GAS NATURAL

Autor: UDIAS MOINELO ANGEL LUIS.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: E.T.S.I. DE MINAS.
Centro de realización: ETS INGENIEROS DE MINAS.

Resumen: Con esta tesis se pretende contribuir a la optimización de los procesos industriales relacionados con la explotación y la logística de los hidrocarburos gaseosos aplicando técnicas heurísticas, normalmente evolutivas, o hibridándolas con otro tipo de técnicas numéricas de optimización. Los hidrocarburos gaseosos son una de las fuentes energéticas más empleadas y limpias, con lo que la utilización de técnicas adecuadas de optimización en los procesos industriales de extracción, aprovisionamiento o distribución del gas, implicará ahorros importantes. Sin embargo, la optimización de estos procesos industriales reales presenta muchas dificultades, puesto que, además de implicar modelos matemáticos complejos, frecuentemente el comportamiento del problema es no lineal y muchas de las variables tienen naturaleza discreta o entera. Por todo ello, desarrollar sistemas de optimización para los que no resulten insuperables dichas dificultades prácticas, resulta a día de hoy imposible para cualquier técnica de optimización clásica; por lo que las investigaciones se han movido en la línea de intentar resolverlos empleando técnicas heurísticas. Uno de los problemas de optimización que se plantea en el diseño y planificación de la explotación de un yacimiento de hidrocarburos, es la localización óptima de un número de pozos, a priori desconocido, con el fin de mejorar los ratios de extracción. Se han conseguido resultados muy interesantes al acoplar la técnica de los algoritmos genéticos con simuladores numéricos de yacimientos; lo cual implica importantes ahorros económicos y de tiempos de cálculo; y con la ventaja adicional de que las técnicas evolutivas pueden ser paralelizadas de forma muy sencilla. El resto de innovaciones y desarrollos presentados en esta tesis están relacionados con la optimización logística del aprovisionamiento, almacenamiento y distribución en la cadena de aprovisionamiento de REPSOL-YPF, y para diferentes horizontes temporales de planificación. Dichos desarrollos producen mejoras tanto más importantes cuando la realidad industrial se aleja más de tener un comportamiento lineal o tiene un mayor número de variables discretas. Así, se ha aplicado la técnica de los algoritmos genéticos al problema de asignación de los clientes de gas licuado del petróleo que deben ser abastecidos desde cada planta de envasado y distribución o al problema de aprovisionamiento para la Península Ibérica de gases licuados del petróleo mediante buques de importación discretos. En cualquier caso, de los problemas abordados los que presentaron mayor complejidad y mejores resultado correspondientes a la planificación diaria de una gran compañía distribuidora de gas. Uno es el relativo a la distribución de gas natural mediante una red de gasoductos, lo que supone una no linealidad importante y un aprovisionamiento con fuentes continuas y discretas. El otro se plantea en una red de distribución de gran tamaño de naturaleza mixta entero/continua sometida a un gran número de restricciones donde se realizaron y analizaron diversos modelos pero el que mejores resultado produjo fue la hibridación algoritmo de temple simulado con una técnica de programación lineal avanzada

Autor: OJEDA PINEDA MANUEL.
Año: 2003.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS .
Centro de realización: INSTITUTO DE CATÁLISIS Y PETROLEOQUÍMICA (CSIC).

Resumen: La presente Tesis Doctoral aborda el estudio de catalizadores Rh/gamma-Al2O3 en la producción de compuestos oxigenados superiores por hidrogenación de monóxido de carbono. En concreto, se ha investigado el efecto de la adición de MnO como promotor, la sensibilidad estructural de dicha reacción con catalizadores de Rh, y el efecto del proceso de calcinación en aire a diferentes temperaturas. En una primera etapa, se ha abordado el estudio del efecto promotor del óxido de manganeso. El MnO actúa retirando densidad electrónica de los átomos de rodio más próximos, lo que resulta en un debilitamiento de la absorción de CO. Como consecuencia, se produce un aumento del recubrimiento superficial relativo de H2, lo que se traduce en un aumento de la conversión de CO a pesar de que disminuye el número de centros activos al depositarse partículas de MnO sobre las de Rh. El promotor también afecta a la selectividad de la reacción. La formación de compuestos oxigenados es máxima cuando la relación atómica Mn/Rh es igual a 1, pues en este caso, la superficie de contacto Rh-promotor es máxima. En una segunda etapa, se ha estudiado la actividad y la selectiva de catalizadores Rh/gamma-Al2O3 de igual contenido metálico y diferente tamaño de las partículas preparados mediante la técnica de microemulsión. Aquellos catalizadores que presentan las partículas más grandes poseen una actividad específica más alta debido a la mayor presencia de defectos en la superficie de las partículas metálicas. Por otro lado, las muestras con las partículas más pequeñas son los más selectivos hacia la formación de compuestos oxigenados superiores. Estos puede estar relacionado con la presencia de centros de rodio parcialmente oxidados (Rhdelta+) en la interfase rodio-alúmina que se crean por la atracción electrónica que ejercen los átomos de oxígeno del soporte. La densidad de centros Rhdelta+ es mayor a medida que se incrementa el perímetro de la interfase metal-soporte, y que para un mismo contenido metálico, está inversamente relacionado con el tamaño de las partículas metálicas. La última parte ha tratado sobre el efecto de la temperatura de calcinación empleada en la descomposición del precursor metálico. Al aumentar la temperatura de 400 a 700ºC, se producen dos fenómenos en los sistemas Rh/gamma-Al2O3. Por un lado, se favorece la estabilización de especies Rh+3 en la superficie del catalizador. Pero el efecto más significativo es la sinterización de las partículas metálicas. La presencia de las especies oxidadas de rodio no afecta al comportamiento catalítico del sólido, la cual viene determinada en este caso de la extensión del proceso de aglomeración de las partículas de rodio.

Autor: CHACON HERNÁNDEZ JORGE IGNACIO.
Año: 2002.
Universidad: PAIS VASCO.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES .
Centro de realización: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS.

Resumen: El uso de técnicas como los CFD ha facilitado el diseño de equipos de combustión menos contaminantes. En esta Tesis se presenta el diseño de un quemador industrial de 2MW de bajo índice de NOx, utilizando CFD. Para ello se escogió un quemador convencional y se modelo utilizando Fluent. Se realizaron mediciones experimentales en el quemador instalado en una caldera de agua caliente, para validar los modelos físicos, condiciones de contorno y estrategia de trabajo. El modelo de combustión utilizado Flamelet, unido a la función de densidad de probabilidad y el modelo cinético el Gri-Mech 3.0. Se desarrollo expresiones para el cálculo de la conductividad térmica y la viscosidad, un modelo para obtener la parte visible de la llama y un nuveo método de cálculo de NOx en post-proceso. Estos se enlazaron con el solver a través de una UDF, quedando validados todos los procedimientos aplicados. Se realizó un estudio de todas las técnicas de disminución de los NOx en quemadores. De estas se escogen las más adecuadas y aplicando una serie de consideraciones geométricas y combustión por etapas se logra obtener emisiones de 18 ppm en el nuevo quemadro. Se analiza también otras técnicas como la combustión con aire húmedo en el quemador de escogido y en el prototipo. Se obtuvo que es una técnica viable para la disminución de las emisiones en quemadores convencionales, pero no así para quemadores que utilizan la combustión por etapas o control de la misma por zonas ricas y pobres en combustible. Se analizó la viabilidad económica en la CAPV de la recuperación del calor latente de humos a través de la condensación de humos por instalación de economizadores a condensación, en una serie de industrias de la CAPV. Se obtuvo que es una técnica viable para potencias altas, siempre y cuando se tenga una fuente fría de calor, pudiendo ser el agua de reposición a la sala de calderas.

Autor: GÓMEZ DE SALAZAR CATARINEU CARLOTA.
Año: 2000.
Universidad: ALICANTE.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Autor: BLASCO ALBERTO JAVIER A..
Año: 1999.
Universidad: ZARAGOZA.
Centro de lectura: CENTRO POLITÉCNICO SUPERIOR.
Centro de realización: CENTRO POLITÉCNICO SUPERIOR.

Resumen: En la presente tesis doctoral se ha diseñado un método de representación de la cinética química de combustión mediante dos tipos de redes neuronales artificiales: el mapa autoorganizado y el perceptrón multicapa. El método propuesto consta de dos fases: 1,- División automática del espacio químico mediante el mapa autoorganizado. 2,- Ajuste especializado de la cinética química con un perceptrón en cada región del espacio químico. Las ventajas del método propuesto son unos muy bajos requerimientos de memoria y de tiempo de cálculo. El método se ha aplicado en tres contextos: 1,- Reactor parcialmente agitado (método de monte carlo) 2,- Llama prenezclada (método de CFD y PDF) 3,- Llama no premezclada (método ODT).

Autor: PEÑA FERNANDEZ FRANCISCO.
Año: 1998.
Universidad: PAIS VASCO .
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.

Resumen: La Tesis consta de dos apartados fundamentales (a y b) a).- En base a la norma PTC-4.1 para la evaluación del rendimiento de calderas por el "Método indirecto o de Pérdidas Separadas" y por el "Método Directo, o de Entradas/Salidas", se elaboran en la Tesis procedimientos para desarrollar ambos Métodos, donde se aplican únicamente cálculos de combustión, que sustituyen a las expresiones empíricas y gráficos propuestos por la PTC-4.1, lo cual además de aportar mayor rigor y exactitud en los cálculos, permitirá informatizar ambos METODOS. b).- Se aplican los "procedimientos" propuestos en la Tesis a varios casos prácticos (Santurce-1, San Adrián-3 y Aceca-1). En particular en el caso de Santurce-1 se evalua el rendimiento directo e indirecto y tanto en base al PCS como al PCEI, consumiendo fuelóleo n.2, fuelóleo BIA y gas natural de lo que se deduce el "VALOR REAL" de las Pérdidas de Dificil Evaluación" para cada uno de los combustibles mencionados y por tanto el valor exacto del rendimiento de caldera aplicando el Método Indirecto. NOTA: Cabe destacar que para el conjunto de todas las Centrales Térmicas del Estado, los datos oficiales del rendimiento indirecto de calderas corresponden a las pruebas de obligado cumplimiento realizadas entre los años 1988/89, a requerimiento de DGESEN, en las cuales se obtuvieron las Pérdidas de Dificil Evaluación aplicando el 1% del PCS del combustible, independientemente a que éste fuera fuelóleo, gas natural o carbón, con lo cual los resultados carecieron de exactitud en todos los casos.

Autor: GUTIERREZ TERRON ANGEL M..
Año: 1987.
Universidad: PAIS VASCO.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: UNIVERSIDAD PAIS VASCO/EUSKAL HERRIKO U. FACULTAD DE CIENCIAS..

Resumen: SE HA DESARROLLADO UN MODELO MATEMATICO CAUSAL QUE APOYANDOSE EN DATOS REALES DE GASIFICACION DOMESTICA DESCRIBE Y CUANTIFICA EL PROCESO DE GASIFICACION DE SECTORES POBLACIONALES NO GASIFICADOS HASTA SATURACION DE MERCADO NO SOLO EN FUNCION DE LA DECISION DEL ABONADO POTENCIAL SINO TAMBIEN DE LA DECISION DE DISTRIBUCION DE LA EMPRESA DISTRIBUIDORA DE GAS NATURAL EN EL MERCADO DOMESTICO DE FINCA HABITADA. LA DECISION DE DISTRIBUCION SE HA ESTABLECIDO DE FORMA NOVEDOSA MEDIANTE LA DEFINICION DE LA PENETRACION TECNICA Y MEDIANTE LA CONSIDERACION DE DIFERENTES FORMAS DE CAPTACION DE ABONADOS. PARA CADA ACCION DE GASIFICACION CONSIDERADA SE HAN INVESTIGADO LAS ECUACIONES QUE PERMITEN ESTIMAR LA EVOLUCION DE LA PENETRACION Y DEL CONSUMO UNITARIO DE GAS NATURAL EN UN SECTOR POBLACIONAL GENERICO DE CARACTERISTICAS DADAS HASTA LA EPOCA DE SATURACION DE MERCADO. LA INVESTIGACION HA PERMITIDO LA APLICACION PRACTICA DEL MODELO A DIVERSOS SECTORES POBLACIONALES DE EUSKADI Y SE HAN EXTRAIDO DIVERSAS CONCLUSIONES ENERGETICAS MEDIO-AMBIENTALES Y DE ELASTICIDAD DE LA DEMANDA.