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Optimization of cryogenic carbon dioxide capture from natural gas

机译：优化从天然气中收集低温二氧化碳

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摘要

Cryogenic carbon dioxide removal from natural gas requires accurate thermodynamic phase study of the natural gas mixture and individual components. Thermodynamic data generation of carbon dioxide-methane mixture having 90 % carbon dioxide for cryogenic carbon dioxide capture from natural gas using Peng Robinson equation of state is discussed in this research work. Golden section search technique along with Eureqa optimizing tool is then used to optimize the pressure-temperature conditions for the cryogenic carbon dioxide capture in the solid-vapour two-phase region. Cost optimization is done for the carbon dioxide capture system at atmospheric pressure and 20 bar. Temperature ranges for optimization were obtained from the predicted thermodynamic data for the mixture. The optimum temperatures obtained in this research work for the cryogenic carbon dioxide capture at atmospheric pressure and the 20 bar are -103.8 degrees C and -60.90 degrees C respectively. For atmospheric pressure at -103.8 degrees C the worth of methane, carbon dioxide, and energy is 114 $/h, 9 $/h, and 53 $/h respectively, while at 20 bar and -60.9 degrees C the worth of carbon dioxide, methane, and the energy are found to be 129 $/h, 46 $/h, 52 $/h, respectively.
机译：从天然气中去除低温二氧化碳需要对天然气混合物和各个组分进行精确的热力学相研究。在这项研究工作中，讨论了使用彭·鲁滨逊状态方程从天然气中捕获低温二氧化碳的二氧化碳含量为90％的二氧化碳-甲烷混合物的热力学数据生成。然后使用黄金分割搜索技术和Eureqa优化工具来优化在固态蒸汽两相区域中捕获低温二氧化碳的压力-温度条件。在大气压和20 bar下对二氧化碳捕集系统进行了成本优化。从混合物的预测热力学数据获得用于优化的温度范围。在这项研究工作中获得的用于在大气压力和20 bar下捕获低温二氧化碳的最佳温度分别为-103.8摄​​氏度和-60.90摄氏度。在-103.8摄​​氏度的大气压下，甲烷，二氧化碳和能源的价值分别为114美元/小时，9美元/小时和53美元/小时，而在20 bar和-60.9摄氏度的情况下二氧化碳的价值甲烷，能量分别为129美元/小时，46美元/小时，52美元/小时。

著录项

  • 来源
    《Materialwissenschaft und Werkstofftechnik》 |2019年第3期|248-253|共6页
  • 作者

    Babar M.; Bustam M. A.; Maulud A. S.; Ali A. H.;

  • 作者单位

    Univ Teknol PETRONAS, Chem Engn Dept, Carbon Dioxide Res Ctr CO2Res, Seri Iskandar 32610, Perak Darul Rid, Malaysia;

    Univ Teknol PETRONAS, Chem Engn Dept, Ctr Res Ion Liquid CORIL, Seri Iskandar 32610, Perak Darul Rid, Malaysia;

    Univ Teknol PETRONAS, Chem Engn Dept, Carbon Dioxide Res Ctr CO2Res, Seri Iskandar 32610, Perak Darul Rid, Malaysia;

    Univ Jeddah, Dept Chem Engn, Jeddah 23436, Saudi Arabia;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    Natural gas; cryogenics; carbon dioxide removal; thermodynamics study; optimization;

    机译：天然气;低温;二氧化碳去除;热力学研究;优化;

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