Prefactibilidad de obtención de isobutano y propano mediante gases de extracción petrolífera en Colombia

• Moreno Carvajal, Claudia Milena ^[1] ; Urrego Rodríguez, Carlos ^[1]
  1. [1] Universidad de América

     Universidad de América

     Colombia

     
• Localización: Revista de Investigación, ISSN-e 2590-6062, ISSN 2011-639X, Vol. 13, Nº. 1, 2020 (Ejemplar dedicado a: Aportes de ingeniería), págs. 89-103
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Prefeasibility for Obtaining Isobutane and Propane Via Petroleum Extraction Gases in Colombia
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• Resumen
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    El isobutano y propano, obtenidos con gas natural y gas extraído del petróleo (GLP), pueden reemplazar refrigerantes sintéticos para reducir las emisiones de gases que agotan la capa de ozono y generan calentamiento global; por tal motivo se realizó una simulación en Aspen HYSYS para corroborar que es posible conseguir isobutano y propano al 99,5 % en pureza. Las características del gas natural y del GLP se analizaron con cromatografías de gases proporcionadas por las empresas Gas Natural Fenosa y Almagas, tomando el menor promedio de los datos de isobutano y propano para determinar la pureza de cada uno de los compuestos por obtener. Por medio del análisis PUGH se seleccionaron cuatro métodos: directo, indirecto, membranas inorgánicas porosas y lecho fijo de adsorción para analizar la separación de isobutano y propano al 99,5 % en pureza con gas natural y GLP. Finalmente se realizó la ingeniería conceptual de la separación con la simulación en Aspen HYSYS V 9.0, obteniendo en pureza 99,5 % de propano; 49,62 % de isobutano, y 49,38 % de n-butano al utilizar gas natural, el cual se componía de metano (CH4) en un volumen de 84 %; etano (C2H6) del 3 al 8 %; propano (C3H6) 1-2 %, y butano (C4H10) menor de 1 %. También se observaron cantidades muy pequeñas de compuestos más pesados como hexano (C6H14), heptano (C7H16) y octanos (C8H18) con un porcentaje en volumen menor de 1 %. Adicionalmente se encontraron impurezas como dióxido de carbono (CO2) con 1-2 %; sulfuro de hidrógeno (H2S) menor de 1 % y nitrógeno (N2) con 1 %; propano 99,9 %; isobutano 1,98 %, y 97,45 % de n-butano. El GLP se componía de nitrógeno (N2) al 0,05 %; etano (C2H6) al 2,07 %; propano (C3H8) al 66,65 %; isobutano (i-C4H10) al 16,46 %; n-butano (n-C4H10) al 14,87 %, e isopentano (i-C5H12).

  • English

    Isobutane and propane obtained from natural gas and liquefied petroleum gas (LPG) can be used to replace synthetic refrigerants, reducing emissions of ozone-depleting gases that generate global warming. For this reason, a simulation was carried out using Aspen HYSYS to corroborate that it is possible to obtain isobutane and propane at 99.5% purity. Properties of natural gas and LPG were analyzed with gas chromatography provided by Gas Natural Fenosa and Almagas, taking the lowest average of isobutane and propane data to determine the purity of each of the compounds to be obtained.  Using PUGH analysis, four methods were selected: direct, indirect, inorganic porous membranes, and fixed adsorption bed to analyze the separation of isobutane and propane at 99,5% purity with natural gas and LPG. Finally, the conceptual engineering of the separation was carried out with the simulation in Aspen HYSYS V 9.0, obtaining 99.5% propane, 49.62% isobutane, and 49.38% n-butane in purity, when using natural gas, which is composed of methane (CH4) in a volume of 84%, ethane (C2H6) at 3-8%, propane (C3H6) 1-2%, and butane (C4H10) less than 1%. Small amounts of heavier compounds such as hexane (C6H14), heptane (C7H16), and octane (C8H18) were also observed with a volume percentage lower than 1%. Additionally, some impurities were found in this gas such as carbon dioxide (CO2) with 1-2%, hydrogen sulfide (H2S) with less than 1%, and nitrogen (N2) with 1%, 99.9% propane, 1.98% isobutane, and 97.45% n-butane. LPG is composed of nitrogen (N2) at 0,05%, ethane (C2H6) at 2.07%, propane (C3H8) at 66.65%, isobutane (i-C4H10) at 16.46%, n-butane (n-C4H10) at 14.87%, and isopentane (i-C5H12).