Quais são as vantagens do uso do gás CO2 como gás transportador de carvão, em comparação com o uso do nitrogênio como gás transportador de carvão?
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Vi uma reportagem sobre um dispositivo de gaseificação de pó de fertilizante da SHELL, cujo projeto original visava a produção de amônia sintética. Nesse processo, o nitrogênio era utilizado como gás transportador do carvão. No entanto, a pureza do etileno glicol produzido não atendia aos requisitos necessários, tornando-se assim um obstáculo para o aumento da capacidade de produção da fábrica. O projeto consiste em realizar uma reforma parcial no sistema de transporte de pó de carvão por meio de nitrogênio, presente no equipamento original de gaseificação do carvão em pó. Nesse processo, é utilizado o gás CO2 para o transporte do pó de carvão, com o objetivo de aumentar a capacidade de produção e gerar benefícios econômicos. Gostaria de pedir ajuda aqui: quais são as vantagens do uso do gás CO2 como gás transportador de carvão, em comparação com o uso do nitrogênio como gás transportador de carvão?
É a Fábrica de Fertilizantes de Hubei? A vantagem do CO2 como gás utilizado para transporte por meio de força pneumática, em comparação com o N2, é a ausência da reação entre N2 e H2 que gera amônia. Isso é benéfico tanto para o processo de purificação do metanol a baixas temperaturas quanto para a purificação dos gases. A desvantagem é que a concentração de gás útil no gás bruto é um pouco menor
Isso mesmo, as notícias falam sobre essa fábrica. O princípio por trás disso é justamente não produzir compostos de nitrogênio amônico, aumentando assim a pureza do gás
O principal fator a ser considerado são os produtos subsequentes: se o nitrogênio for usado como matéria-prima, é melhor utilizá-lo; porém, se o nitrogênio se tornar um gás inerte posteriormente, então será necessário usar dióxido de carbono. No entanto, no início do funcionamento do sistema, é preciso dispor de um dispositivo para a produção ou fornecimento de dióxido de carbono.
A vantagem, sem dúvida, é o uso de CO2: como gás transportador, o CO2 permite aumentar a taxa de recuperação do gás útil. Além disso, a quantidade de gás desperdiçado é menor, o que reduz as perdas de gás útil. Também desempenha um papel na redução das emissões de CO2
Para a síntese de amônia é utilizado nitrogênio, enquanto para o metanol é usado CO2. Durante a gasificação, ocorre a reação C + CO2 → CO, e também CO2 + H2 → CO + H2O. Isso ajuda a aumentar a taxa de conversão do carbono. No entanto, quando o CO2 é usado como gás transportador, como ele é obtido por meio da lavagem a baixa temperatura, certamente contém água. Por isso, pode haver problemas com o aquecimento dos tubulações, o que pode causar obstruções e até mesmo a parada da produção
O nitrogênio é um pouco mais caro. Acho que usar dióxido de carbono significa produzir e vender o próprio produto, além de permitir um aumento na taxa de produção de gás efetivo. Pelo menos, isso reduz a quantidade de dióxido de carbono gerado. Mas, em geral, utiliza-se nitrogênio para dirigir o processo, e, quando as condições de temperatura baixa no processo de lavagem com metanol se normalizam, passa-se a usar dióxido de carbono. A adição de nitrogênio inevitavelmente leva à reação entre o nitrogênio e o hidrogênio, o que exige requisitos mais rigorosos no tratamento do amônio presente no vapor de entrada do processo de lavagem com metanol a baixa temperatura.
Dessa forma, é possível reduzir o consumo de energia na elaboração do produto e diminuir as emissões de compostos de nitrogênio amônico
Pode-se dizer isso, mas o dióxido de carbono também tem suas desvantagens, como mencionado no ponto 6.
Mas, quando o CO2 é usado como gás transportador, como ele é obtido por meio do processo de lavagem com metanol a baixa temperatura, ele certamente contém água. Por isso, pode haver problemas com o aquecimento da linha de transporte do carvão, o que pode causar obstruções e até mesmo a parada da operação. Será que seria possível adicionar um dispositivo de desidratação ao circuito?