31295

مدلسازي و بهينه سازي سيستم مجتمع گاز ساز با خوراك دايجستيت، موتور گاز سوز، و پلنت جذب 2CO

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك گرايش تبديل انرژي

1403

1403/7/3

دكتر سپهر صنايع

دكتر سپهر صنايع

مهتدسي مكانيك

با افزايش توليد دي‌اكسيد كربن، نگراني‌هاي مجامع بين‌المللي در مورد گرم شدن كره زمين رو به افزايش است. نتايج مطالعات آژانس بين‌المللي انرژي (IEA) نشان مي‌دهد بدون اعمال سياست‌هاي بازدارنده، نقش سوخت‌هاي فسيلي در تأمين انرژي مورد نياز بشر افزايش خواهد يافت.از سوي ديگر مي توان با به كار گيري تكنولوژي‌هاي ذخيره و نگهداري CO2 همچنان از اين منابع ارزشمند انرژي استفاده كرد. در اين تحقيق از محلول 15 تا 20 درصد MEA به عنوان يك حلال براي جذب گاز دي اكسيد كربن استفاده شده است. براي جذب و بكارگيري گاز CO2 در صنايع شيميايي و يا تزريق به مخازن زيرزميني و يا هر مصرف احتمالي ديگر مي بايست مطالعات فني و اقتصادي مختص هر منبع خاص و مصرف معين آن صورت پذيرد. از اين رو مطالعات امكان سنجي فني و اقتصادي جداسازي گاز دي اكسيد كربن از يك نيروگاه با ظرفيت مشخص جداسازي و با استفاده از روش شبيه سازي و برآورد قيمت تجهيزات و همچنين بررسي هزينه هاي اجزا مهندسي و اجرا پروژه و در نهايت بررسي هزينه هاي ثابت و عملياتي صورت پذيرفت. نتايج نشان داد كه با استفاده از نرم افزار Aspen و بكارگيري روابط جذب حلال 20 درصد MEA مي توان گاز دي اكسيد كربن از جريان گازي نيروگاه به ميزان 9 درصد مولي را به گونه اي شبيه سازي كرد كه بتوان ميزان آن را به 90 درصد مولي در جريان خروجي از برج هاي احيا بدست آورد. جدول موازنه جرم كليه جريان ها ارايه گرديد. سپس اين شبيه سازي با استفاده از ابزارهاي نرم افزار بهينه سازي گرديد براي اين منظور سه تابع هدف تاثير پارامتر Component Ratio با پارامتر Reflux Ratio ، پارامتر ميزان Acid Gas Loading و پارامتر ميزان CO2 Off Gas مورد بهينه سازي قرار گرفتند. براي بهينه سازي از نرم افزار متلب به صورت بهينه سازي تك هدف استفاده و همچنين امكان سنجي فني و اقتصادي صورت پذيرفت. شيوه تهيه اين امكان سنجي بدين صورت بوده كه ابتدا كليه تجهيزات سايز گرديد و سپس قيمت اوليه تجهيزات و مصارف يوتيليتي و ديگر مصارف محاسبه شد و قيمت تمام شده پلنت محاسبه گرديد. در انتها اين قيمت تمام شده هزينه هاي پروژه EPC را مبنا قرار داده و قيمت همه اجزا از طراحي، ساخت و اجراي پلنت برآورد گرديد. براين اساس براي مهندسي، ساخت و اجراي يك پلنت با ظرفيت 3/3 تن در ساعت(معادل حدود 80 تن در روز) به سرمايه گذاري حدود 7.6 ميليون دلار نيازمند مي باشد.

1403/07/21

Modeling and optimization of gasification complex system with digestate feed, gas engine, and CO2 capture plant

9/24/2025 12:00:00 AM

The concerns of the international community about global warming are increasing with the increase in the production of carbon dioxide. The results of the studies of the International Energy Agency(IEA) show that without the implementation of preventive policies, the role of fossil fuels in providing the energy needed by mankind will increase. Using a solution of 15 to 20% MEA as a solvent to absorb carbon dioxide is a suitable option. In order to absorb and use CO2 in chemical industries or injection into reservoirs or any other possible use, technical and economic studies should be done. Therefore, the technical and economic feasibility studies of separating carbon dioxide gas from a power plant with a specific separation capacity and using the simulation method and estimating the price of the equipment, as well as checking the costs of the engineering components and project implementation, and finally checking the capital and operating costs was carried out. Then this simulation was optimized using software tools. For this purpose, three objective functions of the influence of the Component Ratio parameter with the Reflux Ratio parameter, the Acid Gas Loading parameter and the CO2 Off Gas parameter were optimized. For optimization, use MATLAB software as a single-objective optimizationTherefore, for the engineering, construction and implementation of a plant with a capacity of 3.3 tons per hour (equivalent to about 80 tons per day), you need an investment of about 7.6 million dollars.

گاز دي اكسيد كربن , شبيه سازي , بهينه سازي , نيروگاه موتورگازسوز , مطالعات امكان سنجي فني و اقتصادي

Carbon dioxide , Simulation , Optimization , Gas engine power plant , Techno-Economic feasibility studies

Hooman Habibnejad Roshan

Dr.Sepehr Sanaye