طراحی فرآیند مناسب برای بازیابی co2 از شبکه هیدروژن و جلوگیری از انتشار co2 تولیدی پالایشگاه به اتمسفر

انتشار مواد آلاینده حاصل از احتراق و افزایش co2در جو و پیامدهای آن جهان را با تغییرات روزافزونی روبه رو ساخته است. حذف و کاهش گاز co2از فرآیندهای صنعتی، امروزه یکی از مسائل روز و مورد بحث در جهان می باشد، از جهتی پالایشگاه های نفتی یکی از عمده ترین منابع انتشار گاز co2می باشند. بهمین منظور پالایشگاه ها مجبور به پیدا کردن راه حل هایی برای کاهش تولید نسبی co2و همچنین حذف co2هستند. در این پایان نامه با استفاده از برنامه ریزی غیر خطی آمیخته چند متغیره (minlp) بر روی شبکه هیدروژن پالایشگاه آبادان در راستای مدیریت co2بهره گرفته شده است. تابع هدف این برنامه بر حسب کاهش کل هزینه سالیانه بوده تا مقدار بهینه بین هزینه های عملیاتی و هزینه های ثابت برای بدست آوردن کمترین مقدار ممکن نشر co2و همچنین حذف آن باشد. در این تحقیق مدیریت هیدروژن و co2بطور همزمان مورد بررسی قرار گرفته است، که مدیریت co2با سه روش موازنه، تغییر سوخت و افزودن واحد حذف co2مورد بررسی قرار گرفته است. نتیجه حاصل از این مدلسازی در مورد روش موازنه تغییری در جریان های موجود در شبکه ایجاد نشده است و تنها تغییر میزان هزینه الکتریسته بخاطر حذف یک کمپرسور می باشد. در مورد روش تغییر سوخت با توجه به اینکه تنها از نفتای سبک برای واحد cru می توانیم استفاده کنیم دیگر امکان استفاده از off-gas های موجود و همچنین خوراک دیگری برای واحد cru وجود نخواهد داشت بنابرین از این روش برای بهینه سازی نمی توانیم استفاده کنیم. آخرین روش افزودن واحد حذف co2 می باشد که در حالت های مختلف بررسی شده است. حالت اول و دوم به این نتیجه رسیده که میزان نشر co2 به یک اندازه می باشد و برای افزودن واحد حذف co2 در سه حالت جذب 85% ، 90% و 95% هزینه هایی بالغ بر 4/53 و 5/54 و 8/55 میلیون دلار در سال را خواهیم داشت که این هزینه ها کاهش نشری برابر با 24/1 و 31/1 و 38/1 میلیون تن co2 را دارد. در حالت های سوم و چهارم علاوه بر افزایش 92 تا 95 درصدی خلوص جریان هیدروژن با افزودن واحد جدید psa میزان انتشار متفاوتی از co2 برابر با 05/3 میلیون تن برای حالت سوم و همچنین 452/2 میلیون تن برای حالت چهارم خواهیم داشت که با محاسبه هزینه های واحد جذب برای این دو حالت نیز با کاهش نشر co2 به میزانهای مختلفی دست می یابیم که بالاترین کاهش نشر با جذب 95% ، co2 برای حالت سوم برابر با 9/2 میلیون تن و برای حالت چهارم برابر با 33/2 میلیون تن خواهد