2,5-ジメチルフランの分離と精製:シミュレーション移動層吸着と従来の蒸留のプロセス設計と比較技術経済と持続可能性評価【JST・京大機械翻訳】

Chiang Yadong; Bassas Hugo N.; Lively Ryan P.; Nair Sankar

文献

J-GLOBAL ID：202002276282310287 整理番号：20A2138572

2,5-ジメチルフランの分離と精製:シミュレーション移動層吸着と従来の蒸留のプロセス設計と比較技術経済と持続可能性評価【JST・京大機械翻訳】

Separation and Purification of 2,5-Dimethylfuran: Process Design and Comparative Technoeconomic and Sustainability Evaluation of Simulated Moving Bed Adsorption and Conventional Distillation

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資料名：
巻： 8 号： 33 ページ： 12482-12492 発行年： 2020年
JST資料番号： W5047A ISSN： 2168-0485 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

フランケミカル2,5-ジメチルフラン(DMF)は魅力的なバイオベース燃料と原料である。糖からのDMF合成のための高収率二相プロセスは,溶媒としてn-ブタノール(BuOH)のような高級アルコールを使用する。これは,水と共にBuOH溶媒中で<8wt%のDMFと副生成物を含む生成物をもたらす。DMFプロセス経済学は,DMF精製とBuOHと水のリサイクルのための分離コストによって支配された。以前に,安定なZIF-8金属-有機骨格吸着剤によるDMFの効率的吸着分離を実証した。ここでは,100メートルトン/日で98wt%の純粋DMFを生産するための吸着対従来の蒸留分離プロセスの詳細な比較技術経済分析と持続可能性指標を示した。新規吸着プロセスは,模擬移動層(SMB)ユニットを水除去および脱吸着剤回収システムと統合し,一方,蒸留プロセスは,強い非理想多成分熱力学を処理するために,異なる圧力で操作する多重カラムに依存した。厳密なプロセスモデリングを,Aspen Plusフローシートシミュレーションパッケージと著者らの社内SMBモデリングと最適化パッケージの組合せによって行い,実際の多成分吸着と気液平衡モデルを実験データによってパラメータ化した。これに続いて,裸モジュール,ユーティリティ,および材料コストの詳細な計算と感度解析を行った。プロセス代替案の正味現在価値(NPV)は,主にユーティリティコストの大きな減少のため,吸着プロセスの明確な長期経済的利点を示す。100MTD DMFプラントでは,吸着分離のためのΔNPVは,強く陽性(>6M,10%割引率と15年操作)であり,広範囲の感度因子にわたって競合した。バイオエタノールのそれに類似の大きな潜在的DMFバイオ燃料市場サイズに翻訳すると,SMBベースの吸着プロセスは,分離コストで>8B/yrを節約できる。さらに,新しい吸着プロセスは,41%低いプロセスエネルギー強度および37%低いプロセスCO_2排出量,ならびに多くの定性的に決定された環境および安全性の利点を含む,はるかに優れた持続可能性指標を有した。Copyright 2020 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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生物燃料及び廃棄物燃料

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