Escuela de Ingeniería Química
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Browsing Escuela de Ingeniería Química by browse.metadata.evaluator "Baldovino Medrano, Victor Gabriel"
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Item Desarrollo de una aplicación web para el cálculo de pérdidas por evaporación en tanques de almacenamiento de hidrocarburos de techo fijo(Universidad Industrial de Santander, 2023-05-27) Artunduaga Gonzalez, Victor Manuelle; Benavides Prada, Omar Andrés; Morales Medina, Giovanni; Baldovino Medrano, Victor Gabriel; Godoy Ruiz, Carlos AugustoEn la industria de la refinación de crudo, las pérdidas por evaporación son una problemática actual que afecta tanto los cierres de balances másicos como el cumplimiento de las normativas ambientales relacionadas con las emisiones fugitivas. Por esta razón, es esencial cuantificar y controlar estas pérdidas, por lo que organizaciones como el Instituto Americano del Petróleo (API) han desarrollado modelos matemáticos estadísticamente aceptables que permiten realizar esta tarea. El uso de lenguajes de programación ha brindado alternativas eficientes para implementar dichos modelos y permitir su adaptación a través de aplicaciones web. En consecuencia, la presente investigación buscó crear una aplicación web que permita calcular laspérdidas por evaporación en tanques de almacenamiento de techo fijo. Inicialmente, se evaluó el panorama actual del almacenamiento de hidrocarburos, se seleccionaron los tanques de estudio con base en su diseño y propiedades fisicoquímicas de las sustancias que albergan. Luego, se procesaron sus datos y se diseñó y creó el módulo web utilizando herramientas como MySQL, Sequelize, Python, ExpressJS, NodeJS y Angular. Los resultados fueron validados con datos de una empresa del sector Oil & Gas para determinar la efectividad del modelo. El aplicativo arroja bajos errores cuadráticos medios para 8 de los 10 tanques analizados, aclarando que 9 de los 10 se sometieron a estudio porque para uno de estos no se contaba con datos para el comparativo. Finalmente, el análisis del modelo requiere de una cuidadosa consideración de múltiples variables que influyen en los resultados; la falta de información precisa suministrada por la industria, la complejidad de las variables y la presencia de valores atípicos afecto significativamente los cálculos, generando un error promedio de 15,79% y un MSE promedio de 0,0123.Item Diseño de protocolo para la implementación del método de cromatografía de capa fina en la identificación de materias primas utilizadas para la fabricación de productos cosméticos de la empresa L’Oréal Colombia(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-21) Toro Ballén, Leidy Juliana; Alcida Nabarlatz, Débora; Molano Morales, Eliana Paola; Baldovino Medrano, Victor Gabriel; Balleresteros Rueda, Luz MarinaLa cromatografía de capa fina (TLC) es una técnica analítica utilizada en la industria cosmética por su eficacia, simplicidad y bajo costo. Permite la separación y el análisis de componentes químicos en una mezcla, siendo útil para la caracterización de materias primas. Por estas razones, se propone un protocolo para la aplicación de TLC en la evaluación de la calidad de nueve tipos diferentes de materias primas empleadas por L'Oréal Colombia en la fabricación de sus productos cosméticos. El objetivo principal del estudio es determinar si las materias primas cumplen con las especificaciones del principio activo según los estándares establecidos por L'Oréal. Para ello, se utiliza la TLC para medir el factor de retención (Rf) de cada materia prima, lo cual indica la presencia del principio activo deseado. Este enfoque permite verificar de manera efectiva si los componentes cumplen con los parámetros de calidad requeridos. Posteriormente, el estudio se enfoca en la validación del método de TLC empleando cuatro parámetros clave: robustez, sesgo, incertidumbre y niveles de precisión. La robustez evalúa la estabilidad del método ante variaciones menores en las condiciones experimentales; el sesgo mide la exactitud comparando los resultados obtenidos con los valores esperados; la incertidumbre proporciona una medida de confianza en los resultados, y los niveles de precisión verifican la reproducibilidad del método en condiciones repetidas. Los resultados han demostrado que la TLC es una técnica confiable y adecuada para el análisis y control de calidad de productos cosméticos.Item Efecto de la temperatura sobre las propiedades reológicas de materiales bituminosos ligantes obtenidos a partir de subproductos del proceso de refinación del petróleo(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-16) Carvajal Murillo, Laura Ximena; López Contreras. Yuly Fernanda; Martínez Rey. Ramiro; Baldovino Medrano, Victor Gabriel; Ballesteros Rueda, Luz MarinaLos subproductos obtenidos del proceso de la refinación del petróleo como los residuos aceitosos, generan daños medioambientales al ser desechados. Se ha encontrado la manera de aprovechar dichos residuos y sometiéndolos a tratamientos termoquímicos, obteniendo un material con propiedades similares a las del asfalto, denominado material bituminoso ligante (MBL). Dicho material contiene sólidos inorgánicos dispersos en él. En esta investigación, se realizaron ensayos comúnmente utilizados para el asfalto, para determinar el efecto de la temperatura sobre las propiedades reológicas del MBL. Se sometió el MBL a envejecimiento a corto plazo mediante RTFO, y envejecimiento a largo plazo en PAV. El MBL se evalúo con sólidos inorgánicos y sin sólidos para determinar el efecto que tendrían los sólidos en las propiedades de material. Las propiedades reológicas se evaluaron determinando el ángulo de fase δ y el módulo complejo G*, además el factor de ahuellamiento y fisura por fatiga junto con el porcentaje de elasticidad mediante el ensayo creep repetitivo. La caracterización química se realizó por medio del fraccionamiento SARA, así como el análisis de grupos funcionales FTIR y estabilidad térmica por medio del análisis termogravimétrico TGA. Se analizó y comparó una muestra del MBL envejecido en campo junto con el MBL envejecido en laboratorio mediante ensayos de envejecimiento acelerado. Los resultados obtenidos indican cambios con el envejecimiento como un aumento de los grupos carbonilo y sulfóxido. Disminución de aromáticos y aumento de asfáltenos. Con el análisis termogravimétrico es posible concluir que el material es estable térmicamente a las condiciones de servicio. El material demostró ser susceptible al envejecimiento. Los sólidos y el cambio de fracciones SARA tienen un efecto significativo en la reología del material. Respecto al factor de ahuellamiento y fisura por fatiga, los MBL originales con y sin sólidos a temperaturas mayores de 40°C presentarían falla por deformación. A mayor temperatura y envejecimiento prolongado, el MBL tiene menor porcentaje de recuperación.Item Evaluación de la factibilidad técnica de la implementación de una corriente de plástico de baja y alta densidad reciclado en el proceso productivo de polietileno virgen en las plantas de la refinería de Barrancabermeja(Universidad Industrial de Santander, 2022-09-07) Soledad Abella, Cesar Augusto; Ramírez Caballero, Gustavo Emilio; Padilla Cadena, Edgar José; Barajas Ferreira, Crisostomo; Baldovino Medrano, Victor GabrielEn este proyecto se realizó la evaluación técnica para la implementación de una corriente de plástico reciclado a la producción de polietileno virgen en las plantas de la refinería de Barrancabermeja. El proyecto inicia con la evaluación de los tipos de plástico objetivo, los cuales son polietileno de alta y baja densidad, encontrados en diferentes recipientes de uso diario en el mercado y bolsas de un solo uso para empaques de alimentos. Esta evaluación se realiza en el laboratorio de calidad de la refinería. Se evalúan los siguientes parámetros de calidad: análisis de M.I, densidad, color, contenido de ceniza, entre otros; todas estas pruebas se realizan siguiendo los estándares ASTM para polietileno. Se analiza la materia prima idónea a utilizar. Esta materia prima no debe causar reducción en la composición y propiedades del polietileno virgen. Se identifica el porcentaje máximo a utilizar de los diferentes reciclados, variando desde un 10 hasta un 50% máximo en peso. Se evalúa el tipo de proceso post - consumo que estas materias primas deben tener para ser homogenizadas con la corriente de proceso. Se identifican los puntos de suministro y la capacidad de este reciclaje dentro de la ciudad y región. Se identifica la forma de evaluar satisfactoriamente la mezcla comparando los precios del reciclaje y del producto virgen, para encontrar la viabilidad económica de la nueva resina verde. Con esta nueva resina se participará en el mercado nacional y representará el compromiso de la empresa con el entorno y el medio ambiente.Item Modelado de propiedades termofísicas para mezclas de dibenzotiofeno con distintos disolventes orgánicos de uso común en la hidrodesulfuración(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-10) Hernández Rivera, Germán Eduardo; Caballero Fuentes, Laura Giselle; Guerrero Amaya, Hernando; Riaño Núñez, Dayra Lisseth; Baldovino Medrano, Victor Gabriel; Mercado Ojeda, Ronald AlfonsoLa presencia de compuestos azufrados en productos petrolíferos constituye un desafío global dado que el combustible se considera indispensable en cualquier industria. La hidrodesulfurización es una tecnología ampliamente usada que nace de la búsqueda de alternativas que permitan solucionar este problema; el uso de solventes orgánicos en la desulfuración es común, puesto que su presencia favorece la eficiencia de remoción, sin embargo, existen pocos estudios en la literatura sobre el modelamiento de propiedades termofísicas de mezclas de solventes orgánicos con compuestos azufrados. Este trabajo de investigación tiene como propósito modelar el comportamiento de la viscosidad, densidad, y velocidad del sonido de mezclas binarias de Dibenzotiofeno con Ciclohexano, Benceno, Tolueno, y n-Octano, a distintas temperaturas y presión ambiente. La metodología empleada comprende una fase de revisión bibliográfica, en la cual se identificaron modelos representativos para cada propiedad a modelar; una fase de ajuste de parámetros de los modelos seleccionados, para lo cual se emplearon métodos de optimización en el software Python; y una fase final de predicción de datos y validación de los modelos, empleando datos experimentales recopilados (Moreno y Cáceres, 2023). Para la viscosidad se encontró que todos los modelos seleccionados se ajustaban satisfactoriamente a las mezclas estudiadas, sin embargo, los modelos con mejores resultados fueron Eyring-Hirschfelder y Waterton, seguidos de McAllister y Gumberg-Nissan. Para la densidad se encontró que los modelos NTRL, RedlichKister, y TRIDEN presentan un buen ajuste, siendo TRIDEN el modelo con mejores resultados, sin embargo, el modelo VTPR presenta un comportamiento que difiere de los datos experimentales recopilados, por lo que se consideró como un modelo no representativo para las condiciones presentadas en este estudio. Finalmente, para la velocidad del sonido se realizó el modelado de la correlación de Daridon, obteniendo resultados que se ajustan satisfactoriamente a los datos experimentales en el rango de temperaturas estudiado.Item Producción de nanopartículas de dióxido de titanio por molienda de alta energía para su uso en la agricultura(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-10) Niño Gómez, Angelica María; Guerrero Pacheco, Nathalia Isabel; Botero Londoño, Monica Andrea; Amorocho Cubides, Karen Viviana; Sanabria Medina, Laura Yiceth; Baldovino Medrano, Victor Gabriel; Pedraza Avella, Julio AndrésDebido al crecimiento de la población mundial, se busca una agricultura sostenible para satisfacer la demanda de alimentos. En este contexto, se ha innovado en la implementación de nanopartículas, destacando las de dióxido de titanio - TiO2. Éstas suelen sintetizarse mediante métodos costosos y contaminantes, por lo que la molienda de alta energía se presenta como una alternativa flexible, directa, de bajo costo y sin residuos. Por tanto, el objetivo de este proyecto fue producir nanopartículas de TiO2 mediante molienda de alta energía para su uso en agricultura. Para ello, se obtuvieron nanopartículas de TiO2 mediante la variación de parámetros de molienda como el factor de llenado, la velocidad y el tiempo de molienda. Posteriormente, se caracterizaron usando técnicas como DLS, AFM, SEM, XRD y XPS. Finalmente se evaluó el efecto de la adición de las nanopartículas de menor tamaño junto con un fertilizante balanceado en cultivos de Ray Grass bajo invernadero. Los resultados obtenidos mostraron que la variación de los parámetros de molienda influye en la cantidad y tamaño de las nanopartículas, alcanzando un tamaño promedio de 95,2 nm, lo que representa una reducción del 66,3%. Las técnicas de caracterización revelaron que las nanopartículas más pequeñas tienen una morfología esférica y una cristalinidad mayoritariamente de fase anatasa y sin cambios químicos en el material de molienda. Además, su aplicación con un fertilizante balanceado en cultivos resultó en una mayor producción de biomasa y una mayor eficiencia en la recuperación de nitrógeno.Item Propuesta de un modelo predictivo para monitorear el cumplimiento de las especificaciones del asfalto tipo exportación por grado de desempeño PG en GRB, aplicando análisis e inferencia de datos y correlación estadística(Universidad Industrial de Santander, 2022-09-08) Barrera Jaimes, Sandra Milena; Mercado Ojeda, Ronald Alfonso; Martínez Rey, Ramiro; Ramírez Caballero, Gustavo Emilio; Baldovino Medrano, Victor GabrielEn este trabajo se evaluó la calidad del asfalto grado desempeño (PG), desde un enfoque de la ciencia de datos; esto a través del estudio de las correlaciones estadísticas para la estimación de parámetros reológicos, físicos y mecánicos a partir del análisis de bases de datos existentes de la GRB. Para el desarrollo del proyecto, el modelamiento se realizó por medio del software MATLAB, aplicando machine learning con un algoritmo de aprendizaje automático, específicamente aprendizaje no supervisado por medio del algoritmo SVD. El objetivo principal del aprendizaje no supervisado es encontrar patrones en los datos de entrada que indiquen características potenciales; para luego aplicar las correlaciones a lugar y posteriormente poder obtener las predicciones de las propiedades correspondientes al estudio de la calidad del asfalto PG. Inicialmente se realizó un pretratamiento de datos y luego se aplicó aprendizaje no supervisado, donde los resultados que se desean obtener del modelo se conocían previamente, y estos se usaron como datos de entrenamiento (validación). En este modelo se trabajó con dos tipos de datos; datos de entrenamiento provenientes de una matriz conformada por las caracterizaciones de asfalto PG tipo exportación, y datos de prueba conformados por una matriz proveniente de analítica del asfalto tipo exportación en GRB. Para la validación del modelo se usó una matriz de datos de la cual se lograron predecir 4 propiedades del asfalto en la etapa de interés PAV (envejecimiento a largo plazo), etapa III de la caracterización asfalto grado PG 64-22. Las propiedades que se lograron predecir fueron: Temperatura de falla Asfalto Residuo PAV, Módulo Reológico a 64°C, Asfalto Residuo PAV, Rigidez a -12°C, Asfalto Residuo PAV y m(t) a -12°C, Asfalto Residuo PAV.