Simulación de una planta de revalorización de CO2 y producción de hidrocarburos con hidrógeno verde
Tutor/a - Director/a
Estudiant
Porras Tello, Francesc Xavier
Tipus de document
Treball Final de Grau
Data
2024
rights
Accés obert
Editorial
Universitat Politècnica de Catalunya
Titulacions
UPCommons
Resum
El següent Treball de Fi de Grau presenta una simulació detallada d'una planta de revalorització de diòxid de carboni (CO2) y producció d'hidrocarburs utilitzant hidrogen verd generat per un electrolitzador de membrana d'intercanvi de protons (PEM).
El treball s'emmarca en el context de l'Acord de París de 2015, que subratlla la necessitat de reduir les emissions de gasos d'efecte hivernacle i limitar l'escalfament global. Aquest projecte també s'alinea amb diversos Objectius de Desenvolupament Sostenible (ODS) de l'ONU: l'ODS 7 (Energia assequible i no contaminant), l'ODS 12 (Producció i consum responsable) i l'ODS 13 (Acció per el clima). La planta proposada té com a objectiu contribuir a aquests objectius mitjançant la reutilització de CO2, un subproducte industrial, i la seva conversió en productes útils, reduint així la petjada de carboni i promovent una economia circular.
Utilitzant el software d'ASPEN HYSYS, es modela el procés, des de l'entrada de CO2 a planta fins la producció d'hidrocarburs líquids, passant per la producció de gas síntesi (CO i H2) mitjançant la reacció Reverse Water-Gas Shift (RWGS) i la síntesi de Fischer-Tropsch (FTS) per la generació dels hidrocarburs desitjats.
La simulació d'ASPEN HYSYS permet optimitzar les condiciones operatives i avaluar la viabilitat tècnica del procés, proporcionant una base solida per futures investigacions en projectes de revalorització de CO2 i producció sostenible d'energia.
El siguiente Trabajo de Fin de Grado presenta una simulación detallada de una planta de revalorización de dióxido de carbono (CO₂) y producción de hidrocarburos utilizando hidrógeno verde generado por un electrolizador de membrana de intercambio de protones (PEM).
El proyecto se enmarca en el contexto del Acuerdo de París de 2015, que subraya la necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y limitar el calentamiento global. Este trabajo también se alinea con varios Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la ONU: el ODS 7 (Energía asequible y no contaminante), el ODS 12 (Producción y consumo responsables) y el ODS 13 (Acción por el clima). La planta propuesta busca contribuir a estos objetivos mediante la reutilización de CO₂, un subproducto industrial, y su conversión en productos útiles, reduciendo así la huella de carbono y promoviendo una economía circular.
Utilizando el software de ASPEN HYSYS, se modela todo el proceso, desde la entrada del CO2 en planta hasta la producción de hidrocarburos líquidos, pasando por la producción de gas síntesis (CO y H₂) mediante la reacción Reverse Water-Gas Shift (RWGS) y la síntesis de Fischer-Tropsch (FTS) para la generación de hidrocarburos.
La simulación en ASPEN HYSYS permite optimizar las condiciones operativas y evaluar la viabilidad técnica del proceso, proporcionando una base sólida para futuras investigaciones en proyectos de revalorización de CO₂ y producción sostenible de energía.
The following Bachelor's Final Project presents a detailed simulation of a carbon dioxide (CO₂) valorization plant and hydrocarbon production using green hydrogen generated by a proton exchange membrane (PEM) electrolyzer.
The project is framed within the context of the 2015 Paris Agreement, which emphasizes the need to reduce greenhouse gas emissions and limit global warming. This work also aligns with several United Nations Sustainable Development Goals (SDGs): SDG 7 (Affordable and Clean Energy), SDG 12 (Responsible Consumption and Production), and SDG 13 (Climate Action). The proposed plant aims to contribute to these goals by reutilizing CO₂, an industrial byproduct, and converting it into useful products, thereby reducing the carbon footprint and promoting a circular economy.
Using ASPEN HYSYS software, the process is modelled, from the entry of CO₂ into the plant to the production of liquid hydrocarbons, including the production of synthesis gas (CO and H₂) through the Reverse Water-Gas Shift (RWGS) reaction and Fischer-Tropsch Synthesis (FTS) for hydrocarbon generation.
The simulation in ASPEN HYSYS allows for the optimization of operating conditions and the evaluation of the technical feasibility of the process, providing a solid foundation for future research in CO₂ valorization projects and sustainable energy production.
Professorat participant
Arxius
Composiciones separador flash 1.xlsx?sequence=2 Composiciones separador flash 2.xlsx?sequence=3 Composiciones separador flash 3.xlsx?sequence=4 Constantes de equilibrio RWGS.xlsx?sequence=5 Gráfico selectividad reacciones 1,2 y 3.xlsx?sequence=6 Presión reactor PFR.xlsx?sequence=7 Simulación final.hsc?sequence=8 Volumen reactor PFR.xlsx?sequence=9 MEMORIA TFG.pdf?sequence=10