เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว การใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซสำหรับขนส่งถ่านหิน กับการใช้ก๊าซไนโตรเจนเป็นก๊าซสำหรับขนส่งถ่านหินนั้น มีข้อดีอะไรบ้างล่ะ?
Thread Content
เห็นข่าวว่า โรงงานผลิตปุ๋ยชนิดหนึ่งที่ใช้เทคโนโลยีการแปลงก๊าซของบริษัท SHELL นั้น มีการออกแบบมาเพื่อผลิตแอมโมเนียเป็นหลัก โดยใช้ไนโตรเจนเป็นก๊าซที่ใช้ในการขนส่งถ่านหิน แต่ผลิตภัณฑ์อีเธอร์อีเธอร์ที่ได้มีความบริสุทธิ์ไม่เพียงพอตามมาตรฐานที่กำหนด จึงกลายเป็นอุปสรรคต่อการเพิ่มกำลังการผลิตของโรงงานไป โครงการนี้คือการปรับปรุงระบบส่งผงถ่านหินด้วยก๊าซไนโตรเจนในอุปกรณ์การแปลงผงถ่านหินให้เป็นก๊าซ โดยใช้ก๊าซ CO2 แทน เพื่อเพิ่มกำลังการผลิตและสร้างผลกำไรทางเศรษฐกิจ ขอความช่วยเหลือหน่อยครับ การใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซสำหรับขนส่งถ่านหินนั้น มีข้อดีอะไรบ้างเมื่อเทียบกับการใช้ก๊าซไนโตรเจนเป็นก๊าซสำหรับขนส่งถ่านหินครับ?
เป็นโรงงานปุ๋ยในมณฑลหูเป่ย์ใช่ไหม? ข้อดีของการใช้ CO2 ในการขนส่งด้วยแรงดันอากาศเมื่อเทียบกับ N2 ก็คือ ไม่มีปฏิกิริยาระหว่าง N2 กับ H2 ที่จะก่อให้เกิดไนโตรเจนไนไตรด์ ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อกระบวนการทำความสะอาดก๊าซในขั้นตอนถัดไป แต่ข้อเสียก็คือ ปริมาณก๊าซที่สามารถนำมาใช้ได้ในก๊าซดิบจะค่อนข้างน้อยกว่า
ใช่ครับ ข่าวที่รายงานก็คือโรงงานแห่งนี้นั่นเอง หลักการก็คือไม่ให้เกิดสารอะมโมเนียไนโตรเจน ซึ่งจะช่วยเพิ่มความบริสุทธิ์ของก๊าซได้ครับ
สิ่งสำคัญคือต้องดูผลิตภัณฑ์ที่จะใช้ในขั้นตอนถัดไป หากใช้ไนโตรเจนเป็นวัตถุดิบ ก็ควรใช้ไนโตรเจน แต่หากไนโตรเจนกลายเป็นก๊าซที่ไม่มีคุณสมบัติทางเคมีในขั้นตอนต่อไป ก็ต้องใช้คาร์บอนไดออกไซด์แทน อย่างไรก็ตาม ในช่วงเริ่มต้นการใช้งาน จำเป็นต้องมีอุปกรณ์สำหรับผลิตหรือจัดหาคาร์บอนไดออกไซด์ด้วย
ข้อดีก็คือการใช้ CO2 นั้นดีกว่าแน่นอน เพราะ CO2 ทำหน้าที่เป็นก๊าซพา ซึ่งจะช่วยเพิ่มอัตราการได้ก๊าซที่มีประสิทธิภาพ ทำให้ปริมาณก๊าซที่สูญเสียไปน้อยลง และการสูญเสียก๊าซที่มีประสิทธิภาพก็จะน้อยลงเช่นกัน มีบทบาทในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เช่นกัน
ในการผลิตแอมโมเนียจะใช้ไนโตรเจน ส่วนในการผลิตเมทานอลนั้นจะใช้ก๊าซ CO2 เมื่อมีการทำให้ CO2 กลายเป็นก๊าซ จะเกิดปฏิกิริยา C + CO2 → CO และ CO2 + H2 → CO + H2O ซึ่งช่วยเพิ่มอัตราการเปลี่ยนสภาพของคาร์บอนได้ แต่เมื่อใช้ CO2 เป็นก๊าซนำพา ก็จะมีน้ำปนอยู่ด้วย เนื่องจาก CO2 ถูกสกัดออกมาจากกระบวนการทำความสะอาดเมทานอลด้วยความเย็น ดังนั้นจึงอาจเกิดปัญหาเรื่องการอุดตัน หรือต้องหยุดกระบวนการผลิตได้
ไนโตรเจนมีราคาสูงกว่า ส่วนการใช้คาร์บอนไดออกไซด์นั้น ผมคิดว่าเป็นวิธีที่สามารถผลิตและขายได้ในครัวเรือนเอง อีกทั้งยังช่วยเพิ่มอัตราการผลิตก๊าซที่มีประสิทธิภาพอีกด้วย อย่างน้อยก็ช่วยลดปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นได้ แต่โดยทั่วไปแล้ว จะใช้ไนโตรเจนในการขับเคลื่อนเครื่องยนต์ และเมื่อกระบวนการทำความสะอาดด้วยเมทานอลที่อุณหภูมิต่ำเสร็จสิ้นลง ก็จะเปลี่ยนมาใช้คาร์บอนไดออกไซด์แทน การเติมไนโตรเจนเข้าไปย่อมก่อให้เกิดปฏิกิริยาระหว่างไนโตรเจนกับไฮโดรเจน ซึ่งส่งผลให้มีความจำเป็นต้องมีกระบวนการจัดการกับแอมโมเนียที่เข้ามาในระบบทำความสะอาดด้วยเมทานอลที่อุณหภูมิต่ำให้มากขึ้น
วิธีนี้จะช่วยลดการใช้พลังงานในการประมวลผล และลดปริมาณสารอะมโมเนียไนโตรเจนที่ถูกปล่อยออกมาได้
ก็พอจะพูดได้แบบนั้น แต่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ก็มีข้อเสียเช่นกัน ดังที่ได้กล่าวไว้ในหัวข้อที่ 6
แต่เมื่อใช้ CO2 เป็นก๊าซพา ด้วยความที่ CO2 ถูกสกัดออกมาจากกระบวนการล้างด้วยเมทานอลที่อุณหภูมิต่ำ จึงมักมีน้ำปนอยู่ด้วย ดังนั้นระบบทำความร้อนในสายท่อขนส่งถ่านหินจึงอาจมีปัญหา เช่น การอุดตัน หรือทำให้เครื่องจักรหยุดทำงาน แล้วเราจะเพิ่มอุปกรณ์กำจัดน้ำเข้าไปในสายท่อได้หรือไม่ล่ะ?