Estudio técnico, económico y de impacto ambiental del proceso de absorción química con carbonatos y piperazinas en pro de la descarbonización de la industria de hidrocarburos

Abstract

En el presente trabajo se realizó una validación a través de Aspen PLUS V12.1, la cual proporcionó una descripción precisa de plantas piloto, con resultados consistentes para los solventes PZ y PC-PZ. Los errores de validación fueron del 4,33 % y del 4,23 %, respectivamente. Al escalar el proceso a dimensiones industriales, se encontró que el CAPEX total está principalmente representado por el costo capital de las torres, mientras que el OPEX por el gasto energético del rehervidor. Las plantas de captura de carbono se catalogaron por el requerimiento energético, siendo 51,73 MW para PZ y 96,10 MW para PC-PZ; este último es más alto debido a la naturaleza de la mezcla. Los costos de abatimiento obtenidos difieren notoriamente entre los solventes, con valores de $87,13 y $353,04 USD/ton CO2 para PZ y PC- PZ, respectivamente. La PZ sobresale por su eficiencia global, mientras que el PC-PZ, por el contrario, se ve limitado por sus costos operativos elevados y emisiones asociadas a estos. Los análisis de sensibilidad indican mejoras en el rendimiento de ambos solventes al tratar gases con concentraciones más altas de CO2. En comparación con la MEA, la PZ demuestra mejoras económicas y ambientales, mientras que el PC-PZ no muestra tales mejorías. La PZ se destaca como una opción prometedora para la captura de carbono, mientras que se espera que el desempeño del PC-PZ mejore con una integración energética más eficiente y optimización en futuras aplicaciones.