8905

شبيه‌سازي، مطالعات بازار و تحليل اقتصادي توليد بيوديزل از روغن كانولا با استفاده از كاتاليست اسيدي جامد ناهمگن

كارشناسي

مهندسي شيمي

1402

دكتر سروش برادران

1402/09/23

دانشكده مهندسي شيمي، نفت و گاز

Simulation, market studies and economic analysis of biodiesel production from canola oil using heterogeneous solid acid catalyst

بيوديزل، سوختي زيستي است كه اهميت آن با توجه به تبعات استفاده بيش از حد از منابع سوخت فسيلي، رو به افزايش است. در اين رساله با هدف بررسي فرايند توليد بيوديزل و صرفه اقتصادي توليد آن در ايران در راستاي كاهش آسيب‌هاي زيست‌محيطي، توسعه زنجيره ارزش متانول با توجه به توليد مازاد آن در كشور و نيز ميزان تاثير استفاده از بيوديزل در جهت مرتفع‌سازي بحران اخير سوخت تا حد امكان، تلاش شده‌است تا بيوديزل از جنبه‌هاي مختلف با جامعيت بالا مورد بررسي قرار گيرد. در فصل اول اين رساله، ابتدا نگاهي گذرا به تاريخچه كرده و سپس واكنش ترانس اتريفيكاسيون در توليد بيوديزل مورد بررسي قرار گرفته‌است. بعد از آن به خواص بيوديزل، مزايا و معايب آن پرداخته‌شده و سپس منابع متنوع توليد كه شامل منابع خوراكي، منابع غيرخوراكي، پسماند‌هاي روغن پخت‌و‌پز و در نهايت، ميكروجلبك‌ها است، مورد بررسي قرارگرفته‌است. در بخش بعدي، كاتاليست‌هاي مختلف اين واكنش و موارد استفاده آن‌ها بررسي و جمع‌بندي شده‌است تا راهنمايي جامع براي انتخاب كاتاليست متناسب با خوراك انتخابي باشد. با بررسي كاتاليست‌ها، مشاهده مي‌شود كه به‌طور كلي، كاتاليست‌‌هاي ناهمگن عملكرد بهتري نسبت به كاتاليست‌هاي همگن از خود نشان مي‌دهند. به‌علاوه، ايران از صادركنندگان متوكسيد سديم است كه از كاتاليست‌هاي واكنش توليد بيوديزل مي‌باشد و مي‌تواند از نظر اقتصادي، بيشتر مورد توجه قرارگيرد. در فصل دوم، پس از مرور فرايندهاي مختلف توليد اين سوخت زيستي، تلاش بر اين بود كه يكي از نمونه‌هاي شبيه‌سازي انجام شده در مقالات پياده‌سازي شود كه در نهايت، با اعمال برخي تغييرات، به خلوص بهتر بيوديزل و گليسرين دست پيدا كرد. درنهايت، شبيه‌سازي فرايند توليد بيوديزل از روغن كانولا و با استفاده از كاتاليست اسيدي ناهمگن اين رساله به خروجي‌ بيوديزل با خلوص جرمي 53/99 درصد و ظرفيت توليد 8700 تن در سال و محصول جانبي گليسرين با خلوص جرمي 94/95 درصد و ظرفيت توليد 840 تن در سال دست يافت. مدل ارائه شده در اين مقاله با يكي از گران‌ترين دانه‌هاي روغني، دانه كانولا، و همچنين كاتاليزوري نه‌چندان پرطرفدار و پركاربرد شروع به شبيه‌سازي و ارزيابي اقتصادي كرده‌است. هدف از بررسي انجام‌شده به‌نمايش گذاشتن امكان طراحي و سوددهي اقتصادي با شرايطي نه‌چندان مورد تاييد، در زمان حال، بوده‌است. داده‌هاي به دست آمده حاكي از آن است كه توليد اين سوخت به دليل سادگي فرايند و نيز ارزش بالاي بيوديزل در هر شرايطي تنها با اعمال برخي اصلاحات مقتضي با شرايط، قابليت سوددهي دارد. در فصل سوم، بازار بيوديزل و مباحث اقتصادي و سرمايه‌گذاري مورد بررسي قرارگرفته‌است كه نتيجه مهم اين فصل، لزوم كاهش سرمايه در گردش براي به‌صرفه بودن توليد بيوديزل در ايران است كه اين امر را مي‌توان با تغيير خوراك ورودي و به تبع آن، كاتاليست مورد استفاده مرتفع ساخت. در فصل آخر با توجه به مطالعات صورت گرفته بر بازار داخلي و بازار جهاني و نيز دو واحد تاسيس‌شده در ايران كه به دليل عدم توانايي در تامين خوراك، با شكست مواجه شده‌اند، پيشنهادات و نيز چالش‌هاي هر پيشنهاد براي توليد و بهره‌برداري اين سوخت زيستي بسيار مهم ارائه شده‌است.

بيوديزل , ترانس استريفيكاسيون , شبيه‌سازي , گليسرين