Análisis técnico-económico y ambiental para la producción de e-Fuels a partir de CO2 e hidrógeno verde

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dc.contributor.advisorSánchez Torres, Viviana
dc.contributor.advisorRodríguez Vallejo, Daniel
dc.contributor.advisorUribe Rodríguez, Ariel
dc.contributor.authorDíaz Rodríguez, Gineth Tatiana
dc.contributor.evaluatorEscalante Hernández, Humberto
dc.contributor.evaluatorGarcía Navas, Dubán Fabián
dc.date.accessioned2025-05-26T13:43:35Z
dc.date.available2025-05-26T13:43:35Z
dc.date.created2025-05-07
dc.date.embargoEnd2030-05-07
dc.date.issued2025-05-07
dc.description.abstractLos combustibles sintéticos son productos energéticos líquidos que se generan a partir de la captura de dióxido de carbono (CO2) y la producción de hidrógeno verde mediante electrólisis del agua utilizando energía renovable. Estos combustibles pueden ser utilizados en motores de combustión interna convencionales, lo que los convierte en una opción atractiva para descarbonizar sectores difíciles de electrificar, como la aviación, el transporte marítimo y el transporte de larga distancia por carretera, contribuyendo a reducir las emisiones globales de CO2. Esta investigación se centra en realizar un estudio de prefactibilidad técnico-económica y ambiental sobre el proceso de producción de e-Fuels basada en simulación utilizando como herramienta Aspen Plus® donde se obtuvo como producto e-diesel, e-gasolina y e-jet-A1 con una capacidad proyectada de 440 toneladas métricas por día (TM/día) de combustible. La ruta de obtención es la síntesis de Fischer-Tropsch (FT), contando con tres etapas principales que parten de la generación de gas de síntesis mediante una reacción de desplazamiento gas-agua (RWGS). Así mismo, se integra un modelo de recuperación de CO2 no convertido mediante absorción usando como solvente Dimetil Éter de Polietilenglicol (DEPG). Seguidamente, con la síntesis de FT se genera un producto intermedio con cadenas en un rango de C1 a C23, principalmente para la formación de n-parafinas. Finalmente, la separación o mejora de los productos deseados incluye un reactor de hidro-craqueo que transforma hidrocarburos líquidos con una longitud de cadena largas (ceras) en hidrocarburos de cadenas en el rango de C5-C20, los cuales pasan a un tren de destilado para obtener los combustibles sintéticos deseados.
dc.description.abstractenglishSynthetic fuels are liquid energy products that are generated from the capture of carbon dioxide (CO2) and the production of green hydrogen through the electrolysis of water using renewable energy. These fuels can be used in conventional internal combustion engines, which makes them an attractive option for decarbonizing sectors that are difficult to electrify, such as aviation, maritime transport and long-distance road transport, helping to reduce global CO2 emissions. This research focuses on conducting a technical-economic and environmental pre-feasibility study on the e-Fuels production process based on simulation using Aspen Plus® as a tool, where e-diesel, e-gasoline and e-jet-A1 were obtained as a product with a projected capacity of 440 MT/day of fuel. The route to obtain the Fischer-Tropsch (FT) synthesis, with three main stages starting from the generation of synthesis gas by means of a gas-water shift reaction (RWGS). Likewise, a model for the recovery of unconverted CO2 by absorption using Dimethyl Ether Polyethylene Glycol (DEPG) as solvent is integrated. Next, the synthesis of FT generates an intermediate product with chains in the range of C1 to C23, mainly for the formation of n-paraffins. Finally, the separation or upgrading of the desired products includes a hydrocracking reactor that transforms liquid hydrocarbons with a long chain length (waxes) into hydrocarbons with chains in the range of C5-C20, which pass to a distillate train to obtain the desired synthetic fuels.
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/20.500.14071/45651
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_f1cf
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectCombustibles sintéticos
dc.subjectFischer-tropsch
dc.subjectDescarbonización
dc.subjectEnergía a líquido
dc.subjectAnálisis técnico-económico
dc.subjectAnálisis ciclo de vida
dc.subject.keywordSynthetic Fuels
dc.subject.keywordFischer-Tropsch
dc.subject.keywordDecarbonization
dc.subject.keywordEnergy-To-Liquid
dc.subject.keywordTechno-Economic Analysis
dc.subject.keywordLife-Cycle Analysis
dc.titleAnálisis técnico-económico y ambiental para la producción de e-Fuels a partir de CO2 e hidrógeno verde
dc.title.englishTechnical-economic and environmental analysis for the production of e-Fuels from CO2 and green hydrogen
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
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