Gazlaştırma yoluyla elde edilen sentez gazından kimyasal üretimine yönelik proses simülasyonu

Abstract

Simülasyon ve modelleme çalışmaları; sistemin deney yapmak için elverişli olmaması veya tasarım aşamasında olması, gerçek sistemin çalıştırılmasının çevre ve insan sağlığı açısından tehlike teşkil etmesi, işletme ve yatırım maliyetlerinin yüksek olması ve zaman kısıtlaması gibi nedenlerden dolayı tercih edilmektedir. Gerek çevresel kaygılar gerekse yapay zekanın öneminin giderek artması endüstride simülasyonların kullanımının daha yaygın hale geleceğini göstermektedir. Aspen-HYSYS; kimyasal proses simülatörü olarak dünya çapında yaygın olarak kullanılan Aspentech simülasyon paket programlarından biridir. Aspen-HYSYS®, petrol ve gaz endüstrisi, rafineriler ve bazı ayırma endüstrileri gibi uygulama alanlarına sahiptir. Buna ek olarak HYSYS, üniversiteler ve kolejlerde özellikle kimya mühendisliğinde giriş ve ileri düzey derslerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Organik karbonlu maddelerin gazlaştırılmasıyla CO ve H2 'den meydana gelen sentez gazı ve enerji elde etmek için gerçekleştirilen termokimyasal dönüşüm yöntemlerinden biri olan gazlaştırma, gerek çevre dostu olması gerek üretilen sentez gazının farklı rotalar izlenerek çeşitli ürün ve enerji üretimine olanak tanıması gerek diğer termokimyasal dönüşüm yöntemlerine göre birçok avantaja sahip olması dolayısıyla cazip bir teknolojidir. Gazlaştırma veya çeşitli yollarla üretilip, enerji ve değerli kimyasal eldesi için alternatif bir yol olarak dikkat çeken sentez gazı; değişken miktarlarda karbon monoksit(CO), hidrojen(H2), karbondioksit(CO2), metan(CH4) ve diğer istenmeyen gazlardan oluşan bir gaz karışımıdır. Sentez gazından; sıvı yakıt (dizel, benzin), biyoyakıtlar (biyoetanol, biyometanol, biyodizel), alkoller (metanol, etanol), dimetileter, amonyak, metan, parafin, oksijenatlar ve olefin gibi çeşitli kimyasallar üretilmektedir. Fischer-Tropsch prosesi ile sıvı yakıt ve değerli kimyasallar elde edilmektedir. Fischer-Tropsch teknolojisi sayesinde değerli kimyasallardan biri olan hafif olefin üretimi de mümkündür ve bu proses Fischer-Tropsch-Olefin (FTO) prosesi olarak adlandırılmaktadır. FTO prosesi açısından katalizör ve reaktör tasarımı büyük önem arz etmektedir.