Optimización técnico económica de una red de hidrógeno

Abstract

Hoy en día el uso de los combustibles en el parque automotor es muy controlado con normativas que controlan las emisiones (SOX y NOX), ya que estas emisiones generan un impacto medio ambiental; ante esto las industrias petroleras producen combustibles más limpios, es decir combustibles que al combustionar emitan bajas cantidades de emisiones. Para hacer esto posible, se requiere que las impurezas (cantidades de azufrados, nitrogenados y oxigenados) del combustible, sean reducidos en procesos químicos (Hidrotratamiento), donde se utiliza principalmente hidrógeno como agente reductor, puesto que estas impurezas son los causantes de las emisiones. Por otro lado, se sabe que la producción de crudo de petróleo de buena calidad o ligera, es escasa a nivel mundial, y lo que más hay en el mercado es el crudo de petróleo pesado; este tipo de crudo no es muy requerido, porque no se obtienen buenos rendimientos al momento de obtener combustibles por procesos físicos, sin embargo las refinerías, ante esta problemática, aplican procesos químicos (Hidrocraking), donde se utiliza hidrógeno primordialmente, para poder craquear las moléculas pesadas o de cadena larga, y así obtener mejores rendimientos al momento de producir combustibles. Vemos como el uso del hidrógeno en la refinerías del petróleo es indispensable en diferentes procesos, sin embargo genera muchos gastos económicos; es por tal motivo que el presente trabajo de maestría tiene como objetivo primordial minimizar los costos del uso del hidrógeno, cuando se distribuye en la red. Los resultados obtenidos muestran una disminución del costo del funcionamiento de la red, en base a la reducción de la producción de hidrógeno total, aunque es pequeña en términos relativos, teniendo en cuenta el elevado consumo de materia prima con el que se trabaja de base, argumenta sin duda la aplicación de métodos de programación matemática, para disminuir dicho costo.