Σύγκριση βιομηχανικής διεργασίας παραγωγής μεθανόλης υψηλής και χαμηλής πίεσης – θερμοκρασίας και οικονομική ανάλυση

Abstract

Ο σκοπός αυτής της εργασίας ήταν να δημιουργήσει δύο ρεαλιστικές προσομοιώσεις βιομηχανικής παραγωγής μεθανόλης χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα Aspen Plus. Οι διεργασίες αυτές είχαν το ίδιο διάγραμμα ροής αλλά διέφεραν ως προς τις συνθήκες αντίδρασης. Στην εποχή μας η παραγωγή της μεθανόλης βασίζεται στο μεθάνιο, το οποίο βρίσκεται στο φυσικό αέριο. Σε αυτές τις προσομοιώσεις η τροφοδοσία θεωρείται πως είναι αέριο σύνθεσης. Η παραγωγή του αερίου σύνθεσης από το φυσικό αέριο δεν εξετάζεται στην παρούσα εργασία. Οι αντιδράσεις σχηματισμού της μεθανόλης είναι εξώθερμες και συνοδεύονται από μείωση του όγκου, άρα ο σχηματισμός της ευνοείται από τη μεγάλη πίεση και τη χαμηλή θερμοκρασία (αρχή Le Chatelier). Οι διεργασίες παραγωγής μεθανόλης ταξινομούνται ανάλογα με τη χρησιμοποιούμενη πίεση ως εξής : • Διεργασία υψηλής πίεσης 25 – 30 MPa • Διεργασία μέσης πίεσης 10 – 25 MPa • Διεργασία χαμηλής πίεσης 5 -10 MPa Σε αυτή την εργασία εξετάζονται και συγκρίνονται ενεργειακά οι διεργασίες υψηλής και χαμηλής πίεσης. Στη συνέχεια ακολουθεί οικονομική ανάλυση της ενεργειακά συμφέρουσας διεργασίας (χαμηλής πίεσης), η οποία τελικά προκύπτει οικονομικά ασύμφορη. Η παραγωγή μεθανόλης των δύο μεθόδων ορίστηκε να είναι 100 kton/yr με καθαρότητα 99,9 wt% ενώ ο σχεδιαστικός προσδιορισμός για την καθαρή μεθανόλη είναι 99,85 wt%.