|
عنوان
|
انجام تحلیل محیطزیستی فرآیند واحد هیدروژن از طریق Steam Reforming با دیدگاه ارزیابی چرخه حیات (LCA)
|
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه های تقاضا محور و غیر تقاضا محور
|
|
کلیدواژهها
|
ارزیابی چرخه عمر (LCA)، تغییرات اقلیم، تولید هیدروژن، پالایشگاه نفت، ReCiPe 2016 Midpoint.
|
|
چکیده
|
تولید هیدروژن در پالایشگاههای نفت بهعنوان یکی از فرآیندهای کلیدی پشتیبان واحدهای هیدروتریتینگ و هیدروکراکینگ، با مصرف بالای انرژی و انتشار قابلتوجه آلایندهها همراه است. ازاینرو، ارزیابی جامع اثرات زیستمحیطی این فرآیند نقش مهمی در بهبود عملکرد پایدار صنایع پالایشگاهی دارد. در این پژوهش، اثرات زیستمحیطی واحد تولید هیدروژن پالایشگاه شازند با استفاده از روش ارزیابی چرخه عمر (Life Cycle Assessment – LCA) و بر اساس دادههای واقعی عملیاتی مورد بررسی قرار گرفت. تحلیلها مطابق استانداردهای ISO 14040 و ISO 14044 و با بهرهگیری از روش ReCiPe 2016 Midpoint (H) انجام شد. مرز سیستم مطالعه از نوع «گهواره تا درِ کارخانه» (Cradle-to-Gate) در نظر گرفته شد و واحد عملکردی برابر با تولید یک کیلوگرم هیدروژن خالص (1 kg H2) تعریف گردید. دادهها برای دو وضعیت عملیاتی شروع دوره بهرهبرداری (SOR) و انتهای دوره بهرهبرداری (EOR) گردآوری و مقایسه شدند. نتایج سیاهه موجودی چرخه عمر (LCI) نشان داد که مصرف گاز طبیعی در شرایط SOR برابر با kg/kg H2 89/1 و مصرف برق kWh/kg H2 114/0 است، در حالیکه در شرایط EOR مصرف برق به kWh/kg H2 142/0 افزایش یافته است. همچنین تلفات هیدروژن در واحد PSA از kg/kg H2 06/3 در SOR به kg/kg H2 17/3 در EOR افزایش نشان داد. نتایج ارزیابی اثرات چرخه عمر بیانگر افزایش معنیدار شدت اثرات زیستمحیطی در شرایط EOR است. مقدار شاخص تغییرات اقلیم از kg CO2 eq 27540 در SOR به kg CO2 eq 34880 در EOR افزایش یافت که معادل افزایشی حدود 27 درصد میباشد. بهطور مشابه، شاخص کمبود منابع فسیلی از MJ 82400 به MJ 104900 و شاخص سمیت انسانی از kg 1,4-DCB eq 9210 به kg 1,4-DCB eq 11870 افزایش یافت. تحلیل نقاط بحرانی نشان داد که مصرف گاز طبیعی و سوخت کوره ریفورمر بیش از 85 درصد سهم شاخص تغییرات اقلیم را به خود اختصاص دادهاند. نتایج تحلیل حساسیت نشان داد که اگرچه تغییرات ورودیها موجب تغییر مقدار شاخصها میشود، اما ساختار نقاط بحرانی ثابت باقی میماند. در مجموع، این پژوهش نشان میدهد که افت عملکرد واحد در انتهای دوره بهرهبرداری منجر به افزایش قابلتوجه بار زیستمحیطی میشود و مدیریت بهینه مصرف انرژی، سوخت و مواد کمکی میتواند نقش مؤثری در کاهش اثرات زیستمحیطی واحد تولید هیدروژن ایفا کند.
|
|
پژوهشگران
|
سعید شرفی (استاد راهنما)، احمدرضا سیفالدین (دانشجو)
|