اشتراک گذاری با دوستان
وضعیت: باز
شماره سند:
تاریخ انتشار: 1402/01/16
مهلت ارسال پیشنهاد: 1402/01/30
فرصت‌ها: براساس پیشنهاد‌ها قابل مذاکره خواهد بود.
تماس : 02166539734 – 02166533864
ارسال پروپوزال‌ها: https://ghazal.inif.ir
خلاصه فناوری
علی‌رغم اهمیت توسعه فناوری جذب گاز کربن‌دی‌اکسید به‌منظور جلوگیری از انتشار و ورود این آلاینده به اتمسفر، رعایت پروتکل‌های زیست‌محیطی و ضرورت احداث واحدهای جذب کربن در صنایع آهن و فولاد به ویژه واحدهای تولید آهن اسفنجی تاکنون دانش فنی و اقتصادی این فناوری در ایران توسعه داده نشده است، با وجود اینکه عمده انتشار گاز کربن‌دی‌اکسید در زنجیره آهن و فولاد از واحدهای تولید آهن اسفنجی است.
در این پروژه تحقیقاتی، روش‌های مختلف جذب از لحاظ فنی، تکنولوژیک و اقتصادی بررسی شده و از طریق مطالعات صورت گرفته، روش‌های مختلف با یکدیگر مقایسه شدند. در نهایت، از بین روش‌های موجود، بهینه‌ترین فرایند از لحاظ فنی و اقتصادی، متناسب با شرایط کارخانه‌های تولید آهن و فولاد کشور انتخاب شده و جزئیات فنی، تکنولوژیک و اقتصادی آن همراه با طراحی و شبیه‌سازی فرایند انجام خواهد شد.
به این منظور، بر اساس فناوری جذب منتخب، ابتدا طراحی مفهومی فرایند انجام می‌شود و پس از آن با انجام شبیه‌سازی‌های مختلف، عملکرد این فرایند ارزیابی می‌شود و الزامات فرایندی از جمله تجهیزات، شرایط عملیاتی، نوع کاتالیست، نوع محلول مورد استفاده و دیگر موارد بررسی و تعیین می‌‌شوند. به منظور افزایش راندمان تکنولوژی منتخب برای جذب کربن و همچنین صرفه اقتصادی و کاهش پیامدهای زیست‌محیطی، راهکارهای بدیع فرایندی بررسی خواهند شد.
درباره تیم پژوهشی
| نام و نام خانوادگی | وضعیت شغلی | همکار/مشاور طرح | رشته/مقطع تحصیلی |
| سعید عینی | استادیار/ دانشگاه صنعتی شریف | مدیر | مهندسی شیمی / دکترا |
| داود مجیدی | پژوهشگر/دانشگاه صنعتی شریف | همکار | مهندسی شیمی / دکترا |
| مهرداد نجفی | پژوهشگر/دانشگاه صنعتی شریف | همکار | مهندسی شیمی / کارشناسی ارشد |
| هادی رضانژاد | پژوهشگر/دانشگاه صنعتی شریف | همکار | مهندسی شیمی / کارشناسی ارشد |
| مجید جاویدی | پژوهشگرحوزه توسعه فناوری | همکار | مهندسی شیمی / کارشناسی ارشد |
| محمد مهدی حیدری | دانشجو/دانشگاه صنعتی شریف | همکار | مهندسی شیمی / کارشناسی |
سوابق عرضه‌کننده فناوری و مسئول اصلی تیم پژوهشی
آقای دکتر سعید عینی، استادیار دانشکده مهندسی شیمی از دانشگاه شریف هستند که مقطع کارشناسی ارشد و دکترای خود را در دانشگاه شریف و مدتی را به عنوان دستیار پژوهشی در دانشگاه دانمارک سپری کرده‌اند. همکاران پروژه به دانشجویان و فارغ‌التحصیلان دانشگاه شریف هستند که پروژه‌های مختلف را به سرپرستی دکتر عینی اجرایی نموده‌اند.
ضرورت مسئله
در حال حاضر در سطح کشور کارخانه‌هایی نظیر مجتمع جهان فولاد سیرجان، شرکت توسعه آهن و فولاد گلگهر، شرکت معدنی و صنعتی چادرملو، شرکت آهن و فولاد ارفع در حال تولید آهن اسفنجی هستند و با اجرای طرح حاضر و در نتیجه بومی‌سازی این فناوری و همچنین ارائه نتایج فنی و اقتصادی آن به کارخانجات مزبور می‌توان به کاهش قابل توجه آلودگی هوا در مجاورت کارخانه‌های تولید آهن و فولاد کشور امیدوار بود. علاوه بر عوامل زیست‌محیطی که بازیابی گاز مدنظر را توجیه می‌کند، دی‌اکسید‌کربن بازیابی شده قابلیت استفاده در صنایع مختلف از جمله صنایع غذایی و بسته‌بندی، پزشکی، تولید بستنی، کپسول‌های اطفا حریق، اسفنج لاستیکی و پلاستیک‌ها، صنایع ریخته‌گری، تمیز کردن تجهیزات صنعتی، تولید متانول و اوره، فرایند کاغذسازی، نوشابه‌سازی و دیگر صنایع دارد.
هر چند فناوری‌های جذب و بازیابی کربن جزء فناوری‌های دهه‌های اخیر هستند ولی به‌دلیل الزامات سخت‌گیرانه در رابطه با انتشار کربن، در کشورهای توسعه‌یافته، فناوری جذب کربن در صنایع فولادی از فاز آزمایشگاهی خارج شده و در حال پیاده‌سازی در کارخانه‌های تولید آهن و فولاد است. به دلیل اینکه تاکنون در ایران، سخت‌گیری قابل ملاحظه‌ای در رابطه با انتشار کربن وجود نداشته، فناوری‌های جذب و بازیابی کربن در کشور ما در ابتدای مسیر خود است و حتی طراحی‌های پایه کاربردی برای استفاده از این فناوری بر اساس شرایط تولید و تکنولوژی‌های موجود در صنایع فولاد کشور نیز انجام نشده است. پروژه حاضر می‌تواند گامی موثر و روبه‌جلو در متقاعدسازی صنایع فولاد داخلی برای بهره‌گیری از این فناوری‌ها و نهایتاً کاهش انتشار آلاینده‌های محیط زیست در کشور باشد.
نتایج حاصل از این طرح، در صنایع فولاد و آهن بسیار پرکاربرد خواهد بود، انتظار می‌رود با اجرای طرح حاضر، دستاوردهای زیر حاصل شود:
(1) مطالعات منابع موجود در خصوص روش‌های بازیابی گاز کربن‌دی‌اکسید
(2) مقایسه فنی، تکنولوژیک، اقتصادی و سطح آمادگی فناوری روش‌های موجود برای بازیابی گاز کربن‌دی‌اکسید بر مبنای اطلاعات مراجع
(3) انتخاب تکنولوژی کارآمد و موثر برای اعمال در واحدهای تولید آهن اسفنجی
(4) طراحی مفهومی و شبیه‌سازی تکنولوژی منتخب جذب کربن‌دی‌اکسید در فرایند تولید آهن اسفنجی
(5) شبیه‌سازی فرایند تولید گاز طبیعی سنتزی به منظور استفاده از کربن‌دی‌اکسید بازیابی شده
(6) ارائه شرایط عملیاتی بهینه فرایندی به منظور کاهش هزینه‌های سرمایه‌گذاری و بهره‌برداری
(7) تهیه مدارک فرایندی پایه و تفصیلی فرایند نوین
(8) تهیه نقشه راه توسعه تکنولوژی منتخب با توجه به ظرفیت پیمانکاران در کشور
مسئله اصلی تحقیق
تحقیقات صورت‌گرفته در زمینه جذب کربن تا به امروز منجر به ارائه چهار تکنولوژی برای جداسازی گاز کربن‌دی‌اکسید شده است که عبارتند از: استفاده از محلول جاذب از جمله منو اتیل آمین (MEA)، استفاده از غشای تراوا، جداسازی به روش جذب سطحی، روش برودتی
پس از انجام مطالعات و انتخاب روش استفاده از محلول جاذب، مراحل انجام پژوهش به شرح زیر است:
مرحله (1): مطالعه منابع در خصوص تکنولوژی جذب گاز کربن‌دی‌کسید، مقایسه شرایط عملیاتی
مرحله (2): گردآوری اطلاعات موردنیاز جهت طراحی و شبیه‌سازی تکنولوژی جذب کربن
مرحله (3): طراحی مفهومی و شبیه‌سازی فرایند جذب آمینی کربن و ارزیابی اثر پارامترهای کلیدی در کارایی و عملکرد تکنولوژی پیشنهادی
مرحله (4): بهینه‌سازی راندمان فناوری جذب آمینی به منظور کاهش هزینه تمام شده و همچنین کاهش اثرات نامطلوب زیست‌محیطی
مرحله (5): ارزیابی تناسب فرایند بهینه با شرایطی محیطی و اقلیمی
مرحله (6): طراحی مفهومی و شبیه‌سازی فرایند تولید گاز طبیعی سنتزی برای بهره‌برداری از گاز کربن‌دی‌اکسید جذب شده
مرحله (9): تهیه مدارک و نقشه‌های فرایندی برای طرح بهینه شامل شرح فرایند ، نمودار جریانی فرایند ، موازنه جرم و انرژی و برگه اطلاعات تجهیزات اصلی فرایند
مرحله (10): ارزیابی اقتصادی و تحلیل حساسیت پارامترهای کلیدی بر روی راندمان تکنولوژی پیشنهادی
مزایا
- اثبات توجیه‌پذیری فنی و اقتصادی استفاده از فناوری جذب کربن در صنایع فولاد خصوصاً تولید آهن اسفنجی
- با انجام طراحی‌های پایه و تفصیلی، نقشه راه توسعه این فناوری در کشور متناسب با شرایط، الزامات و ظرفیت‌های داخلی تدوین خواهد شد.
کاربردها
- شناسایی و ساماندهی فاضلاب‌های آلاینده زیست محیطی
- تولید سوخت پاک زیست توده از ضایعات کشاورزی، انسانی و حیوانی
- تصفیه فاضلاب‌ها
خروجی‌های مورد انتظار تحقیق
- جذب کربن‌دی‌اکسید برای اعمال در واحدهای تولید آهن اسفنجی با روش جذب آمینی و بازدهی بیش از 90%
- طراحی مفهومی و شبیه‌سازی تکنولوژی جذب آمینی کربن‌دی‌اکسید
هزینه و زمان اجرای طرح
- هزینه اجرای طرح در بازه 550 تا 700 میلیون تومان برآورد می‌شود.
- مدت‌زمان اجرای طرح بین 6 تا 12 ماه برآورد می‌شود.
تسهیم مالیک فکری
- مالکیت معنوی: مشارکت‌کننده در مالکیت معنوی ناشی از اجرای تحقیق سـهیم خواهـد بـود و انتشـار مقالـه مشـترک توسـط مجری و مشارکت‌کننده در ژورنال‌های داخلـی و خارجـی، ارائه مقالـه در کنفرانس‌هـا و سـمینارها بـا موافقـت و اشـاره بـه نـام همـه دست‌اندرکاران مجـاز خواهـد بود.
- مالکیـت منافـع مـادی: سهم مشارکت شرکت/شتاب‌دهنده متقاضی حداقل 10 و حداکثر 35 درصد خواهد بود (منافع مالی ناشی از توسعه این فناوری بر اساس توافق طرفین و مشترک خواهد بود و با توجه به سهم آورده نقدی و غیرنقدی توسعه‌دهنده، سهم مالکیت قابل‌مذاکره و توافق است).
ارسال درخواست
- درخواست‌های مشـارکت صرفاً بایـد در چارچوب موردنظر صنـدوق نوآوری و شـکوفایی، تدویـن و حداکثـر تـا تاریـخ 1402/01/30 در سـامانه غـزال صنـدوق نوآوری و شـکوفایی به نشـانی inif.ir ثبت شوند. درخواست‌هایی کـه در چارچوبـی غیرازآن، یـا بـه روش‌های دیگـر بـه دسـت صنـدوق نـوآوری و شـکوفایی برسـند، وارد فراینـد ارزیابـی نخواهنـد شـد.