PRO/IIで作る

燃料用アンモニア合成から排出される

二酸化炭素の回収・隔離

グリーンウッド

カーボンフリー燃料としてのアンモニア合成で副産する二酸化炭素と回収液化して廃油田に注入するシステムの必要動力を計算してみよう。

アンモニア合成における炭酸ガス回収量は767lbmol/h(348kgmol/h)である。供給条件は25oC、1atmとする。 二酸化炭素の臨界点は31.1oC、73atmであるため、これ以上にコンプレッサーで昇圧することにする。その後はポンプでよいのではないか。

PRO/IIで35oC、73atmではすべてガスということになるので90atmまでコンプレッサーで昇圧すれば全て液とでる。そこから地中注入圧力200atmまでポンプで昇圧するとして動力を計算することにした。

フローシート

二酸化炭素に微量の水素、メタン、一酸化炭素が含まれているはずであるがどうせベントすればよいので計算は純粋の二酸化炭素とする。

アフタークーラー付きの第1段コンプレッサーの消費動力は858kW、アフタークーラー付きの第2段コンプレッサーの消費動力は856kW、ポンプの消費動力は85kWで合計1,799KWとなる。これを動かす動力の熱効率を40%とすると。必要燃料は3.87Gcal/hとなる。

最終製品はほぼ100%のアンモニアで748kgmol/h、温度は-32.65oCとなる。アンモニアの燃焼熱は5.37kcal/g、分子量17.03だから、68.4Gcal/h。

したがって二酸化炭素の回収・隔離に必要なエネルギーはアンモニアの5.66%となる。 天然ガスからアンモニア燃料へのエネルギー転換率が0.81の場合、天然ガスの4.59%が二酸化炭素の回収・隔離に必要なエネルギー収縮率となる。

April 4, 2009


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