Dissertação
Haber-Bosch process alternatives for the production of green ammonia EVALUATED
Este estudo foca-se na simulação de um processo HB convencional e um processo HB com absorção (AE-HB) para produzir amoníaco verde. As simulações podem ser divididas em três partes: a síntese de hidrogénio, através da eletrólise de água, a produção de azoto, utilizando uma unidade de separação de ar criogénica, e o loop de síntese de amónia, que pode ou não envolver absorção. Para avaliar os gastos energéticos destes processos, foi efetuada uma análise energética para as simulações, e posteriormente a integração energética. As simulações foram desenvolvidas no software Aspen Plus. Foi utilizado um modelo personalizado do Aspen para o eletrolisador e a análise energética foi realizada no Aspen Energy Analyzer. Um eletrolisador de 200 MW foi implementado com sucesso juntamente com a unidade de separação de ar para produzir azoto de pureza elevada. O processo HB foi considerado viável, obtendo uma produção anual de 191 kt com 99.7 % de pureza. O processo AE-HB revelou-se ineficiente, alcançando apenas uma produção anual de 178 kt com 90.5 % de pureza. O eletrolisador é responsável pela maioria das despesas energéticas do processo. No que diz respeito ao loop de síntese de amónia, o processo HB utilizou menos de metade da energia do processo AE-HB . A unidade de separação de ar representou o menor consumo de energia. Foi efetuada integração energética para a secção de síntese de amoníaco, que provou ser eficaz, reduzindo as despesas energéticas em 28 % para o processo HB e em 17 % para a simulação AE-HB
novembro 24, 2023, 17:0
Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente
Orientação
ORIENTADOR
Henrique Aníbal Santos de Matos
Departamento de Engenharia Química (DEQ)
Professor Catedrático