Estado del arte y estudio de ingeniería conceptual aplicado a la generación de hidrógeno azul mediante el reformado del gas natural

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dc.contributor.advisorSantos Santos, Nicolás
dc.contributor.advisorTapias Hernández, Fabián Andrés
dc.contributor.authorGiraldo Vergara, Gloria Carolina
dc.contributor.authorSandoval Rojas, Henry Leonardo
dc.contributor.evaluatorCabarcas Simancas, Manuel Enrique
dc.contributor.evaluatorAriza León, Emiliano
dc.date.accessioned2023-03-21T15:44:47Z
dc.date.available2023-03-21T15:44:47Z
dc.date.created2023-03-12
dc.date.issued2023-03-12
dc.description.abstractLa creciente necesidad de migrar a fuentes energéticas que sean amigables con el medio ambiente requiere la adaptación de las materias primas con las que se cuentan actualmente para la generación de energía de manera eficiente. Es entonces cuando la atención se dirige al metano debido a que este se encuentra en la naturaleza en grandes cantidades y se puede trabajar en métodos de conversión de este para la generación de hidrogeno con la posterior captura del CO2 generado. A lo largo de esta contribución se presentan los diferentes métodos de producción de hidrógeno azul, centrándose en la generación mediante el reformado de gas natural. Debido a la importancia que tiene el hidrógeno en la canasta energética nacional, hay un interés por entender mejor cómo funcionan las técnicas de producción y poder optimizarlas, por tanto, se espera contribuir a la construcción de esta curva de aprendizaje por medio de un estado del arte exponiendo las tres tecnologías de hidrogeno azul, basadas en gas natural: Reformado de metano con vapor (SMR), Reformado autotérmico (ATR) y Oxidación parcial (POx). Se establecieron las bases de selección de dos de estos métodos con mayor viabilidad en el país, descartando la oxidación parcial por su mínimo desarrollo a nivel industrial y por ser más viable para realizar con materias primas más pesadas (Residuos de petróleo y Carbón), posteriormente se determinó que el SMR es el método con más aplicabilidad en Colombia seguido del ATR, ya que tiene mayor eficiencia y, además, será más rentable al poder operar a mayor capacidad. Finalmente se desarrolla la ingeniería conceptual del SMR a escala de laboratorio. El resultado de este documento servirá como una guía de enfoque para futuros proyectos de investigación al sintetizar el “know-how” a escala de laboratorio de la tecnología con mayor viabilidad para la producción de hidrógeno azul mediante el reformado del gas natural en Colombia.
dc.description.abstractenglishThe growing need to migrate to environmentally friendly energy sources requires the adaptation of the raw materials currently available for efficient energy generation. It is then when the attention is directed to methane because it is found in nature in large quantities and it is possible to work on methods of conversion of this for the generation of hydrogen with the subsequent capture of the CO2 generated. Throughout this contribution, the different methods of blue hydrogen production are presented, focusing on the generation through the reforming of natural gas. Due to the importance of hydrogen in the national energy basket, there is an interest to better understand how the production techniques work and to be able to optimize them, therefore, it is expected to contribute to the construction of this learning curve by means of a state of the art exposing the three blue hydrogen technologies, based on natural gas: Steam Methane Reforming (SMR), Autothermal Reforming (ATR) and Partial Oxidation (POx). The bases for the selection of two of these methods with greater viability in the country were established, discarding partial oxidation because of its minimum development at the industrial level and because it is more viable to be carried out with heavier raw materials (oil residues and coal). Subsequently, it was determined that SMR is the method with more applicability in Colombia followed by ATR, since it has greater efficiency and, in addition, it will be more profitable since it can operate at greater capacity. Finally, the conceptual engineering of the SMR is developed at laboratory scale. The result of this document will serve as an approach guide for future research projects by synthesizing the know-how at laboratory scale of the most feasible technology for the production of blue hydrogen through natural gas reforming in Colombia.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero de Petróleos
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/20.500.14071/12649
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería de Petróleos
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería de Petróleos
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.subjectHidrógeno
dc.subjectGas natural
dc.subjectCO2
dc.subjectEmisiones
dc.subjectTransición
dc.subjectEnergía
dc.subjectReformado
dc.subjectSMR
dc.subjectATR
dc.subjectPOx
dc.subject.keywordHydrogen
dc.subject.keywordNatural Gas
dc.subject.keywordCO2
dc.subject.keywordEmissions
dc.subject.keywordTransition
dc.subject.keywordEnergy
dc.subject.keywordReformed
dc.subject.keywordSMR
dc.subject.keywordATR
dc.subject.keywordPOx
dc.titleEstado del arte y estudio de ingeniería conceptual aplicado a la generación de hidrógeno azul mediante el reformado del gas natural
dc.title.englishState of the Art and Conceptual Engineering Study Applied to the Generation of Blue Hydrogen by Natural Gas Reforming
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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