Diseño de un Procesador de Produccion de Hidrogeno a partir de Bioetanol”. Proyecto EOS-GreenCell/CONICET-Empresa Abengoa (España). Resolución 1030/03 de CONICET

MIGUEL A. LABORDE; PIO A. AGUIRRE; NORMA E. AMADEO; MIGUEL C. MUSSATI; EDUARDO MIRÓ; ROBERTO O. MATO; JAVIER A. FRANCESCONI

2003-01-01

2004-12-31

Química

Energia-Bioenergia

Desarrollo y transferencia de Tecnología. “Diseño de un Procesador de Produccion de Hidrogeno a partir de Bioetanol”. Proyecto EOS-GreenCell/CONICET-Empresa Abengoa (España). Resolución 1030/03 de CONICET. Unidad administradora: INNOVA-T. Participación en el desarrollo del diseño y síntesis del sistema e ingeniería básica. CONFIDENCIAL. La documentación se encuentra archivada en INGAR. Monto: 300.000.00 Euros. Investigador responsable del proyecto: Dr. Miguel Laborde (UBA). Investigador responsable por INGAR: Dr. Pio Aguirre. El objetivo del proyecto es diseñar un procesador de producción de hidrógeno por reformado de bioetanol con vapor, avanzando en etapas de mayor complejidad. La propuesta consiste en realizar un diseño para una operación estacionaria con una producción prefijada de hidrógeno. Las operaciones de arranque y parada del procesador podrían ser tenidas en cuenta en etapas más avanzadas. ETAPA 1: Diseño y construcción de un prototipo a escala laboratorio. Este prototipo incluye el reformador de bioetanol y las etapas de purificación necesarias para alcanzar la pureza deseada de hidrógeno, en particular las restricciones respecto al contenido de CO (< 10 ppm). Esta etapa de purificación incluye un convertidor de CO y un purificador de hidrógeno (PSA, membrana, oxidación selectiva, otros). Esta etapa se realizó en estrecha colaboración con el grupo de Madrid y la UBA, e incluye las siguientes tareas: Adaptación y mejora del equipo de evaluación de catalizadores para reformado de etanol ya existente en el laboratorio de UBA y Madrid. Búsqueda, evaluación y caracterización de un catalizador comercial que pueda producir cantidades aceptables de hidrógeno a partir del reformado de bioetanol. Preparación, evaluación y caracterización de catalizadores alternativos. Análisis de las variables operativas con el/los catalizadores que resulten más activos: temperatura, tiempo de residencia, relación agua/etanol. Estudio de la desactivación de los catalizadores elegidos. Estudios cinéticos que permitan el diseño del reformador. Construcción de un equipo de flujo a escala laboratorio para estudiar los catalizadores de conversión de CO. Evaluación y caracterización de catalizadores comerciales de conversión de CO. Análisis de las variables operativas: temperatura, tiempo de residencia. Elección y evaluación de un método de purificación final de hidrógeno. Construcción del purificador a escala laboratorio. Análisis de las variables operativas. Integración de todas las unidades: operación del prototipo a escala laboratorio. Análisis de las variables operativas. ETAPA 2: Diseño completo del procesador, para operación estacionaria con una producción de hidrogeno fijada y realizando la optimización completa de este sistema. Diseño del Reformador: Modelado estacionario del reformador. Variables: Tiempo de retención o velocidad superficial, Temperatura, Presión, Producción de Hidrógeno, Composición de la alimentación. Restricciones: Cinética, Balances de Masa y Energía. Diseño Conceptual del Reformador. Diseño del Convertidor de CO: Modelo estacionario del Convertidor. Variables: Tiempo de retención o velocidad superficial, Temperatura, Presión, Composición de CO en la entrada y en la salida. Diseño Conceptual del Convertidor de CO. Diseño del Purificador de Hidrógeno: Diseño Conceptual y/o Adopción de un sistema de Purificación de Hidrógeno. ETAPA 3 : Integración del sistema completo en estado estacionario, a partir de resultados de ensayos y modelos generados en la Etapa 2.