Evaluación de prefactibilidad de un proceso de obtención de metanol a partir de biogás de estiércol vacuno

• Autores: Nazario Chirinos, Carlos Alonso, Lema Rosales, Kayla Luciana de Fátima
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Universidad de Ingeniería y tecnología
• Repositorio: UTEC-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.utec.edu.pe:20.500.12815/403
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12815/403
• Nivel de acceso: acceso embargado
• Materia: Evaluación de prefactibilidad; Metanol; Estiercol vacuno; Simulación de metodos y modelos; Prefeasibility assessment; Methanol; Cattle manure; Simulation methods & models; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.04.01

En Perú, existe una creciente demanda de metanol debido a que es un insumo necesario para la producción de biodiesel B100. La materia prima convencional para la producción de metanol es el gas natural, y es posible obtener un biogás de composición similar a partir de la digestión anaerobia de materia orgánica. La presente investigación evaluó la viabilidad técnica y económica de producir metanol en Perú a partir de biogás de excretas vacunas. El proceso se modeló en el simulador de procesos Promax, considerando una capacidad de producción de 5973 TPA de metanol, capaz de satisfacer al 10% de la demanda local de biodiésel B100. Se desarrolló un modelo base que resultó no rentable con un VAN de -5.1 MM$ y una TIR no calculable. Se realizaron integraciones energéticas entre corrientes calientes y frías de todo el proceso para reducir el OPEX y se obtuvo un VAN de -2.7 MM$ y una TIR de 1% en el proceso que tenía cinco integraciones energéticas. Para mejorar los indicadores económicos, se escaló la base de diseño de la quinta integración energética. Al duplicar (x2) y cuadruplicar (x4) la alimentación al proceso, se alcanzaron valores rentables: para la escala x2, un VAN de 0.4 MM$ y TIR de 16%; y para la x4, un VAN de 3.3 MM$ y TIR de 20%. Se realizó un análisis de sensibilidad que resultó en que el VAN y TIR son más sensibles ante variaciones del OPEX y precio de metanol que ante el CAPEX y costo de biogás. La escala x2 fue seleccionada debido a la rentabilidad positiva, disponibilidad de materia prima y capacidad de abastecer totalmente a la industria nacional de producción de biodiesel B100. Se realizó un análisis de riesgos (HAZID) y un análisis de inflamabilidad de las corrientes con presencia de oxígeno. Para el análisis ambiental, se evaluaron las composiciones de las emisiones del proceso, las cuales cumplen con la normativa peruana; mientras que los efluentes superaron los valores máximos establecidos y se incrementó el costo por alcantarillado.