Design og modellering af metanolanlæg til VEnzin-visionen Bilag
Design og modellering af metanolanlæg til VEnzin-visionen Bilag
Design og modellering af metanolanlæg til VEnzin-visionen Bilag
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
DNA-navn: DRYER_04<br />
Forgasser<br />
Forgasseren producerer forgasningsgas ud fra et fast brændsel <strong>og</strong> en oxygenholdig gas<br />
(evt. ren oxygen). Der er <strong>og</strong>så mulighed for at <strong>til</strong>føre vand/vanddamp <strong>til</strong> forgasseren.<br />
Forgasseren udregner gassammensætningen <strong>af</strong> forgasningsgassen vha. kemisk<br />
ligevægt (minimering <strong>af</strong> Gibbs-energi) mellem følgende 8 komponenter: hydr<strong>og</strong>en<br />
(H2), kulmonooxid (CO), kuldioxid (CO2), vanddamp (H2O), hydr<strong>og</strong>ensulfid (H2S),<br />
metan (CH4), nitr<strong>og</strong>en (N2) <strong>og</strong> argon (Ar).<br />
Forgasningsgas vil typisk <strong>og</strong>så indeholde klor (Cl), ammoniak (NH3), tjære <strong>og</strong><br />
partikler. Idet gasrensningen i modellen kun er udført ved at fjerne de uønskede<br />
komponenter fra forgasningsgassen uden effektforbrug eller tryktab, har det meget<br />
lille betydning, at ikke alle de omtalte komponenter forefindes i den udregnede<br />
forgasningsgas. Den eneste omkostning ved gasrensningen i modellen er økonomisk.<br />
DNA-navn: GASIFI_3<br />
Gasrenser<br />
Gasrenseren fjerner hydr<strong>og</strong>ensulfiden (H2S) fra forgasningsgassen. Den eneste<br />
omkostning ved gasrensningen er udgiften <strong>til</strong> gasrenseren.<br />
DNA-navn: GASCLE_2<br />
Dampreformer<br />
Denne komponent foretager en autotermisk reformering <strong>af</strong> naturgas eller en anden<br />
kulbrintegas. Det betyder at varmen <strong>til</strong> dampreformeringen kommer fra en delvis<br />
oxidation <strong>af</strong> kulbrintegassen. Dermed er der tre input <strong>til</strong> reformeren: en kulbrintegas,<br />
vanddamp <strong>og</strong> en oxygenholdig gas.<br />
Gassammensætningen <strong>af</strong> den reformerede gas udregnes vha. kemisk ligevægt<br />
(minimering <strong>af</strong> Gibbs-energi) mellem følgende 5 komponenter: hydr<strong>og</strong>en (H2),<br />
kulmonooxid (CO), kuldioxid (CO2), vanddamp (H2O) <strong>og</strong> metan (CH4).<br />
DNA-navn: STEAM_REFORMER<br />
Metanolreaktor<br />
Metanolreaktoren konverterer en syngas <strong>til</strong> en metanolholdig gas.<br />
Gassammensætningen <strong>af</strong> den konverterede gas udregnes vha. kemisk ligevægt<br />
(minimering <strong>af</strong> Gibbs-energi) mellem følgende 5 komponenter: hydr<strong>og</strong>en (H2),<br />
kulmonooxid (CO), kuldioxid (CO2), vanddamp (H2O) <strong>og</strong> metanol (CH3OH).<br />
I forbindelse med metanolkonverteringen er faktoren M for syngassen central:<br />
Ligning 7.3: M-faktor for produktion <strong>af</strong> flydende brændsler<br />
n&<br />
H − n&<br />
2 CO2<br />
M =<br />
n&<br />
+ n&<br />
CO2<br />
CO<br />
Hvis M=2 er forholdet mellem molstrømmene i syngassen således at alle 3 gasser (H2,<br />
CO, CO2) i teorien kan omdannes helt <strong>til</strong> metanol <strong>og</strong> vand (jævnfør Ligning 7.4 <strong>og</strong><br />
Ligning 7.5).<br />
Ligning 7.4: Reaktionsligning for metanolproduktion ud fra CO:<br />
CO + 2H 2 → CH 3OH<br />
Ligning 7.5: Reaktionsligning for metanolproduktion ud fra CO2:<br />
15
Change language