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Is the RWGS a viable route for CO2 conversion to added value products? A techno-economic study to understand the optimal RWGS conditions
Science of the Total Environment ( IF 8.2 ) Pub Date : 2022-10-20 , DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.159394
E Portillo 1 , J Gandara-Loe 2 , T R Reina 3 , L Pastor-Pérez 3
Science of the Total Environment ( IF 8.2 ) Pub Date : 2022-10-20 , DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.159394
E Portillo 1 , J Gandara-Loe 2 , T R Reina 3 , L Pastor-Pérez 3
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Understanding the viability of the RWGS from a thermodynamic and techno-economic angle opens new horizons within CO2 conversion technologies. Unfortunately, profitability studies of this technology are scarce in literature and mainly focused on overall conversion and selectivity trends with tangential remarks on energy demands and process costs. To address this research gap, herein we present a comprehensive techno-economic study of the RWGS reaction when coupling with Fischer-Tropsch synthesis is envisaged to produced fuels and chemicals using CO2 as building block. We showcase a remarkable impact of operating conditions in the final syngas product and both CAPEX and OPEX. From a capital investment perspective, optimal situations involve RWGS unit running at low temperatures and high pressures as evidenced by our results. However, from the running cost angle, operating at 4 bar is the most favorable alternative within the studied scenarios. Our findings showcase that, no matter the selected temperature the RWGS unit should be preferentially run at intermediate pressures. Ultimately, our work maps out multiple operating scenarios in terms of energy demand and process cost serving as guideline to set optimal reaction conditions to unlock the potential of the RWGS for chemical CO2 recycling.
中文翻译：
RWGS 是将 CO2 转化为增值产品的可行途径吗？了解最佳 RWGS 条件的技术经济研究
从热力学和技术经济角度了解 RWGS 的可行性为 CO2 转化技术开辟了新的视野。不幸的是，关于这项技术的盈利能力研究在文献中很少，主要集中在整体转化率和选择性趋势上，而对能源需求和工艺成本则有切题的评论。为了解决这一研究空白，我们在本文中提出了一项全面的技术经济学研究，当设想与 Fischer-Tropsch 合成偶联以使用 CO2 作为构建块生产燃料和化学品时。我们展示了操作条件对最终合成气产品以及资本支出和运营支出的显著影响。从资本投资的角度来看，最佳情况是 RWGS 装置在低温和高压下运行，我们的结果证明了这一点。然而，从运行成本的角度来看，在研究的场景中，在 4 bar 下运行是最有利的选择。我们的研究结果表明，无论选择何种温度，RWGS 装置都应优先在中等压力下运行。最终，我们的工作根据能源需求和工艺成本绘制了多种操作方案，作为设置最佳反应条件的指南，以释放 RWGS 在化学 CO2 回收方面的潜力。
更新日期：2022-10-20
中文翻译：
RWGS 是将 CO2 转化为增值产品的可行途径吗？了解最佳 RWGS 条件的技术经济研究
从热力学和技术经济角度了解 RWGS 的可行性为 CO2 转化技术开辟了新的视野。不幸的是，关于这项技术的盈利能力研究在文献中很少，主要集中在整体转化率和选择性趋势上，而对能源需求和工艺成本则有切题的评论。为了解决这一研究空白，我们在本文中提出了一项全面的技术经济学研究，当设想与 Fischer-Tropsch 合成偶联以使用 CO2 作为构建块生产燃料和化学品时。我们展示了操作条件对最终合成气产品以及资本支出和运营支出的显著影响。从资本投资的角度来看，最佳情况是 RWGS 装置在低温和高压下运行，我们的结果证明了这一点。然而，从运行成本的角度来看，在研究的场景中，在 4 bar 下运行是最有利的选择。我们的研究结果表明，无论选择何种温度，RWGS 装置都应优先在中等压力下运行。最终，我们的工作根据能源需求和工艺成本绘制了多种操作方案，作为设置最佳反应条件的指南，以释放 RWGS 在化学 CO2 回收方面的潜力。
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