عنوان پایان‌نامه
بهینه سازی فرایندهای پایدار با دیدگاه زیست محیطی
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندهای جداسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1837.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 79944;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1837.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 79944
- تاریخ دفاع
- ۳۱ مرداد ۱۳۹۵
- دانشجو
- مهرداد مظاهری تهرانی
- استاد راهنما
- فرهنگ جلالی فراهانی, رضا ضرغامی
- چکیده
- سال‌هاست که انسان‌ها از زمین سبز برداشت و مصرف کرده‌اند. همواره این کره‌ی خاکی سرشار از منابع، پاسخ گوی نیازهای انسان بوده است. با این حال، رشد فعالیت‌های صنعتی در صدسال گذشته، آسیب‌های جبران‌ناپذیری به محیط‌زیست همچون گرمایش جهانی ناشی از تولید گازهای گلخانه‌ای وارد کرده است. لذا در سال‌های اخیر، معیارهای سنتی طراحی فرآیندها که تنها شامل جنبه‌های اقتصادی فرآیند بودند جای خود را به طراحی فرآیند پایدار داده‌اند. در طراحی فرآیند پایدار شرایطی فراهم میگردد تا در کنار سودآوری، از آسیب به محیط‌زیست و نیازهای نسل‌های آینده جلوگیری شود. با توجه به مطالب ذکرشده، ضرورت طراحی فرآیند تولید متانول بر اساس روش مناسبی که معیارهای پایداری در آن لحاظ شده باشد هدف انجام این مطالعه شد. به این منظور امکان و شرایط استفاده‌ی مستقیم از گاز گلخانه‌ای کربن دی‌اکسید به‌جای متان به‌عنوان خوراک واحد موردمطالعه قرارگرفته است. مطالعات سینتیکی جهت شناخت شرایط واکنش و کاتالیزور مناسب انجام‌شده و پس از شبیه‌سازی فرآیند در نرم‌افزار Aspen Plus اتصال با نرم‌افزار MATLAB ایجادشده و فرآیند به روش الگوریتم ژنتیک بهینه‌شده و بهترین وضیعت و شرایط عملیاتی واحد تولید متانول به‌دست‌آمده است. نتایج بهینه نشان می دهد فرآیندی با نرخ بازگشت سرمایه ی 1.45 سال قابل حصول خواهد بود که طی این فرآیند 34 تن بر ساعت از گاز گلخانه ای کربن دی اکسید به متانول تبدیل می شود.
- Abstract
- During the last century, there has been an insuppressible increase in CO2 emission which causes severe greenhouse effects and climate change. CO2 is an abundant C1 building block that has the potential to be utilized in the synthesis of many commodity chemicals and fuels that are currently derived from fossil feedstock. Methanol is very commonly used as feedstock in the chemical industries. Nowadays, one of the main interests is the use of CO2 as a feedstock in Methanol synthesis. In the current study, a process model of the CO2 to Methanol plant is developed using Aspen Plus simulation software. The cost estimation of the process was considered. The process was optimized by direct linking Aspen Plus to Matlab and using Genetic Algorithm toolbox. The process showed that it is possible to abate 34t/h CO2 of atmosphere with a ROI of 1.45. Keywords: Methanol, CO2, Simulation, Optimization
