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

Rincón Ocampo, Eliana Fernanda; Mejía Díaz, Ricardo Jaime

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

dc.contributor.advisor	Morales Medina, Giovanni
dc.contributor.author	Rincón Ocampo, Eliana Fernanda
dc.contributor.author	Mejía Díaz, Ricardo Jaime
dc.contributor.evaluator	Nabarlatz, Débora Alcida
dc.contributor.evaluator	Martínez Rey, Ramiro
dc.date.accessioned	2023-11-10T14:23:40Z
dc.date.available	2023-11-10T14:23:40Z
dc.date.created	2023-11-09
dc.date.issued	2023-11-09
dc.description.abstract	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.
dc.description.abstractenglish	This study aimed to simulate a novel CO2 capture process using an ionic liquid (IL), where the associated gas is characterized by its CO2 content and can be sweetened using amines, e.g., MEA. Sweetening is applied to meet the quality parameters required by Resolution-CREG 071 of 1999 and subsequent modifications. However, this process is energy-intensive and involves amine evaporation. Several studies suggest that amines could be replaced by ionic liquids (ILs) due to their high boiling points and respective affinities for CO2. As a starting point, the baseline was constructed with relevant results derived from a simulation analysis of CO2 capture with MEA (30% wt) – H2O developed in Aspen HYSYS V12.1. Subsequently, the selection of the IL, in this case, [bmim][BF4], was based on a literature review, from which CO2 solubility data and market availability analysis were extracted. Finally, the simulation was applied for sweetening analysis with [bmim][BF4] (30% wt) – H2O. According to the results, the simulation reported a capture of 96.8% mol with an energy requirement of 4.6 GJ/t CO2 and amine consumption, consistent with various previously reported works. Similarly, the simulation with the IL showed a capture rate of 73.78% mol, with a significant energy saving of 17.71%, aligning with temperature and concentration profiles with the limited available data. Ultimately, the developed simulation technically validates the potential of ILs to enhance sweetening.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Ingeniero Químico
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/15252
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.program	Ingeniería Química
dc.publisher.school	Escuela de Ingeniería Química
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Simulación
dc.subject	Líquido Iónico
dc.subject	Absorción
dc.subject	CO2
dc.subject	MEA
dc.subject.keyword	Simulation
dc.subject.keyword	Ionic Liquid
dc.subject.keyword	Absorption
dc.subject.keyword	CO2
dc.subject.keyword	MEA
dc.title	Simulación en Aspen HYSYS del proceso de captura de CO2 con mezclas de monoetanolamina (MEA) y líquidos iónicos
dc.title.english	Simulation in Aspen HYSYS of CO2 capture process with monoethanolamine (MEA) and ionic liquids mixtures.
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado