Facultad de Ingenierías Fisicoquímicas
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Item Analisis de prefactibilidad tecnica para la implementacion de un sistema de procesamiento del gas de la estacion balcon(Universidad Industrial de Santander, 2004) Carrillo Arturo, Naissa Veronica; Perez Angulo, Julio CesarCualquier planta de procesamiento de gas que produce líquidos del gas natural, requiere de al menos una fraccionadora para producir un líquido que cumpla con las especificaciones para venta. Por lo tanto, el propósito del fraccionamiento es obtener de una mezcla de hidrocarburos líquidos, ciertas fracciones que como productos deben cumplir especificaciones como las del gas licuado del petróleo (GLP), de la gasolina natural y presión de vapor entre otras. Para separar una corriente líquida de hidrocarburos en varias fracciones, se requiere una torre de destilación por fracción. De otra forma, si lo que se quiere es estabilizar la corriente del hidrocarburo condensado recolectado en el separador de entrada a la planta, para recuperar las fracciones de pentano y más pesadas, se utiliza una torre estabilizadora en la cual se separan estas fracciones y salen como producto de fondo. Este producto de fondo se vende como un condensado estabilizado, al cual se le controla la presión de vapor Reid (RVP), con la que se determina el tipo de tanque de almacenamiento requerido. En este trabajo se presentan las diferentes alternativas de procesamiento del gas, así como sus cálculos, ventajas y desventajas. Para la aplicación de estas alternativas al procesamiento del gas de la Estación Balcón, se utiliza la simulación del caso en el software “HYSYS”, con el cual se obtienen los resultados de la posible recuperación de gas licuado del petróleo (GLP) y de líquidos del gas natural y el dimensionamiento básico de los equipos. Con estos resultados y el presupuesto global se prosigue al análisis técnico y económico para estudiar la viabilidad del proyecto.Item Analisis técnico financiero para la remoción de h2s en la corriente de gas de entrada a la planta de tratamiento de gas dina(Universidad Industrial de Santander, 2019) Rodriguez Osorio, Diego Felipe; Triviño Alvarez, Nestor Mauricio; Bertel Tijana, Cesar AndresLa planta de tratamiento de gas Dina fue construida en el año 2010 con el objetivo de aprovechar el gas asociado producido por los campos del área Huila con la finalidad de tener gas a condiciones RUT para autogeneración eléctrica, venta de excedentes y obtención de productos blancos (GLP y gasolina natural). El diseño original no contempló procesos para remoción de H2S de la corriente de gas, ya que no se había identificado este contaminante. Debido a diferentes cambios en las corrientes de entrada, en los últimos años se observó presencia de H2S en concentraciones de entre 80 y 120 ppm, con picos de hasta 600 ppm, lo que generó la necesidad de instalar facilidades para la remoción de dicho contaminante. El objetivo de esta investigación fue evaluar diferentes tecnologías de endulzamiento de gas y escoger la más factible tanto técnica como económicamente por medio de una matriz de evaluación de alternativas. Las tecnologías evaluadas fueron: inyección de secuestrante químico, adsorción química en lechos sólidos no regenerativos y absorción química con amina. Los resultados de la Matriz de evaluación de alternativas dieron como la mejor opción para el endulzamiento la inyección de secuestrarte químico aplicada en las tres principales fuentes de gas que se direccionan a la planta de gas Dina.Item Desarrollo de un sistema de recuperación de agua del ambiente usando absorbentes, bajo las condiciones ambientales de Riohacha, Colombia(Universidad Industrial de Santander, 2015) Porras Duarte, Angely Juliána; Prada Reyes, Cristhian Eduardo; Maradei García, María PaolaLa escasez de agua a nivel mundial es algo que se prevé se agravara en los próximos años, a raíz de la existencia de este problema se ha venido buscando una solución a lo largo de todo el mundo, podemos encontrar muchas alternativas para mitigar este problema. En este trabajo, los estudios serán basados en el principio de absorción y desorción, siendo así desarrollado un sistema que absorbe agua del medio ambiente y luego por medio un proceso de desorción es recuperada como agua potable, utilizando absorbentes. Es importante destacar las pruebas experimentales en las condiciones climáticas de Riohacha, que es la urbe principal de la Guajira colombiana, una región conocida por tener grandes problemas de escasez de agua. Se utilizaron dos absorbentes, siendo estos el glicerol y el etilenglicol. Utilizando la ecuación de continuidad que define la transferencia de masa a través de la interfase aire-solvente generada durante los procesos de absorción y desorción, se lleva a cabo un tratamiento de datos que permite comparar las difusividades obtenidas en el rango de operación de los dos absorbentes utilizados y el área necesaria para abastecer a una familia promedio en la región.Item Diseño de una columna empacada para el estudio de la transferencia de masa en un sistema de absorción isotérmica(Universidad Industrial de Santander, 2012) Caicedo Mendoza, Erika Lizeth; Orozco Gualdron, Edward Enrique; Maradei García, María Paola; Chaves Guerrero, ArlexLas torres empacadas son dispositivos utilizados en las operaciones de transferencia de masa en la cual se ponen en contacto continuo dos fases, en donde una sustancia presente en alguna de ellas se mueve hacia la otra . Su diseño depende de varios factores como: las propiedades hidráulicas de la torre, las características del empaque y las condiciones de operación como la temperatura, presión, relaciones de flujo de líquido y gas, entre otras. En este trabajo se realiza un diseño de un sistema de absorción para el laboratorio de operaciones de la Escuela de Ingeniería Química de la Universidad Industrial de Santander, con el objetivo de optimizar la labor pedagógica de las asignaturas en las que se estudian las diferentes operaciones unitarias, en donde se analizan los fenómenos de transferencia de masa y energía. En estos equipos se podrá medir coeficientes de transferencia de masa haciendo uso de algunas correlaciones estudiadas con anterioridad por algunos autores y variando los flujos en la corriente líquida y gaseosa. La configuración del equipo consiste en una columna de saturación, otra de absorción, un tanque de mezcla, un intercambiador de calor, y otros accesorios, según los requisitos del proceso y el objetivo de la práctica.Item Diseno y desarrollo de un material educativo computarizado para la ensenanza de la operacion de absorcion no isotermica(Universidad Industrial de Santander, 2005) Garcia Bermudes, Miguel Ernesto; Jaimes Lizcano, Yuly Andrea; Barajas Ferreira, CrisostomoSe ha desarrollado un material educativo computarizado como medio de apoyo al aprendizaje de la operación de absorción de gases cuando se involucran efectos térmicos, constituida por un libro electrónico interactivo cuya interfaz se desarrolló en páginas Web, además contiene un modulo tutorial para la creación de código de programación para el diseño de torres empacadas y torres de platos y como aplicaciones para el diseño de tales equipos. El material educativo computarizado busca motivar el aprendizaje autodirigido en el estudiante por medio de la construcción de su propio conocimiento en el área de la operación de absorción de gases específicamente en modelos que involucran cambios de temperatura. Las aplicaciones desarrolladas pretenden dar al estudiante las bases necesarias para el diseño de torres de absorción empacadas y de platos ofreciendo un modo de obtener y comparar resultados. Los requerimientos de hardware para su instalación son: velocidad de procesamiento de 300 MHz, memoria RAM de 64 MB y espacio libre en disco de 200 MB.Item Diseño y problemas operacionales de torres empacadas en plantas deshidratadoras de gas con glicol(Universidad Industrial de Santander, 2007) Calderón Mendoza, Ketty Yelen; Luna Lozano, David Orlando; Santos Santos, Nicolás; Dallos, CarlosLa deshidratación de gas es uno de los pasos mas importantes dentro de su purificación, debido a que el vapor de agua asociado al gas natural puede causar la formación de hidratos de metano que obstruyen las líneas de distribución, a demás se debe cumplir con los requerimientos necesarios para la venta. La torre contactora constituye un elemento indispensable en el proceso de deshidratación ya que en esta se efectúa la transferencia del vapor de agua asociado al gas por medio del flujo en contra corriente con glicol. El uso de torres contactoras empacadas brinda la posibilidad de aumentar el área de contacto entre el gas natural y el glicol, mejorando bajo ciertas condiciones de operación la capacidad de absorción de la planta. Este es un documento guía que muestra los principales parámetros, el procedimiento a seguir y las variables a tener en cuenta en el diseño de una torre contactora de absorción empacada, también se describen los problemas operacionales generados en la torre contactora, los cuales requieren especial cuidado para evitar daños en los equipos y sobrecostos en la operación. El desarrollo de una expresión matemática que describa el fenómeno de deshidratación y represente el funcionamiento de la torre permite determinar el tamaño apropiado de esta para un sistema dado de condiciones y predecir cómo un cambio en estas afecta la eficiencia de absorción. Ciertos modelos describen analíticamente el mecanismo de la absorción. Sin embargo, en la práctica, ningunas de estas expresiones analíticas se puede utilizar como único recurso para los cálculos del diseño. Los datos experimentales o empíricos también son relevantes para obtener resultados confiables.Item Estudio conceptual para la selección de aceite pobre en las plantas de procesamiento de gas por absorción en Colombia(Universidad Industrial de Santander, 2017) Godoy Ruiz, Carlos Augusto; Perez Angulo, Julio CesarLa primera tecnología desarrollada para la remoción de hidrocarburos fue el proceso de absorción física haciendo uso de un solvente. El solvente o aceite absorbente viaja a través de una torre contactora o absorbedora en contracorriente con el gas rico, donde se realiza el despojo de los hidrocarburos pesados, los cuales son separados posteriormente en propano, butano y gasolina natural. Sin embargo a medida que fueron apareciendo otras tecnologías como la refrigeración mecánica, el efecto Joule Thomson, el Turbo-Expander y los procesos criogénicos, la tecnología de absorción por aceite fue quedando obsoleta. Las primeras plantas de procesamiento de la industria de gas en Colombia fueron de absorción con aceite pobre a condiciones ambientales y refrigeradas. Estas plantas con capacidad operativa de por lo menos 40 MMscfd están instaladas en campos maduros, donde la producción de gas ha depletado rápidamente y el volumen de gas de entrada alcanza a ser menor al 20% de la capacidad nominal, lo que las hace operativamente inestables, al punto que algunas han parado. Un elemento importante para absorber eficientemente hidrocarburos del gas natural como propano, butanos y la gasolina natural es el tipo de aceite absorbente. Su adecuada selección es una tarea importante para los equipos de ingeniería y operaciones que tengan a su cargo estas facilidades. Este trabajo ha logrado identificar que el sistema de enfriamiento del gas de entrada, el tipo de hidrocarburos que desee despojar del gas rico y la temperatura de fraccionamiento de la planta son los principales parámetros al momento de seleccionar un aceite absorbente de bajo peso molecular (entre 100 g/mol 150 g/mol) o de alto peso molecular (entre 150 g/mol 200 g/mol).Item Evaluación de la actividad fotocatalítica del nanocomposito (rgo@au) en la degradación de contaminantes emergentes(Universidad Industrial de Santander, 2018) Arevalo Gelvez, Oscar Mauricio; Ortiz Mendoza, Maria Fernanda; Guerrero Amaya, Hernando; Mejía Ospino, Enrique; Ballesteros Rueda, Luz MarinaPara la evaluación de la actividad fotocatalítica de nanocomposito de óxido de grafeno reducido y nanopartículas de oro en la degradación de IBP se plantearon tres etapas de Investigación. Inicialmente, se llevó a cabo un pretratamiento de tabletas comerciales de IBP de 800 g marca Genfar, a través del desarrollo de un protocolo de Re-cristalización. Este proceso permitió la eliminación de un alto porcentaje de excipientes. La extracción del principio activo se corroboro a través de técnicas de caracterización como Espectroscopia IR donde se analizaron los grupos funcionales propios de la molécula de IBP y la Espectroscopia UV-vis la cual muestra la banda correspondiente de este medicamento. Para continuar con la evaluación de la dinámica de Degradación se procedió a la construcción de una curva de calibración mediante la preparación de una solución madre de IBP, seguida de disoluciones de esta misma en agua Milli-Q®. con y sin la adición de peróxido de Hidrogeno como iniciador (H2O2). Para dar inicio al protocolo de degradación del medicamento se partió de una disolución de IBP de 10mg/L (con y sin H2O2), suministrando catalizador en tres diferentes cantidades (80, 160 y 240 mg/L), bajo luz solar y en oscuridad por un lapso total de 2 horas. Las muestras fueron analizadas por Espectroscopia UV-vis permitiendo seguir el comportamiento de la concentración del IBU. La tendencia, aunque fue decreciente, por expectativa de hallazgo de nuevos subproductos en la reacción se empleó la Cromatografía líquida de alta resolución e inyección directa por Espectrómetro de masas. Finalmente se concluyó, que el nanocomposito favorece la mineralización del fármaco, así como que la adición del peróxido de hidrógeno incrementa la cantidad de IBP removido.Item Evaluación de la capacidad de las espumas CVR-N/TiO2 para adsorber iones de metales pesados para su potencial aplicación como filtros de limpieza de aguas residuales industriales.(Universidad Industrial de Santander, 2022-11-04) Coronado, JHAN CARLOS; Córdoba, Elcy Maria; Diaz, Ediht; Guiza, Viviana; Melendez, AngelLos nuevos materiales de bajo costo son de interés en la actualidad, por ello, el uso de los sistemas de los sustratos tridimensionales CVR-N/TiO2 para la adsorción de metales pesados. En el presente trabajo se fabricaron espumas de carbón vitreo reticulado CVR, a partir de una plantilla de poliuretano y azúcar comercial como fuente de carbono. Las modificaciones de sus propiedades superficiales se hicieron a partir de un baño de ultrasonido, se depositaron recubrimientos de N/TiO2 sobre la superficie de las CVR, mediante una cámara de vació. Se evaluó la capacidad de adsorción de cationes metálicos 𝐶𝑢2+, 𝑁𝑖2+ y 𝐶𝑑2+, en diferentes concentraciones iniciales y pH, las espumas se caracterizaron por microscopia óptica confocal, difractograma de rayos X y potencial z. El sistema CVR-N/TiO2, con las variables escogidas presentaron una adsorción de 53,698 mg/g de 𝐶𝑢2+.Item Evaluación del deterioro de polímero sellante de juntas de motor en un ambiente con mezclas de etanol-gasolina(Universidad Industrial de Santander, 2011) Aguilar Palomino, Luis Fernando; Vásquez Quintero, CustodioLos sellantes en juntas de motor de caucho nitrilo están siendo reemplazadas por la poliamida 6,6 (Nylon 6,6). La matriz polimérica en contacto con todas las mezclas E5 E100 utilizadas sirve como camino para que el polímero sufra hinchamiento, cambios en la cristalinidad, disminución de la dureza superficial, y sumado al efecto plastificante de la mezcla etanol-gasolina se debilite, de esta forma, se ha encontrado un grado de compatibilidad que coincidiera en más de una mezcla. Teniendo en cuenta esto, se realizó un estudio sobre la evaluación del deterioro de la poliamida sometida a inmersión en contacto con mezclas E5 E100, a 25 oC por intervalos de tiempo de 7,14, 21 y 28 días de inmersión. Se utilizaron diferentes técnicas de caracterización químicas como EIE, TGA y DSC, y Microscopía Óptica. La cristalinidad de las probetas fue evaluada a través de los valores de entalpías de los picos de fusión de los termogramas, la solución absorbida al hincharse se estimó por la variación de la ganancia en peso, al igual que los cambios de resistencia eléctrica de las probetas sometidas a hidrólisis a través de los circuitos que se pudieron simular partiendo de los espectros de impedancia electroquímica, encontrando que al aumentar la concentración de etanol, aumenta la agresividad de la solución, pero que no repercutió en mayor medida en la estructura del polímero, al igual que los picos de las temperaturas de fusión y de cristalización se mantuvieron estables hasta el final del ensayo. Los cambios de resultados de porcentaje en peso por las muestras, los valores de resistencia eléctrica antes y después de la inmersión, y la visualización del fracturamiento leve y rugosidad superficial observada en imágenes del microscopio, mostraron que el proceso de degradación hidrolítica es bajo en el polímero. Todo lo anteriormente mencionado aseguró la compatibilidad del polímero en las mezclas E15 y E20, y su uso como sellantes en juntas de motor.Item Evaluación del deterioro de un polímero sellante de juntas de motor en un ambiente con mezclas de bioetanol-gasolina(Universidad Industrial de Santander, 2011) Rivera Caballero, Giovanni Alexander; Morantes Cardenas, Cesar Javier; Peña Ballesteros, Darío YesidLos sellantes en juntas de motor de caucho nitrilo buscan ser reemplazadas por materiales poliméricos, en este caso poliuretano. La matriz polimérica en contacto con todas las mezclas E5 — E100 utilizadas sirve como camino para que el polímero sufra hinchamiento, cambios en la cristalinidad, disminución de la dureza superficial, y sumado al efecto plastificante de la mezcla etanol-gasolina se debilite, de esta forma, se ha encontrado un grado de compatibilidad que coincidiera en más de una mezcla. Teniendo en cuenta esto, se realizó un estudio sobre la evaluación del deterioro de la poliamida sometida a inmersión en contacto con mezclas E5 — E100, a 25 “C por intervalos de tiempo de 7, 14, 21 y 28 días de inmersión. Se utilizaron diferentes técnicas de caracterización químicas como ElE, TGA, DSC, Microscopía Óptica y espectroscopía Raman. No evidencio cristalización en el DSC así que podemos afirmar que no encontramos entalpias de cristalización, la solución absorbida al hincharse se estimó por la variación de la ganancia en peso, al igual que los cambios de resistencia eléctrica de las probetas sometidas a hidrólisis a través de los circuitos que se pudieron simular partiendo de los espectros de impedancia electroquímica, encontrando que al aumentar la concentración de etanol, aumenta la agresividad de la solución, pero que no repercutió en mayor medida en la estructura del polímero, al igual que los picos de las temperaturas de fusión y de cristalización se mantuvieron estables hasta el final del ensayo. Los cambios de resultados de porcentaje en peso por las muestras, los valores de resistencia eléctrica antes y después de la inmersión, y la visualización del fracturamiento leve y rugosidad superficial observada en imágenes del microscopio, mostraron que el proceso de degradación hidrolítica es bajo en el polímero.Item Factibilidad tecnico-economica del uso de sistemas criogénicos en la recuperación de etano en una planta convencional-caso práctico(Universidad Industrial de Santander, 2006) Henríquez Lindao, Efraín; Salazar Velandia, Pedro Javier; Perez Angulo, Julio Cesar; Arenas Mantilla, Oscar ArmandoEste proyecto define la ingeniería conceptual y la viabilidad técnica de un sistema criogénico aplicado a una planta de Absorción existente, gracias a la generación de modelos de simulación para seleccionar el esquema de proceso más eficiente en la recuperación de Etano. La estructura del estudio consta de cuatro capítulos, a lo largo de los cuales se presenta información acerca de los conceptos generales en primer capitulo, la descripción de la planta convencional en el segundo capitulo, el tercer capitulo contiene la teoría básica del diseño y simulación de los procesos criogénicos utilizados en la industria del procesamiento del gas natural en la actualidad; y finalmente, en el cuarto capitulo se detalla la evaluación de los parámetros para el análisis técnico y económico que determinan la viabilidad del proyecto. Como conclusiones se destacan: Los procesos Cryomax son tecnologías probadas en distintas partes del mundo, arrojando excelentes resultados que permiten una mayor recuperación de GNL; Los sistemas criogénicos, para la recuperación mediana o profunda de etano, favorecen la relación costo-beneficio como consecuencia de altos niveles de recobro de etano, en comparación con los procesos convencionales; Los equipos requeridos para modificar el sistema de absorción con aceite pobre (caso práctico) a un sistema criogénico, son un sistema de Turbo-Expansión, sistema de compresión, cooler, válvula JT, tanque flash y unidad de deshidratación.Item Material educativo computacional (mec) para la ensenanza de transferencia de masa especificamente las operaciones de absorcion y desorcion(Universidad Industrial de Santander, 2004) Merchan C., Edgar Andres; Ardila G., Nury Haydee; Barajas Ferreira, CrisostomoHa sido desarrollada una herramienta computacional como medio de apoyo a la enseñanza-aprendizaje de las operaciones de absorción y desorción para sistemas isotérmicos y binarios, constituida por libro electrónico interactivo el cual contiene como aplicaciones directas el diseño de torres empacadas y torres de platos, y el cálculo del coeficiente de difusión como aplicación complementaria. La herramienta busca motivar el aprendizaje autodirigido en el estudiante por medio de la construcción de su propio conocimiento en ésta área. El libro electrónico interactivo está diseñado para ser consultado tanto por personas que no tienen conocimiento del tema, así como para quienes quieren profundizar acerca del mismo. Las aplicaciones desarrolladas pretenden dar al estudiante las bases necesarias para el diseño de torres de absorción y de platos ofreciendo una ayuda asistida durante su ejecución. Los programas que se utilizaron para el desarrollo del material educativo son Macromedia MX (Dreamweaver, Flash, Fireworks), Solid Works 2003, Adobe Acrobat Professional, y el lenguaje de programación Visual Basic.Net. Teniendo en cuenta el tamaño de la herramienta será implementada en la sala de cómputo de la Escuela de Ingeniería Química (UIS), siendo viable su futura publicación en Internet. Los requerimientos de hardware para su instalación son: velocidad de procesamiento de 300 MHz, memoria RAM de 64 MB y espacio libre en disco de 80 MB.Item metodología para seleccionar el proceso más adecuado de deshidratación en corrientes de gas natural(Universidad Industrial de Santander, 2013) Navarro Macana, Martha Cecilia; Moreno Leon, Fredy Javier; Ribon, Helena MargaritaTodo gas natural de producción está saturado con agua en su fase de vapor, además puede contener CO2 y H2S que generalmente son removidos con soluciones acuosas tales como aminas, carbonato de potasio, etc. los cuáles saturan el gas o condensado con agua, este contenido de agua debe ser removido con el fin de evitar la formación de hidratos, cumplir con las especificaciones como gas de venta y minimizar los efectos de la corrosión. Para garantizar un procesamiento y transporte seguros, el tratamiento mínimo para un gas de producción es la deshidratación, que consiste en remover agua del gas natural y de los líquidos del gas natural. La eliminación de agua del gas se puede lograr por varios procesos, entre estos se encuentran la absorción, adsorción, delicuescencia, expansión-refrigeración, permeación y separador supersónico Twister. Algunos de estos no solo controlan la temperatura del punto de rocío del gas por agua, sino que también por hidrocarburo, por lo que son empleados principalmente para la extracción de líquidos del gas. La selección del proceso de deshidratación del Gas Natural depende de diversos factores, principalmente de la especificación del gas seco requerido y del uso previsto del gas. El objetivo de este trabajo es plantear una metodología mediante el análisis de las diferentes unidades de procesos seleccionando aquellos que más se ajustan a una corriente de gas específica para finalmente, mediante un estudio financiero determinar los costos de instalación y de operación de las posibles tecnologías que puedan ser implementadas y de esta manera se considera la viabilidad financiera en la selección definitiva del proceso de deshidratación más adecuado.Item Protocolo de operación y funcionamiento de un equipo de infrarrojo y estudio de mercado del servicio de extensión(Universidad Industrial de Santander, 2006) Sánchez Núñez, Ronald Oswaldo; cacua Madero, Karen PAola; Ramirez Garcia, Alvaro; Mendoza, Jesus ManuelProcedimientos generales para la manipulación de muestras, obtención de espectros, procesamiento de datos, análisis cualitativo y cuantitativo en el Espectrofotómetro de Infrarrojo con Transformada de Fourier (FTIR). Estudio de mercado del Servicio de extensión del FTIR8400S en la industria Santandereana y aplicaciones. Este trabajo se realizó con el fin de proporcionar una herramienta útil en el desarrollo de proyectos de formación e investigación que requieran el uso del FTIR de la Escuela de Ingeniería Química. En el primer capítulo se realiza una breve introducción a la espectrometría de infrarrojo, fundamentos, definiciones y se describe detalladamente el equipo; seguidamente, en el capítulo dos se explica el desarrollo de cada unas de las etapas para cumplir los objetivos de este proyecto, empezando por el manejo del equipo, siguiendo con la elaboración del protocolo y concluyendo con el estudio de mercado, base fundamental para identificar las aplicaciones en la industria en Santander; en el tercer capítulo se muestran los resultados y análisis de los datos obtenidos en la parte experimental y en el estudio de mercado junto con las aplicaciones y alcances del FTIR. Con el estudio de mercado se pudo constatar la aplicación de la técnica de espectroscopia infrarroja en la industria Santandereana y se mostró el interés por parte de las empresas en vincularse con la escuela de Ingeniería Química para desarrollar proyectos de investigación. Se recomienda adquirir los accesorios mencionados en los alcances del equipo para aumentar su campo de acción ofreciendo diversas alternativas para los análisis.Item Simulación en Aspen HYSYS del proceso de captura de CO2 con mezclas de monoetanolamina (MEA) y líquidos iónicos(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-09) Rincon Ocampo, Eliana Fernanda; Mejía Díaz, Ricardo Jaime; Morales Medina, Giovanni; Nabarlatz, Dévora Alcida; Martínez Rey, RamiroEste estudio tuvo como objetivo simular un nuevo proceso de captura de CO2 con líquidos iónico (LI) para el cual el gas asociado se caracteriza por su contenido de CO2, y puede ser endulzado utilizando aminas, e.g. MEA. El endulzamiento es aplicado para el cumplimiento de los parámetros de calidad exigidos en la Resolución-CREG 071 de 1999 y modificaciones posteriores. Sin embargo, este proceso es energéticamente demandante y presenta evaporación de amina. Varios estudios sugieren que la amina podría ser reemplazada por los líquidos iónicos (LI), debido a sus puntos de ebullición elevados y a sus respectivas afinidades por el CO2. Como punto de partida se construyó la línea base con los resultados relevantes derivados de un análisis por simulación de la captura de CO2 con mezclas MEA (30% peso) – H2O desarrollada en Aspen HYSYS V12.1. Posteriormente, la selección del LI, en este caso [bmim][BF4], se dio gracias a la revisión bibliográfica, de las cuales se extrajeron datos de solubilidad de CO2 y análisis de disponibilidad en el mercado. Por último, la simulación fue aplicada para análisis del endulzamiento con [bmim][BF4] (30% peso) – H2O. Según los resultados, la simulación reportó captura de 96,8 % mol con requerimiento energético de 4,6 GJ/t CO2 y consumo de amina, resultados concordantes con diversos trabajos previamente reportados. Asimismo, la simulación con el LI mostró una tasa de captura del 73,78% mol, con un ahorro energético notable del 17,71% concordando los perfiles de temperatura y concentraciones con los escasos datos disponibles. Finalmente, la simulación desarrollada valida a nivel técnico el potencial de los LI para la mejora del endulzamiento.Item Simulación y optimización del proceso de captura de dióxido de carbono vía absorción con monoetanolamina(Universidad Industrial de Santander, 2013) Trujillo Amariz, Jorge Armando; Guerra Fernández, Omar Jose; Sánchez Torres, VivianaEl CO2 es el mayor responsable del calentamiento global debido a las grandes emisiones que se hacen de este gas de efecto invernadero a la atmósfera. Dada la necesidad de mitigar dichas emisiones se han planteado varias alternativas tecnológicas, siendo la captura y secuestro de carbono (CCS) la de mayor aceptación. Para la etapa de captura del CO2 el proceso más estudiado es la absorción con aminas, pero la implementación de este proceso es altamente costoso, por eso la simulación y optimización del proceso es indispensable para minimizar los costos de inversión de capital fijo y los costos operacionales. En este trabajo el proceso de absorción de CO2 se simuló en Aspen HYSYS para cuatro configuraciones, fijando el número de etapas en el absorbedor y en el regenerador en 10 0 15. Utilizando monoetanolamina como solvente, y tomando como variables independientes: el flujo del solvente, la concentración del solvente y requerimiento energético del rehervidor. Con los resultados de las simulaciones se estimó el costo de captura de CO2 ($/tCO2) y la recuperación, estos datos sirvieron para hacer regresiones que fueron implementadas en un modelo de optimización. Este modelo de optimización fue implementado en GAMS V23.5 y solucionado utilizando el solver global BARON. Los resultados muestran que para recuperaciones de 85, 90 y 95% el costo de captura mínimo es 50.1, 53.6 y 54.6 $/tCO2, respectivamente.