Grupo de Microondas y Carbones para Aplicaciones Tecnológicas J.M. Bermúdez, N. Ferrera-Lorenzo, A. Arenillas, J.A. Menéndez Grupo de Microondas y Carbones.

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1 Grupo de Microondas y Carbones para Aplicaciones Tecnológicas J.M. Bermúdez, N. Ferrera-Lorenzo, A. Arenillas, J.A. Menéndez Grupo de Microondas y Carbones para Aplicaciones Tecnológicas Instituto Nacional del Carbón-CSIC

2 Contenidos 1.Introducción 2.Objetivos 3.Desarrollo de los modelos 4.Resultados y discusión 5.Conclusiones 2

3 INTRODUCCIÓN

4 Introducción 4 Combustible sólido formado por calentamiento a elevada temperatura de carbón bituminoso en ausencia de O 2 COQUE Alto horno Combustible Reductor Soporte Miles de toneladas diarias

5 Introducción 5 Componente Proporción (% vol.) H2H2 55-60 CH 4 23-27 CO5-8 N2N2 3-6 CO 2 <2 CnHmCnHm <1 18 % 10 %

6 Introducción 6 Bermúdez et al., Fuel Process Technol, 2013, 110, 150-159 Excedentes de GC Separación de H 2 Producción de syngas Producción de metanol Otras tecnologías

7 Introducción 7 Coquería Reformado con CO 2 Síntesis de metanol GC H2H2 CH 4 Syngas H2H2 CO Metanol CH 3 OH H2OH2O CO 2 Uso del Metanol Reciclado de CO 2

8 OBJETIVOS

9 Objetivos 9 Consumo energético Rendimientos Calidad del producto Emisiones de CO 2

10 DESARROLLO DE LOS MODELOS

11 Desarrollo de los modelos 11 Proceso convencional Reformado con vapor Oxidación parcial Síntesis de Metanol Gas natural Agua Oxígeno Condensados Purga Metanol Recirculación Cond. Bermúdez et al., Fuel Process Technol, 2013, 115, 215-221

12 Desarrollo de los modelos 12 Proceso basado en GC Reformado con CO 2 Síntesis de metanol GC CO 2 Recuperación de H 2 Purga Metanol Recirculación Separación con membranas Cond. Bermúdez et al., Fuel Process Technol, 2013, 115, 215-221

13 RESULTADOS Y DISCUSIÓN

14 Resultados y discusión 14 Calidad del metanol (wt. %) ProcesoCaso 1Caso 2Caso 3 Convencional4.922.631.07 GC4.082.591.74 ProcesoCH Convencional75.873.2 GC79.783.9 ProcesoPureza Convencional96.8 GC98.4 Menores consumos Mayores recuperaciones Uso como combustible Bermúdez et al., Fuel Process Technol, 2013, 115, 215-221 Consumos energéticos (kW·h/kg MeOH) Rendimientos (%)

15 Resultados y discusión 15 Bermúdez et al., Fuel Process Technol, 2013, 115, 215-221 Caso 1 Caso 2 Caso 3

16 Resultados y discusión 16 Cinturón de Rust (USA)Shanxi (China) Años 2002-2005: ≈1800·10 6 m 3 /año 1.1·10 6 t MeOH/año Año 2004: ≈15000·10 6 m 3 /año 18.6·10 6 t MeOH/año

17 CONCLUSIONES

18 Conclusiones 18 La producción de metanol a partir de GC mediante reformado con CO 2 es un proceso con menores consumos de energía que los procesos convencionales, aunque estos permiten mayores recuperaciones energéticas. Los rendimientos en carbono y en hidrógeno del proceso basado en el GC son superiores a los de los procesos convencionales. Además, la pureza del producto obtenido es mayor. El proceso de producción de metanol a partir de GC permite reducir en gran medida las emisiones de CO 2 propias de la producción convencional de metanol. La integración energética de la planta, así como su localización geográfica, determinan el grado de dicha reducción

19 Grupo de Microondas y Carbones para Aplicaciones Tecnológicas J.M. Bermúdez, N. Ferrera-Lorenzo, A. Arenillas, J.A. Menéndez Grupo de Microondas y Carbones para Aplicaciones Tecnológicas Instituto Nacional del Carbón-CSIC