DESIGN AND SIMULATION OF METHANOL PRODUCTION BY CO2 UTILIZATION

DESIGN AND SIMULATION OF METHANOL PRODUCTION BY CO2 UTILIZATION. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img] PDF
SIDDIG's_THESIS.pdf
Restricted to Repository staff only until 7 April 2020.

Download (3MB)

Arabic Abstract

يتزايد الطلب على الطاقة النظيفة والبديلة بسرعة مما يؤدي إلى الاهتمام بإنتاج الميثانول. و الميثانول عبارة عن مادة كيميائية عالية القيمة تسستعمل كوسيط لإنتاج مواد كيميائية شائعة ، واستخدامها كمادة اضافية للوقود ، وكطريقة لتخزين الطاقة. يدور هذا العمل حول تصميم مصنع للميثانول من الفحم عبر تكنولوجيا تحويل الغازثاني اوكسيد الكربون.تعرض هذه الدراسة نموذج محاكاة لتحويل الفحم إلى ميثانول ، استناداً إلى تقنية المحاكة للعمليات الكيميائية باستخدام برنامج ASPEN PLUS V9.0. يتكون مصنع الميثانول من وحدة تحويل الفحم الى غاز عنطريق الاحتراق غير الكامل ووحدة معالجة الغازالناتج من الشوائب ووحدة تبديل غاز الى هايدوجين ووحدة تصنيع الميثانول. يتم إنتاج الصطناعي الخالي من الشوائب والمواد الغير مرغوب فيها من خلال وحدات التشغيل الأولى والثانية. يمر الغاز االاصطناعي بعد المعالجة من خلال وحدات للوصول إلى متطلبات التفاعل من ناحية درجة الحرارة والضغط. يستعمل مفاعل دفق ثابت الحرارة يستخدم لإنتاج الميثانول ، يرسل الميثانول الخام إلى قسم المعالجة للحصول على درجة النقاة المرغوبة والمقدرة بحوالي 98.7٪ بالوزن. تم تطوير ثلاثة تصاميم بديلة مختلفة لتحسين أداء العملية من نحاية استهلاك الطاقة وانبعاثات غاز ثاني اوكسيد الكربون من العملية . يوضح التصميم البديل الثاني أنه يتمتع بأفضل أداء فيما يتعلق باستهلاك الطاقة ، وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، وفي نفس الوقت من حيث تكلفة الإنتاج ، وله قيمة 9.7 ميجاواط / ساعة / ميثانول ، و 88.9 طن CO2 / سنة ، و 166.4 دولار / طن. الميثانول على التوالي. تظهر النتائج أن تصنيع الميثانول من الفحم من خلال تقنية تحويل الفحم الى غاز ممكنة ن الناحية العملية والناحية الاقتصادية.

English Abstract

The demand for cleaner and alternative energy is growing rapidly leading to interest in methanol production. Methanol is a high value chemical that serves as an intermediate for producing common chemicals, use as a fuel additive, and as a method of energy storage. This work is about a design of a methanol production plant from coal through gasification technology. This study presents a simulation model for converting coal to methanol, based on gasification technology with the commercial chemical process simulator, ASPEN PLUS V9.0. The methanol plant consists of air gasification unit, gas clean-up unit, water gas shift unit and methanol synthetic unit. The clean synthesis gas is produced with the first and second operating units (gasification and acid gas removal units). Clean syngas goes through feed preparation unit to reach the reaction requirements. Adiabatic plug flow reactor used to produce methanol and fed to purification section to get desired purity over 98.7 wt.%. Three different alternative design have been developed. AD2 shows it has best performance in terms of energy consumption, CO2 emission and it in the same range in the cost per production and have value of 9.7 MW.hr/ton Methanol, 88.9 ton CO2 /year and 166.4 $/ton methanol respectively. The result shows that the methanol synthesis from coal through gasification technology is feasible.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Chemical Engineering
Divisions: College Of Engineering Sciences > Chemical Engineering Dept
Committee Advisor: Zahid, Umer
Committee Members: Al-Mutairi, Eid and Ba-Shammakh, Mohammed
Depositing User: SIDDIG SIDDIG (g201556570)
Date Deposited: 02 May 2019 13:50
Last Modified: 01 Nov 2019 20:44
URI: http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140916