Laboratorio de Captura de CO 2 del INEEL

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Luz Cárdenas Duarte
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Jordán Pérez Sánchez Pablo René Díaz Herrera Alan

1 Laboratorio de Captura de CO 2 del INEEL Elvia María Palacios Lozano María Vita Peralta Martínez Jordán Pérez Sánchez Pablo René Díaz Herrera Alan Martín Zavala Guzmán* *alan.zavala@iie.org.mx Noviembre 2016

2 Introducción

3 Contexto Mundial Emisiones mundiales de CO 2 por sector en 2013

4 México Emisiones de México de CO 2 por sector en 2013

5 Política sobre emisiones de GEI

6 Captura de CO 2 N 2 CO 2 O 2 N 2 O 2 Separación CO 2 CO 2 Post-combustión Aire Energía y calor Pre-combustión Gasificación + CO 2 separador H 2 Energía y calor CO 2 N 2 Compresión CO 2 Aire Oxi-combustión Energía y calor CO 2 O 2 Combustible Aire Separación de aire N 2

7 Post-Combustión

8 Laboratorio de Captura de CO 2 Tanque Solución Amina CO 2 Alimentación Col. de Regeneración Condensador Enfriador Analizador de Gases Bomba Amina Regenerada Calentador Aceite Amina Regenerada Regenerador Intercambiador de Calor Bomba Alim. Amina + CO 2 Solución Amina + CO Gases de combustión Absorbedor Enfriador Gases de Combustión 2 Diagrama del proceso del laboratorio de captura de CO 2.

9 Instalaciones Absorbedor de 4 de diámetro y 1.7 m de altura. Regenerador de 5 de diámetro y 2.15 m de altura. Ambas columnas son de vidrio borosilicado

10 Colorante Se cuenta con un un indicador de CO 2 el cual a partir de variaciones en el color de la solución en el proceso de captura de CO 2, nos indica la concentración que hay de CO 2 en esta. Menos concentración de CO 2 Mas concentración de CO 2

11 Fotos de las columnas regenerador (izquierda) y absorbedor (derecha).

Pruebas Se realizaron pruebas en la torre de absorción para analizar la eficiencia de absorción de CO 2 utilizando diferentes composiciones de gases y

12 Pruebas Se realizaron pruebas en la torre de absorción para analizar la eficiencia de absorción de CO 2 utilizando diferentes composiciones de gases y variando la relación CO 2 :MEA (relación molar). Se midió la concentración de CO 2 a la entrada y salida del absorbedor utilizando un analizador de gases TESTO 350.

13 Pruebas para Composición de CO 2 de una Carboeléctrica Se alimentó un flujo de gases de 104 NL/min, con una composición de 12% vol. CO 2, para la captura se alimentó una solución de MEA al 25 y al 30% en peso, además de variar la relación de alimentación CO 2 :MEA. Concentración de MEA % vol de CO 2 a la entrada Flujo de amina ml/min Moles de CO 2 /min Moles de MEA/min Relación CO 2 :MEA % vol de CO 2 a la salida Eficiencia de absorción % : : : :5 2 85

14 Pruebas para Composición de CO 2 de una Central de Ciclo Combinado Se alimentó un flujo de gases de 76 NL/min, con una composición de 5.1% vol. CO 2, para la captura se alimentó una solución de MEA al 25% en peso, variando la relación de alimentación CO 2 :MEA. Concentración de MEA % vol de CO 2 a la entrada Flujo de amina ml/min Moles de CO 2 /min Moles de MEA/min Relación CO 2 :MEA % vol de CO 2 a la salida Eficiencia de absorción : % : % : % : % %

15 Conclusiones En el Laboratorio de Captura de CO 2 del INEEL se analizaron algunas variables que se deben tener en cuenta para su operación algunas de ellas son: Distribuidores de flujo (líquido y gas) en las torres. Soportes del empaque. Concentración de la amina. Relación de alimentación CO 2 :MEA. Temperatura de entrada al regenerador. Niveles en las torres de absorción y regeneración. Control de flujo de energía en el reboiler. Procedimiento de arranque de la planta.

16 Trabajo a futuro Incorporar al proceso la columna de regeneración, y realizar pruebas con el sistema completo de absorción y regeneración, en el cual se podrá analizar el proceso completo, incluyendo la energía del reboiler. Se plantea la incorporación de un sistema de control al proceso de captura de CO 2 para analizar de mejor forma el comportamiento de este así como evaluar sus principales variables. Llevar a cabo pruebas para caracterizar el desempeño de diferente solventes en el proceso de captura de CO 2. Las pruebas experimentales se complementarán con simulaciones del proceso de captura de CO 2 con el software Aspen HYSYS

17 Muchas Gracias por su atención!!

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