Desarrollo de un proceso para la recuperación del material volátil por arrastre de vapor de carbones metalúrgicos de la región de Samacá (Boyacá)

Development of a process for the recovery of volatile material by dragging steam from metallurgical coals from the Samacá region (Boyacá)

Se desarrolló un proceso de pirólisis con vapor para la recuperación del material volátil de carbones metalúrgicos y mezclas coquizantes. Para tal fin, se conceptualizó, diseñó, construyó y se puso en marcha una planta a escala piloto para la coquización de carbones. Esta nueva tecnología es una alternativa más limpia y eficiente para la producción de coque ya que permite la obtención de combustibles sólidos, líquidos y gaseosos, tales como: semicoque o coque, alquitrán, aceite liviano y gas de carbón o coquería con alto contenido de hidrógeno y metano; los cuales no se aprovechan en los procesos convencionales de producción de coque en Colombia, realizados en su mayoría en hornos tipo colmena y pampa. Para evaluar este nuevo proceso se utilizó el carbón de la mina Pescaderito ubicada en Samacá (Boyacá), el cual se caracterizó, al igual que todos los productos sólidos, líquidos y gaseosos, obtenidos mediante técnicas como Análisis Termogravimétricos (TGA y DTA) y Calorimétricos (DSC) y Cromatográficos entre otros, indicando que es un proceso factible tanto por los rendimientos, como por la calidad y cantidad de los productos.

INTRODUCCIÓN

Colombia exporta 200 mil toneladas de coque al año y genera alrededor de 50 mil empleos, entre directos e indirectos, gracias a una industria basada en hornos. Hasta el año pasado aparecían registrados 150 hornos de pampa, 1.100 hornos de colmena y 20 hornos semisolera.

En estas plantas se hace la coquización del carbón, es decir, se eliminan las materias volátiles para producir coque.

Sin embargo, en estos procesos se usa como arrastre un flujo de gases de combustión calientes para transformar el carbón en coque y a pesar de la pequeña presencia de oxígeno (atmósfera reductora),  una  parte  de  los  subproductos generados se descomponen formando H₂ y CO. El resto no puede recuperarse porque se mezcla con los gases de combustión. Además, todos estos gases van a parar a la atmósfera y de acuerdo a la normatividad ambiental vigente ninguno de estos hornos cumple con los estándares de emisión establecidos.

El uso racional y eficiente de la pirólisis del carbón implica el aprovechamiento de los derivados sólidos líquidos y gaseosos, pues la escasez de recursos energéticos y los altos precios de los combustibles los hace indispensables en muchos procesos de la industria moderna. Si bien se conocen los fenómenos físicos y químicos de la pirólisis del carbón en Colombia, este conocimiento no ha sido aplicado para solucionar los graves inconvenientes ambientales y técnicos existentes actualmente en la manufactura del coque.