REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL “RAFAEL MARÍA BARALT” VICERRECTORADO ACADÉMICO PROGRAMA DE INGENIERIA Y TECNOLOGIA.

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1 REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL “RAFAEL MARÍA BARALT” VICERRECTORADO ACADÉMICO PROGRAMA DE INGENIERIA Y TECNOLOGIA PROYECTO INGENIERIA DE GAS Autores: Br. Guerra Alberto Br. Salinas Greg Tutores: Ing. Franco Gloria Ing. Pírela María Ciudad Ojeda, Febrero de 2013

2 Capítulo I: El Problema Planteamiento del problema Uno de los temas más importantes y controversiales. Su impacto se ha ido incrementado considerablemente. Problemas de contaminación ambiental generados por las operaciones de endulzamiento del gas. El proceso de captación de CO 2 por absorción química.

3 Capítulo I: El Problema ¿Cuáles criterios deben considerarse para el análisis de funcionalidad del sistema de captura de dióxido de carbono CO 2 por absorción química para disminuir el impacto ambiental en los procesos de endulzamiento del gas? Analizar el sistema de captura de CO 2 a través de la absorción química como una alternativa para disminuir el impacto ambiental en el proceso de endulzamiento del gas. Formulación del Problema Objetivo General

4 Diagnosticar la situación actual que presentan los procesos de endulzamiento del gas y como incide en el impacto ambiental. Identificar cuáles son los tipos de sistemas de captación de CO 2 en donde se utiliza el mecanismo por absorción química. Describir el proceso y equipos que se aplican al sistema de captura de CO 2 por absorción química. Establecer el índice de reducción por emisiones de dióxido de carbono al ambiente si se aplica el sistema de captura de CO 2 a través de la absorción química. Estudiar la eficiencia del sistema de captura de CO 2 por absorción química empleado en los procesos de endulzamiento del gas. Capítulo I: El Problema Objetivos Específicos

5 Capítulo I: El Problema Justificación

6 Capítulo I: El Problema Delimitación de la Investigación

7 AutorTitulo de la Investigación Aporte Semprún (2011). “Simulación en estado estacionario del sistema de remoción de dióxido de carbono en la empresa Pralca” Como punto coincidente con esta investigación, el estudio del comportamiento del CO 2 en las diferentes estaciones en las que este puede presentarse y las condiciones en que se produce Fernández (2010). “Aplicación de sulfatreat en la remoción de sulfuro de hidrogeno en el proceso de endulzamiento del gas natural” La sustentación teórica, que ayudaran para la creación metodológica, y además orientar en los aspectos teóricos. Torres (2008). “Tecnologías de captura y secuestro de CO 2 ” Refleja gran similitud con la investigación y es fue tomada en cuenta como punto de partida para conseguir datos y referencia bibliográficos de interés. Capítulo II: Marco Referencial Antecedentes

8 Capítulo II: Marco Referencial Bases teóricas

9 Objetivo General: Analizar el sistema de captura de CO 2 a través de la absorción química como una alternativa para disminuir el impacto ambiental en el proceso de endulzamiento del gas. VariableDimensionesIndicadores Impacto Ambiental Contaminación Ambiental Mejoras Continuas Política Ambiental Planificación Control Operacional Contaminación Sistema de captura de CO 2 A través de la absorción química Sistema de captación de CO 2 Post-Combustión Pre-Combustión Oxicombustion Procesos y Equipos Absorción Química Ciclo de Calcinación Adsorción Física Membranas Destilación criogénica Índice de ReducciónSeparación del dióxido de carbono Eficiencia del Sistema Ventajas Limitaciones Costos Gestión del riesgo Capítulo II: Marco Referencial Operacionalización de la Variable

10 Capítulo III: Marco Metodológico Tipo de Investigación En esta investigación no se trabajará sobre una población ni muestra específica que se encuentre relacionada con el objeto de estudio, sino que se hará referencia a un estudio documental y descriptivo que se podrá aplicar en forma genérica a cualquier ambiente. Población y Muestra

11 Técnicas de Recolección Capítulo III: Marco Metodológico Para efectos de esta investigación la recolección de datos, se realizó haciendo uso de las siguientes técnicas: Técnicas de Análisis En esta investigación una vez aplicados los instrumentos para recolectar la información, se procedió a la organización, codificación, interpretación y análisis de los documentos.

12 I ETAPA Capítulo III: Marco Metodológico V ETAPA IV ETAPA III ETAPA II ETAPA Procedimientos de la investigación D iagnostico de la situación actual que presentan los procesos de endulzamiento del gas como incide en el impacto ambiental. Se Identificaron los tipos de sistemas de captación de CO 2 en donde se utiliza el mecanismo por absorción química. Se describió el proceso y equipos que se aplican al sistema de captura de CO 2 por absorción química. Se estableció el índice de reducción por emisiones de dióxido de carbono al ambiente aplicando el sistema de captura de CO 2 por absorción química. Se estudio el grado de eficiencia del proceso de captación de CO 2 a través del método de absorción química en la industria.

13 En el caso de las plantas endulzadoras de gas se realizan proceso como las emisiones generadas durante la transformación de energía, aun cuando no hay experiencias reportadas se sabe que las emisiones de gases de efecto invernadero en la industria térmicas provienen de la combustión de gas natural en las calderas, hornos, compresores, generadores y motobombas de las instalaciones industriales. Capítulo IV: Análisis de Resultados Diagnosticar la situación actual que presentan los procesos de endulzamiento del gas y como incide en el impacto ambiental.

14 Identificar cuáles son los tipos de sistemas de captación de CO 2 en donde se utiliza el mecanismo por absorción química. Capítulo IV: Análisis de Resultados Post-CombustiónOxicombustiónPre-Combustión Separación de oxigenoSeparación de oxígeno Preparación del combustible. Secado del lignito. Preparación del combustible. Secado del lignito. Manejo del combustible (Lignito/biomasa) Combustión(carbón,pu lverizado, lignito, coque de petróleo) Oxicombustión parcial o total Gasificación y reformado (Gas natural, carbón lignito y biomasa) CalderaTurbina de gas Combustión Industria CalderaTurbina de gas C ombustión Industrial Gasificación y reformado (Gas natural, carbón lignito y biomasa) Ciclo de gases Intercambio de CO Post-CombustiónOxicombustiónPre-combustión 700°C 700ºC Enriquecimiento en CO 2 de los gases el efluentes Recirculación de gases y mezcla con O 2 Desulfurización Tratamiento de los gases el efluentes con recuperación de calor Tratamiento y enfriado de los gases el efluentes Captura de CO 2 / Separación de H 2 Captura CO 2 Turbina de gas H 2 Purificación del CO 2 Compresión del CO 2

15 Capítulo IV: Análisis de Resultados Describir el proceso y equipos que se aplican al sistema de captura de CO 2 por absorción química. Diagrama de equipos simples del proceso de endulzamiento del Gas Natural con propuestas de instalación de un sistema de captura con inyección de aminas.

16 Capítulo IV: Análisis de Resultados Establecer el índice de reducción por emisiones de dióxido de carbono al ambiente si se aplica el sistema de captura de CO 2 a través de la absorción química. Las emisiones de dióxido de carbono hacia la atmósfera que se realizan en el marco de ciertas actividades industriales, y que constituyen un grave problema ambiental, podrían verse radicalmente disminuidas si prospera un nuevo método de separación del CO 2 de los gases contaminantes. Disminu ción Ener gía

17 Estudiar la eficiencia del sistema de captura de CO 2 por absorción química empleado en los procesos de endulzamiento del gas. Capítulo IV: Análisis de Resultados Cada tipo de amina tendrá un comportamiento diferente ante la presencia de estos reactivos, entre las que presentan: La ventaja más importante que presenta la MDEA sobre el resto de aminas es la selectividad en la absorción de H 2 S en presencia de CO 2, es por ello que es de usos múltiple, lo cual se confiere ciertas propiedades específicas.

18 Es importante estimar el impacto ambiental de los contaminantes generados por las fuentes de emisión debido a la operación de las plantas térmicas, específicamente en los procesos de endulzamiento del gas. La evaluación antes de la aplicación de cualquier sistema de captura de CO 2 es fundamental para asegurar el buen y máximo funcionamiento del proceso. La aplicación del método de captura estará sujeta a los parámetros y condiciones en las cuales provenga el fluido ya sea de un proceso antes de la acción o de manera directa. Las manifestaciones en gran escala de esta tecnología, principalmente por los costos que implica y en la mayoría de los casos las tecnologías individuales no han sido integradas al nivel que estaba previsto. Los sistema de captación pueden proporcionar un índice de eficiencia y contribuir con el medio ambiente. El desarrollo industrial ha de ser compatible con una mejora de la calidad y cantidad de la vida humana y respetuosa con el medio ambiente. Los resultados obtenidos en el presente trabajo permiten aseverar que la tecnología más óptima y factible para separar el CO 2 del gas natural es la de absorción química con aminas, mediante el empleo del solvente Metildietanolamina (MDEA). Es importante estimar el impacto ambiental de los contaminantes generados por las fuentes de emisión debido a la operación de las plantas térmicas, específicamente en los procesos de endulzamiento del gas. La evaluación antes de la aplicación de cualquier sistema de captura de CO 2 es fundamental para asegurar el buen y máximo funcionamiento del proceso. La aplicación del método de captura estará sujeta a los parámetros y condiciones en las cuales provenga el fluido ya sea de un proceso antes de la acción o de manera directa. Las manifestaciones en gran escala de esta tecnología, principalmente por los costos que implica y en la mayoría de los casos las tecnologías individuales no han sido integradas al nivel que estaba previsto. Los sistema de captación pueden proporcionar un índice de eficiencia y contribuir con el medio ambiente. El desarrollo industrial ha de ser compatible con una mejora de la calidad y cantidad de la vida humana y respetuosa con el medio ambiente. Los resultados obtenidos en el presente trabajo permiten aseverar que la tecnología más óptima y factible para separar el CO 2 del gas natural es la de absorción química con aminas, mediante el empleo del solvente Metildietanolamina (MDEA). Conclusiones

19 Ajustar los parámetros de operación de la planta para lograr una mayor eficiencia en el sistema de captura que se emplea y conseguir una reducción del CO 2 y evitar problemas operacionales y daños en los equipos. Se recomienda a los supervisores, incentivar al personal para lograr estrategias que den una verdadera solución a los problemas causados por el CO 2 que diariamente se presentan en la plantas endulzadoras del gas natural por diversos factores. Ofrecer adiestramiento al personal de la planta térmica sobre los diferentes sistemas de capturas de y su respectivo uso, así como la importancia que estos tienen en los sistemas cerrados como lo es el proceso de endulzamiento. Reconocer la importancia que tiene el seleccionar los sistemas de capturas de CO 2 más eficientes y de todo el proceso en general para alargar la vida útil de los equipos. Disminuir al mínimo posible el galonaje de solución de amina utilizado para el endulzamiento, con el fin de aumentar la carga de gas ácido en el sistema y disminuir así la absorción. Ajustar los parámetros de operación de la planta para lograr una mayor eficiencia en el sistema de captura que se emplea y conseguir una reducción del CO 2 y evitar problemas operacionales y daños en los equipos. Se recomienda a los supervisores, incentivar al personal para lograr estrategias que den una verdadera solución a los problemas causados por el CO 2 que diariamente se presentan en la plantas endulzadoras del gas natural por diversos factores. Ofrecer adiestramiento al personal de la planta térmica sobre los diferentes sistemas de capturas de y su respectivo uso, así como la importancia que estos tienen en los sistemas cerrados como lo es el proceso de endulzamiento. Reconocer la importancia que tiene el seleccionar los sistemas de capturas de CO 2 más eficientes y de todo el proceso en general para alargar la vida útil de los equipos. Disminuir al mínimo posible el galonaje de solución de amina utilizado para el endulzamiento, con el fin de aumentar la carga de gas ácido en el sistema y disminuir así la absorción. Recomendaciones

20 Paulo Coelho