Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Implementa un sistema de protección contra incendios adecuado, de acuerdo al ente regulador nacional de OSINERGMIN, RNE y normas internacionales como NFPA (NATIONAL FIRE PROTECTION ASSOCIATION), el diseño contempla una bomba contra incendios, cálculo del volumen de agua de la cisterna, red de distribución de agua por tuberías, sistema de espuma contra incendios, sistema de rociadores automáticos y dispositivos de descarga de agua como (rociadores automáticos, gabinetes e hidrantes). La red de protección contra incendios esta dimensionado de acuerdo a cálculos hidráulicos, dichos resultados se muestran en tablas y gráficas, el sistema está representado en planos en donde se muestra la ubicación de tuberías, bombas y dispositivos como rociadores automáticos y gabinetes. / Trabajo de suficiencia profesional

La presente tesis tuvo como objetivo diseñar un equipo de volumen constante para caracterizar los parámetros físicos en la inyección de combustibles líquidos en medios inertes (sin combustión). Para lograr este objetivo, primero se realizó una revisión de un consolidado de artículos relacionados con el trabajo de tesis desarrollado. Además, se relacionaron los conceptos de termo-fluidos y resistencia de los materiales para construcción del equipo de volumen constante. Mediante la norma VDI 2221 se evaluaron distintos diseños preliminares con el objetivo de encontrar el diseño óptimo de este equipo. Luego, se definieron los parámetros para el diseño del equipo: presión interna de 10 MPa y volumen interno de 4L. Con estos parámetros se procedió a dimensionar el equipo de volumen constante usando el código ASME para recipientes a presión. Debido a que el código ASME no está enfocado directamente al diseño de este tipo de equipos, se validó dicho diseño mediante un análisis por el método de elementos finitos, con el cual se verificó que el equipo cumplía con las exigencias mecánicas. Luego, se procedió a realizar los planos de ingeniería y de detalle del equipo. Finalmente, se realizó un metrado de los materiales y posterior proceso de fabricación con la finalidad de realizar un análisis de costos de fabricación del equipo, en el cual se obtuvo un valor de S/. 59 437.70 nuevos soles. / Tesis

El trabajo se ha desarrollado en la Compañía de Petróleos de Chile COPEC S.A., empresa dedicada exclusivamente a la distribución de combustible, la cual en el año 2008 creó un servicio exclusivo para pequeños clientes industriales. Aunque ha existido un aumento en los niveles de venta a través de los años, en la actualidad éste no opera de manera eficiente, generando pérdidas de hasta 3 horas diarias por camión, sólo por encontrarse distante el lugar de carguío de los clientes. Totalizando 247,5 hrs mensuales entre los 5 vehículos que operan, lo que se estima en un costo de MM$4,1. Como objetivo principal se ha planteado determinar las ubicaciones óptimas para establecer centros de carguío, considerando la demanda proyectada, distancia al cliente y los costos de implementación, utilizando la red existente de Estaciones de Servicio que en la actualidad alcanzan las 176 para la Región Metropolitana. Además, estimar la demanda futura de combustible, ítem que ha sido resuelto utilizando el modelo de suavización Holt-Winters, permitiendo calcular el crecimiento del consumo para los siguientes 4 años. La situación descrita se ha planteado como un problema de programación entera mixta (MIP), en el que el modelo minimiza el costo de habilitar Estaciones de Servicio, agregar nuevos estanques y del transporte del combustible, sub-dividiendo en dos tramos distintos este último, el realizado por medio de camiones tradicionales (33 m3) entre la planta de almacenamiento y el centro de despacho y el segundo, entre el centro de despacho y el cliente final, utilizando camiones de 5 m3, los cuales poseen un costo unitario $/(Litro*Kilómetro) superior al promedio. Las principales restricciones del problema radican en la capacidad limitada de las E/S, debido a que conservan el negocio de la distribución a vehículos menores, limitación que se suple con un aumento en la frecuencia de recarga desde la planta de almacenamiento y/o un eventual aumento en la capacidad instalada, por medio de un estanque adicional. Los 1048 clientes industriales analizados se han agrupado en 35 zonas de 5 km2, lo que permite reducir considerablemente el tamaño del problema. Las dos inversiones: habilitación de la E/S e instalación de estanque promedian un costo de MM$9,2 y MM$12,5 respectivamente. La propuesta se ha enfocado en el sector nororiente de la Región Metropolitana, ya que en él se genera un 37,5% de las ventas con tan solo un 12% del total de comunas. Bajo este escenario el modelo resuelve utilizar 3 Estaciones de Servicio y agregar 1 estanque adicional, los que deben estar operativos antes del primer trimestre de proyección. Esta solución disminuye en un 65% el costo respecto a continuar con el modelo actual, desde MM$427,5 a MM$149,6, incrementando en igual proporción los ingresos brutos, desde MM$362,7 a MM$671,5 en todo el período de análisis. Además, la propuesta reduce en un 76% la distancia promedio entre los clientes y los centros de carguío, lo que significa bajar de 21,9 a 5,6 kms. la distancia que percibe el cliente final.

Alex Celedón y Compañía Limitada es una empresa familiar que se dedica a asesorar a empresas del rubro medioambiental, principalmente en el área de tratamientos y disposición final para residuos sólidos de la minería. Este nicho de negocios está agotado, dado el aumento de empresas que se dedican a entregar asesorías en el rubro medioambiental. Es por esto que se propone una nueva línea de negocios que está asociada a la producción de combustibles alternativos líquidos, la que eventualmente permitirá generar nuevas oportunidades de negocios y sustentabilidad para esta empresa. La sentina de los buques y los lubricantes líquidos usados son la principal materia prima del proceso de obtención de combustible alternativo líquido. Por lo tanto se elegirán los proveedores de materia prima en base a dos características, la primera su ubicación geográfica y la distancia hasta la planta de SOLENOR. La segunda es la cantidad y disponibilidad de materia prima, ya que esta planta esta dimensionada para producir 15.000 m³ anuales. Los principales proveedores son los puertos de la II y III Región para las sentinas de buques y las compañías mineras de la región para los lubricantes líquidos usados. Con respecto a los clientes, se empleará el mismo criterio, es decir su ubicación geográfica y la distancia que existe a la planta de SOLENOR, los principales clientes son las plantas productoras de cal, las hidroeléctricas y las pesqueras. En este caso también se aprovecharán las sinergias, dado que la pesquera ALIMAR es del mismo holding de empresas que SOLENOR. Se propone la construcción de una planta de combustible alternativo líquido que produzca 15.000 m³ al año, donde el costo de producción anual es de UF 68.550. Los ítems más relevantes son el transporte y la disposición final de los residuos sólidos de esta planta. Estos ítems representan un 52% y 32% respectivamente de los costos de producción. Dado lo sensible del proyecto a estos puntos, se realizó una alianza estratégica con SOLENOR SA, ya que esta empresa posee una planta para dar disposición final a los residuos sólidos, y en este mismo terreno se construirá la planta para obtener combustible alternativo, logrando grandes sinergias y ahorros en el transporte. Se desarrollará la evaluación económica para determinar la conveniencia de implementar este proyecto, en donde la inversión necesaria es de UF 21.529 y se evaluará en un horizonte de tiempo de 6 años con una tasa de descuento de UF + 12%. Los indicadores económicos de este proyecto son un VAN de 57.275 UF y una TIR del 82%, el periodo de recuperación de capital es durante el segundo año.

La presente tesis doctoral emplea herramientas de síntesis y caracterización de catalizadores metálicos nanoparticulados modelo, con el objetivo de elucidar la influencia de varias características estructurales y físico-químicas relevantes y sentar las bases para el diseño de nuevas generaciones de catalizadores avanzados para las rutas catalíticas de conversión de gas de síntesis. Por un lado, el diseño y la síntesis de catalizadores de Co monodispersos, empleando coloides metálicos y soportes nanométricos, en combinación con espectroscopias in situ y operando, ha permitido relacionar la sensibilidad a la estructura no clásica de la síntesis de Fischer-Tropsch (SFT) con modificaciones morfológicas y electrónicas de las nanopartículas de Co durante la catálisis, en función del tamaño de nanopartícula. Por otro lado, este trabajo esclarece la influencia de la historia térmica de los catalizadores de Co, desde los tratamientos más tempranos, en la topología metálica superficial del catalizador activado final y sus consecuencias en la actividad catalítica intrínseca. Adicionalmente, en base al conocimiento adquirido, se ha optimizado la estructura porosa de los catalizadores de Co para la SFT mediante un diseño racional de los soportes catalíticos. De este modo, se ha demostrado que estructuras porosas bimodales macro-mesoporosas así como soportes mesoestructurados con poros uniformes y de longitud reducida dan lugar a catalizadores de actividad mejorada y elevada selectividad a destilados medios. Finalmente, el empleo de soportes sintetizados mediante técnicas de deposición de óxidos capa-por-capa ha permitido sintetizar una serie de catalizadores de Rh promovidos y estudiar su comportamiento en la síntesis selectiva de compuestos oxigenados. Esta tesis presenta, por primera vez, una interpretación general para el papel de los promotores en este sistema. / Prieto González, G. (2010). Requerimientos físico-químicos y estructurales en catalizadores avanzados para la conversión de gas de síntesis [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/7026

La presente tesis tuvo como objetivo diseñar un equipo de volumen constante para caracterizar los parámetros físicos en la inyección de combustibles líquidos en medios inertes (sin combustión). Para lograr este objetivo, primero se realizó una revisión de un consolidado de artículos relacionados con el trabajo de tesis desarrollado. Además, se relacionaron los conceptos de termo-fluidos y resistencia de los materiales para construcción del equipo de volumen constante. Mediante la norma VDI 2221 se evaluaron distintos diseños preliminares con el objetivo de encontrar el diseño óptimo de este equipo. Luego, se definieron los parámetros para el diseño del equipo: presión interna de 10 MPa y volumen interno de 4L. Con estos parámetros se procedió a dimensionar el equipo de volumen constante usando el código ASME para recipientes a presión. Debido a que el código ASME no está enfocado directamente al diseño de este tipo de equipos, se validó dicho diseño mediante un análisis por el método de elementos finitos, con el cual se verificó que el equipo cumplía con las exigencias mecánicas. Luego, se procedió a realizar los planos de ingeniería y de detalle del equipo. Finalmente, se realizó un metrado de los materiales y posterior proceso de fabricación con la finalidad de realizar un análisis de costos de fabricación del equipo, en el cual se obtuvo un valor de S/. 59 437.70 nuevos soles.

[ES] El aumento constante en la demanda de combustibles sumado a la crisis energética actual derivada de una escasez global de combustibles, y agravada por la suma de consecuencias de la pandemia COVID-19, la guerra de Ucrania y la crisis del gas, ha provocado una creciente búsqueda de nuevas alternativas para la obtención de combustibles. En este contexto, las refinerías se enfrentan al reto tanto de satisfacer la demanda de combustibles líquidos, como de cumplir con los requerimientos de calidad y medioambientales, cada vez más estrictos. El proceso de oligomerización de olefinas ligeras representa una ruta catalítica de gran interés para la obtención de productos de composición y calidad adecuadas para su posterior incorporación a los "pools" de gasolina, combustible de aviación y de diésel. Además de su versatilidad hacia la producción de un producto u otro en función de las condiciones de reacción y del tipo de catalizador empleado, permite el aprovechamiento de corrientes excedentes de refinería o procedentes de fuentes renovables ricas en olefinas. En este proceso los catalizadores ácidos, y entre ellos las zeolitas, han demostrado ser los más adecuados para la obtención de destilados medios de alta calidad. Sin embargo, los catalizadores basados en zeolitas presentan problemas difusionales que provocan su rápida desactivación. Por todo ello, la presente tesis se ha centrado en la mejora del proceso de oligomerización de penteno mediante el empleo de zeolitas nanocristalinas como catalizadores, con el fin de minimizar estas restricciones difusionales y de aumentar su tiempo de vida útil. Para la primera parte de la tesis se ha seleccionado la zeolita de poro grande beta (BEA) como catalizador de oligomerización y se ha preparado una serie de betas nanocristalinas con diferentes relaciones Si/Al en medio fluoruro y en medio OH. Se ha estudiado el efecto de la reducción del su tamaño de cristal y de la densidad de centros ácidos Brönsted en su comportamiento catalítico, y se ha caracterizado los catalizadores desactivados para estudiar el tipo de especies carbonosas formadas, responsables de la pérdida de actividad, y su posible regeneración. La segunda parte de la tesis se centra en el estudio del comportamiento catalítico de la zeolita multiporo ferrierita (FER). Así pues, se ha sintetizado una serie de zeolitas ferrieritas nanocristalinas con distintos tamaños de cristal y propiedades texturales y ácidas y se han evaluado como catalizadores en la oligomerización de penteno. La mejor de las nanoferrieritas, según los resultados obtenidos en oligomerización, se ha estudiado como catalizador en la isomerización de butenos a isobuteno, proceso que usa ferrierita a escala comercial. Su comportamiento catalítico se ha comparado con el de una ferrierita comercial, una ferrierita jerarquizada, una ITQ-6 deslaminada y una nanoferrierita parcialmente calcinada. Con esta última se ha estudiado el papel del coque en la mejora de la selectividad a isobuteno con el tiempo de reacción. Los resultados obtenidos en la reacción de oligomerización indican que la reducción en el tamaño de cristal de catalizadores basados en zeolitas es determinante para aumentar el tiempo de vida del catalizador. En el caso de las betas se ha visto que, incluso en el rango de los nanocristales, disminuir las dimensiones de 30-40 nm a 10-15 nm supone una mejora muy importante. En el caso de las ferrieritas se ha demostrado que es imprescindible que la reducción del cristal sea en la dirección en la que circulan los canales de 10 MR, que son los que participan en la reacción. En cuanto a la reacción de isomerización de buteno se ha conseguido aumentar la selectividad a isobuteno a valores superiores al 87 %, desde tiempos iniciales de reacción, para conversiones de buteno del 49 %, constantes durante al menos 50 h, mediante el empleo de una nanoferrierita parcialmente calcinada, en la que solo están presentes los centros activos en los canales de 10 MR. / [CA] L'augment constant en la demanda de combustibles sumat a la crisi energètica actual derivada d'una escassetat global de combustibles i agreujada per la suma de conseqüències de la pandèmia COVID-19, la guerra d'Ucraïna i la crisi del gas, ha provocat una recerca creixent de noves alternatives per obtindre combustibles. En aquest context, les refineries s'enfronten al repte tant de satisfer la demanda de combustibles líquids com de complir amb els requeriments de qualitat i mediambientals cada cop més estrictes. El procés d'oligomerització d'olefines lleugeres representa una ruta catalítica de gran interès per a l'obtenció de productes de composició i qualitat adequades per incorporar-los posteriorment als "pools" de gasolina, de combustible d'aviació i de dièsel. A més de la seua versatilitat cap a la producció d'un producte o altre en funció de les condicions de reacció i del tipus de catalitzador emprat, permet aprofitar corrents excedents de refineria o procedents de fonts renovables riques en olefines. En aquest procés, els catalitzadors àcids, i entre ells les zeolites, han demostrat ser els més adequats per a l'obtenció de destil·lats mitjans d'alta qualitat. Tot i això, els catalitzadors basats en zeolites presenten problemes difusionals que provoquen la seua ràpida desactivació. Per tot això, aquesta tesi s'ha centrat en la millora del procés d'oligomerització de pentè mitjançant l'ús de zeolites nanocristal·lines com a catalitzadors, per tal de minimitzar aquestes restriccions difusionals i augmentar-ne el temps de vida útil. Per a la primera part de la tesi s'ha seleccionat la zeolita de porus gran beta (BEA) com a catalitzador d'oligomerització i s'ha preparat una sèrie de betes nanocristalines amb diferents relacions Si/Al en medi fluorur i en medi OH. S'ha estudiat l'efecte de la reducció de la grandària de cristall i de la densitat de centres àcids Brönsted en el seu comportament catalític, i s'han caracteritzat els catalitzadors desactivats per estudiar el tipus d'espècies carbonoses formades, responsables de la pèrdua d'activitat, i la seua possible regeneració. La segona part de la tesi es centra a l'estudi del comportament catalític de la zeolita multiporus ferrierita (FER). Així, s'han sintetitzat una sèrie de ferrierites nanocristal·lines amb diferents grandàries de cristall i propietats texturals i àcides. D'una banda, s'han avaluat com a catalitzadors per a l'oligomerització del pente. D'altra banda, la millor nanoferrierita segons els resultats obtinguts en oligomerització s'ha estudiat com a catalitzador per a la isomerització estructural de butens a isobutè, ja que la ferrierita s'utilitza com a catalitzador al procés industrial d'isomerització. El seu comportament catalític s'ha comparat amb el d'una ferrierita comercial, una ferrierita jeràrquica, una ITQ-6 delaminada i una nanoferrierita parcialment calcinada. Aquest últim ha estat utilitzat per estudiar el paper que juga el coc en la millora de la selectivitat d'isobutè amb el temps en corrent. Els resultats obtinguts en la reacció d'oligomerització indiquen que la reducció en la grandària de cristall de catalitzadors basats en zeolites és determinant per augmentar el temps de vida del catalitzador. En el cas de les betes s'ha vist que, fins i tot en el rang dels nanocristalls, disminuir les dimensions de 30-40 nm a 10-15 nm suposa una millora molt important. En el cas de les ferrietes s'ha demostrat que és imprescindible que la reducció del vidre siga en la direcció on circulen els canals de 10 MR, que són els que participen a la reacció. Pel que fa a la reacció d'isomerització de butè, s'ha aconseguit augmentar la selectivitat a isobutè a valors superiors al 87 %, des de temps inicials de reacció, per a conversions de butè de 49 %, constants durant almenys 50 h mitjançant l'ús de una nanoferrierita parcialment calcinada, on només hi són presents els centres actius als canals de 10 MR. / [EN] The constant increase in the demands of fuels, together with the present energy crisis derived from the global fuels' shortage caused by the COVID-19 pandemic, the Ukraine war and the gas crisis, has forced refiners to search for alternative routes for fuels production. Thus, refineries face the challenge of satisfying both, the demand for liquid fuels and the quality and environmental requirements, increasingly strict. Light olefin oligomerization represents a catalytic route of high interest for the production of liquid fuels with the desired composition and quality to be incorporated to the gasoline, jet fuel or diesel pools. Besides its versatility in terms of product selectivity as a function of reaction conditions and catalyst employed, it allows the revalorization of low value refinery or bio-derived olefin-rich streams. Acid catalyst and, in particular, zeolites have proved to be the most suitable catalysts for the production of high quality distillates. However, zeolite-based catalysts present diffusional problems that lead to fast deactivation rates. Taking all this into account, the present thesis focuses on the improvement of the pentene oligomerization process by means of using nanocrystalline zeolites as catalysts, aiming to minimize diffusional restrictions and to increase their catalyst life. In the first part of the thesis, the large pore beta zeolite (BEA) has been selected as oligomerization catalyst, and a series of nanocristalline betas with different Si/Al ratios have been prepared in fluoride and in OH media. The influence of crystal size reduction and Brönsted acid site density on their catalytic performance has been studied and the spent catalysts have been characterized in order to study the type of carbon species formed, responsible for the activity loss, and their possible regeneration. The second part of the thesis focuses on the study of the catalytic performance of the multipore ferrierite. Thus, a series of nanocrystalline zeolites has been synthesized with different crystal sizes and textural and acidic properties. On the one hand, they have been evaluated as catalysts for the pentene oligomerization. On the other, the best nanoferrierite according to the results obtained in oligomerization has been studied as catalyst for the structural isomerization of butenes to isobutene, as ferrierita is used as catalyst in the industrial isomerization process. Its catalytic performance has been compared with that of a commercial ferrierita, a hierarchical ferrierite, a delaminated ITQ-6 and a nanoferrierite partially calcined. The latter has been used to study the role played by coke in the improvement with time on stream of the isobutene selectivity. The results obtained in the oligomerization reaction indicate that crystal size reduction in zeolite-based catalysts is key for increasing the catalysts life. In case of the beta zeolites it has been proved that decreasing the nanocrystals size from 30-40 nm to 10-15 nm leads to a very significant improvement in catalyst life. In the case of ferrierites it has been demonstrated that it is essential to reduce the crystal size in the direction parallel to the 10 MR channels, which are those involved in the oligomerization reaction. When used as catalysts for butenes isomerization, the use of partially calcined nanoferrierites, with active sites present only in the 10 MR, has led to isobutene selectivities above 87 % since very short times on stream, for butene conversion of 49 %, constant for at least 50 h. / Díaz Rey, MDR. (2023). Optimización de procesos de revalorización de olefinas ligeras mediante el empleo de catalizadores basados en zeolitas nanocristalinas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/192869