Effect of Colombian coal rank and its feeding technology on substitute natural gas production by entrained gasification
RESUMEN: Presenta los resultados de un estudio del efecto del rango del carbón usado (desde subbituminoso hasta semiantracita) y de la tecnología de alimentación (seca o húmeda) sobre el proceso de producción de gas natural sustituto (GNS) en gasificadores de flujo arrastrado. Se analizaron diez car...
- Autores:
-
Barrera Zapata, Rolando de Jesús
Salazar Jiménez, Carlos Alberto
- Tipo de recurso:
- Article of investigation
- Fecha de publicación:
- 2016
- Institución:
- Universidad de Antioquia
- Repositorio:
- Repositorio UdeA
- Idioma:
- eng
- OAI Identifier:
- oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/9799
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/10495/9799
- Palabra clave:
- Carbones
Coals
Carbón - Gasificación
Coal gasification
Gas - Obtención y producción
Gas manufacture and works
Gasificación
Producción de gas
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Efecto del rango de carbones colombianos y su tecnología de alimentación en la producción de gas natural sustituto, mediante gasificación en lecho arrastrado |
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RESUMEN: Presenta los resultados de un estudio del efecto del rango del carbón usado (desde subbituminoso hasta semiantracita) y de la tecnología de alimentación (seca o húmeda) sobre el proceso de producción de gas natural sustituto (GNS) en gasificadores de flujo arrastrado. Se analizaron diez carbones provenientes de importantes minas de Colombia. El proceso de producción de GNS a partir de gasificación de carbón se modeló bajo equilibrio termoquímico en Aspen Plus. El rendimiento del proceso se evaluó en términos de parámetros de salida, que incluyen el poder calórico del GNS, el índice de Wobbe, la eficiencia de conversión de carbón, la eficiencia en frío, la eficiencia del proceso, la eficiencia global y la tasa de producción de GNS, entre otros. En orden descendente, el proceso carbón-GNS mejora energéticamente con el uso de carbones con alta relación material volátil/carbón fijo, bajo contenido de ceniza, alta relación C+H/O y alto valor calórico del carbón. La eficiencia energética global para la producción de GNS vía gasificación es 17% mayor para la tecnología de alimentación en húmedo con respecto a la tecnología de alimentación en seco; esto posiblemente se da por la mayor concentración de CH4 en el syngas (alrededor del 7% vol.) cuando se usa alimentación en húmedo. El GNS simulado cumple los estándares de calidad de gas natural (GN) en Colombia; por lo tanto, el combustible gaseoso sustituto podría transportarse directamente por gasoductos. Por lo anterior, es técnicamente viable considerar el proceso carbón-GNS como una alternativa no convencional para la producción de GN. |
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Barrera Zapata, Rolando de JesúsSalazar Jiménez, Carlos AlbertoCatálisis Ambiental2018-07-25T21:19:29Z2018-07-25T21:19:29Z2016J. F. Pérez-Bayer, R. J. Barrera-Zapata and C. A. Salazar-Jiménez, "Effect of Colombian coal rank and its feeding technology on substitute natural gas production by entrained gasification," Rev. Fac. Ingeniería, vol. 25, no. 41, pp. 41-53, 2016.0121-1129http://hdl.handle.net/10495/979910.19053/01211129.41362357-5328RESUMEN: Presenta los resultados de un estudio del efecto del rango del carbón usado (desde subbituminoso hasta semiantracita) y de la tecnología de alimentación (seca o húmeda) sobre el proceso de producción de gas natural sustituto (GNS) en gasificadores de flujo arrastrado. Se analizaron diez carbones provenientes de importantes minas de Colombia. El proceso de producción de GNS a partir de gasificación de carbón se modeló bajo equilibrio termoquímico en Aspen Plus. El rendimiento del proceso se evaluó en términos de parámetros de salida, que incluyen el poder calórico del GNS, el índice de Wobbe, la eficiencia de conversión de carbón, la eficiencia en frío, la eficiencia del proceso, la eficiencia global y la tasa de producción de GNS, entre otros. En orden descendente, el proceso carbón-GNS mejora energéticamente con el uso de carbones con alta relación material volátil/carbón fijo, bajo contenido de ceniza, alta relación C+H/O y alto valor calórico del carbón. La eficiencia energética global para la producción de GNS vía gasificación es 17% mayor para la tecnología de alimentación en húmedo con respecto a la tecnología de alimentación en seco; esto posiblemente se da por la mayor concentración de CH4 en el syngas (alrededor del 7% vol.) cuando se usa alimentación en húmedo. El GNS simulado cumple los estándares de calidad de gas natural (GN) en Colombia; por lo tanto, el combustible gaseoso sustituto podría transportarse directamente por gasoductos. Por lo anterior, es técnicamente viable considerar el proceso carbón-GNS como una alternativa no convencional para la producción de GN.ABSTRACT: The effect of coal rank (from sub-bituminous to semi-anthracite) and type of fuel feeding technology (slurry and dry) on the production of substitute natural gas (SNG) in entrained flow gasifiers is studied. Ten coals from important Colombian mines were selected. The process is modeled under thermochemical equilibrium using Aspen Plus, and its performance is evaluated in function of output parameters that include SNG heating value, Wobbe index, coal conversion efficiency, cold gas efficiency, process efficiency, global efficiency, and SNG production rate, among others. In descending order, the coal-to-SNG process improves energetically with the use of coals with: higher volatile-matter to fixed-carbon ratio, lower ash content, higher C+H/O ratio, and higher coal heating value. The overall energy efficiency of the slurry-feed technology (S-FT) to produce SNG by gasification is 17% higher than the dry-feed technology (D-FT), possibly as a consequence of the higher CH4 concentration in the syngas (around 7 vol. %) when the coal is fed as aqueous slurry. As the simulated SNG meets the natural gas (NG) quality standards in Colombia, the substitute gaseous fuel could be directly transported through pipelines. Therefore, the coal-to-SNG process is a technically feasible and unconventional alternative for NG production .12application/pdfengUniversidad Pedagogica De Tunja Red Nacional De Semilleros de InvestigacionTunja, Colombiahttps://creativecommons.org/licenses/by/2.5/co/https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/Atribución 2.5 Colombia (CC BY 2.5 CO)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2CarbonesCoalsCarbón - GasificaciónCoal gasificationGas - Obtención y producciónGas manufacture and worksGasificaciónProducción de gasEffect of Colombian coal rank and its feeding technology on substitute natural gas production by entrained gasificationEfecto del rango de carbones colombianos y su tecnología de alimentación en la producción de gas natural sustituto, mediante gasificación en lecho arrastradoArtículo de investigaciónhttp://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1https://purl.org/redcol/resource_type/ARThttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionRev. 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