Análisis termo-económico de procesos de combustión de mezclas de gases residuales de refinería

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dc.contributor.advisorKafarov, Viatcheslav Victorovich
dc.contributor.authorBarragán Noriega, Daniel Ricardo
dc.date.accessioned2024-03-04T00:47:51Z
dc.date.available2020
dc.date.available2024-03-04T00:47:51Z
dc.date.created2020
dc.date.issued2020
dc.description.abstractLa combustión es un proceso de gran importancia en la industria de refinación del petróleo; ya que permite transferir la energía química contenida en los combustibles gaseosos a corrientes de proceso que requieren calentamiento. El presente trabajo de investigación ha sido motivado por estudios previos realizados en el grupo de investigación CIDES de la Universidad Industrial de Santander, en los cuales se estudió el efecto de la intercambiabilidad de gases sobre la combustión en un horno de refinería teniendo en cuenta aspectos como el energético, ambiental, seguridad e integridad de equipos y los fenómenos de transporte ocurridos al interior del equipo. En este trabajo se evaluó conjuntamente los aspectos termodinámico y económico de la combustión en un horno a partir de mezclas variables de gases residuales de refinería, mediante la metodología de análisis termo-económico. Se analizó el efecto del exceso y la humedad del aire, así como el aporte de los gases residuales metano, etano, etileno, propano, propileno, butano e hidrógeno, sobre el desempeño de la combustión. Como resultado se obtuvo un modelo matemático que permite determinar los índices exergéticos necesarios para calcular un índice termo-económico de la combustión en función de la composición de los gases empleados como combustible y utilizando como parámetros el costo del combustible y los costos fijos del proceso. Entre los resultados más importantes, se encontró que el etileno y el hidrógeno son más favorables para este índice que los demás gases residuales analizados. Finalmente, se evidenció que los gases residuales constituyen una alternativa eficaz en la mejora del comportamiento termo-económico de la combustión en un horno de refinería, lográndose un incremento hasta del 54,5% para mezclas 1:1 con respecto al gas natural.
dc.description.abstractenglishCombustion is a process of great import in the oil refining industry; since it allows transferring the chemical exergy contained in gaseous fuels to process streams that require heating. This research was motivated by previous studies carried out in the CIDES research group at the Industrial University of Santander. These studies focused on the effect of gas exchangeability on combustion in a refinery furnace was studied taking into account aspects such as energy, environmental, safety and integrity of equipment and transport phenomena occurring within the equipment. In this work, the thermodynamic and economic aspects of combustion in a furnace using variable mixtures of refinery residual gases were evaluated through the thermo-economic analysis methodology. The effect of excess and air humidity, as well as the contribution of residual gases methane, ethane, ethylene, propane, propylene, butane and hydrogen, on combustion performance, was analyzed. As a result, a mathematical model was obtained that allows determining the exergetic indices necessary to calculate a thermo-economic combustion index based on the composition of the gases used as fuel and using as parameters the cost of fuel and the fixed costs of the process. Among the most important results, it was found that ethylene and hydrogen are more favourable for this index than the other waste gases analyzed. Finally, it was evidenced that residual gases constitute a successful alternative in improving the thermo-economic behaviour of combustion in a refinery furnace, achieving an increase of up to 54.5% for 1: 1 mixture concerning natural gas.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster 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/20.500.14071/40534
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
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/4.0
dc.subjectHorno De Refinería
dc.subjectCombustión
dc.subjectÍndice Termoeconómico
dc.subjectExergía
dc.subjectSimulación
dc.subject.keywordRefinery Furnace
dc.subject.keywordCombustion
dc.subject.keywordThermoeconomic Index
dc.subject.keywordExergy
dc.subject.keywordSimulation
dc.titleAnálisis termo-económico de procesos de combustión de mezclas de gases residuales de refinería
dc.title.englishThermoeconomic analysis of combustion processes of refinery residual gas mixtures*
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestria
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