Análisis de emisiones en combustión de mezclas de gas licuado de petróleo (GLP) e hidrógeno, mediante simulación en estado estacionario

Antecedentes

• GLP: gas que se produce tanto en la extracción de petróleo como en procesos de refinación.
• Composición: propano (C3H8), butano (C4H10), iso-butano (i-C4H10) y otros en menor proporción.
• Usos: se usa como combustible. 70% se destina para uso doméstico, el 7% se destina para transporte y el 17% se usa en la industria. Estudios previos reportan que el GLP enriquecido con H2 resulta en procesos de combustión más eficientes. Además, se ha observado menor generación de emisiones de CO2.
  Teniendo en cuenta que la proyección de uso de combustibles fósiles se mantendrá en los siguientes 10 años, este estudio evalúa el uso del GLP enriquecido con H2 como alternativa articulada con la transición energética.

Objetivo

Comparar la cantidad de emisiones de CO2 generadas por la combustión de GLP y las emisiones de CO2 generadas por la combustión de una mezcla de GLP+H2.

Metodología

Se simularon dos casos:
Caso 1: Combustión de GLP+H2
Caso 2: Combustión de GLP

Modelo del proceso de combustión: Figura 1.

Resultados

Condiciones de los gases de combustión: Tabla 1.
Composición de los gases de combustión: Tabla 2.

Reacciones:

• C3H8+5O2→3CO2+4H2O
• C4H10+6,5O2→4CO2+5H2O
• H2+0,5O2→H2O
  20% de exceso de aire

Conclusiones/Recomendaciones

La sustitución parcial del GLP por hidrógeno influye sobre las características de los gases de combustión, lo cual tiene implicaciones en la eficiencia térmica y en el diseño de sistemas de combustión. Se recomienda llevar a cabo una evaluación técnico- económica detallada para identificar costos asociados al uso de hidrógeno para enriquecimiento de GLP.