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
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
- 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 and 16: DNA-navn: DRYER_04 Forgasser Forgas
- Page 17 and 18: T Fordampning Pinch points Figur 7.
- 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: Metanolexergivirkningsgrad [%] 73 7
- 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
- Page 67 and 68: 8.2 Scenarier Der er undersøgt 2 s
- Page 69 and 70: Ligning 8.5: Reference-el-omkostnin
- Page 71 and 72: Ligning 8.13: Tidskonstant for lage
- Page 73 and 74: Brintlagerbeholdning [MWh] 3000 250
- Page 75 and 76: Brintlagerbeholdning [MWh] 400 350
- Page 77 and 78: den time, hvor regulatorligningen b
- Page 79 and 80: El-pris-funktionen [kr/MWh] 500 450
- Page 81 and 82: Brintlagerbeholdning [MWh] 100 90 8
- Page 83 and 84: Omkostninger [%] 100 90 80 70 60 50
- Page 85 and 86: Sparede omkostninger [%] 30 25 20 1
- Page 87 and 88: selvstændig investering og de omko
- Page 89 and 90: Tilbagebetalingstid (beregnet ud fr
- Page 91 and 92: Sparede omkostninger i nutidsværdi
- Page 93 and 94: Tilbagebetalingstid [år] 15 10 5 0
- Page 95 and 96: 8.4 Diskussion Resultaterne præsen
- Page 97 and 98: El-pris [kr/Mwh] 400 350 300 250 20
- Page 99 and 100: 9 Konklusion I den første del af r
- Page 101 and 102: http://www.energyserver.net/ET1/Def
- Page 103 and 104: 11 Nomenklaturliste c omkostning pe
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