Mecanismo de daño por alta temperatura de un acero HP40, expuesto al ambiente carburizante característico de un horno pirólisis de etano para producción de etileno

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dc.contributor.advisorLaverde Cataño, Dionisio Antonio
dc.contributor.advisorPeña Ballesteros, Darío Yesid
dc.contributor.authorSaavedra Rueda, Jaqueline
dc.contributor.evaluatorPérez Trujillo, Francisco Javier
dc.contributor.evaluatorBolívar Osorio, Francisco Javier
dc.contributor.evaluatorCoy Echeverría, Ana Emilse
dc.contributor.evaluatorLópez Giraldo, Luis Javier
dc.date.accessioned2022-04-01T05:16:47Z
dc.date.available2022-04-01T05:16:47Z
dc.date.created2012
dc.date.issued2012
dc.description.abstractLos procesos de pirólisis, cracking térmico de hidrocarburos ocurren a alta temperatura, ocasionando que los hidrocarburos pesados de la carga se vuelvan inestables y se descompongan en hidrógeno, metano, olefinas (etileno), acetileno y aromáticos. Hay dos clases de reacciones de pirólisis: las reacciones principales, donde se forma el Etileno producto y las reacciones secundarias, que son indeseables en el proceso, que involucran la formación de moléculas grandes como ciclo diolefinas, aromáticos, acetileno, así como la descomposición del etileno ya producido y la formación de coque que afecta el proceso y disminuyen la eficiencia e integridad del horno. La información obtenida al analizar el material de estudio, antes y después de ser expuesto al ambiente simulado de carburización en la balanza termogravimétrica a temperaturas entre 850 a 1050 °C en un tiempo de 292 horas, permitió establecer los cambios producidos en la aleación de acero de HP40.Adicionalmente, el tubo tomado como caso de estudio, internamente contenía coque que se formó durante la pirólisis de etano. Las investigaciones científicas generalmente se centran en el coque producido en laboratorio y se tiene muy poca información sobre los coques producidos en hornos industriales, por falta de muestras de este tipo de coque industrial para analizar. Por este motivo se utilizó el coque extraído del tubo de acero HP40 del horno de estudio y se caracterizó con técnicas de análisis, y se estableció la relación con el fenómeno de difusión del carbono hacia el interior de la matriz metálica para formar carburos. Finalmente en esta investigación se correlacionó el fenómeno carburización y de coquización con las condiciones del proceso de pirólisis de etano para producción de etileno, que permitieron generar conocimiento para entender la afectación que se produce en el acero HP40, debido al mecanismo de daño por carburización.
dc.description.abstractenglishHydrocarbon pyrolisis occurs at high temperatures that cause heavy hydrocarbons to become unstable and split into hydrogen, methane, olefins (ethylene), acethylene and aromatic compounds. Two types of pyrolysis reactions exist: primary reactions, where ethylene is produced, and secondary reactions, which involve the undesired formation of large molecules such as cyclo-diolefins, aromatic compounds and acethylene, as well as the breakdown of already produced ethylene and the formation of coke, which affects the process, which decrease the efficiency and the integrity of the furnace. The information obtained by analyzing the study material before and after exposure to the simulated carburizing medium on a themogravimetric scale at temperatures between 850-1050 °C during 292 hours led to establishing what changes were made in the structure of those samples of HP40 steel.In addition, the tube selected for analysis contained an amount of coke which had been formed during ethane pyrolysis. Scientific research usually focuses on laboratory-produced coke, and very little information exists on coke produced in industrial furnaces because few samples are available for examination. For this reason, the coke was extracted from the HP40 steel tube being studied, and it was marked with analysis techniques,and its link with the inward diffusion of carbon inside the metal matrix for the formation of carbides was established. Finally, this investigation set a correlation between the carburizing and coke-formation phenomena and the conditions under which ethane pyrolysis for production of ethane occurs. The knowledge obtained contributes to the comprehension of how the HP40 alloy is affected by carburization damage.
dc.description.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000767158
dc.description.degreelevelDoctorado
dc.description.degreenameDoctor en Ingeniería Química
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/9602
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.programDoctorado en Ingeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectCarburización
dc.subjectDifusión
dc.subjectTermodinámica
dc.subjectAlta temperatura
dc.subjectCoque
dc.subjectEtileno
dc.subject.keywordCarburization
dc.subject.keywordDiffusion
dc.subject.keywordThermodynamics
dc.subject.keywordHigh Temperature
dc.subject.keywordCoke
dc.subject.keywordEthylene
dc.titleMecanismo de daño por alta temperatura de un acero HP40, expuesto al ambiente carburizante característico de un horno pirólisis de etano para producción de etileno
dc.title.englishMechanism of damage by high temperature in HP40 steel exposed to the carburizing conditions inside an ethane pyrolysis furnace where ethylene is produced
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
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