Diseño y simulación de una planta de producción de syngas a partir del reformado de gas natural

Abstract

El estudio del reformado de gas natural (GN) para la obtención de gas de síntesis (llamado syngas en inglés) es un proceso usado comúnmente en la industria petroquímica, debido a la demanda de sus productos como precursores de otros compuestos. En este trabajo se diseñaron dos procesos, reformado húmedo y reformado seco, para obtener syngas a partir de GN con altas concentraciones volumétricas de dióxido de carbono (CO2), mayores al 2%, ya que en Colombia la normativa vigente exige que el contenido de CO2 sea inferior a dicha cantidad para su uso comercial, industrial y residencial. En algunos casos es posible que se requiera realizar una remoción de CO2, la cual está sujeta a la rentabilidad que se pueda generar con el uso de este GN; sin embargo, esta decisión es tomada a consideración del productor, haciendo que en algunos pozos el GN se queme o no se explote, razón por la cual es bueno pensar en otras alternativas para su aprovechamiento. Se simuló la obtención de syngas usando como materia prima tres GN de pozos colombianos diferentes, teniendo en cuenta variables tales como presión, temperatura, catalizadores, relaciones molares y remoción de CO2. Este proceso se llevó a cabo mediante el diseño y simulación de la etapa de reformado en el software Aspen HYSYS v8.8, determinando la conversión y la factibilidad de llevar a cabo el proceso con estos gases. Los resultados obtenidos en la simulación fueron analizados mediante un análisis estadístico ANOVA en el software Minitab, del cual se concluyó que los factores evaluados en su mayoría tienen influencia significativa y afectan directamente a la conversión de metano en los procesos reformado seco y húmedo. La composición del gas y el tipo catalizador son los factores más significativos sobre las características del syngas producido.