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Elección de la tecnología aplicada a la optimización energética del proceso de remoción de CO2 en la Planta de Yapacaní
(Facultad de Ingenieria, 2021) Chipana Maynes, Ruben; Montesinos Montesinos, Marco, asesor
El endulzamiento de gas natural es uno de los procesos de mayor importancia en la industria petrolera, entre los métodos disponibles, el más efectivo y usado a nivel mundial es por absorción, empleando alcanolaminas como solvente químico para reducir el contenido de dióxido de carbono y sulfuro de hidrogeno a valores permitidos para la comercialización del hidrocarburo. La desventaja principal de este método es la demanda de energía, por lo cual, se han desarrollado diferentes innovaciones tecnológicas de optimización energética del proceso como la Incorporación de vapor re-comprimido, Incorporación de vapor re-comprimido y corrientes separadas, Procedimiento mejorado del flujo dividido y el Intercambio de calor interno. En este trabajo, se evaluó las alternativas tecnológicas mencionadas a fin de seleccionar la más conveniente técnica y económicamente para reducir el gasto energético en el proceso de remoción de CO2 de la Planta de Yapacaní. La descripción general del tema abordado comprende el primer capítulo, desde los antecedentes hasta la delimitación del presente trabajo. El sustento teórico relacionado a los procesos convencionales y las alternativas tecnológicas de optimización energética del proceso de endulzamiento con aminas se presentó en el segundo capítulo. El proceso de remoción de CO2 con el que cuenta la Planta de Yapacaní, ubicada en el departamento de Santa Cruz y operada por YPFB Andina S.A., se describió en el tercer capítulo, donde se identificó la sección contactora, la sección intercambiadora de calor y la sección regeneradora del proceso. A partir de la información de la empresa Exterran responsable del diseño, provisión de equipos, montaje y puesta en marcha de la unidad de amina de la Planta de Yapacaní; en el cuarto capítulo se realizó la simulación del proceso con el simulador Aspen Hysys V8.8, el cual se constituyó como base para la aplicación de las cuatro tecnologías de optimización energética conforme a la patente respectiva. La simulación optima y operable de cada proceso, se consiguió mediante el análisis paramétrico realizado en el quinto capítulo, que permitió a la vez, la evaluación energética de las alternativas tecnológicas. Desde un enfoque de costo-eficiencia, en el sexto capítulo se realizó la evaluación económica de las alternativas tecnológicas en relación al proceso convencional de amina con la que cuenta la planta de Yapacaní. Se determinó el VAC y los indicadores de rentabilidad TIR y VAN para cada una de las tecnologías evaluadas. Finalmente, teniendo en cuenta la evaluación técnica y económica se seleccionó la Incorporación de vapor re-comprimido y corrientes separadas, como la mejor alternativa de optimización energética del proceso de remoción de CO2 de la Planta de Yapacaní