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UPME

ELABORADO POR:
UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO
GRUPO DE GESTIÓN EFICIENTE DE ENERGÍA, KAI:
DR. JUAN CARLOS CAMPOS AVELLA, INVESTIGADOR PRINCIPAL.
MSC. EDGAR LORA FIGUEROA, COINVESTIGADOR.
MSC. LOURDES MERIÑO STAND, COINVESTIGADOR.
MSC. IVÁN TOVAR OSPINO, COINVESTIGADOR.
ING. ALFREDO NAVARRO GÓMEZ, AUXILIAR DE INVESTIGACIÓN.
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE
GRUPO DE INVESTIGACIÓN ENENERGÍAS, GIEN:
MSC. ENRIQUE CIRO QUISPE OQUEÑA, COINVESTIGADOR.
MSC. JUAN RICARDO VIDAL MEDINA, COINVESTIGADOR.
MSC. YURI LÓPEZ CASTRILLÓN, COINVESTIGADOR.
ESP. ROSAURA CASTRILLÓN MENDOZA, COINVESTIGADOR.
ASESOR
MSC. OMAR PRIAS CAICEDO, COINVESTIGADOR.
UN PROYECTO DE LA UNIDAD DE PLANEACIÓN MINERO
ENERGÉTICA DE COLOMBIA (UPME) Y EL INSTITUTO
COLOMBIANO PARA EL DESARROLLO DE LA CIENCIA YLA
TECNOLOGÍA. “FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS” (COLCIENCIAS).

CONTENIDO
Pág.
1. INTRODUCCIÓN……………………………………………………………. 1
2. PROCESO PRODUCTIVO………………………………………………… 4
2.1 PRODUCCIÓN DEL GAS SÍNTESIS POR REFORMADO CON VAPOR………….. 4
2.1.1 Desulfuración…………………………………………………………….. 4
2.1.2 Reformado con Vapor…………………………………………………... 4
2.2 PURIFICACIÓN DEL GAS DE SÍNTESIS……………………………………….. 7
2.2.1 Etapa deConversión……………………………………………………. 8
2.2.2 Etapa de Eliminación del CO2………………………………………….. 9
2.2.3 Etapa de Metanización…………………………………………………. 9
2.3 SÍNTESIS DEL AMONIACO……………………………………………………. 9
2.3.1 Factores que Influyen en el Consumo Energético…………………… 10
3. DISTRIBUCIÓN DE LOS CONSUMOS DE ENERGÍA………………….. 12
4. MEDIDAS DE AHORRO DE ENERGÍA…………………………………… 13
4.1 MEJORAS EN LACOMBUSTIÓN………………………………………………. 13
4.2 REFORMADO PRIMARIO DE TIPO INTERCAMBIO DE CALOR CON
RECUPERACIÓN DE CALOR RESIDUAL……………………………………… 13
4.3 MÁXIMA RECUPERACIÓN DE CALOR HORNO DE REFORMADO……………... 14
4.4 RECUPERACIÓN CONDENSADOS DE VAPOR…………………………………16
4.4.1 Recuperación de Calor de Purgas…………………………………….. 16
4.4.2 Recuperación de Condensados a Presión…………………………… 17
4.5 REACTOR CONVERTIDOR ISOTERMAL DE CO………………………………. 18
4.6RECUPERACIÓN CRIOGÉNICA DEL HIDRÓGENO DEL GAS DE PURGA………. 19
4.7 REACTOR DE OXIDACIÓN DE CO……………………………………………. 19
4.8 REACTOR DE SÍNTESIS DE ALTO ÍNDICE DE CONVERSIÓN…………………. 20
4.9 MOTORES DE ALTO RENDIMIENTO………………………………………….. 20
4.10 VARIADORES DE FRECUENCIA…………………………………………….. 21
5. ASPECTOS AMBIENTALES GENERALES……………………………… 22
5.1 ESTRATEGIAS PARA PROMOVER LA MINIMIZACIÓN EN ORIGEN DELIMPACTO AMBIENTAL………………………………………………………... 23
5.1.1 Optimización de las Materias Primas Empleadas…………………… 23
5.1.2 Optimización de las Técnicas de Producción………………………… 24
5.1.3 Optimización de los Sistemas de Distribución……………………….. 24
5.2 PRODUCCIÓN DE AMONIACO POR BIOTECNOLOGÍA………………………… 24
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS…………………………………………. 26
_____________________________________________
AHORRODE ENERGÍA EN LA INDUSTRIA DEL AMONIACO
i

1.

INTRODUCCIÓN

El amoniaco, es uno de los productos intermedios más importantes de la industria
química. La mayor parte del amoniaco (80%) se destina a la fabricación de
fertilizantes, como:
Nitrato amónico: NH4NO3
Sales amónicas: (NH4)2SO4, (NH4)3PO4
Urea: (NH2)2C=O
Otros usos del amoníaco incluyen:
Fabricación de HNO3.
Explosivos.Caprolactama, nylon.
Poliuretanos.
Gas criogénico por su elevado poder de vaporización.
Productos de limpieza domésticos tales como limpiacristales.
Por lo tanto su costo energético influye de manera importante en los otros sectores
de la industria química.
Síntesis Industrial
El NH3 se obtiene exclusivamente por el método denominado Haber-Bosh (Fritz
Haber y Carl Bosh). El proceso consisteen la reacción directa entre el nitrógeno y
el hidrógeno gaseosos

3H 2 ( g )

N 2 (g)

2NH 3 ( g ) Calor

Es una reacción exotérmica por lo que un excesivo aumento de temperatura no
favorece la formación de amoníaco
25 ºC K = 6,8x105 atm.
450 ºC K = 7,8x10-2 atm.
Sin embargo, la velocidad a la que se forma NH3 a temperatura ambiente es casi
nula. Es una reacción...