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Simulación en Aspen HYSYS del proceso de captura de CO2 con mezclas de monoetanolamina (MEA) y líquidos iónicos

Resumen

Este 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.