Browsing by Author "Navarro Torres, Felipe"

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    Producción de metanol a partir de hidrógeno verde en la zona Austral utilizando Aspen Plus.
    (Universidad de Concepción., 2023) Navarro Torres, Felipe; Márquez R., Fernando; Carrasco M., Juan
    Chile ha desarrollado una ambiciosa estrategia nacional promoviendo el uso y producción del hidrógeno verde a gran escala para cumplir con los objetivos de carbono neutralidad trazados al año 2050. Dentro de los principales usos del hidrógeno verde destaca la producción de compuestos químicos como el amoniaco y el metanol. El metanol destaca por su uso en la industria química para producir compuestos destacando el formaldehído. También se utiliza en materiales de construcción, disolventes, equipos médicos, compuestos farmacéuticos, fabricación de turbinas eólicas, entre otros. En el último tiempo destaca su uso como combustible en barcos y vehículos ya que su emisión de material particulado es casi nula. En el contexto de la transición energética y el establecimiento de una demanda sostenida de hidrógeno verde, en el presente proyecto de tesis se busca estudiar y analizar los aspectos técnicos y económicos de la producción de metanol verde en una planta ubicada en la zona Austral de Chile, Magallanes. Del estudio bibliográfico se identificaron las principales características del proceso de síntesis de metanol verde y se utilizaron para simular el proceso, asumiendo que las materias primas, como lo son el hidrógeno verde y el dióxido de carbono, son obtenidas de proveedores. La planta se dimensionó tomando como referencia la producción de hidrógeno verde basada en una alimentación de electricidad renovable obtenida de un parque eólico de capacidad de 30 MW, obteniendo como alimentación al proceso de síntesis metanol 4.480 t/año H2 verde y 32.597 t/año CO2, dando como producción final 22.265 t/año CH3OH verde con una pureza del 97,3%. Se obtuvo una conversión de una pasada del 14% y una conversión global del 93%. Además, se determinó que para producir 1 tonelada de metanol verde en esta planta se necesitan 0,201 toneladas de hidrógeno verde, 1,464 toneladas de dióxido de carbono, 3,60 m3 de agua de refrigeración y 0,291 MWh de electricidad renovable. Del análisis económico, basándose en las metodologías de Towler y Aspen Economics para el cálculo de costos de la planta, la factibilidad del proyecto se analizó para 5 escenarios diferentes: Caso 1) pesimista donde el precio del hidrógeno verde es de 5.500 USD/t; Caso 2) conservador donde el precio del hidrógeno verde es de 3.000 USD/t; Caso 3) optimista donde el precio del hidrógeno verde es de 2.000 USD/t; Caso 4) proyección Magallanes 2030 donde el recio del hidrógeno verde es de 1.300 USD/t; Caso 5) proyección Magallanes 2050 donde el precio del hidrógeno verde es de 1.000 USD/t. Se concluyo que la viabilidad económica del proyecto depende mayoritariamente del costo del H2 verde, solo siendo competitivo para los Casos 4) y 5). Esto se ve reflejado en los precios de venta del metanol verde obtenido para los casos mencionados. Si el proyecto considerará la producción de H2 verde en el proceso, el análisis de sensibilidad variando el costo de la electricidad renovable arrojaría valores muy distintos a los obtenidos en este trabajo, ya que este parámetro representaría el mayor costo del proceso y repercutiría significativamente en el precio final del metanol. Lo anterior sumado a que los bonos de carbono podrían aumentar el precio del metanol convencional, generando un panorama competitivo para el metanol verde.
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