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
CO2 + 3 H 2 → CH 3OH + H 2O DNA-navn: MEOH_CONVERTER Varmevekslere Standard Denne gruppe af varmevekslere er enten modstrømsvarmevekslere eller simple komponenter til opvarmning (HEATSRC0) eller afkøling (HEATSNK0) af en massestrøm. Varmeveksleren HEATEX_2 er karakteriseret ved at benytte en ”pinch point”-temperatur (se Figur 7.3) og varmeveksleren HEATEX_4 er karakteriseret ved at benytte en varmevekslereffektivitet – defineret som den højeste af de 2 følgende udtryk: T1 − T2 T4 − T3 (er for afkøling) og (er for opvarmning) T1 − T3 T1 − T3 hvor temperaturerne er angivet på figuren nedenfor T T1 T4 Figur 7.2. T-Q-diagram for modstrømsvarmeveksler. T3 T2 Q 16
T Fordampning Pinch points Figur 7.3. T-Q-diagram for modstrømsvarmeveksler, som er karakteriseret ved en ”pinch point”temperatur. DNA-navne: HEATSNK0, HEATSRC0, HEATEX_1, HEATEX_2, HEATEX_4 Med udkondensering af vand Denne varmeveksler kan håndtere udkondensering af vand fra en gasstrøm. Udkondenseringen forekommer hvis partialtrykket af vanddampen i gassen bliver højere en damptrykket for vand. Komponenten sætter i denne situation partialtrykket af vanddampen lig damptrykket for vand ved udgangstemperaturen for komponenten. Komponenten sikrer samtidig at 2. hovedsætning ikke overtrædes ved at undersøge ”pinch point”-temperaturen hvor udkondenseringen starter (se Figur 7.4). Komponenten kan ligeledes håndtere fordampning af det opvarmede medie (se Figur 7.3). DNA-navn: GASCOOL2 Med udkondensering af vand og metanol Denne varmeveksler kan håndtere udkondensering af en vand/metanol-blanding fra en gasstrøm. Udkondenseringen forekommer hvis temperaturen af gasstrømmen afkøles til under den temperatur, hvor en vand/metanol-blanding er i ligevægt med partialtrykkene for vanddampen og metanoldampen i gasstrømmen. Udkondenseringstemperaturen 5 beregnes ud fra partialtrykkene for vanddamp og metanoldamp i gasstrømmen som tilføres komponenten. Komponenten sikrer samtidig at 2. hovedsætning ikke overtrædes ved at undersøge ”pinch point”-temperaturen hvor udkondenseringen starter (se Figur 7.4). Komponenten kan ligeledes håndtere fordampning af det opvarmede medie (se Figur 7.3). 5 Metoden til udregning af denne temperatur er NRTL-metoden (Non Random Two Liquid). Interaktionskoefficienterne som er benyttet er: ∆g(metanol, vand) = -1062,616 J/mol, ∆g(vand, metanol) = 3537,611 J/mol og α(metanol, vand) = 0,2994 og er fra [Gmehling, 1977]. Q 17
- Page 1 and 2: Design og modellering af metanolanl
- Page 3 and 4: 2 Resumé I forbindelse med DONG En
- Page 5 and 6: 4 Indholdsfortegnelse 1 Abstract...
- Page 7 and 8: 5 Indledning Baggrunden for dette p
- Page 9 and 10: 7 Design og statisk modellering af
- Page 11 and 12: Brint er specielt fordelagtig til m
- Page 13 and 14: Ligning 7.1: Den specifikke varmeka
- Page 15: DNA-navn: DRYER_04 Forgasser Forgas
- Page 19 and 20: Massestrøm af Metanol/vand-blandin
- Page 21 and 22: Parameter Værdi Komponenter Evt. k
- Page 23 and 24: 7.2 Anlægskonfigurationer Den opby
- Page 25 and 26: 7.3 Økonomi For at kunne vurdere o
- Page 27 and 28: Input-priser Kilde Elektricitet 18
- Page 29 and 30: 7.4 Termoøkonomisk analyse Der er
- Page 31 and 32: Komponent Produkt(er) Spild Elektro
- Page 33 and 34: Tabet i fysisk exergi forekommer ho
- Page 35 and 36: Anlæg 1 Total: 320 MWex (292 MW) 7
- Page 37 and 38: antagelse, da naturgasnettet er try
- Page 39 and 40: 246 562 112 Anlæg 1 Total: 1222 mi
- Page 41 and 42: Brændsel Pris Kilde [kr/L] [kr/GJe
- Page 43 and 44: Metanolomkostning [kr/GJex] 500 450
- Page 45 and 46: 7.5.2 Parametervariation Nedenfor e
- Page 47 and 48: Udkondenseret metanol [%] 100 95 90
- Page 49 and 50: Metanolrenhed efter destillation [m
- Page 51 and 52: vandkoncentrationen i syngassen fal
- Page 53 and 54: Metanolexergivirkningsgrad [%] 73 7
- Page 55 and 56: Metanolrenhed efter destillation [m
- Page 57 and 58: Dette betyder at den metanolholdige
- Page 59 and 60: Atmosfærisk forgasning (1 bar) Try
- Page 61 and 62: 7.6 Diskussion I parametervariation
- Page 63 and 64: 7.6.2 Alternative anlægsdesign Ned
- Page 65 and 66: 8 Benyttelse af underjordiske gasla
T<br />
Fordampning<br />
Pinch points<br />
Figur 7.3. T-Q-diagram for modstrømsvarmeveksler, som er karakteriseret ved en ”pinch point”temperatur.<br />
DNA-navne: HEATSNK0, HEATSRC0, HEATEX_1, HEATEX_2, HEATEX_4<br />
Med udkondensering <strong>af</strong> vand<br />
Denne varmeveksler kan håndtere udkondensering <strong>af</strong> vand fra en gasstrøm.<br />
Udkondenseringen forekommer hvis partialtrykket <strong>af</strong> vanddampen i gassen bliver<br />
højere en damptrykket for vand. Komponenten sætter i denne situation partialtrykket<br />
<strong>af</strong> vanddampen lig damptrykket for vand ved udgangstemperaturen for komponenten.<br />
Komponenten sikrer samtidig at 2. hovedsætning ikke overtrædes ved at undersøge<br />
”pinch point”-temperaturen hvor udkondenseringen starter (se Figur 7.4).<br />
Komponenten kan ligeledes håndtere fordampning <strong>af</strong> det opvarmede medie (se Figur<br />
7.3).<br />
DNA-navn: GASCOOL2<br />
Med udkondensering <strong>af</strong> vand <strong>og</strong> metanol<br />
Denne varmeveksler kan håndtere udkondensering <strong>af</strong> en vand/metanol-blanding fra en<br />
gasstrøm. Udkondenseringen forekommer hvis temperaturen <strong>af</strong> gasstrømmen <strong>af</strong>køles<br />
<strong>til</strong> under den temperatur, hvor en vand/metanol-blanding er i ligevægt med<br />
partialtrykkene for vanddampen <strong>og</strong> metanoldampen i gasstrømmen.<br />
Udkondenseringstemperaturen 5 beregnes ud fra partialtrykkene for vanddamp <strong>og</strong><br />
metanoldamp i gasstrømmen som <strong>til</strong>føres komponenten.<br />
Komponenten sikrer samtidig at 2. hovedsætning ikke overtrædes ved at undersøge<br />
”pinch point”-temperaturen hvor udkondenseringen starter (se Figur 7.4).<br />
Komponenten kan ligeledes håndtere fordampning <strong>af</strong> det opvarmede medie (se Figur<br />
7.3).<br />
5 Metoden <strong>til</strong> udregning <strong>af</strong> denne temperatur er NRTL-metoden (Non Random Two Liquid).<br />
Interaktionskoefficienterne som er benyttet er: ∆g(metanol, vand) = -1062,616 J/mol, ∆g(vand,<br />
metanol) = 3537,611 J/mol <strong>og</strong> α(metanol, vand) = 0,2994 <strong>og</strong> er fra [Gmehling, 1977].<br />
Q<br />
17
Change language