KÖMÜRÜN GAZLAŞTIRILMASI YOLUYLA ELDE EDİLEN SENTEZ GAZINDAN METANOL ÜRETİMİ

Benzer belgeler
HİDROJEN ÜRETİMİ BUĞRA DOĞUKAN CANPOLAT

Bilinen en eski yöntemdir. Bu alanda verim yükseltme çalışmaları sürdürülmektedir.

KÖMÜR GAZLAŞTIRMA KAVRAMSAL TASARIMI

4- HAFİF NAFTA TATLILAŞTIRMA (BENDER SWEETİNG) ÜNİTESİ

ÜÇ BİLEŞENLİ REAKSİYON SİSTEMLERİ İÇEREN REAKTİF DİSTİLASYON KOLONU VE REAKTÖR/DİSTİLASYON KOLONU PROSESLERİNİN NİCELİKSEL KARŞILAŞTIRMASI

ATIK MADENİ YAĞ YENİDEN RAFİNE EDİLMESİ KRİTER KONTROL LİSTESİ

PROSES TASARIMINA GİRİŞ [1-4]

Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Buca/İZMİR. Yanma. Prof.Dr. Abdurrahman BAYRAM

Hidrojen Depolama Yöntemleri

ÖMRÜNÜ TAMAMLAMIŞ LASTİKLERİN GERİ KAZANIMINDA PİROLİZ YÖNTEMİ

Kimyasal Metalürji (II) (MET312)

%20 Fazla hava dikkate alınarak yanma denklemi aşağıdaki şekilde yazılır:

ELBİSTAN LİNYİTİ VE ATIKLARIN BİRLİKTE SIVILAŞTIRILMASI

FİGEN YARICI Nuh Çimento Sanayi A.ş. Yönetim Destek Uzman Yard

Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Temel: 100 mol kuru su gazı. caklık k ve 5 bar basınc

TERMODİNAMİK II BUHARLI GÜÇ ÇEVRİMLERİ. Dr. Nezaket PARLAK. Sakarya Üniversitesi Makine Müh. Böl. D Esentepe Kampüsü Serdivan-SAKARYA

Biyoenerji Üretim Yöntem ve Teknolojileri

Bölüm 2. Bu slaytlarda anlatılanlar sadece özet olup ayrıntılı bilgiler derste verilecektir.

YALOVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KÖMÜR TEKNOLOJİLERİ

Türkiye nin Elektrik Üretimi ve Tüketimi

ENDÜSTRİYEL KİRLENMENİN TESBİTİ

FERMENTASYON. Bir maddenin bakteriler, mantarlarve diğer mikroorganizmalar aracılığıyla, genellikle ısı vererek ve köpürerek

Hava Kirliliği Kontrolu Prof.Dr.Abdurrahman BAYRAM

Harici Yanma Tesisi. Enerji Üretim ve Dağıtım Müdürlüğü. Özgür AKGÜN

KONDENSTOPSUZ KAPALI BUHAR ÇEVRĠMĠ

ERGİMİŞ KARBONATLI YAKIT PİLİ SİMÜLASYONU

TAMGA ENDÜSTRİYEL KONTROL SİSTEMLERİ LTD.ŞTİ., ENERJİ YÖNETİMİNDE SINIRSIZ ÇÖZÜMLER SUNAR. HOŞGELDİNİZ

Enerji Üretim ve Dağıtım Müdürlüğü Mühendislik Müdürlüğü Üretim Sistemleri Geliştirme Müdürlüğü Mayıs 2015

PERFECTION IN ENERGY & AUTOMATION ENDÜSTRİYEL KOJENERASYON UYGULAMALARI

Kojenerasyon Teknolojileri Yavuz Aydın, Yağmur Bozkurt İTÜ

Buhar çevrimlerinde akışkan olarak ucuzluğu, her yerde kolaylıkla bulunabilmesi ve buharlaşma entalpisinin yüksek olması nedeniyle su alınmaktadır.

Trigliserid : Bitkisel Yağ Alkol : Metanol, Etanol, Bütanol, Katalizör : Asit ve Baz Katalizörler Ester : Biyodizel Gliserin : Yan Ürün

İçerik. Giriş. Yakıt pili bileşenlerinin üretimi. Yakıt pili modülü tasarımı ve özellikleri. Nerelerde kullanılabilir?

2. Plant-2 ve Plant-5 ham Petrol Ünitelerinde Isı Değiştirici Ağ Modernizasyonu

KÜKÜRT DİOKSİT GAZI İLE ÜLEKSİT TEN BORİK ASİT ÜRETİMİ

2-Emisyon Ölçüm Raporu Formatı

Entropi tünelinden çıkmanın tek yolu ekserji iksirini içmektir! (A. Midilli)

SODYUM BOR HİDRÜR: ÜRETİMİ, HİDROLİZİ VE KULLANIMI

ALLİL KLORÜR ÜRETİMİ. Gökhan IŞIK O.Okan YEŞİLYURT

ENERJİ YÖNETİMİ VE POLİTİKALARI

Endüstriyel Kaynaklı Hava Kirliliği

Makale. ile ihtiyacın eşitlendiği kapasite modülasyon yöntemleri ile ilgili çeşitli çalışmalar gerçekleştirilmiştir

10. Sınıf Kimya Konuları KİMYANIN TEMEL KANUNLARI VE TEPKİME TÜRLERİ Kimyanın Temel Kanunları Kütlenin korunumu, sabit oranlar ve katlı oranlar

Hava Kirliliği Kontrolu Prof.Dr.Abdurrahman BAYRAM

TÜRKİYE LİNYİTLERİNİN ELEKTRİK ÜRETİMİ AMAÇLI DEĞERLENDİRİLMESİNE TEKNOLOJİK BİR SEÇENEK: OPTIMASH PROJESİ ÖZET

SELVA TÜZÜNER DEK-TMK 11. ENERJİ KONGRESİ EKİM 2009 İZMİR

DENEY-1: NEWTON KURALINA UYMAYAN AKIŞKANLARIN REOLOJİK DAVRANIŞLARI

8. Atık Madeni Yağların Yeniden Rafine Edilmesi 2017/270 (NACE GRUP: Tasnif edilmiş materyallerin geri kazanımı )

AyDo Süper İyonize Su (SIW) Teknolojisi ile. Rehabilite Sistemleri

İÇİNDEKİLER SI BASKISI İÇİN ÖN SÖZ. xvi. xxi ÇEVİRİ EDİTÖRÜNDEN. BÖLÜM BİR Çevresel Problemlerin Belirlenmesi ve Çözülmesi 3

Prof. Dr. Bülent KESKİNLER Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü Çevre Mühendisliği Bölümü

Enervis H o ş g e l d i n i z Ocak 2015

BÖLÜM 19 KİMYASAL TERMODİNAMİK ENTROPİ VE SERBEST ENERJİ Öğrenme Hedefleri ve Anahtar Kavramlar: Kendiliğinden, tersinir, tersinmez ve izotermal

Kanalizasyon Atıklarının Geri Dönüşümü Projesi (Antalya Tesisi)

Soma Havzas Linyit Rezervlerinin Enerjide Kullan Semineri Nisan 2009 Soma

Doç. Dr. Özlem Esen KARTAL (A Şubesi) Yrd. Doç. Dr. Adil KOÇ (B Şubesi) :16:57 1

Bölüm 2 Kirletici Maddelerin Oluşumu

Prof.Dr.Muzaffer ZEREN SU ATOMİZASYONU

KAZANLARDA ENERJİ VERİMLİLİĞİ

Portatif Ölçüm Cihazları ile Gaz Kirleticilerin Ölçümleri

BOR UN ROKET YAKITLARINDA KULLANIMI

Biyoenerjide Güncel ve Öncelikli Teknoloji Alanları ve TTGV Destekleri

SÜPERKRİTİK SU ORTAMINDA ZEYTİN KARASUYUNUN PT KATALİZÖRÜ KULLANILARAK HİDROTERMAL ARITIMI VE GAZLAŞTIRILMASI

ANKARA ÜNİVERSİTESİ GAMA MESLEK YÜKSEKOKULU ELEKTRİK VE ENERJİ BÖLÜMÜ ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ ELEKTRİK ENERJİ SANTRALLERİ 2.

Entropi tünelinden çıkmanın tek yolu ekserji iksirini içmektir! (A. Midilli)

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ

BİRLEŞİK GÜÇ ve ISI SANTRALLERİ

VII Bu dersin önkoşulu bulunmamaktadır.

Adana Büyükşehir Belediyesi Sorumluluk Alanını gösteren harita

Kömür ve Doğalgaz. Öğr. Gör. Onur BATTAL

Endüstriyel Kaynaklı Hava Kirliliği

MAKİNE VE TEÇHİZAT İŞLERİNDE İSG

NITRON MG SERİSİ MEMBRAN AZOT JENERATÖRLERİ

YAKIT PİLLERİ. Cihat DEMİREL

ENERJİ YÖNETİMİ ve POLİTİKALARI

Termal analiz esasları;

ISITMA SİSTEMLERİ BİLGİ FORMU

SODYUM BOR HİDRÜR ÜRETİMİ VE DOĞRUDAN SODYUM BOR HİDRÜRLÜ YAKIT PİLİ ÜRETİMİ VE ENTEGRASYONU. Erk İNGER. Mustafa TIRIS. Zeynep ÖZDEMİR.

Pik (Ham) Demir Üretimi

Gerçek ve ideal çevrimler, Carnot çevrimi, hava standardı kabulleri, pistonlu motolar

KOMPLE ÇÖZÜM ÇEVRE DOSTU ESNEK ÇÖZÜM. Tekli Uygulama. İkili Uygulama. Montaj Kolaylığı

Sakarya Üniversitesi Teknoloji Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği

Ekolojik Yerleşimlerde Atık Yönetiminin Temel İlkeleri

SENTEZ GAZI ÜRETİMİNE YÖNELİK KÖMÜR GAZLAŞTIRMA PARAMETRELERİNİN TAYİNİ

İleri Teknoloji - Profesyonel Destek

HEDEF LABORATUVAR CİHAZLARI ENERJİ MÜHENDİSLİK SANAYİ TİC.LTD.ŞTİ.

ATAKTİK POLİPROPİLENİN MALEİK ANHİDRİD İLE MODİFİKASYONU

EDUCATIONAL MATERIALS


İÇERİK. Amaç Yanma Dizel motorlardan kaynaklanan emisyonlar Dizel motor kaynaklı emisyonların insan ve çevre sağlığına etkileri Sonuç

İŞLETMENİN ADI (İŞLETMENİN ADRESİ)

MIDEA TRİ-THERMAL ISI POMPASI TEKNİK KILAVUZ- 2014

FIRINLARDA ENEJİ VERİMLİLİĞİ BEYZA BAYRAKÇI

ATIKTAN ENERJİYE: MUZ KABUĞUNUN ALTERNATİF ENERJİ KAYNAĞI OLARAK YAKIT PİLLERİNDE DEĞERLENDİRİLMESİ

SEZEN DEMİR MADDE DOĞADA KARIŞIK HALDE BULUNUR

ÇİMENTO TESİSLERİNDE ATIK ISI GERİ KAZANIMINDAN ELEKTRİK ÜRETİMİ. Hasan Çebi. Nuh Çimento 2015

Fiziksel ve Kimyasal Değişmeler

Prof. Dr. Durmuş KAYA Öğr. Gör. Muharrem EYİDOĞAN Arş. Gör. Enes KILINÇ

ENERJİ GERİ KAZANIM SİSTEMLERİ. EKOBOX Isı Geri Kazanım Sistemi. Ürün Broşürü

ELEKTROLİTİK TOZ ÜRETİM TEKNİKLERİ. Prof.Dr.Muzaffer ZEREN

Transkript:

Ek 2 ULUSAL ÖĞRENCİ TASARIM YARIŞMASI PROBLEM TANIMI KÖMÜRÜN GAZLAŞTIRILMASI YOLUYLA ELDE EDİLEN SENTEZ GAZINDAN METANOL ÜRETİMİ 1. Giriş Türk kömür rezervlerinden metanol üretimi Kömürden metanol üretimi, kömürün gazlaştırma yoluyla sentez gazına, sonra da kimyasal sentez yoluyla metanole dönüştürülmesine yönelik bir süreçtir. Süreç, kömürün hazırlanması, kömürün gazlaştırılması, sentez gazının koşullandırılması, metanol sentezi, metanolün damıtılması ile hava ayrıştırma ünitesi ve kükürt geri kazanma ünitesi gibi yardımcı sistemler ve servisleri içermektedir. Türkiye nin zengin ve ekonomik kömür rezervleri mevcuttur. Bunun yanı sıra, metanol kimyasal üretim zinciri açısından ve detürkiye gibi hızla büyüyen bir ülke için en önemli ürünlerden biridir. Tesisin tümündeki karmaşıklık, çalışmaların çeşitlendirilmesi ve değişik seviyelerde ayrıntılara girilmesine olanak tanıyacaktır. Bu da, en cazip değerlendirme yolunu seçme imkanı sağlayacaktır. Kömürden Metanol Üretim Kompleksi Kömürden metanol üretim tesisi, seri halinde çalışan kimyasal ünitelerin oluşturduğu büyük bir komplekstir. Bu kompleks, şematik olarak üç ana bölüme ayrılabilir: 1. Gazlaştırma Adası (Hava Ayırma Ünitesi dahil), 2. Sentez Gazı Koşullandırması ve Saflaştırılması (Kükürt Geri Kazanma Ünitesi dahil), 3. Metanol Sentezi ve Saflaştırılması (Distilasyon). Üç ana üniteyle ilgili olarak yardımcı üniteler ve altyapı tesisleri mevcuttur. Yardımcı üniteler, kompleksin çalışması için gerekli servis akışkanlarının üretimini içerir. Altyapı tesisleri, metanol kompleksinin dış birimlerle arayüzünü teşkil eden genel hizmet üniteleridir. 1

METANOL ÜRETİM KOMPLEKSİ Gazlaştırma Adası Sentez Gazı Koşullandırma ve Saflaştırma Metanol Sentezi ve Saflaştırması Yardımcı Servisler ve Ünite Dışı Tesisler Altyapı Tesisleri PROBLEM TANIMI, tesisin üçüncü kısmına, yani koşullandırılmış sentez gazından başlayarak Metanol Sentez ve Saflaştırma (Distilasyon) kısmına odaklanacaktır. Takibeden paragraflar, yukarıda belirtilen üç ana kısmı kısaca anlatmaktadır. 2

Gazlaştırma Adası Tesise getirilerek tesis önüne yığılan kömür, besleme sisteminin gereklerine göre gazlaştırma reaktörü için uygun boyuta öğütülür. Besleme sistemi, bulamaç veya kuru tip olabilir. Gazlaştırma ünitesi, oksijen ve reaksiyon moderatörü olarak su buharının bulunduğu ortamda kömürün yüksek sıcaklıkta kısmen oksitlenme prosesini öngörmektedir. Gazlaştırma reaksiyonu, yüksek sıcaklıkta ve temel özellikleri seçilen teknolojiye bağlı olarak sentez gazını ortaya çıkarır. Kül toplama, baştaki toz toplama kısmı ile birlikte prosesin bir parçasıdır. Bir hava ayırma ünitesi (kriyojenik), gazlaştırma reaksiyonu için gerekli olan oksijenin teminini sağlar. Ayrılan azot ise genel olarak gaz sürükleme / temizleme (purging) işlemlerinde kullanılır. GAZLAŞTIRMA ADASI Hava Ayrıştırma KÖMÜR Kömür Stoklama ve Hazırlama Gazlaştırma Su ile Sıyırma SENTEZ GAZI Kül Toplama Su Arıtımı 3

Sentez Gazı Koşullandırma ve Saflaştırma Metanol sentez bölümüne girmeden önce, sentez gazının saflaştırılması ve metanol sentez reaksiyonunun gerektirdiği bileşime ayarlanması şarttır. Sentez gazının kesin bileşimi, gazın kısmi kayma (Shift) reaksiyonuyla ve takibinde CO 2 nın kısmen ve safsızlıkların tamamen ayrılması ile sağlanmaktadır. Safsızlıklar, ağırlıklı olarak kükürt bileşikleridir ve Claus reaksiyonu ile geri kazanılarak saf kükürt üretmek üzere kükürt ünitesine gönderilir. SENTEZ GAZI KOŞULLANDIRMASI VE SAFLAŞTIRMASI SENTEZ GAZI Isı Geri kazanım ve Shifting Asidik Gaz Uzaklaştırma TEMİZ SENTEZ GAZI Çözücü Rejenerasyonu Kükürt Tesisi KÜKÜRT 4

Metanol Sentezi ve Saflaştırılması (Distilasyon) Sentez gazının gereken metanol sentez basıncına ulaşması için sıkıştırılması gerekmektedir. Metanol sentez reaksiyonu (egzotermik), katalitik reaktörlerde (teknoloji ve tesis büyüklüğüne bağlı olarak seri veya paralel) gerçekleştirilir. Reaksiyon ısısı, prosesin verimini artırmak için uzaklaştırılmalıdır. Dikkate değer bir reaksiyon koşulu, reaksiyon ısısının sürekli ve homojen olarak reaksiyon ortamından uzaklaştırıldığı izotermal ortamdır. Sentez ürünü (ham metanol), saf metanol elde etmek üzere saflaştırma (distilasyon) işlemine tabi tutulur. Kolon sayısı, ihtiyaç duyulan ürün kalitesine, örneğin A/AA kalitesi, yakıt kalitesi veya MTO (metanolden olefin) üretimi kalitesine bağlıdır. METANOL SENTEZİ VE SAFLAŞTIRMASI TEMİZ SENTEZ GAZI Sentez Gazının Sıkıştırılması Metanol Sentezi Metanol Saflaştırma METANOL, A KALİTE 5

2. Problem Tanımı Üretim kapasitesi Tesis 5000 Ton/gün (Metrik Ton/Gün) Metanol (%100 Metanol bazında) üretecektir. Aşağıdaki iki metanol kalitesi göz önüne alınmalıdır: a. AA Kalitesi, b. MTO üretimi (kalite öğrenci tarafından tanımlanmalıdır). Sentez Gazı Kalitesi Sentez gazı aşağıdaki koşullarda mevcuttur (mol %, kuru temel): H2 66.5 CO 28.0 CO2 2.5 N2+Ar 2.9 CH4 0.1 Kükürt 0.1 ppm mol H2O 0 (sentez gazının kuru olduğu kabul edilebilir). Basınç 40 barg (bar gauge) Sıcaklık 40 C Metanol üretimi için gerekli sentez gazının miktarı öğrenci tarafından hesaplanacaktır. Yardımcı Servisler Yeterli miktarda yardımcı servislerin tesiste mevcut olduğu varsayılacaktır (örneğin: a) soğutma suyu (20 C sıcaklıkta), b) elektrik enerjisi, c) alçak basınç buhar (3.5 barg basınçta) Normal tesis işletiminde ihtiyaç duyulacak yardımcı servis miktarları (yukarıdaki a, b, c maddelerindeki) öğrenciler tarafından hesaplanacaktır. Problemin Analizi ve Geliştirilmesi Problem iki temel yöntemle analiz edilecek ve çözümü geliştirilecektir: a. Kaynak (teknik literatür) araştırması b. Piyasada mevcut olan simülasyon programları (Öğrencilerin kullanımına açık böyle bir imkan olduğu varsayılmaktadır). Problemin incelenmesi gereken bir takım yönleri vardır. Takibeden liste öğrenciye yol göstermek üzere hazırlanmıştır: Metanol sentez prosesi termodinamiğinin analizi Dönüşüm kısmı için literatür bilgilerinden uygun bir buhar-sıvı denge modeli seçimi ve irdelenmesi, Metanol sentez döngüsü kimyasının modellenmesi, Metanol sentez reaktörleri ve özellikle izotermal reaktörler için, literatür bilgilerinin temini, 6

Kimyasal dönüşüm kısmında ısıl entegrasyonun belirlenmesi, Sentez döngüsüne etkisi olan ana parametreler (basınç, sıcaklık, vb.) için duyarlılık (sensitivity) analizinin yapılması, Sentez gazı inert madde içeriğinin geri döngü (recycle) kompresörünün gücüne etkisinin değerlendirilmesi, Distilasyon kısmı için uygun bir buhar-sıvı denge modelinin seçilmesi ve literatür bilgileriyle doğrulanması, Distilasyon kısmının modellenmesi ve ısıl entegrasyonun optimizasyonu, Kolon hidroliğinin değerlendirilmesi ve ilgili Murphy verimlilikleri için model tanımlanması, Distilasyon kısmını etkileyen ana parametreler (basınç, sıcaklık, ara flaş basıncı, tepsi sayısı) için duyarlılık analizi, İstenilen metanol kaliteleri (saflıkları) ile distilasyon sistemi karmaşıklığı ve tüketimleri arasında ilişki kurulması. 7