Skip to main content
SUPERVISOR
Keikhosro Karimi
کیخسرو کریمی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Reza Farahmandpour
رضا فرهمندپور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1397

TITLE

Simulation, Design, Technical, and Economical Analysis for the Production of Bioethanol and Recycling PET from Waste Textile
In recent years, with the increasing consumption of fossil fuels and global warming due to high emissions of greenhouse gases, attention to biofuels has increased. On the other hand, with the growth of population and improvement of the living standards, the consumption of textile fibers has increased sharply and now, exceeds 100 millions tons per year. Most textile fibers are made of polyester, which is produced from fossil sources. In most countries the main strategies for waste textile management are landfill and incineration that caused many environmental problems while main part of these wastes can be turned into biological products such as bioethanol. By applying this method, the production of new fabrics from raw materials can be reduced, and the consumption of water, energy and chemical material in the fabric production process is reduced. Technical, and Economical Analysis of eight process scenarios in the form of biorefinery for bioethanol production and chemical recycling polyester, along with production byproducts from waste textile were investigated. Simulation of the processes was carried out by Aspen plus software. Using the simulation results, economical assessment done by Aspen process economic analyzer. Afterwards, total capital investment, manufacturing costs, and manufacturing price of bioethanol were estimated for each case and sensitivity analysis were conducted. Based on the results obtained, In scenarios 1 to 7, the price of produced ethanol is lower than that of ethanol in Iran. Thus, producing ethanol was affordable, regarding to the price of ethanol in Iran. The studies showed that initial investment required for each scenario was 36.70, 40.84, 36.82, 37.68, 37.50, 37.60, 38.48, and 42.89 M$, respectively. Among the simulated scenarios, scenario 1 was identified as the most economically viable scenario. The payout period in this scenario was 3.47 years and the profitability index was 2.24. Keywords: Waste textile, Technical and Economical Analysis, Bioethanol, Recycling polyester
در سالیان اخیر با مصرف روزافزون سوختهای فسیلی و گر م شدن کره زمین ب هواسطه انتشار زیاد گازهای گلخانهای، توجه به سوختها ی زیستی بیشتر شده است. از سویی دیگر با رشد جمعیت و ارتقاء سطح زندگی مردم، مصرف الیاف نساجی ب هشدت افزایشیافته و هماکنون از 100 میلیون تن در سال فراتر رفته است. بخش عمد های از الیاف نساجی را پلیاستر تشکیل م یدهد که از منابع فسیلی به دست میآید. در اکثر کشورها راهکار مدیریت پسماند الیاف نساجی، دفن و سوزاندن آ نهاست، این در حالی است که این ترکیبات منبع غنی از انرژی و مواد هستن د که پتانسی ل استفاده ب هعنوان مواد خام، برای تولی د محصولات بیولوژیکی و شیمیای ی از طریق فرآیندها ی زیس تی را دارند. با اعمال ای ن روش میتوان تول ید پارچ ههای جدی د از مواد خام را کاهش و به دنبا ل آن مصرف آب ، انرژ ی و مواد شیمیای ی در زنجیره تول ید پارچه را به حداقل رساند. لذا در این پژوهش آنالیز فنی و اقتصا دی هشت سناریو در قالب پالایشگاه زیستی برای تولید سوخت زیستی اتانول و بازیافت شیمیایی پلیاستر، به همراه محصولات جان بی دیگر از پسماند الیاف نساجی موردبررس ی قرار گرفت. طراحی مفهومی سناریوها بر اساس دادههای Aspen انجام شد. طبق نتایج حاصل از شبی هسازی تجهیزات مختلف فرآیندی، ب هوسیله نرمافزار Aspen Plus آزمایشگاهی توسط نر مافزار قیمت تجهیزات، میزان سرمای هگذاری کل، میزان هزینه عملیاتی و هزینه یوتیلیتی برای همه سناریوهای Process Economic Analyzer طراحیشده ، مطابق با شاخص هزینه در سال 2019 محاسبه گردید. در همه سناریوها قیمت معادل بیواتانول محاسبهشد ه با قیمت سوخت فسیلی بنزین و اتانول طبی موجود در بازار مقایسه شده است. درنهایت توسط آنالیز حساسیت تأثی ر پارامترهای مختلف بر قیمت تمامشده اتانول موردبررس ی قرار گرفت. بر اساس نتایج قیمت معادل اتانول در همه سناریوها بهجز، سناریو 8 از قیمت اتانول طبی در ایران کمتر به دست آم د ، ،37/ 68 ،36/82 ،40/84 ،36/ که نشا ندهنده اقتصادی بودن پژوهش انجامشده است. سرمایه اولیه موردنیاز برای هر هشت سناریو به ترتیب 70 1 به دست آمد که /38-2/ 24 ، 42 میلیون دلار برآورد شد . بازه شاخص سودآوری برا ی سناریوهای 1 تا 7 / 38/48 و 89 ،37/60 ،37/50 3 و شاخص / نشاندهنده مقرو نبهصرفه بودن این پژوهش است. در بین سناریوهای شبیهساز یشده، سناریو 1 با دوره بازگشت سرمایه 47 2 ازنظ ر اقتصا دی بهعنوان پربازدهترین سناریو تعیین شد. بر اسا س آنالیز حساسیت انجا مشده، این نتیجه حاصل شد که مؤثرتر ی ن / سودآوری 24 عامل بر قیمت تما مشده اتانول قیمت پسماند الیاف نساجی است. با افزایش 100 % در قیمت پسماند الیاف نساجی، قیمت اتانول تمامشده در 1 دلار بر لیتر میرسد. همچنین تأثیر افزایش قیمت خوراک اولیه تا 100 %، بر محصول جانبی دی متیل ترفتالات تولیدی / سناریو 8 به میزان 77 از بازیافت پلیاستر که بیش از 50 % از درآمد فروش محصولات پالایشگاه زیستی را به خو د اختصاص داده موردبررسی قرار گرفت و مشخص شد که در سناریو 2 قیمت تما مشده دی متیل ترفتالات به میزا ن 1373 دلار بر تن خواهد رسید . واژگان کلیدی پسماند الیاف نساجی، آنالیز فنی و اقتصادی، بیواتانول، بازیافت پلیاست ر شانزده

ارتقاء امنیت وب با وف بومی