procesos industriales 2.2

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PROCESOS INDUSTRIALES EQUIPO 3 FERNANDO SEBASTIAN CRUZ DIAZ A01651194 JUAN PABLO ALEJANDRO GONZÁLEZ A01650907 STEPHANIE SÁNCHEZ CORTÉS A01334840 PEDRO LOPEZ CARDONA A01651365 CATALINA ORTIZ DE LA PEÑA A01334518 FRANCISCO MUÑIZ GUERRERO A01335514

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Page 1: Procesos Industriales 2.2

PROCESOS INDUSTRIALESEQUIPO 3

FERNANDO SEBASTIAN CRUZ DIAZ A01651194JUAN PABLO ALEJANDRO GONZÁLEZ A01650907

STEPHANIE SÁNCHEZ CORTÉS A01334840PEDRO LOPEZ CARDONA A01651365

CATALINA ORTIZ DE LA PEÑA A01334518FRANCISCO MUÑIZ GUERRERO A01335514

Page 2: Procesos Industriales 2.2

ÍNDICE1.1 Panorama general1.2 Minerales1.3 Química1.4 Metales1.5 Otras industrias1.6 Producción y consumo de halocarburos1.7 Consecuencias de las Industrias1.8 Situación actual de México1.9 Soluciones o proposiciones a problemas2.0 Conclusión3.0 Preguntas4.0 Referencias

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PANORAMA GENERALProceso industrial: Actividades que se llevan a cabo para transformar

materias primas y convertirlas en distintos productos.

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PANORAMA GENERALEmisiones de GEI (gases efecto invernadero) derivadas de procesos

industriales han incrementado (a causa de piedra caliza, producción de cemento, consumo de gases fluorados).

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PANORAMA GENERALCada gas ha aumentado notablemente en cuanto a sus emisiones

durante los últimos 20 años.

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PANORAMA GENERALEl principal GEI emitido en esta categoría es el CO2. Aumentaron un 521.7%.

Producción y uso de:

-Cemento-Caliza y dolomita-Hierro y acero-Hal-Amoniaco-Carbonato de sodio-Aluminio

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PANORAMA GENERALCausas de mayor producción:-Demanda de productos-Exportaciones-Necesidades-Crecimiento de población-Renovación

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INDUSTRIA QUÍMICA 2.5% Emisiones generadas por la producción de:- Amoniaco (NH3)-Ácido nítrico(HNO3)-Ácido adípico (C6H10O4)-Carburo de calcio y de silicio (CaC2 y CSi)-Otros petroquímicos

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AMONIACO (NH3)La producción de amoniaco por reformado catalítico al vapor de gas

natural tiene como resultado la producción de CO2 como producto derivado.

Durante la producción de amoniaco también pueden ocurrir emisiones de NOx , COVDM, CO y SO.

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ÁCIDO NÍTRICO(HNO3)Durante la producción de ácido nítrico (HNO3) se genera óxido nitroso

(N2O) como un producto derivado no intencional de la oxidación catalítica a altas temperaturas del amoniaco (NH3).

El ácido nítrico –si no es reducido– es una fuente significativa de N2O atmosférico y constituye la fuente principal de emisiones de N2O en la industria química.

Durante la producción de ácido nítrico también se generan emisiones de NOX

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ÁCIDO ADÍPICO (C6H10O4)Mezcla de ciclohexanona/ ciclohexanol oxidado mediante ácido nítrico en

presencia de un catalizadorEl óxido nitroso (N2O) se genera como un producto derivado no intencional

de la etapa de oxidación con ácido nítrico.Las emisiones de N2O dependen tanto de la cantidad generada en el

proceso de producción como de la cantidad destruida en todo proceso ulterior de reducción. En las plantas de ácido adípico puede haber reducción intencional de N2O mediante la instalación de equipos específicamente diseñados para destruirlo.

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CARBURO DE CALCIO Y DE SILICIO (CAC2 Y CSI)

SiC -Abrasivo artificial importante producido a partir de la arena de sílice o de cuarzo y del coque de petróleo( fuente de carbono)

35% de carbono queda en el producto y el resto se convierte en CO2

Componentes volátiles producen CH4

(CaC2) se fabrica por calentamiento del carbonato de calcio (piedra caliza), seguido de una reducción del CaO con carbono

Conduce a emisiones de CO2.

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OTROS QUÍMICOS

La industria petroquímica utiliza combustibles fósiles o productos de refinería de petróleo como alimentación a sus procesos.

Emisiones de GEI y de precursores de ozono provenientes de la elaboración de los productos petroquímicos siguientes: ácido sulfúrico, acrilonitrilo, anhídrido ftálico, bióxido de titanio, coque de petróleo, dicloroetileno, estireno, etilbenceno, etileno, formaldehído, metanol, negro de humo, policloruro de vinilo, poliestireno, polietileno (baja y alta densidad), polipropileno,y propileno.

Generan emisiones de SO2, NOX, CO y COVDM.

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EMISIONES DE LA INDUSTRIA QUÍMICA GG DE CO2

Reducción de emisiones de CO en 66.2%

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PRODUCCIÓN Y CONSUMO DE HALOCARBONOS

Compuestos que contienen cloro, bromo o flúor y carbono. Éstos pueden actuar como potentes gases de efecto invernadero en la

atmósfera. Los Halocarbonos que contienen cloro y bromo son causa del

agotamiento de la capa de ozono en la atmósfera.

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INDUSTRIA DE LOS METALESEs importante considerar las emisiones producidas por: Hierro y acero. Ferroaliaciones y aluminio primario. Hexafluoruro de azufre.

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CALCULO DE EMISIONES.

Hay 2 formas de calcular las emociones según la PICC de 1996: Nivel 1a: Basado en el consumo del agente reactor. Nivel 1b: Basado en la producción de los metales.

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PRODUCCIÓN DE HIERRO Y ACEROEl CO2 producido por la industria de hierro y acero

es causado por el uso de carbono para convertir el mineral en un metal. El carbono cumple la función de:

Convierte los óxidos de hierro en hierro. Proporciona calor cuando el carbono y el oxigeno

reaccionan en forma exotérmica.

NIVEL 1aSegún la PICC la producción de hierro, acero y

ferroaliaciones puede producir: NOX, CO, SO2 y COVDM

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PRODUCCIÓN DE FERROALIACIONES:FERROALIACIONES: SON LAS ALEACIONES CONCENTRADAS DE

HIERRO CON 1 O MAS METALES.

NIVEL 1BSEGÚN LA PICC LA PRODUCCIÓN DE HIERRO, ACERO Y

FERROALIACIONES PUEDE PRODUCIR: NOX, CO, SO2 Y COVDM

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PRODUCCIÓN DE ALUMINIO: El aluminio primario se produce en 2 fases:Se tritura, purifica y calcina un mineral llamado Bauxita para obtener

alúmina.La alúmina se somete a un proceso de reducción en cubas alegóricas para

obtener aluminio.

NIVEL 1bEl proceso que mas emisiones produce es el consumo de ánodos de

carbono para convertir el óxido de aluminio en aluminio. Se produce:Grandes emisiones de PFC, CF4 y C2F6

Pocas cantidades de CO, SO2 y NOX

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PRODUCCIÓN DE ALUMINIO Y MAGNESIO.El SF6 se utiliza en la industria de aluminio como gas de cobertura

para productos especiales de fundición, al mismo tiempo la implementación de este sistema evita la oxidación del magnesio fundido, es rara la vez que se emplea para producir aluminio.

Se supone que el SF6 usado como gas se emite a la atmósfera.No hay datos sobre la producción de magnesio primario.

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OTRAS INDUSTRIAS:Es importante considerar la s emisiones producidas por: Celulosa y papel Alimentos y bebidas

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CELULOSA Y PAPEL:Hay 3 etapas principales en la producción de celulosa y papel: Reducción de celulosa Blanqueo y producción de papel La transformación de celulosa y el decolorante utilizado

No se maneja por niveles pero sería: Nivel 1b

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ALIMENTOS Y BEBIDAS:La producción de bebidas alcohólicas y otros productos generan COVDM

No se manejan niveles pero sería: Nivel 1b

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¿DÓNDE SE ENCUENTRAN LOS HALOCARBONOS? Los hidrofluorocarbonos (HFC) y en parte los perfluorocarbonos (PFC)

agotan la capa de ozono y favorecen a los gases de efecto invernadero. Los HFC Y PFC se utilizan para refrigeración, aerosoles de limpieza,

agentes espumantes y equipo de esterilización.

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Las emisiones de HFC-23 derivan del HCFC-22(hidroclorofluorocarbono), constituyen el 4% de la producción total de HCFC-22.

Método de nivel 1: se estima el número de emisiones sabiendo el factor relacionado con la generación de HFC-23 a partir de la producción de HCFC-22.

En muchos países de la UE está estrictamente prohibido el uso de productos con cfcs

https://www.youtube.com/watch?v=aV5eu1tr46w

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MEDICIÓN DE EMISIONES CON NIVEL 1

Las emisiones potenciales de una sustancia se miden a partir del consumo neto de la sustancia menos la cantidad recuperada para su destrucción.

El nivel 1a solo utiliza las sustancias químicas importadas a granel, mientras que el nivel 1b incluye los HFC y PFC en los diferentes productos. Este método plantea que todas las sustancias químicas liberan gases a la atmósfera en forma de emisiones potenciales al no ser destruidas.

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AUMENTO DE EMISIONES Las emisiones fugitivas ocurren durante la producción y la distribución

de sustancias químicas, para los halocarbonos se considera que el .5% de cada componente logra escapar.

De 19910 a 2010 las emisiones de halocarbonos aumentó de 776.5 Gg a 3897.8 Gg (400%)

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CONSECUENCIAS DE LAS INDUSTRIAS

La petroquímica básica, la química y la industria metalúrgica representa el 50% de la contaminación industrial.

Industrias químicas, petroquímica, metalmecánicas, metalúrgica eléctricas tienen el peor control de residuos peligrosos.

Estos residuos son expulsados directo al medio ambiente contaminando aire, suelo y agua sin tener limitantes para su expansión.

Propagación de enfermedades. Alteración a especies y ecosistemas. Incremento de gases de efecto invernadero.

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SITUACIÓN ACTUAL DE MÉXICODe acuerdo con el PICC (Panel Intergubernamental sobre el Cambio

Climático), las emisiones de gases de efecto invernadero que se contabilizan en la categoría de procesos Industriales son: Bióxido de carbono (CO2) Metano (CH4) Óxido nitroso (N2O) Hidrofluorocarbonos (HFCs) Perfluorocarbonos (PFC) Hexafloruro de azufre (SF6).

También se emiten otros gases que se conoce como precursores de ozono, como el monóxido de carbono (CO), los óxidos de nitrógeno (NOx), los compuestos orgánicos volátiles diferentes de metano (COVDM) y el bióxido de azufre (SO2).

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INVENTARIO NACIONAL DE GEI, 2013

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REPRESENTACIÓN GRÁFICA DEL INVENTARIO NACIONAL DE GEI 2013

Las emisiones estimadas de los procesos industriales fue de 41 millones de toneladas e incluye principalmente emisiones de CO2 generadas por vías diferentes a la combustión y las emisiones de hidrofluorocarbonos (HFC) empleados en los sectores de

refrigeración y aire acondicionado (RAC).

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MINERALES NO METÁLICOSINDUSTRIA CEMENTERA

La industria cementera es una de las principales a nivel nacional CO2 es producido a partir de la quema de combustibles fósiles, así como

de la calcinación de la piedra caliza en el horno cementero Emisiones son de dos tipos: combustión (producidas por consumo de

combustibles en los hornos cementeros) y las de proceso. Emisión total estimada de GEI: 30.5 millones de toneladas de CO2eq, de

las cuales 10.3 corresponden a combustión y 20.2 a proceso.

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INDUSTRIA CALERA

Siguiente en importancia en emisiones de GEI Emisiones total estimadas: 5.6 millones de toneladas de CO2eq. También divididas en combustión y proceso. 80% de proceso y 20% de

combustión.

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INDUSTRIA DEL VIDRIO 2.5 millones de toneladas de CO2 eq. 25% proceso y 65% combustión

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ALIMENTOS, BEBIDAS Y TABACOIndustria azucarera Industria azucarera en México es importante por el

tipo de comustibles que emplea (quema de bagazo de caña) que genera importantes emisiones de partículas y de CN. Principal fuente emisora a nivel nacional

Emisiones estimadas: 656 mil toneladas de CO2eq Carbono negro: 31 mil toneladas, que es equvalente

a 28 millones de toneladas de CO2eq

• Industria metalúrgica es de gran importancia en términos de emisiones de GEI por su dependencia de materias primas y consumo energético

• Emisión estimada: 16 millones de toneladas de CO2eq

HIERRO Y ACEROINDUSTRIA SIDERÚRGICA Y METALÚRGICA

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“Por su volumen de emisión y crecimiento, el bióxido de carbono es el principal gas emitido en la categoría de procesos industriales. A pesar de que la producción de cemento y de productos siderúrgicos son los principales emisores de este gas en esta categoría, es importante conocer con mayor detalle el uso de la piedra caliza y dolomita, ya que su contribución a las emisiones totales de CO2 se ha incrementado notablemente a una tasa promedio de 11.5% al año entre 1990 y 2006. Por otro lado, las emisiones de los gases fluorados, HFC y SF6, se han incrementado rápidamente en las últimas décadas a una tasa de crecimiento promedio anual de 17.6% y 5.3% respectivamente.” (Sheinbaum, Ozawa, 2008)

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SOLUCIONES O PROPOSICIONES A PROBLEMA

Sector azucarero (mayor emisor de carbono negro) : Regulación obligatoria para controlar las emisiones que

provienen de la quema de bagazo de caña (residuo orgánico del prensado de caña de azúcar, puede usarse como combustible) en los sistemas de cogeneración de esta industria, podría representar un potencial de mitigación importante para el año 2030.

Sector cementero:

★ Utilizar eficazmente la cuantificación de las emisiones de las plantas afiliadas a la CANACEM (Cámara Nacional del Cemento) para mejorar la certidumbre de las emisiones estimadas y conocer la información sobre metodología de muestreo y análisis de emisiones en las plantas.

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Producción de cal: Utilizar y conocer los Censos Industriales del INEGI que

contienen la información de las Encuestas Industriales y conocer la forma en que están desagregados los datos.

Piedra caliza: Relaciones más estrechas con asociaciones

relacionadas con este sector para conocer factores de emisión representativos, datos de pureza de minerales, información sobre volumen de exportación de importación.

Carbonato de sodio: Directorio de empresas productoras del producto o de

industrias que lo utilicen y recolección anual de información de volúmenes de producción y utilización del producto en las empresas del país.

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Ácido nítrico: Estimaciones pueden mejorar con información procedente

directamente de a industria para conocer tecnología y coidciones de operación, junto con factores de emisión representativos de fábricas del país

Alimento y bebidas: Estar en contacto con INEGI para proponer información que

capturen en la Encuesta Industrial Mensual y esté más aocrde al inventario

Emisiones relacionadas con el consumo de halocarburos (HFC, PFC) y hexafluoruro de azufre (SF6):

Adquirir anualmente prdouccion, importación y exportación de HFCs, SF6 Y PFCs en el país.

Conseguir información 30 años atrás para sumarla al total del inventario.

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REFERENCIASInstituto Nacional de Ecología y Cambio Climático. “Procesos Industriales”, obtenido de:

http://www2.inecc.gob.mx/publicaciones/libros/502/procesosind.pdfInstituto Nacional de Ecología y Cambio Climático. “Inventario Nacional de Emisiones de

Gases de Efecto Invernadero”, obtenido de: http://www2.inecc.gob.mx/publicaciones/libros/615/inventario.pdf

Colegio de Ingenieros Ambientales de México A.C, SEMARNAT. “Identificación de intensidades de carbono industriales para la gestión climática pre-2020”, obtenido de: http://www.semarnat.gob.mx/sites/default/files/documentos/transparencia/estudios/identif_pre_2020_reporte_final_cinam.pdf

Sheinbaum, Claudia. Ozawa, Leticia. Insituto de Ingeniería UNAM. “Inventario Nacional de Gases de Efecto Invernadero”, obtenido de: http://www.inecc.gob.mx/descargas/cclimatico/inf_inegei_piup_2006.pdf

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PREGUNTAS¿Qué es un proceso industrial?

Es una actividad que se lleva a cabo para transformar materias primas en distintos productos

¿Menciona 2 gases de efecto invernadero que genera la industria química?Bióxido de carbono (CO2)Metano (CH4)Óxido nitroso (N2O)Hidrofluorocarbonos (HFCs)Perfluorocarbonos (PFC) Hexafloruro de azufre (SF6).

¿Cuáles son los 2 métodos para calcular las emisiones de GEI producidos por las industrias de metales?

Nivel 1a: Cálculos basados en el consumo del agente reactor.

Nivel 1b: Cálculos basados en la producción de los metales.

¿Cuál es la principal fuente emisora de GEI de carbono negro?

Industria azucarera

¿Cúal es la cantidad aproximada de emisiones de GEI producidas por la industria siderúrgica y metalúrgica?

16 millones de toneladas de CO2

¿Dónde se encuentran los halocarbonos?

Se encuentran en dispositivos de refrigeración, aerosoles de limpieza, agentes espumantes y equipo de esterilización

¿Qué significa PICC?Significa Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático