شبیه سازی و بهینه سازی فرآیند تولید بیودیزل از روغن خوراکی سوخته تحت شرایط سینتیکی مختلف

به­ دلیل مصرف بیش از حد منابع نفتی در کشور­های در حال توسعه، تلاش های زیادی برای ایجاد یک سوخت جایگزین مناسب بر روی سیستم های انرژی و حمل­ونقل فعلی انجام شده است که یکی از انتخاب های مناسب بیودیزل است. هدف در این مطالعه، ابتدا، شبیه­ سازی فرایند تولید بیودیزل از روغن مصرف­شده توسط نرم­افزار ASPEN PLUS و سپس بهینه­ سازی این فرایند با درنظرگرفتن شرایط سینتیکی مختلف در مرحله استریفیکاسیون است. به این دلیل که میزان اسیدهای چرب در خوراک فرایند بیشتر از یک درصد وزنی است، فرایند در دو مرحله، شامل مرحله اول استریفیکاسیون و مرحله دوم ترنس استریفیکاسیون، انجام می­شود. تابع هدف بهینه ­سازی رسیدن به حداکثر میزان فروش بیودیزل و گلیسرول در مقابل حداقل هزینه­های تولید است. با توجه به نتایج، حالت بهینه زمانی حاصل می­شود که نسبت مولی متانول به روغن برابر ۳ انتخاب شود. همچنین، دمای دو راکتور استریفیکاسیون و ترنس استریفیکاسیون، از آن جهت که بر میزان تولید بیودیزل و نیز انرژی مصرفی راکتورها تاثیرگذار بود، تاثیر زیادی در تعیین حالت بهینه اقتصادی این فرایند داشت. هزینه تولید برای این فرایند ۲۴/۱۶ میلیون دلار در سال و سود حاصل از آن ۹۳/۱۲ میلیون دلار در سال به­ دست آمد.

Keywords:

بیودیزل , شبیه سازی , بهینه سازی , استریفیکاسیون , ترنس استریفیکاسیون