การจำลองกระบวนการผลิตเมทานอลโดยการเติมไฮโดรเจนของคาร์บอนไดออกไซด์

Abstract

ในปัจจุบันมีการปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมาก ซึ่งนับเป็นปัญหาสำคัญที่ส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม โดยหนึ่งในสาเหตุสำคัญมาจากการปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์จากภาคอุตสาหกรรม ดังนั้นการพิจารณาการนำคาร์บอนไดออกไซด์มาใช้ประโยชน์จึงเป็นทางเลือกที่น่าสนใจ โดยงานวิจัยนี้มีการศึกษากระบวนการผลิตเมทานอลจากการเติมไฮโดรเจนของคาร์บอนไดออกไซด์ ผ่านโปรแกรม Aspen Plus เพื่อศึกษาหาสภาวะที่เหมาะสม โดยการออกแบบกระบวนการและตัวแปรในการดำเนินการต่าง ๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตเมทานอล จากการดักจับคาร์บอนโดยการดูดซึมของโมโนเอทาโนลามีนจากก๊าซไอเสียทางอุตสาหกรรมผ่านเข้าสู่กระบวนการผลิตเมทานอล ซึ่งสามารถเปลี่ยนร้อยละ 42 ของคาร์บอนไดออกไซด์เป็นเมทานอล 16,994 กิโลกรัมต่อชั่วโมง นอกจากนี้ยังมีการศึกษาผลของอุณหภูมิของเครื่องปฏิกรณ์แบบท่อที่ส่งผลต่อกระบวนการผลิตเมทานอล พบว่าสำหรับปฏิกิริยาสังเคราะห์เมทานอลที่อุณหภูมิสูงมีค่าคอนเวอร์ชันค่อนข้างน้อย ในขณะที่ปฏิกิริยาวอเตอร์แก๊สชิฟต์ย้อนกลับ (RWGS) พบว่ายิ่งอุณหภูมิเพิ่มขึ้น ค่าคอนเวอร์ชันก็ยิ่งเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และเมื่อพิจารณาผลของความดันเครื่องปฏิกรณ์ที่ส่งผลต่อกระบวนการผลิตเมทานอล พบว่าสำหรับปฏิกิริยาสังเคราะห์เมทานอล ยิ่งความดันของเครื่องปฏิกรณ์เพิ่มขึ้น ค่าคอนเวอร์ชันของคาร์บอนไดออกไซด์ก็ยิ่งเพิ่มขึ้นด้วย ในขณะที่ปฏิกิริยาวอเตอร์แก๊สชิฟต์ย้อนกลับ (RWGS) พบว่าการเพิ่มขึ้นของความดันไม่มีผลต่อค่าคอนเวอร์ชันของคาร์บอนไดออกไซด์ สุดท้ายมีการประเมินการปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ โดยพบว่ากระบวนการนี้สามารถลดการปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ได้ถึง 1.97 กิโลกรัมต่อกิโลกรัมเมทานอล ซึ่งมีค่ามากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับงานวิจัยอื่น