एडवांस्ड केमिकल इंजीनियरिंग जर्नल

अमूर्त

पवन ऊर्जा आधारित हाइड्रोजन का उपयोग करके नवीकरणीय मेथनॉल और अमोनिया उत्पादन की टेक्नोइकोनॉमिक्स और स्थिरता

माइकल मैटज़ेन, महदी अल्हाजी और यासर डेमिरल

यह अध्ययन पवन ऊर्जा आधारित इलेक्ट्रोलाइटिक हाइड्रोजन का उपयोग करके अक्षय मेथनॉल और अमोनिया के उत्पादन के लिए दो हाइड्रोजनीकरण प्रक्रियाओं के अर्थशास्त्र और स्थिरता के पहलुओं का विश्लेषण और तुलना करता है। मेथनॉल के उत्पादन के लिए इथेनॉल संयंत्र से कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग किया जाता है, जबकि अमोनिया के उत्पादन के लिए नाइट्रोजन की आपूर्ति एयर सेपरेशन यूनिट (एएसयू) द्वारा की जाती है। क्षमता 99.96 मीट्रिक टन/दिन मेथनॉल और 1202.55 मीट्रिक टन/दिन निर्जल अमोनिया है। मेथनॉल संयंत्र को 138.37 मीट्रिक टन CO2/दिन और 19.08 मीट्रिक टन H2/दिन की आवश्यकता होती है। 217.72 मीट्रिक टन H2/दिन और 1009.15 मीट्रिक टन N2/दिन का उपयोग करके अमोनिया को संश्लेषित किया जाता है मेथनॉल और अमोनिया उत्पादन दोनों की अभिन्न सुविधाओं का मूल्यांकन अर्थशास्त्र और स्थिरता मीट्रिक युक्त बहु-मानदंड निर्णय मैट्रिक्स को पेश करके किया जाता है। आर्थिक बाधाओं, इकाई उत्पाद लागतों और हाइड्रोजन की इकाई लागतों का अनुमान लगाने के लिए रियायती नकदी प्रवाह आरेख स्थापित किए जाते हैं। हाइड्रोजन की लागत संयंत्रों के अर्थशास्त्र में सबसे बड़ा योगदानकर्ता है। मेथनॉल के लिए, उत्सर्जन के मूल्य रासायनिक फीडस्टॉक के रूप में -0.85 किलोग्राम CO2e/किलोग्राम मेथनॉल और पूर्ण दहन के साथ ईंधन के रूप में +0.53 किलोग्राम CO2e/किलोग्राम मेथनॉल हैं। अमोनिया के लिए, उत्सर्जन का मूल्य लगभग 0.97 किलोग्राम CO2e/किलोग्राम अमोनिया है। पवन ऊर्जा से इलेक्ट्रोलाइटिक हाइड्रोजन उत्सर्जन को कम करने में मदद करता है ; हालाँकि, वर्तमान स्तर पर हाइड्रोजन की लागत संयंत्रों की व्यवहार्यता पर प्रतिकूल प्रभाव डालती है। एक बहु-मानदंड निर्णय मैट्रिक्स दिखाता है कि पवन ऊर्जा-आधारित हाइड्रोजन के साथ नवीकरणीय मेथनॉल और अमोनिया गैर-नवीकरणीय लोगों की तुलना में व्यवहार्य हो सकते हैं और नवीकरणीय मेथनॉल अमोनिया की तुलना में अधिक अनुकूल हो सकता है।