Evaluación del aprovechamiento energético de la borra de Petróleo a través de un conjunto gasificador/microturbina a gas

• Autores: York Castillo Santiago, Diego Mauricio Yepes Maya, Osvaldo José Venturini
• Localización: Ingenio Magno, ISSN-e 2422-2399, ISSN 2145-9282, Vol. 11, Nº. 2, 2020 (Ejemplar dedicado a: Ingenio Magno vol. 11-2), págs. 78-92
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Avaliação do aproveitamento energético da borra de petróleo através de um conjunto gaseificador / microturbina a gás
  • Evaluation of the energy use of the oil sludge through a gasifier / gas microturbine assembly
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• Resumen
  • español

    El presente trabajo estudia el proceso de gasificación de borra de petróleo (BP) a través de un modelo computacional que considera el equilibrio químico. Fue analizado el efecto de la mezcla aire/vapor como agente de gasificación sobre propiedades tales como poder calorífico inferior (PCI), producción específica y composición del gas de gasificación. Los resultados mostraron que la fracción de H2 en el gas de gasificación, considerando una razón vapor/borra (RVB) de 1,5, aumentó con el incremento de la razón de equivalencia (RE) hasta alcanzar un valor máximo (33,2% a una RE de 0,45) e posteriormente disminuyó. Para un rango de RE entre 0,25 y 0,45, así como una RVB de 1,5, la producción específica del gas de gasificación aumentó de 0,66 a 1,17 Nm3/kg BP, mientras que el PCI disminuyó de 8,14 a 4,05 MJ/Nm3. Los gases obtenidos en el proceso de gasificación fueron utilizados para accionar una microturbina a gas y generar electricidad. La potencia producida varió entre 0,420 e 0,393 kWh/kg BP. Con base en las propiedades del gas de gasificación, se constata que la gasificación de BP puede ser una alternativa tecnológica para el tratamiento y aprovechamiento energético de ese residuo.

  • português

    O presente trabalho estuda o processo de gaseificação de borra de petróleo (BP) através de um modelo computacional que considera o equilíbrio químico. Foi analisado o efeito da mistura ar/vapor como agente de gaseificação sobre propriedades tais como poder calorífico inferior (PCI), produção específica e composição do gás de gaseificação. Os resultados mostraram que a fração de H2 no gás de gaseificação, considerando uma razão vapor/borra (RVB) de 1,5, aumentou com o aumento da razão de equivalência (RE) até atingir um valor máximo (33,2% a uma RE de 0,45) e posteriormente diminuiu. Para uma faixa de RE entre 0,25 e 0,45, bem como uma RVB de 1,5, a produção específica do gás de gaseificação diminuiu de 0,66 a 1,17 Nm3/kg BP, enquanto que o PCI diminuiu de 8,14 a 4,05 MJ/Nm3. Os gases obtidos no processo de gaseificação foram utilizados para acionar uma microturbina a gás e gerar eletricidade. A potência produzida variou entre 0,423 e 0,390 kWh/kg BP. Com base nas propriedades do gás de gaseificação, constata-se que a gaseificação de BP pode ser uma alternativa tecnológica para o tratamento e aproveitamento energético deste resíduo.

  • English

    This work studies the gasification process of oil sludge (OS) through a computational model that considers the chemical equilibrium. The effect of the air/steam mixture as a gasifying agent on properties such as lower heating value (LHV), yield, and composition of the producer gas were analyzed. The results showed that the fraction of H2 in the producer gas, considering a steam/oil sludge ratio (SOR) of 1.5, increased with the increment of the equivalent ratio (ER) until reaching a maximum value (33.2% at an ER of 0.45) and subsequently decreased. For an ER ratio between 0.25 and 0.45, as well as a SOR of 1.5, the producer gas yield increased from 0.66 to 1.17 Nm3/kg OS, while the LHV decreased from 8.14 to 4.05 MJ/Nm3. The gases obtained in the gasification process were used to power a gas microturbine aiming electricity generation. The power produced ranged between 0.423 and 0.390 kWh/kg OS. Based on the properties of the producer gas, it has been found that OS gasification could be a technological alternative for the treatment and energy use of this waste.