شبیه سازی سنتز متانول با هیدروژناسیون دی اکسید کربن بازیافت شده از گازهای احتراق واحد کت کراکر پالایشگاه آبادان

پالایشگاه ها حدودا چهار درصد از انتشار جهانی دی اکسید کربن را تولید می کنند، نزدیک به یک میلیارد تن در سال. در سطح جهان، بخش پالایش پس از بخش تولید برق و صنعت سیمان رتبه سوم در بین تولیدکنندگان ثابت دی اکسید کربن را دارد. این گاز گلخانه ای عامل اصلی گرمایش جهانی و تغییر اقلیم می باشد و خطری جدی برای سلامت انسان و محیط زیست می باشد. یکی از راهکارهای کاهش این گاز گلخانه ای در اتمسفر، کاهش دی اکسید کربن از طریق برگشت پذیر کردن این گاز در چرخه سوخت می باشد. واحد کت کراکر یکی از منابع انتشار این گاز گلخانه ای در پالایشگاه آبادان می باشد که مقدار 230 تن در ساعت گازهای احتراق تولید می کند و دارای 7/12 درصد مولی دی اکسید کربن می باشد. شناسایی منابع انتشار گاز دی اکسید کربن در پالایشگاه آبادان و شبیه سازی جذب شیمیایی این گاز گلخانه ای و تبدیل آن به سوخت متانول از اهداف این پژوهش می باشد.

در این پژوهش میزان غلظت دی اکسید کربن خروجی از منابع انتشار پالایشگاه آبادان توسط دستگاه Testo 350-XL و کروماتوگرافی گازی اندازه گیری شده است. با توجه به اینکه مقدار غلظت دی اکسید کربن در گازهای احتراق واحد کت کراکر بیشترین مقدار را داشت، لذا با استفاده از نرم افزار Aspen Hysys شبیه سازی جذب شیمیایی دی اکسید کربن از گازهای احتراق برج احیاء واحد کت کراکر با حلال دی اتانول آمین 30٪ وزنی انجام و طی یک واکنش هیدروژناسیون به متانول تبدیل شده است. در نهایت محاسبات اقتصادی طرح انجام گردید.

راندمان کلی جذب شیمیایی دی اکسید کربن در شبیه سازی با نرم افزار 92% و درجه خلوص CO2 بازیافتی 6/94٪ بدست آمده است. با این روش می توان 1003 تن در روز دی اکسید کربن واحد کت کراکر را جذب و بازیافت نمود و به محصول متانول تبدیل کرد. در شبیه سازی تبدیل دی اکسید کربن بازیابی شده به سوخت متانول، مقدار 686 تن در روز متانول با درجه خلوص 8/99% بدست آمد. محاسبات اقتصادی طرح نشان می دهد که هزینه کاهش انتشار هر تن دی اکسید کربن 19 دلار می باشد. میزان نرخ داخلی بازگشت سرمایه این طرح 22٪ و ارزش خالص فعلی طرح 92 میلیون دلار می باشد. بازگشت سرمایه این طرح 3 سال می باشد.

دی اتانول آمین راندمان بالایی در جذب دی اکسید کربن از گازهای احتراق دارد. با روش جذب شیمیایی با آمین می توان آلاینده دی اکسید کربن را از گازهای احتراق تولیدی در پالایشگاه ها بازیافت نمود و بعنوان خوراک ارزان برای تولید سوخت متانول استفاده نمود . با این روش علاوه بر ایجاد ارزش افزوده، از انتشار این گاز گلخانه ای به محیط زیست جلوگیری می گردد.