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

27.07.2013 Views

Uomsat syngas [MWex] 35 30 25 20 15 10 5 0 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.4 M [-] Figur 7.27. Exergistrømmen for den uomsatte syngas ved varierende brint/kulstof-forhold for syngassen (M) for anlæg 3. Figur 7.28 viser hvor meget gassammensætningen i den uomsatte syngas afhænger af brint/kulstof-forholdet. Ved M=2 svarer andelen af brint i den uomsatte syngas til andelen af brint i syngassen, mens andelen af brint i den uomsatte syngas for M=1,78 (30 mol-%) er meget lavere end andelen i syngassen, som er på 61 mol-%. y [mol-%] 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 H2 N2 CO CO2 H2O CH4 AR CH3OH 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.4 M [-] Figur 7.28. Gassammensætningen i den uomsatte syngas ved varierende brint/kulstof-forhold for syngassen (M) for anlæg 3. 54

Metanolrenhed efter destillation [mol-%] 100 99.995 99.99 99.985 99.98 99.975 99.97 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.4 M [-] Figur 7.29. Metanolkoncentrationen efter destillationen ved varierende brint/kulstof-forhold for syngassen (M) for anlæg 3. Ved at se på brint/kulstof-forholdets påvirkning på virkningsgraden var det klart at et forhold på M=1,85 var optimalt, men det er også nødvendigt at se på påvirkningen af metanolkoncentrationen efter destillationen, idet metanolkoncentrationen efter destillationen skal være tilstrækkelig høj. Ud fra Figur 7.29 ses det at metanolkoncentrationen efter destillationen er højest ved det laveste brint/kulstof-forhold. Forklaringen på det kan ses ud fra Figur 7.30 og Figur 7.31. Figur 7.30 viser at metanolkoncentrationen før destillationen, ligesom koncentrationen efter destillationen, er højest ved det laveste brint/kulstof-forhold. Destillationsvarmen vist på Figur 7.31 varierer dermed ikke i en sådan grad at tendensen fra Figur 7.30 ikke kan genfindes på Figur 7.29. Grunden til at metanolkoncentrationen før destillationen er højest ved det laveste brint/kulstof-forhold er, at der omsættes mere vand vha. shiftreaktionen (Ligning 7.18) ved lavt brint/kulstof-forhold, idet der er mere CO tilgængeligt. Vandet omdannes på den måde til CO2 og ender i den uomsatte syngas (Figur 7.28). 55

Metanolrenhed efter des<strong>til</strong>lation [mol-%]<br />

100<br />

99.995<br />

99.99<br />

99.985<br />

99.98<br />

99.975<br />

99.97<br />

1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.4<br />

M [-]<br />

Figur 7.29. Metanolkoncentrationen efter des<strong>til</strong>lationen ved varierende brint/kulstof-forhold for<br />

syngassen (M) for anlæg 3.<br />

Ved at se på brint/kulstof-forholdets påvirkning på virkningsgraden var det klart at et<br />

forhold på M=1,85 var optimalt, men det er <strong>og</strong>så nødvendigt at se på påvirkningen <strong>af</strong><br />

metanolkoncentrationen efter des<strong>til</strong>lationen, idet metanolkoncentrationen efter<br />

des<strong>til</strong>lationen skal være <strong>til</strong>strækkelig høj.<br />

Ud fra Figur 7.29 ses det at metanolkoncentrationen efter des<strong>til</strong>lationen er højest ved<br />

det laveste brint/kulstof-forhold. Forklaringen på det kan ses ud fra Figur 7.30 <strong>og</strong><br />

Figur 7.31.<br />

Figur 7.30 viser at metanolkoncentrationen før des<strong>til</strong>lationen, ligesom<br />

koncentrationen efter des<strong>til</strong>lationen, er højest ved det laveste brint/kulstof-forhold.<br />

Des<strong>til</strong>lationsvarmen vist på Figur 7.31 varierer dermed ikke i en sådan grad at<br />

tendensen fra Figur 7.30 ikke kan genfindes på Figur 7.29.<br />

Grunden <strong>til</strong> at metanolkoncentrationen før des<strong>til</strong>lationen er højest ved det laveste<br />

brint/kulstof-forhold er, at der omsættes mere vand vha. shiftreaktionen (Ligning<br />

7.18) ved lavt brint/kulstof-forhold, idet der er mere CO <strong>til</strong>gængeligt. Vandet<br />

omdannes på den måde <strong>til</strong> CO2 <strong>og</strong> ender i den uomsatte syngas (Figur 7.28).<br />

55

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!