificacin puede emplearse para producir un

gas sinttico ideal para una variedad de aplicaciones. El Grfico

A.1. muestra una versin simplificada del proceso de

gasificacin.

El carbn preparado se gasifica con oxgeno y vapor.

Dependiendo del tipo concreto de gasificador, el gas sinttico

procedente del reactor puede enfriarse y refrigerarse y el calor

se recupera como vapor de alta presin. La ceniza se recupera

del fondo del reactor junto con el alquitrn, ya sea slido o en

ceniza (dependiendo del proceso). El gas sinttico se mezcla

con vapor y suministra al reactor de conversin para ajustar el

coeficiente de H2/CO al valor exigido. El gas sinttico se purifica

a continuacin de H2S, CO2, COS, NH3, HCN para cumplir con

las especificaciones exigidas. Se utilizan tres clases principales

de reactores de gasificacin: reactores de lecho fijo, reactores

de lecho fluidizado y reactores de flujo laminar.


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Licuefaccin indi recta del carbn

Produccin de hidrocarburos lquidos

Los procesos F-T pueden emplearse para producir un petrleo

crudo sinttico ligero (crudo sinttico) y olefinas ligeras, o

hidrocarburos parafnicos pesados. El crudo sinttico puede

refinarse para obtener gasolina y gasoil, y los hidrocarburos

pesados para conseguir parafinas especficas o, cuando se

descompone por hidrogenacin y/o se isomeriza, puede

utilizarse para producir gasoil, aceites lubricantes y nafta, una

materia prima empleada para descomponer las olefinas. Se

emplean catalizadores de hierro a base de potasio y cobre.

Para la reaccin F-T suelen emplearse reactores de baja

temperatura (LTFT, reactores de lecho fluidizado) y reactores

de alta temperatura (HTFT, reactores de lecho fluido).

Los reactores de lecho fluido consisten en un depsito que

contiene una parafina fluida derivada del proceso e incluye un

catalizador. Las burbujas de gas sinttico se introducen en el

lecho fluido a temperaturas que oscilan entre los 220 y 250C y

2,54,5 megapascales (MPa) y se transforman enhidrocarburos. El calor generado pasa del lecho fluido a los

serpentines de enfriamiento dentro del reactor para generar

vapor de agua. Los hidrocarburos ligeros, que se encuentran en

la fase de vapor, se retiran de la superficie libre situada sobre el

reactor junto con los agentes reactivos no convertidos y se

condensan en un tren de condensacin. Los hidrocarburos

lquidos ms pesados se mezclan con los lodos de carbn para

eliminarse a continuacin mediante un proceso de separacin

de slidos.

Los reactores de lecho fluido consisten en un tanque que

contiene un lecho fluidizado y un catalizador de hierro reducido.

Las burbujas de gas sinttico se canalizan por el lecho

mediante un distribuidor de gas donde se convierte

catalticamente en hidrocarburos que, en condiciones de

proceso de alrededor de 340C y 2,5 MPa, se hallan en la fase

de vapor. Los productos y gases sin convertir abandonan elreactor a travs de ciclones internos.

Alquilacin

El objetivo de la alquilacin es producir carburante de alta

calidad. El trmino alquilacin se emplea para describir la

reaccin de las olefinas con el isobutano para formar

isoparafinas de peso molecular superior con un elevado ndice

de octano. El proceso implica unas condiciones de reaccin a

bajas temperaturas en presencia de cidos fuertes (cidofluorhdrico (HF) o cido sulfrico (H2SO4)).

Isomerizacin

La isomerizacin se utiliza para alterar la ordenacin molecular

sin afectar a la composicin de la molcula original. Las

parafinas de reducido peso molecular (C5 C6) se transforman

en isoparafinas con un ndice de octano muy superior. En la

actualidad se emplean tres clases distintas de catalizadores en

este proceso: almina clorada, zeolita y circonia sulfatada.

Desintegracin cataltica

La desintegracin se emplea para transformar hidrocarburos

ms pesados en otros ms valiosos de menor punto de

ebullicin. El proceso precisa de calor y de un catalizador para

descomponer las molculas de hidrocarburo de mayor tamao

en otras ms pequeas y ligeras. Las unidades de

desintegracin cataltica de fluido (FCC) ms frecuentemente

empleadas se dividen en tres secciones: Una seccin de

reactorregenerador que consta a su vez de un ventilador de

aire y una caldera de recuperacin; la principal seccin de

fraccionamiento, que se compone de un compresor de gas

hmedo; y la estacin de gas no saturado. Durante el proceso

de FCC, el aceite y el vapor de aceite precalentado a 250-


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425C se pone en contacto con el catalizador caliente (zeolita)

a aproximadamente 680730C de temperatura en el reactor de

lecho transportado. Para mejorar la vaporizacin y la posteriordesintegracin, el material se atomiza con vapor. El proceso de

desintegracin se produce a temperaturas que oscilan entre los

500 y 540C y presiones de 1,5-2,0 bares. La mayor parte de

los catalizadores empleados para la desintegracin son zeolitas

ayudados por silicato amorfo de almina con metales.

Hidrogenacin con compuestos oxigenados

En este proceso se hidrogenan los compuestos oxigenados en

una mezcla de alcohol.

Produccin de amoniaco

Las plantas de produccin de amoniaco (NH3) pueden

constituirse en unidades independientes o integrarse con otras

plantas, normalmente dedicadas a la produccin de urea y

metanol. La produccin de hidrgeno y / o monxido de

carbono tambin puede integrarse con las plantas de

fabricacin de amoniaco. El amoniaco resulta de la reaccin

exotrmica del hidrgeno y el nitrgeno. Esta reaccin se llevaa cabo en presencia de catalizadores de xidos metlicos a

altas presiones. La fuente de materia prima del nitrgeno es el

aire en la atmsfera y puede emplearse en estado natural como

aire comprimido o nitrgeno puro generado por una unidad de

separacin de aire. El hidrgeno puede encontrarse en varias

fuentes, incluido el gas natural, el crudo, la nafta o los gases

residuales procedentes del procesamiento de carbn.

El proceso de produccin de amoniaco a partir del gas sinttico

consta de las siguientes fases: la eliminacin de restos de

azufre en la materia prima; el reformado primario y secundario;

la conversin del monxido de carbono; la eliminacin de

dixido de carbono; la metanizacin; la compresin; la sntesis

del amoniaco; y la refrigeracin del producto de amoniaco. El

carbn se elimina en forma de dixido de carbono concentrado

(CO2), que puede emplearse en la fabricacin de urea y otros

usos industriales para evitar su vertido en la atmsfera. Loscatalizadores utilizados en el proceso pueden contener cobalto,

molibdeno, nquel, xido de hierro / xido de cromo, xido de

cobre / xido de cinc y hierro.

Los dos procesos no convencionales son: aadir ms aire de

proceso al reformado secundario mediante la eliminacin

criognica del exceso de nitrgeno; y el intercambio de calor del

reformado autotrmico. Este ltimo proceso tiene algunas

ventajas ambientales, ya que puede prescindirse del reformado

primario y permite consumir menos energa.

Produccin de metanol

Normalmente, la sntesis del metanol consiste en la reaccin, el

reciclado de gases y la purificacin. Durante la fase de

reaccin, el monxido de carbn y el hidrgeno reaccionan a

alrededor de los 250C y 50-80 bares en presencia de un

catalizador de cobre para producir metanol. Los reactores

comercialmente disponibles incluyen los de tipo tubular de lecho

fijo o los radiales adiabticos de varios lechos. El metanol se

condensa aguas abajo del reactor y el gas sin convertir se

recicla en la unidad de produccin de gas sinttico. La seccin

de purificacin est compuesta por dos torres de

fraccionamiento donde las fracciones ligeras y pesadas

(alcoholes de alto peso molecular) se eliminan del metanol

producido. Suelen recuperarse las fracciones ligeras como gas

combustible. Las fracciones pesadas suelen quemarse en una

caldera de vapor mediante un quemador dedicado.

Licuefaccin directa del carbn

Muchos pases han dedicado esfuerzos a la investigacin y el

desarrollo de la licuefaccin directa del carbn. La mayora de

los procesos en curso se basan en la hidrogenacin cataltica


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procesamiento de carbon

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