<p>El siguiente trabajo presenta el proceso general para la obtención de Ácido Sulfúrico y Dióxido de Azufre Líquido a partir de Azufre Elemental en una Unidad Combinada. Para la obtención de los productos anteriormente mencionados, la planta trabajará en 4 etapas principales:<br />‐ Etapa de Obtención de SO2.<br />‐ Etapa de Catálisis SO2 – SO3.<br />‐ Etapa de Absorción SO3.<br />‐ Etapa de Licuefacción de SO2.<br />‐ Etapa de almacenamiento.</p><p>La unidad utilizará como materia prima Azufre elemental, el cual mediante un proceso de combustión será oxidado hasta convertirlo a SO2. Este SO2 será oxidado a SO3, usando V2O5 como catalizador, el cual posteriormente será llevado a un proceso de doble absorción para convertirse en H2SO4. Del total de SO2 obtenido del proceso de combustión, una fracción será utilizada para la producción de SO2 Liquido, mediante licuefacción.</p><p>La capacidad contemplada es aproximadamente de 600.000 toneladas por año de Ácido Sulfúrico ( H2SO4 ) y de 30.000 toneladas por año en promedio para el Dióxido de Azufre Líquido ( SO2 ).</p><p>La primera etapa se refiere a la fusión de azufr e y la consiguiente absorción de dióxido de azufre desde la corriente gaseosa. La segunda corresponde a desorción con vapor de agua, es decir al retiro del dióxido de azufre de la solución de fondo de la torre de absorción. La siguiente etapa es secado, en donde se le retira a la corriente gaseosa el agua que arrastra, utilizando para esto una torre de secado que opera con ácido sulfúrico de 96% en contracorriente. La cuarta etapa corresponde a la compresión y enfriamiento de la corriente que contiene sólo dióxido de azufre, estas operaciones se realizan en dos etapas, primero comprimiendo a 3 atm y enfriando y luego comprimiendo a 6 atm y posteriormente enfriando. La quinta y última etapa consiste en condensar y almacenar el producto final, dióxido de azufre líquido.</p><p>La corriente separada para la producción de H2SO4 ingresa a un reactor catalítico de cuatro lechos. Al pasar por los cuatro lechos del convertidor y en presencia del catalizador (pentoxido de vanadio – V2O5) se produce la reacción que convierte de SO2 a SO3 el gas que ingresa. Este debe ser enfriado después de su paso por cada lecho para que la temperatura de ingreso al lecho siguiente se mantenga en un rango de 400 a 470º C y la reacción a una temperatura menor a 610º C.</p><p>Los gases de salida del reactor son enviados a torres de absorción final donde el SO3 formado es absorbido por recirculación con ácido frio. La solución de ácido sulfúrico de salida de la torre de absorción final es enviada a un estanque de almacenamiento de ácido concentrado siendo previamente enfriado. Los gases de salida de la torre de absorción final son evacuados vía chimenea hacia la atmosfera.</p><p>El ácido concentrado acumulado en el estanque de almacenamiento proveniente de las torres de absorción es enfriado y almacenado en un estanque desde donde será distribuido.</p><p>Cabe destacar en la elección del proceso la producción de energia eléctrica como parte del diseño, esta se genera a través del enfriamiento de los gases de SO2 provenientes del horno de combustión los que alcanzan una temperatura cercana a los 1000ºC. Este gas es conducido a una caldera que producirá vapor saturado de alta presión, el cual en un sistema de turbina se estima generará 14 MW, de los cuales aproximadamente 8 MW son utilizadas en la planta y el resto enviados al SING Sistema Interconectado Norte Grande, es importante señalar que en otra planta de similares características se opta por no generar dioxido de azufre liquido en virtud de generar mayor cantidad de energía eléctrica. En el caso de Noracid S.A. el 75% de la energía generada será enviada al SING, lo que corresponde a 24 MW.</p><p>El proyecto se evaluó bajo criterios económicos de rentabilidad que arrojaron resultados satisfactorios. Para esto se proyectó ingresos y egresos en un horizonte de evaluación de diez años y con una tasa de rentabilidad exigida por el capital propio de un 18%.</p><p>Se evaluó en dos flujos de caja uno puro y otro del inversionista. Este último trabajó con una tasa de costo capital de 9,1% (70% de financiamiento bancario).</p><p>Los indicadores de rentabilidad finales para este proyecto fueron de un 32% TIR del flujo de caja del inversionista y un 20% para el flujo de caja puro. Siendo ambos superiores a las tasas de rentabilidad exigidas.</p><p>Consecuentemente en el caso del criterio del valor actual neto (VAN) ambos son mayores que cero, demostrando factibilidad financiera del proyecto</p>
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Licenciado en Ciencias de la Ingeniería
Ingeniero Civil Químico
Ingeniero Civil en Metalurgia Extractivatítulo
INGENIERIA CIVIL QUIMICA
INGENIERIA CIVIL METALURGIA EXTRACTIVA
<p>El siguiente trabajo presenta el proceso general para la obtención de Ácido Sulfúrico y Dióxido de Azufre Líquido a partir de Azufre Elemental en una Unidad Combinada. Para la obtención de los productos anteriormente mencionados, la planta trabajará en 4 etapas principales:<br />‐ Etapa de Obtención de SO2.<br />‐ Etapa de Catálisis SO2 – SO3.<br />‐ Etapa de Absorción SO3.<br />‐ Etapa de Licuefacción de SO2.<br />‐ Etapa de almacenamiento.</p><p>La unidad utilizará como materia prima Azufre elemental, el cual mediante un proceso de combustión será oxidado hasta convertirlo a SO2. Este SO2 será oxidado a SO3, usando V2O5 como catalizador, el cual posteriormente será llevado a un proceso de doble absorción para convertirse en H2SO4. Del total de SO2 obtenido del proceso de combustión, una fracción será utilizada para la producción de SO2 Liquido, mediante licuefacción.</p><p>La capacidad contemplada es aproximadamente de 600.000 toneladas por año de Ácido Sulfúrico ( H2SO4 ) y de 30.000 toneladas por año en promedio para el Dióxido de Azufre Líquido ( SO2 ).</p><p>La primera etapa se refiere a la fusión de azufr e y la consiguiente absorción de dióxido de azufre desde la corriente gaseosa. La segunda corresponde a desorción con vapor de agua, es decir al retiro del dióxido de azufre de la solución de fondo de la torre de absorción. La siguiente etapa es secado, en donde se le retira a la corriente gaseosa el agua que arrastra, utilizando para esto una torre de secado que opera con ácido sulfúrico de 96% en contracorriente. La cuarta etapa corresponde a la compresión y enfriamiento de la corriente que contiene sólo dióxido de azufre, estas operaciones se realizan en dos etapas, primero comprimiendo a 3 atm y enfriando y luego comprimiendo a 6 atm y posteriormente enfriando. La quinta y última etapa consiste en condensar y almacenar el producto final, dióxido de azufre líquido.</p><p>La corriente separada para la producción de H2SO4 ingresa a un reactor catalítico de cuatro lechos. Al pasar por los cuatro lechos del convertidor y en presencia del catalizador (pentoxido de vanadio – V2O5) se produce la reacción que convierte de SO2 a SO3 el gas que ingresa. Este debe ser enfriado después de su paso por cada lecho para que la temperatura de ingreso al lecho siguiente se mantenga en un rango de 400 a 470º C y la reacción a una temperatura menor a 610º C.</p><p>Los gases de salida del reactor son enviados a torres de absorción final donde el SO3 formado es absorbido por recirculación con ácido frio. La solución de ácido sulfúrico de salida de la torre de absorción final es enviada a un estanque de almacenamiento de ácido concentrado siendo previamente enfriado. Los gases de salida de la torre de absorción final son evacuados vía chimenea hacia la atmosfera.</p><p>El ácido concentrado acumulado en el estanque de almacenamiento proveniente de las torres de absorción es enfriado y almacenado en un estanque desde donde será distribuido.</p><p>Cabe destacar en la elección del proceso la producción de energia eléctrica como parte del diseño, esta se genera a través del enfriamiento de los gases de SO2 provenientes del horno de combustión los que alcanzan una temperatura cercana a los 1000ºC. Este gas es conducido a una caldera que producirá vapor saturado de alta presión, el cual en un sistema de turbina se estima generará 14 MW, de los cuales aproximadamente 8 MW son utilizadas en la planta y el resto enviados al SING Sistema Interconectado Norte Grande, es importante señalar que en otra planta de similares características se opta por no generar dioxido de azufre liquido en virtud de generar mayor cantidad de energía eléctrica. En el caso de Noracid S.A. el 75% de la energía generada será enviada al SING, lo que corresponde a 24 MW.</p><p>El proyecto se evaluó bajo criterios económicos de rentabilidad que arrojaron resultados satisfactorios. Para esto se proyectó ingresos y egresos en un horizonte de evaluación de diez años y con una tasa de rentabilidad exigida por el capital propio de un 18%.</p><p>Se evaluó en dos flujos de caja uno puro y otro del inversionista. Este último trabajó con una tasa de costo capital de 9,1% (70% de financiamiento bancario).</p><p>Los indicadores de rentabilidad finales para este proyecto fueron de un 32% TIR del flujo de caja del inversionista y un 20% para el flujo de caja puro. Siendo ambos superiores a las tasas de rentabilidad exigidas.</p><p>Consecuentemente en el caso del criterio del valor actual neto (VAN) ambos son mayores que cero, demostrando factibilidad financiera del proyecto</p>
