Maestría en Ingeniería Química
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Browsing Maestría en Ingeniería Química by browse.metadata.advisor "Baldovino Medrano, Victor Gabriel"
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Item Analisis del comportamiento de la unidad u1000 de la grb mediante su modelado con la herramienta aspen hysys para evaluar la factibilidad de cargar y procesar aceite desmetalizado(Universidad Industrial de Santander, 2019) Tristancho Muñoz, Adrian; Baldovino Medrano, Victor Gabriel; Castellanos Romero, German EmilioEn el presente trabajo de aplicación se desarrolló un modelo, por medio de la herramienta Aspen HYSYS®, de la unidad de desasfaltado con propano U1000 de la refinería de Ecopetrol S.A. en Barrancabermeja. En él se analizó el comportamiento de la producción y calidad del extracto, enfocados en su rendimiento y contenido de Carbón Conradson (CCR), simulando como corriente de carga DMO. El modelo inicialmente fue validado al comparar los registros históricos del proceso con los datos arrojados por la simulación con carga de Fondos de Vacío y Slurry. Las pruebas se realizaron con diferentes paquetes termodinámicos siendo el más apropiado la ecuación de estado Pen Robinson Stryjek Vera (PRSV). Luego se procedió a implementar el DMO como nueva corriente de carga al modelo, evaluando el comportamiento del extracto y las condiciones operacionales del proceso en la simulación. Esta valoración se hizo por medio de ensayos de evaluación, cada una con un tipo diferente de solvente de extracción y ajustando las variables independientes: relación solvente carga y la temperatura de cima de la torre de desasfaltado. Los mejores resultados se obtuvieron en la corrida que utilizó el solvente de extracción con una composición de 57% de propano, 24% de propileno, 10% de Butano más otros, con datos promedios de rendimiento en 49.64% y CCR en 1.58%w. Con un intervalo de confianza del modelo de un 95%, esta propuesta de aplicación concluye que la unidad de desasfaltado con propano U1000, bajo ciertos ajustes operacionales, puede cargar DMO y obtener un alto rendimiento de extracto y bajo contenido de Carbón Conradson en el mismo. * Trabajo de Aplicación Final. ** Facultad de Ingenierías Fisicoquímicas, Escuela de Ingeniería Química Maestría en Ingeniería Química, Director: Prof. Victor Gabriel Baldovino Medrano,Item Characterization guided unit operations approach to the synthesis of pt-fe/sio2 catalysts by co-impregnation for the combustion of methane(Universidad Industrial de Santander, 2021) Espinosa Lobo, Carol Bibiana; Baldovino Medrano, Victor Gabriel; Velasco Rozo, Edwing AlexanderEl método de síntesis se diseñó desde las operaciones unitarias involucradas en la impregnación y tratamiento térmico de los materiales. Se obtuvieron catalizadores Pt Fe con dos tamaños de partícula de platino. Se determinó que la relación molar de los catalizadores no tuvo efecto sobre la porosidad y área específica. Sin embargo, la incorporación de los metales al soporte tuvo un efecto neto de reducción del área específica. El método de síntesis mostró alta reproducibilidad y control del tamaño de partícula metálica. El tamaño de partícula de platino determinó el comportamiento catalítico en la combustión de metano. El análisis cinético de los materiales permitió establecer que la energía de activación de la combustión de metano fue constante, para los catalizadores bimetálicos PtFe/SiO2 pero mayor en comparación con la presentada por los catalizadores monometálicos Pt/SiO2. Por otro lado, se estableció que la cinética de la reacción puede describirse mediante una expresión: rCH4 = kApp[CH4] [O2]0.3. En este caso, el valor negativo para el orden aparente de reacción de O2 indicó que un aumento del comburente reduce la eficiencia de los catalizadores. Finalmente, fue posible establecer que existe un efecto sinérgico entre el platino y el hierro cuando la temperatura de reacción fue de 390 °C.Item Diseño de estrategias de sintesis de nanoparticulas de ti02 de diferentes colores para potenciales aplicaciones en fotocatalisis(Universidad Industrial de Santander, 2019) Rojas Diaz, Olga Johanna; Ballesteros Rueda, Luz Marina; Baldovino Medrano, Victor Gabriel; Ospina Ospina, RogelioLa alta actividad fotocatalítica del dióxido de titanio ha despertado un gran interés en los últimos años. Sin embargo, debido al ancho de banda del TiO2, solo puede absorber la luz UV. Afortunadamente, las propiedades ópticas del TiO2 pueden ser manipuladas por diferentes estrategias de síntesis para presentar diferente morfología y crear sitios intersticiales y vacancias dentro de su estructura. Al introducir vacantes de Oxígeno, se puede extender la absorción de luz del TiO2 del UV hasta los rangos visibles, ya que las vacantes de oxígeno dan lugar a los estados locales debajo del borde de la banda de conducción. Las vacantes de oxígeno pueden introducirse deliberadamente por diferentes métodos, se trabajó con tratamiento térmico en una atmósfera reductora, además, el TiO2 presenta una morfología diferente y puede absorber más luz a través de múltiples reflexiones y cambiar el color del nanomaterial. El TiO2 coloreado presenta más absorción de luz visible. El presente trabajo estudia el efecto del precursor, considerando los cambios en la naturaleza del disolvente y los agentes reductores involucrados en la síntesis de TiO2 para aplicaciones de fotocatálisis. Se realizó síntesis solvotérmica e hidrotérmica con tratamiento térmico adicional, de esta manera se obtuvó nanopartículas de diferente color para la descontaminación de efluentes de la industria textil y del cuero. __________________Item Estudio del efecto de variables de síntesis de materiales janus basados en dióxido de manganeso con potenciales aplicaciones en recobro mejorado de petróleo(Universidad Industrial de Santander, 2021) Rivera Quintero, Paula Andrea; Ballesteros Rueda, Luz Marina; Baldovino Medrano, Victor Gabriel; Mercado Castro, Donaldo FabioCon el aumento de la demanda de energía, los altos precios del petróleo y el agotamiento de los pozos de petróleo ligero, la industria petrolera se ha visto obligada a explotar los pozos de crudo, aunque esta práctica no es económicamente viable. Para recuperar petróleo crudo, se utilizan comúnmente Técnicas de Recuperación de Petróleo Mejoradas, que se dividen principalmente en dos grupos: Recuperación Térmica y Recuperación No Térmica. La recuperación térmica busca reducir la viscosidad del petróleo y mejorar su movilidad hacia los pozos productores. Para esta propuesta, es necesario estudiar un medio de transporte para la introducción satisfactoria de catalizadores al pozo de inyección sin causar daño a la formación. Además, existe evidencia de que el uso de sistemas catalíticos permite reacciones de oxidación a baja temperatura. Para este problema se proponen nanomateriales tipo Janus basados en MnO2. Uno de los desafíos más importantes es el transporte de los nanomateriales, es importante crear una nanofluido con los nanomateriales que se llevarán al pozo; para ello es necesario modificar su comportamiento hidrofílico o hidrofóbico. En este trabajo hemos sintetizado nanomateriales Janus basados en MnO2 funcionalizados con ácidos carboxílicos como el ácido hexanoico y ácido adípico, y una doble funcionalización con 3aminopropiltrietoxisilano (APTES); hemos encontrado que es posible la modificación de su hidrofilicidad, haciéndolos catalizadores prometedores y mejorando su comportamiento en la estabilización de nanofluidos.Item Kinetic assessment of the production of acetins via glycerol esterification with acetic acid over amberlyst-35(Universidad Industrial de Santander, 2019) Caballero Perez, Karen Vannessa; Baldovino Medrano, Victor GabrielLa producción de acetinas se presenta como una alternativa de valorización de las grandes cantidades de glicerol que se encuentra en el mercado. La esterificación del glicerol con ácido acético catalizada con sólidos ácidos ha sido estudiada ampliamente en los últimos años, sin embargo, estudios cinéticos de esta reacción son escasos. Este trabajo desarrolla una metodología sistemática para el análisis estadístico de la reacción, catalizada con Amberlyst-35, controlando las variables temperatura, cantidad de sitios activos del catalizador, y relación molar de ácido acético glicerol, en rangos de operación establecidos por la literatura. Estos mismos datos se evaluaron bajo el criterio de Madon-Boudart, el cual reveló que, bajo las actuales condiciones de reacción, el sistema catalítico trabaja con efectos de limitaciones difusionales. Luego de variar el tamaño de partícula del catalizador, se establecieron las condiciones necesarias para que el sistema de reacción trabaje en régimen cinético. El cálculo del factor de efectividad y módulo de Thiele soportan esta conclusión. Como objetivo principal, en este trabajo se desarrollan expresiones cinéticas para la formación de monoacetina, diacetina y triacetina, asumiendo un mecanismo Eley-Rideal, donde los pasos que implican reacción en superficie fueron establecidos como los RDS. En adición, los parámetros cinéticos obtenidos cumplen los criterios de Boudart y el balance termodinámico. Por lo tanto, este trabajo presenta modelos cinéticos para la formación de acetinas con capacidad predictiva del comportamiento de la reacción qué, además provee mayor conocimiento de la dinámica molecular del sistema catalítico. *Proyecto de Maestría **Facultad de Ingenierías Físicoquímicas. Escuela de Ingeniería Química. Director: Prof. Víctor Gabriel Baldovino Medrano. Codirector: Prof. Gustavo Emilio Ramírez Caballero.