Diseño de un sistema de captura y separación costo efectivo del dióxido de carbono expulsado en la central térmica Tesorito, accionada por motores a gas de gran cilindrada para Celsia S.A.

La empresa Celsia S.A. busca implementar medidas para mitigar la contaminación ambiental generada por las emisiones de dióxido de carbono (CO2) en su planta ubicada en el Departamento de Córdoba en el municipio de Sahagún. Esta planta llamada Tesorito, que cuenta con 11 motores de gas natural de 20...

Full description

Autores:: Ebratt, Julian Rafael
Becerra, Arnold Steven
González, Miguel Esteban

Tipo de recurso:

Fecha de publicación:: 2023

Institución:: Universidad del Norte

Repositorio:: Repositorio Uninorte

Idioma:: spa

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description	La empresa Celsia S.A. busca implementar medidas para mitigar la contaminación ambiental generada por las emisiones de dióxido de carbono (CO2) en su planta ubicada en el Departamento de Córdoba en el municipio de Sahagún. Esta planta llamada Tesorito, que cuenta con 11 motores de gas natural de 20 MW cada uno, tiene como objetivo reducir sus emisiones en un 30% con el fin de obtener un descuento del 1% en los intereses del préstamo asociado al proyecto. El gobierno ofrece este incentivo a las empresas que se comprometen a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Con este fin, se quiere implementar un sistema de separación de dióxido de carbono por medio de aminas (MEA). El diseño se centró en dos componentes clave: dos intercambiadores de calor y una torre de absorción. Ambos intercambiadores de calor se utilizaron para reducir la temperatura de los gases de escape de los motores de 400 °C a 40 °C ya que la amina encargada de separar el dióxido de carbono de los gases no puede ser expuesta a altas temperaturas que la puedan evaporar. La torre de absorción, por su parte, se diseñó para determinar los parámetros necesarios para lograr una separación efectiva y completa del CO2, donde se obtuvieron resultados que indicaron una torre con un diámetro de 8.5 metros y una altura de 4 metros. Además, se llevó a cabo un análisis para evaluar la viabilidad económica del proyecto, verificando si el enfoque adoptado era costo/efectivo y se estudió la tasa de retorno al lograr ganancias a través de la valorización del CO2 y disminuir los impuestos por emisiones de dióxido de carbono.
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Ambos intercambiadores de calor se utilizaron para reducir la temperatura de los gases de escape de los motores de 400 °C a 40 °C ya que la amina encargada de separar el dióxido de carbono de los gases no puede ser expuesta a altas temperaturas que la puedan evaporar. La torre de absorción, por su parte, se diseñó para determinar los parámetros necesarios para lograr una separación efectiva y completa del CO2, donde se obtuvieron resultados que indicaron una torre con un diámetro de 8.5 metros y una altura de 4 metros. Además, se llevó a cabo un análisis para evaluar la viabilidad económica del proyecto, verificando si el enfoque adoptado era costo/efectivo y se estudió la tasa de retorno al lograr ganancias a través de la valorización del CO2 y disminuir los impuestos por emisiones de dióxido de carbono.The company Celsia S.A. is seeking to implement measures to mitigate environmental pollution caused by carbon dioxide (CO2) emissions at its plant located in the Department of Córdoba, in the municipality of Sahagún. This plant, called Tesorito, features 11 natural gas engines, each with a capacity of 20 MW, and aims to reduce its emissions by 30% in order to obtain a 1% discount on the loan interest associated with the project. The government offers this incentive to companies committed to reducing greenhouse gas emissions. To this end, a carbon dioxide separation system using amines (MEA) is planned for implementation. The design focused on two key components: two heat exchangers and an absorption tower. Both heat exchangers were used to reduce the temperature of the engine exhaust gases from 400 °C to 40 °C, as the amine responsible for separating the carbon dioxide from the gases cannot be exposed to high temperatures that would cause it to evaporate. The absorption tower, on the other hand, was designed to determine the necessary parameters for achieving effective and complete CO2 separation. The results indicated a tower with a diameter of 8.5 meters and a height of 4 meters. Additionally, an economic feasibility analysis was conducted to assess whether the adopted approach was cost-effective, considering the return rate through CO2 valorization and the reduction of carbon dioxide emission taxes.spaBarranquilla, Universidad del Norte, 2023Universidad del Nortehttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Dióxido de CarbonoReducción de emisionesSistema de separaciónContaminación ambientalCarbon dioxideEmission reductionSeparation systemEnvironmental pollutionDiseño de un sistema de captura y separación costo efectivo del dióxido de carbono expulsado en la central térmica Tesorito, accionada por motores a gas de gran cilindrada para Celsia S.A.Design of a cost-effective carbon dioxide capture and separation system emitted in the Tesorito thermal power plant, powered by large-displacement gas engines for Celsia S.A.articlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501ORIGINALSistema de separación.pngSistema de separación.pngEsquema del sistema de separación de CO2 junto al sistema de enfriamiento de gases calientes emitidos por motores a gas naturalimage/png66308https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/11560/1/Sistema%20de%20separaci%c3%b3n.pngd95991f65bbf72182ca064c740aad7b1MD51Sistema de separación.pdfSistema de separación.pdfEsquema del sistema de separación de CO2 junto al sistema de enfriamiento de gases calientes emitidos por motores a gas naturalapplication/pdf85467https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/11560/2/Sistema%20de%20separaci%c3%b3n.pdfa4b9f703353d577ca30908633fc0ad03MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/11560/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD5310584/11560oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/115602023-06-05 14:01:39.462Repositorio Digital de la Universidad del Nortemauribe@uninorte.edu.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