Análisis económico y ambiental de la integración del cuarto compresor de gas natural en la planta compresora Yariguí
| dc.contributor.advisor | Acero Caballero, Mario Jonatan | |
| dc.contributor.apolounab | Acero Caballero, Mario Jonatan [mario-jonatan-acero-caballero] | spa |
| dc.contributor.author | Pérez Gélvez, Ariel Ricardo | |
| dc.contributor.cvlac | Acero Caballero, Mario Jonatan [17036] | spa |
| dc.contributor.googlescholar | Acero Caballero, Mario Jonatan [wb-U1lYAAAAJ&hl=es] | spa |
| dc.contributor.linkedin | Pérez Gélvez, Ariel Ricardo [ariel-ricardo-pérez-gélvez-34266336] | spa |
| dc.contributor.orcid | Pérez Gélvez, Ariel Ricardo [0000-0003-2671-4338] | spa |
| dc.contributor.orcid | Acero Caballero, Mario Jonatan [0000-0003-1709-6574] | spa |
| dc.contributor.researchgate | Acero Caballero, Mario Jonatan [Mario_Acero_Caballero] | spa |
| dc.contributor.scopus | Acero Caballero, Mario Jonatan [57205006441] | spa |
| dc.coverage.campus | UNAB Campus Bucaramanga | spa |
| dc.coverage.spatial | Puerto Wilches (Santander, Colombia) | spa |
| dc.date.accessioned | 2024-06-11T12:52:30Z | |
| dc.date.available | 2024-06-11T12:52:30Z | |
| dc.date.issued | 2024-06-06 | |
| dc.degree.name | Magíster en Ingeniería en Energía | spa |
| dc.description.abstract | El presente proyecto de grado pretende determinar la viabilidad de incluir un cuarto compresor de gas natural en el tren de compresión actual de la planta compresora de gas natural Yariguí. Esto con el fin de mejorar energéticamente el proceso de compresión actual. Por lo cual se evaluó la línea base actual de la planta y el escenario de operación al incluir un cuarto compresor. Los resultados mostraron que, al incluir un cuarto compresor para eliminar el desperdicio energético producido por la estrangulación de una de las corrientes de entrega de gas, se ahorría anualmente en promedio 34,000 MMBTU y las emisiones de CO2 disminuirán en promedio un 41%, y la reducción de quemas en tea sería aproximadamente del 99%. Asimismo, se evaluó una planta compresora con similares características, pero trabajando a su capacidad plena para examinar la aplicabilidad de este estudio en otras instalaciones de producción de gas natural de Ecopetrol con ineficiencias energéticas por estrangulamiento de corrientes de gas. | spa |
| dc.description.abstractenglish | The present undergraduate project aims to determine the feasibility of including a fourth natural gas compressor in the current compression train of the Yariguí natural gas compression plant. This is in order to improve the energy efficiency of the current compression process. The current baseline of the plant and the operating scenario when including a fourth compressor were evaluated. The results showed that by including a fourth compressor to eliminate the energy waste caused by the throttling of one of the gas delivery streams, an average annual saving of 34,000 MMBTU was achieved, and CO2 emissions would decrease by an average of 41%, with approximately a 99% reduction in flare burns. Additionally, a compression plant with similar characteristics but operating at full capacity was evaluated to examine the applicability of this study to other Ecopetrol natural gas production facilities with energy inefficiencies due to gas stream throttling. | spa |
| dc.description.degreelevel | Maestría | spa |
| dc.description.learningmodality | Modalidad Presencial | spa |
| dc.description.tableofcontents | Introducción 14 1. Planteamiento y justificación del problema de investigación 20 1.1 Planta Compresora Yariguí: Escenario actual 20 2. Objetivos 27 2.1 Objetivo general 27 2.2 Objetivos específicos 27 2.3 Alcance y limitaciones 27 3. Marco contextual 29 3.1 Marco conceptual 31 3.1.1 Gas natural 31 3.1.2 Compresores 33 3.1.2.2 Eficiencia energética.. 34 3.1.2.3 Transición energética.. 34 3.1.3 Gases de Efecto Invernadero 34 3.1.3.1 Tasa Interna de Retorno (TIR). 34 3.1.3.2 Tasa Interna de Retorno Modificada (TIRM). 34 3.1.3.3 Valor Presente Neto (VPN). 35 3.2 Marco teórico 35 3.2.1 Balance de energía 35 3.2.2 Compresor 35 3.2.3 Motor de combustión interna 36 3.2.4 Metodologías para cuantificar las emisiones contaminantes 37 3.2.5 Medición Directa 38 3.2.6 Balance de Masa 38 3.2.7 Estimación de emisiones de CO2 40 3.2.8 Factores de Emisión FE 40 3.2.9 Cálculo de emisiones de GEI en el sector de Energía 41 3.3 Marco Legal 42 4. Estado del arte 49 5. Metodología 53 6. Desarrollo 54 6.1 Análisis de variables de proceso 54 6.2 Compresores Actualmente instalados 56 6.3 Análisis energético del sistema de compresión 57 6.4 Balance de masa para la planta compresora 62 6.5 Cálculo de Emisiones de gases efecto invernadero 68 6.7 Selección del cuarto compresor 69 6.8 Revisión de planta compresora con producción de gas natural estable 71 6.9 Análisis financiero 73 6.10 Análisis financiero para planta similar 79 7. Discusión de resultados 83 7.1 Resultados LB&EP 83 7.2 Resultados para planta compresora con producción de gas natural estable 85 8. Conclusiones 88 9. Recomendaciones 90 Referencias bibliográficas 91 | spa |
| dc.format.mimetype | application/pdf | spa |
| dc.identifier.instname | instname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB | spa |
| dc.identifier.reponame | reponame:Repositorio Institucional UNAB | spa |
| dc.identifier.repourl | repourl:https://repository.unab.edu.co | spa |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/20.500.12749/25108 | |
| dc.language.iso | spa | spa |
| dc.publisher.faculty | Facultad Ingeniería | spa |
| dc.publisher.grantor | Universidad Autónoma de Bucaramanga UNAB | spa |
| dc.publisher.program | Maestría en Ingeniería en Energía | spa |
| dc.relation.references | Ambiente, M. D. E., Territorial, V. Y. D., Ambiente, V. D. E., Por, G., & Fijas, F. (2010). Protocolo para el control y atmosférica generada por fuentes. | spa |
| dc.relation.references | Andersson, E. R. (2000). Economic evaluation of ergonomic solutions: Part I – Guidelines for the practitioner (pp. 463–471). https://doi.org/10.1016/S1572-347X(00)80036-1 | spa |
| dc.relation.references | Arrieta, A. A., Chejne-Janna. Farid, Lopez, D., Forero, C., Herrra, B., Alvarado Torres, P., Ceballos Marin, C. M., Giraldo Restrepo, S. Y., Porras Lopez, J., Mejía, A. F., González, D., & Velasco, F. (2016). Consultoría técnica para el fortalecimiento y mejora de la base de datos de factores de emisión de los combustibles colombianos - FECOC. http://www.upme.gov.co/Calculadora_Emisiones/aplicacion/INFORME_FINAL_FECOC_2015.pdf | spa |
| dc.relation.references | Belyadi, H., Fathi, E., & Belyadi, F. (2019). Economic evaluation. In Hydraulic Fracturing in Unconventional Reservoirs (pp. 341–404). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-817665-8.00018-7 | spa |
| dc.relation.references | Borduas, N., & Donahue, N. M. (2018). The Natural Atmosphere. In Green Chemistry (pp. 131–150). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-809270-5.00006-6 | spa |
| dc.relation.references | Breeze, P. (2018). Spark Ignition Engines. In Piston Engine-Based Power Plants (pp. 35–45). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-812904-3.00004-5 | spa |
| dc.relation.references | Çengel, Y. A. (2006). Mecánica de fluidos. McGraw-Hill Interamericana de España S.L. https://books.google.com.co/books?id=rAU1AAAACAAJ | spa |
| dc.relation.references | Çengel, Y. A., & Boles, M. A. (2011). Termodinámica (M. A. Toledo, P. Roig, & A. Delgado, Eds.). McGRAW-HILL. https://doi.org/10.1007/978-88-470-3991-9_5 | spa |
| dc.relation.references | Congreso de la Republica de Colombia. (2016, 29 de diciembre). Por medio de la cual se adopta una reforma tributaria estructural, se fortalecen los mecanismos para la lucha contra la evasión y la elusión fiscal, y se dictan otras disposiciones. https://www.funcionpublica.gov.co/eva/gestornormativo/norma.php?i=79140 | spa |
| dc.relation.references | Ecopetrol. (2022, February 8). Estrategia Ecopetrol 2040: Energía que Transforma. https://files.ecopetrol.com.co/web/esp/cargas/web/noticias/VCM/estrategia-2040.pdf | spa |
| dc.relation.references | Ecopetrol. (2023, December 5). Ecopetrol se une a compromiso internacional para acelerar la descarbonización. https://www.ecopetrol.com.co/wps/portal/Home/es/noticias/detalle/ecopetrol-se-une-a-compromiso-int-acelerar-descarbonizacion | spa |
| dc.relation.references | Gonzalez, P. (2013). Energy Use, Human. In Encyclopedia of Biodiversity (pp. 250–266). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-384719-5.00242-2 | spa |
| dc.relation.references | Green, J., Hadden, J., Hale, T., & Mahdavi, P. (2022). Transition, hedge, or resist? Understanding political and economic behavior toward decarbonization in the oil and gas industry. Review of International Political Economy, 29(6), 2036–2063. https://doi.org/10.1080/09692290.2021.1946708 | spa |
| dc.relation.references | Greene, R. W., & Noriega, F. G. (1992). Compresores: selección, uso y mantenimiento. McGraw-Hill. https://books.google.com.co/books?id=kB5WAAAACAAJ | spa |
| dc.relation.references | Jaffe, A. B., Newell, R. G., & Stavins, R. N. (2004). Economics of Energy Efficiency. In Encyclopedia of Energy (pp. 79–90). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B0-12-176480-X/00228-X | spa |
| dc.relation.references | Kanoğlu, M., Çengel, Y. A., & Dinçer, İ. (2012). Efficiency Evaluation of Energy Systems. Springer New York. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-2242-6 | spa |
| dc.relation.references | Kumar, S. K., Kurz, R., & O’Connell, J. P. (1999, June 7). Equations of State for Gas Compressor Design and Testing. Volume 2: Coal, Biomass and Alternative Fuels; Combustion and Fuels; Oil and Gas Applications; Cycle Innovations. https://doi.org/10.1115/99-GT-012 | spa |
| dc.relation.references | Ma, S., Lei, T., Meng, J., Liang, X., & Guan, D. (2023). Global oil refining’s contribution to greenhouse gas emissions from 2000 to 2021. The Innovation, 4(1), 100361. https://doi.org/10.1016/j.xinn.2022.100361 | spa |
| dc.relation.references | Mak, T. W. K., Hentenryck, P. Van, Zlotnik, A., & Bent, R. (2019). Dynamic Compressor Optimization in Natural Gas Pipeline Systems. INFORMS Journal on Computing, 31(1), 40–65. https://doi.org/10.1287/ijoc.2018.0821 | spa |
| dc.relation.references | Martínez, R. A., & Uribe Sabogal, J. A. (2014). Estudio financiero y técnico para incrementar la capacidad de compresión de la estación Yariguies de Ecopetrol S.A. http://hdl.handle.net/20.500.12749/1182 | spa |
| dc.relation.references | MinAmbiente. (2022, June 24). Aprobado un plan que ayudará a obtener las metas climáticas de Colombia - Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. https://www.minambiente.gov.co/aprobado-un-plan-que-ayudara-a-obtener-las-metas-climaticas-de-colombia/ | spa |
| dc.relation.references | Mokhatab, S., Poe, W. A., & Speight, J. G. (2006). Natural gas compression. In Handbook of Natural Gas Transmission and Processing (pp. 295–322). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-075067776-9/50013-0 | spa |
| dc.relation.references | Munshi, S. R., McTaggart-Cowan, G. P., Huang, J., & Hill, P. G. (2011). Development of a Partially-Premixed Combustion Strategy for a Low-Emission, Direct Injection High Efficiency Natural Gas Engine. ASME 2011 Internal Combustion Engine Division Fall Technical Conference, 515–528. https://doi.org/10.1115/ICEF2011-60181 | spa |
| dc.relation.references | Naciones Unidas. (2024a). Causas y efectos del cambio climático | Naciones Unidas. United Nations. https://www.un.org/es/climatechange/science/causes-effects-climate-change | spa |
| dc.relation.references | Naciones Unidas. (2024b). ¿Qué es el cambio climático? | Naciones Unidas. https://www.un.org/es/climatechange/what-is-climate-change | spa |
| dc.relation.references | Trading Economics. (2024, March 19). Natural Gas Price History. https://tradingeconomics.com/commodity/natural-gas | spa |
| dc.relation.references | OLADE. (2022). Panorama energético de américa latina y el caribe. https://biblioteca.olade.org/opac-tmpl/Documentos/old0442a.pdf | spa |
| dc.relation.references | Orjuela-Abril, S., Torregroza-Espinosa, A., & Duarte-Forero, J. (2023). Innovative Technology Strategies for the Sustainable Development of Self-Produced Energy in the Colombian Industry. Sustainability (Switzerland), 15(7). https://doi.org/10.3390/su15075720 | spa |
| dc.relation.references | Park, C., Kim, C., Choi, Y., Won, S., & Moriyoshi, Y. (2011). The influences of hydrogen on the performance and emission characteristics of a heavy duty natural gas engine. International Journal of Hydrogen Energy, 36(5), 3739–3745. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2010.12.021 | spa |
| dc.relation.references | Raman, P., & Ram, N. K. (2013). Performance analysis of an internal combustion engine operated on producer gas, in comparison with the performance of the natural gas and diesel engines. Energy, 63, 317–333. https://doi.org/10.1016/j.energy.2013.10.033 | spa |
| dc.relation.references | Reniers, G., Talarico, L., & Paltrinieri, N. (2016). Cost-Benefit Analysis of Safety Measures. In Dynamic Risk Analysis in the Chemical and Petroleum Industry (pp. 195–205). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803765-2.00016-0 | spa |
| dc.relation.references | Resolución N.º 000007-2024. DIAN. Por la cual se ajustan las tarifas del Impuesto Nacional a la gasolina y al ACPM, y del Impuesto nacional al carbono. (31 de enero de 2024). https://up-pe.libguides.com/c.php?g=1043492&p=7615241 | spa |
| dc.relation.references | Resolución 909 de 2008. Ministerio de Ambiente,Vivienda y Desarrollo Territorial. Por la cual se establecen las normas y estándares de emisión admisibles de contaminantes a la atmósfera por fuentes fijas y se dictan otras disposiciones.(5 de junio de 2008). https://normas.cra.gov.co/gestor/docs/resolucion_minambientevdt_0909_2008.htm | spa |
| dc.relation.references | Ríos-Mercado, R. Z., & Borraz-Sánchez, C. (2015). Optimization problems in natural gas transportation systems: A state-of-the-art review. Applied Energy, 147, 536–555. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.03.017 | spa |
| dc.relation.references | Roy, M. (2021). Beyond greening: strategies for a sustainable economy. In Sustainable Development Strategies (pp. 133–166). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-818920-7.00007-4 | spa |
| dc.relation.references | Trading Economics. (2024, March 19). Historical data on the exchange rate of the Colombian peso. https://tradingeconomics.com/colombia/currency | spa |
| dc.relation.references | Zhang, L., Li, shuangshuang, Liang, Z., & Ye, Z. (2017). Efficiency Evaluation and Experiment of Natural Gas Reciprocating Compressor. Journal of Engineering Research, 5(2). https://kuwaitjournals.org/jer/index.php/JER/article/view/1509 | spa |
| dc.relation.uriapolo | https://apolo.unab.edu.co/en/persons/mario-jonatan-acero-caballero | spa |
| dc.rights.accessrights | info:eu-repo/semantics/restrictedAccess | spa |
| dc.rights.creativecommons | Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia | * |
| dc.rights.local | Abierto (Texto Completo) | spa |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/ | * |
| dc.subject.keywords | Energy efficiency | spa |
| dc.subject.keywords | Natural gas compression | spa |
| dc.subject.keywords | CO2 emissions | spa |
| dc.subject.keywords | Energy waste | spa |
| dc.subject.keywords | Natural gas | spa |
| dc.subject.keywords | Gas flaring | spa |
| dc.subject.keywords | Volumetric flow | spa |
| dc.subject.keywords | Mass balance | spa |
| dc.subject.keywords | Energy analysis | spa |
| dc.subject.keywords | Energy engineering | spa |
| dc.subject.keywords | Technological innovations | spa |
| dc.subject.keywords | Energy | spa |
| dc.subject.keywords | Economic analysis | spa |
| dc.subject.keywords | Economic evaluation | spa |
| dc.subject.keywords | Energy development | spa |
| dc.subject.keywords | Energy consumption | spa |
| dc.subject.keywords | Electric power | spa |
| dc.subject.lemb | Ingeniería en energía | spa |
| dc.subject.lemb | Innovaciones tecnológicas | spa |
| dc.subject.lemb | Energía | spa |
| dc.subject.lemb | Análisis económico | spa |
| dc.subject.lemb | Evaluación económica | spa |
| dc.subject.lemb | Desarrollo energético | spa |
| dc.subject.lemb | Consumo de energía | spa |
| dc.subject.lemb | Energía eléctrica | spa |
| dc.subject.proposal | Eficiencia energética | spa |
| dc.subject.proposal | Compresión de gas natural | spa |
| dc.subject.proposal | Emisiones de CO2 | spa |
| dc.subject.proposal | Desperdicio energético | spa |
| dc.subject.proposal | Gas natural | spa |
| dc.subject.proposal | Flujo volumétrico | spa |
| dc.subject.proposal | Balance de masa | spa |
| dc.subject.proposal | Análisis energético | spa |
| dc.subject.proposal | Quema de gas | spa |
| dc.title | Análisis económico y ambiental de la integración del cuarto compresor de gas natural en la planta compresora Yariguí | spa |
| dc.title.translated | Economic and Environmental Analysis of the Integration of the Fourth Natural Gas Compressor in the Yariguí Compressor Plant | spa |
| dc.type | Thesis | eng |
| dc.type.coar | http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc | |
| dc.type.coarversion | http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa | spa |
| dc.type.driver | info:eu-repo/semantics/masterThesis | spa |
| dc.type.hasversion | info:eu-repo/semantics/acceptedVersion | spa |
| dc.type.local | Tesis | spa |
| dc.type.redcol | http://purl.org/redcol/resource_type/TM | spa |
Archivos
Bloque de licencias
1 - 1 de 1
Cargando...
- Nombre:
- license.txt
- Tamaño:
- 829 B
- Formato:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Descripción:
