مقدمه
با توجه به بحران های محیط زیستی، تولید دی متیل اتر به عنوان یک منبع انرژی سازگار با محیط زیست در صنعت کنونی اهمیت بسیاری دارد. اگرچه سوخت‌های فسیلی همچنان بر مصرف انرژی اولیه در جهان مسلط هستند، اما استفاده از آن ها به دلیل تعداد محدود ذخایر و سهم آن ها در آلودگی هوا دارای معایبی است. بنابراین، سوخت‌های زیستی در سال‌های اخیر به شدت مورد تحقیق، تولید و استفاده قرار گرفته‌اند، زیرا هم راه‌حلی برای کاهش تغییرات آب و هوایی و هم کاهش وابستگی به منابع فسیلی ارائه می‌کنند.
دی متیل اتر
گازی بی رنگ، فرار و غیر خورنده با نگهداری و جابجایی ایمن است، زیرا پراکسیدهای انفجاری تشکیل نمی دهد و در هنگام سوختن ذرات و گازهای سمی منتشر نمی کند. دی متیل اتر (DME) یک ترکیب آلی با فرمول CH3OCH3 است که به عنوان یک سوخت پاک و جایگزین امیدوارکننده برای سوخت های فسیلی شناخته می شود. تولید DME از نیشکر ویناس به عنوان یک منبع زیستی پایدار، توجه زیادی را به خود جلب کرده است.
جدول زیر ویژگی های اصلی DME را در مقایسه با سایر سوخت ها شرح می دهد.
سنتز دی متیل اتر
برای سنتز DME از گاز سنتز (سنگ سنتز): (1) سنتز غیرمستقیم، که در آن متانول به عنوان یک واسطه تولید می‌شود و در راکتور دیگری در پایین‌دست به DME تبدیل می‌شود. و (2) سنتز مستقیم، که در آن متانول و آبگیری آن برای تولید DME به طور همزمان در یک راکتور منفرد رخ می دهد.
تولید DME از گاز سنتز به طور مشخص به دو مسیر تقسیم می شود: (1) مسیر سنتز DME غیر مستقیم. DME با آبگیری متانول که در یک راکتور جداگانه تولید می شود و (2) در سنتز مستقیم DME تولید می شود.
مدلسازی فرآیند
به منظور شبیه‌سازی مدل پیشنهادی، یک شبیه‌ساز فرآیند تجاری برای طراحی فرآیند انتخاب شد، که مجموعه‌ای از ابزارهای مدلسازی، شبیه‌سازی و حتی بهینه‌سازی فرآیند را با انعطاف‌پذیری، قابلیت اطمینان و استحکام ارائه می‌دهد. با دبی جرمی 66195 کیلوگرم در ساعت و نسبت مولی H2/CO تقریباً برابر با 2.8 است. گاز سنتز با فشار 199.6 کیلو پاسکال و دمای 410 کلوین وارد فرآیند شد. مدل ترمودینامیکی غیر متقارن NRTL-RK بر اساس انتصاب ماتزن و دمیرل استفاده شد.
نتیجه گیری
این فرآیند از نظر فنی امکان پذیر است و DME را با مشخصات کیفی مورد نیاز برای استفاده در کاربردهای گسترده تولید می کند. تجزیه و تحلیل هزینه نشان می دهد که هزینه های عملیاتی و تاسیساتی برای فرآیند گاز سنتز به DME در مقایسه با هزینه های سرمایه بیانگر است. هر دو فرآیند، بیوگاز به گاز سنتز و گاز سنتز به DME، هزینه قابل توجهی دارند و به توسعه فناوری با هدف کاهش هزینه های قابل توجه آن نیاز دارند. تجزیه و تحلیل امکان سنجی اقتصادی نشان داد که این مسیر در حال حاضر یک جایگزین سودمند برای کاهش ضایعات و تولید سود در کارخانه های تقطیر الکل است.
مدل سازی و شبیه سازی تولید دی متیل اتر از نیشکر ویناس توسط اسپن هایسیس
در این پروژه فرایند تولید دی متیل اتر از نیشکر ویناس در نرم افزار اسپن هایسیس ورژن 14 شبیه سازی شده است. جهت خرید پروژه و یا کسب اطلاعات بیشتر در مورد آن، از طریق لینک زیر اقدام نمایید.