Diseño de una columna de absorción de CO2 para el tratamiento de biogás

Abstract

El compromís polític de la Unió Europea d'assolir la neutralitat climàtica i una economia circular ha promogut en els darrers anys la producció i ús d'energies renovables. Entre aquestes destaca el biogàs, una barreja de gasos, amb una composició propera al 60% en metà i 40% en diòxid de carboni, que es produeix a partir de la degradació anaeròbica de residus orgànics i es pot purificar per obtenir biometà, un gas amb alt contingut en metà i potencial per ser un substitut del gas natural. Aquest projecte consisteix en el disseny i l'anàlisi econòmica d'un procés de purificació de biogàs mitjançant absorció química en una columna de rebliment aleatori. El disseny, basat en balanços de matèria i complementat amb una simulació a Aspen Hysys, s'ha realitzat per a un corrent de biogàs que es purifica amb una dissolució aquosa de monoetanolamina al 30% en pes. Partint d'un cabal de biogàs estimat com una base de càlcul representativa de les produccions de diverses plantes europees s'aconsegueix una producció horària elevada d'un biometà d'alta puresa que s'injecta a la xarxa de gas. Els resultats de l'avaluació econòmica realitzada fan atractiva la inversió en aquest projecte per la seva rendibilitat econòmica; a més, la instal·lació projectada té un valor estratègic en el marc de la política ambiental europea indicada a l’inici.El compromiso político de la Unión Europea de alcanzar la neutralidad climática y lograr una economía circular ha promovido en los últimos años la producción y uso de energías renovables. Entre estas destaca el biogás, una mezcla de gases, con una composición cercana al 60% en metano y 40% en dióxido de carbono, que se produce a partir de la degradación anaeróbica de residuos orgánicos y puede purificarse para obtener biometano, un gas con alto contenido en metano con potencial para ser un sustituto del gas natural. Este proyecto consiste en el diseño y análisis económico de un proceso de purificación de biogás mediante absorción química en una columna de relleno aleatorio. El diseño, basado en balances de materia y complementado con una simulación en Aspen Hysys, se ha realizado para una corriente de biogás que se purifica con una disolución acuosa de monoetanolamina al 30% en peso. Partiendo de un caudal de biogás estimado como una base de cálculo representativa de las producciones de varias plantas europeas, se consigue una elevada producción horaria de un biometano de alta pureza que se inyecta en la red de gas. Los resultados de la evaluación económica realizada hacen atractiva la inversión en este proyecto por su rentabilidad económica; además, la instalación proyectada tiene un valor estratégico en el marco de la política ambiental europea indicada al inicio.The political commitment of the European Union to reach climate neutrality and a circular economy has promoted the production and use of renewable energies in recent years. Among these, biogas stands out as a mixture of gases, with an approximate composition of 60% methane and 40% carbon dioxide, which is produced from the anaerobic degradation of organic waste and can be purified to obtain biomethane, a gas with high methane content and potential to be a substitute for natural gas. This project consists in the design and economic analysis of a biogas purification process by chemical absorption in a random packed column. The design, based on material balances and complemented by a simulation in Aspen Hysys, has been carried out for a biogas stream that is purified with an aqueous solution of monoethanolamine at 30% wt.. Starting from an estimated biogas flow as a representative of the productions of several European plants, a high hourly production of a high-purity biomethane is achieved, which is injected into the gas network. The results of the economic evaluation carried out make investment in this project attractive due to its economic profitability; In addition, the projected installation has a strategic value within the framework of the European environmental policy indicated at the beginning.Objectius de Desenvolupament Sostenible::7 - Energia Assequible i No ContaminantObjectius de Desenvolupament Sostenible::13 - Acció per al ClimaObjectius de Desenvolupament Sostenible::12 - Producció i Consum Responsable

    Similar works