Rectisol gaswas installatie

(1)

o

b

, . P'

o

Nr

:

'1:.3'1

1 ,

..

... '

laboratorium voor Chemische Technologie

.

t .'

Verslag behorende

bij het fabrieksvoorontwerp

van

F

_...

.

R

.

_...

VERMEEREN

_c,.

onderwerp:

RECTISOL GASWAS INSTALLATIE

f,

DELFT

RIETVEf:D 19 DELFT

J d &

.

r .' "'t\'

-

"', ~

opdrachtdatum :

_

y~rslag.9aJum

:

•• ' j

.

,.

(2)

o

,

I

0 ,..

\

,,< ~ t

0

t.

,-,'1

0 o

.

,

.

o

f.v ,." L "

0

'--.... /~

i

.1tJ .. ~~j

0 ~"

l

'Ir ."

"

Q

'f.. 'r

(3)

( ( { { ( ( (

o

Inhoud. Inhoud. Samenvatting. Konklusies. Inleiding.

Uitgangspunten voor het ontwerp. Beschr~ving van het proces.

Proceskondities. Berekeningen.

Massa- en warmteba1anso

Overzicht specifikatie apparatuur. Symbolen1~st.

Literatuur.

B~lagen

Evenwichts gegevens van CO

2 in methanol. Evenwichts gegevens van H

2S in methanol. Soortel~ke warmten.

Absorptie warmteno Rekenprogramma.

Verzadigde dampspanning van methanol.

1 1 2

3

4

7 9 11

13

29

36

41

42 43

44

49

51

52

56

(4)

( ( ( { { ( ( ( Samenvatting.

Dit fabrieksvoorontwerp handelt over een rectisol

gaswasinstal-latie voor de verw~dering van H

2S en CO2 uit ~as afkomstig van een koolvergassin~sinstallatie ter bereidin~ van vervangend aardgas (SNG).

2

De verw~dering vindt plaats door fysische absorptie met methanol bD lage temperaturen.

Er is uitgegaan van een Lur~i proces, waarin de H

2S en CO2 apart worden verw~derd. De CO

2 gaat naar de spui en de H2S wordt zodanig geconcentreerd, dat verwerking tot zwavel moge10k is.

De installatie heeft een capaciteit van 1120700 Nm

3

/hr

ruw~as.

Hieruit ontstaat tenslotte 280000 Nm

3

/hr gezuiverd SNG. Er worden 344300 Nm

3

/hr CO

2 en 8800 Nm

3

_{/hr H}

2S

verw~derd.

Vanwege de ~rote canaciteit van de gehele installatie wordt deze opgesplitst in zes identieke kleinere installaties, die elk uit twee absorbers met regeneratie van de absorptievloeistof bestaan en waarin een methaansynthese eenheid is opgenomen.

Er wordt een processchema opgesteld met de daarb~ behorende massa-en warmtebalans.

Van de hoofdabsorber T

3 ,

waarin de H2S en een gedeelte van de CO2 worden verwijderd, wordt een nadere berekening gegeven.

Verder wordt voorde warmtewisselaars Hl' H2' H7 en H

14 een bereke-ning van het benodigde warmtewisselend oppervlak ~emaakt.

Tenslotte wordt een schatting gemaakt van het verlies aan absorptie-vloeistof dat kan optreden door verdamping van de methanol.

(5)

I ( ( ( ( ( ( (' (

o

- - - ---- - -

---

---Konklusies.

In het al~emeen kan gesteld worden dat het rectisol proces

geschikt is voor de zuivering van ~assen, die f,rote hoeveel-heden onzuiverhoeveel-heden bevatten in het b~zonder CO

2 en H2S, b~ drukken boven 10 bar.

3

Een groot voordeel van de fysische absorptie b~ het rectisol proces is, dat de regeneratie van het oplosmiddel door

ont-spannen kan plaats vinden, waardoor de energiekosten laag bl~ven. Voor het in dit voorontwerp behandelde proces kan ~esteld worden,

dat een

verwerkin~scapaciteit

van 187.000 Nm

3

/hr

ruw~as

voor een enkelvoudige installatie zonder meer haalbaar is.

Wel moet getracht worden de top temperaturen van de verschillende

kolommen zo laag mogel~k te houden om het methanol verlies door

(6)

l ( ( ( ( ( ( ( (î

o

(1 4 Inleiding.

Het Rectisolproces is een fysisch absorptieproces t dat veel gebruikt wordt voor de verw~dering van voornamel~k zure componenten uit

industriële ~assen. (1)

Het verschil tussen fysische- en chemische absorptie kan aan de hand van onderstaande figuur worden verklaard.

chem

fys

P2

~~---B~i lage partiaalspanninp: van de te verwi.lderen component (P

2) kan

het chemisch absorptiemiddel sterker beladen worden dan het fysische( C

2 c h em. > C2f ;fS. ). Boven een bepaalde partiaalspanning treedt b~ chemische absorptie een verzadiging op. terw~l b~

fysische absorptie de maximale belading evenredig toen~emt met de partiaalspanning.

Vanwege het grote verschil in belading tussen

P

l en

P

2 b~ fysische absorptie (~Cf is groot) kan het absorptiemiddel eenvoudig door

ys.

ontspannen geregenereerd worden. Voor een volledige regeneratie

kan dan neg gestript worden met een inert gas of een hete regeneratie worden toegepast.

Het Rectisolproces gehruikt als absorptiemiddel methanol b~ lage temperatuur ( -20 tot -70 °C). Dit middel heeft de volgende gunstige

eigenschappen:

-Hoge oplosbaarheid voor CO

2 en H2S. -Ho~e selektiviteit voor H

2S ten opzichte van CO2• -Lage ol'losbaarheid voor H2t CO en CH

_4·

-Lage damp sp a nni ng b~i de procescondities. -Hoge oplosbaarheid voor water.

(7)

t ( ( ( ( ( ( ( ( l

r

'

5

-Lage viscositeit, ook bij lage temperatuur.

-Zeer goede chemische- en thermische stabiliteit. - Niet corrosief.

-Gemakkelijk verkrijgbaar tegen lage prijs.

De te ontwerpen Hectisol installatie maakt deel uit van een proces om door vergassing van kool vervangend aardgas (SNG) te verkrijgen. Als model voor een dergelhk koolvergassingsproces is het Lurgi SNG-proces gekozen. Dit SNG-proces is onderverdeeld in vijf stappen: de ver-gassing, de CO-shift. de gaszuiverin~. de methaansynthese en de tweede CO

2-was met droging.( zie figuur)

VERGASSING CO -SHIFT GASZUIVERiNG METHAAN DROGING/

SYNTHESE C02-WAS

PROCESSCH!öMA LURGI VOOR WINNING VAN SNG UIT KOLEN

Door ver~assen van de kool worden CO, H

2 en CH

4

verkregen, maar ook CO

2• H2S. N2 en verschillende koolwaterstoffen. De verhouding van H

2 en CO in dit produkt gas is echter te klein voor de methaansynthese. zodat een CO-shift wordt toegepast om tot een H

2/CO verhouding van on~eveer

3

te komen.

Na de CO-shift wordt het gas geschikt gemaakt voor de methaansynthese door middel van de gaszuivering. Hier wordt de H

2S. dat een gift voor de Ni-katalysator van de methaansynthese is, een groot deel van de CO

2 en de zware fraktie van de koolwaterstoffen verw~derd. In de methaansynthese wordt naast methaan ook water gevormd.

(8)

<-( ( ( ( ( ( (

o

(' 6

Dit water wordt samen met de no~ overgebleven CO

2 in een tweede

(9)

l ( ( ( ( ( ( 7

Uitgangspunten voor het ontwerp.

Als uit~an~spunt voor de omvan~ van de te ontwerpen rectisol

installatie wordt de op de vol~ende bladz~de afgedrukte

'Vcor-lopige ApparatenlUst 250 MMSCF/d Lur~i Processchema' aangenomen.

Hieruit

bl~kt,

dat de hoeveelheid te zuiveren gas 1.120.700 Nm

3

/hr

bedraagt.Deze hoeveelheid wordt niet door één grote installatie

verwerkt, maar door een zestal kleinere met elk een

invoercanaci-teit van 186.784 Nm3/hr. Eén van deze zes kleinere installaties

zal verder in dit voorontwerp worden behandeld.

Uit gegevens van Lurgi blUkt, dat een van de ~rootste

rectisol-installaties met een invoercapaciteit van 250.000 Nm 3 /hr in 1955

in Zuid Afrika gebouwd is voor de 'South African Uil, Coal and

Gas Corporation'(Sasol). Ook hier wordt deze capaciteit met meer-dere identieke kleinere installaties bereikt. Hoogendoorn en

Solomon (12)

beschr~ven

installaties van 60.000 Nm

3

/hr. De te

ont-werpen installatie is derhalve driemaal zo vroot als die welke b~

Sasal worden toe~epast.

Voor het processchema wordt uitgegaan van een aparte verw~dering

van CO

2 en H2S. De CO2 wordt v.espuid. De H2S kan in verb3nd met de

veroorzaakte luchtverontreini~in~ niet meer gespuid worden e~ zal

daarom geschikt {l;emaakt worden voor verdere verwerking tot zwavel

in een Claus proces. De concentratie van de H

2S in het afgas zal

daarom echter minstens 20

%

moeten z~in .

Een en ander betekent, dat er twee beladen methanol stromen te

onderscheiden z~n, die apart geregenereerd worden. De CO

2-methanol

stroom ( 9,13,16,14,12,9), die door ontspannen geregenereerd wordt

en de H

2S(+C02)-methanol stroom (10,11,18, . . . ,9,10), die heet

gere-genereerd wordt.

Omdat de kosten van heet regenereren veel hoger z~n dan van

regene-reren door ontspannen, zal de H

2S-methanol stroom zo klein mogel~k

worden gehouden. Een kwart van de totale methanolstroom zal voor de H

2S verw~dering gebruikt worden. (Stroom 10 is één kwart en stroom

(10)

"J ':J

o

J """'I ...,

--

...,

VERG ASSING

CO-SHIFT

GASZUIVERING

STOOM

20.000 tld

ZUURSTOF

5.700 t/d

p=25-30bar

Apparaten 3 x 10 Vergassers 3x2 CO-convertors 3 x 2 Rectisol

*

Nm3/hr Nm3/hr Nm3/hr

GassamenstelliDg Vol.~ Vol. % Vol.%

Kooldioxide , _{CO 2} 26,8 276.800 32,4 363.300 4,8 37.000 Koolmonoxide, CO 22,0 227.500 12,6 141.000 18,1 141.000 Waterstof

,

_H2 38,8 40 I. 300 43,5 487.800 62,7 487.800 Methaan

,

CH4 10,1 '104.600 9,3 104.600 13,4 104.600 Stikstof

,

_N2 0,4 4.200 0,4 4.200 O,S 4.200 Zwavel-waterstof , _H2S 0,8 8.800 .0,8 8.800

---

--- Kootwater-/CnHm 1,1 11.000 1,0 11.000 0,5 4.200 Hoffp.n / Totaal : 100 I .034.200 100 1.120.700 100 778.800

Watervrij

~

: 507. gaat via omloop CO-shift Pittsburgh coal 7750 kcal/kg

*

_**

,....,

METHAAN

SYNTHESE

3x3 Methanators Vol.% Nm 3 /hr 7,9 23.600

---

---3,8 11. 200 86,9 259.000 1,4 4.200

---

---100 298.000 ,....,

DROGIN.G/

C02- WAS

SNG

-3xl CO Was I 2 Dror.er Vol.% Nm /hr 3 2,0 5.600

---

---4,0 11.200 92,5 259.000 l,S 4.200

---

---100 250.000.000 SCF/ d

~

VOORLOPIGE APPARATENLlJST

250.000.000 SCF/ d SNG LURGI PROCESSCHEMA

r--\ _r-"

(11)

( ( ( ( ( ( ( (

o

9

Beschr~vin~ van het proces.

De hoofdstroom.

Het te verwerken gas komt binnen als stroom 1.

In warmtewisselaars Hl en H

2 wordt dit gas in te~enstroom met

koude CO

2 en N2 uit T

₅

en T

6

en met koud gezuiverd gas uit T

3

gekoeld. De zware koolwaterstoffraktie wordt hier afgescheiden.

In het benedengedeelte van T

3

wordt vervol~ens de H2S en in het

bovengedeelte de CO

2 geabsorbeerd.

Het gas is nu geschikt voor de methaansynthese. Nadat

warmtewis-selaar H

2 ~epasseerd is komt het gas i n de methaansynthese, waar

alle CO en het grootste gedeelte van de nog aanwezige CO

2 met de

in overmaat aanwezige H

2 wordt omgezet in methaan en water.

Het produkt gas van de methaansynthese bevat dus waterdamp en kool-dioxide, die er in absorber T

13 met zuivere methanol worden

uit-gewassen.

..

Het gezuiverde SNG verlaat de installatie als stroom

33 .

De wasvloeistof.

Stroom 9 bestaat uit ongeveer 600 m3 licht met CO

2 beladen methanol.

Deze stroom komt via de tOD T

3 binnen.

In het bovengeJeelte van T

3 wordt nu CO2 geabsorbeerd, waarbij de

temperatuur van de methanol oploopt tengevolge van de vrijkomende

absorptiewarmte.

Onder in de CO

2 absorber ( dat is ter hoogte van het midden van T

3 )

wordt de vloeistof opgevangen en gekoeld (13571178 kJ/hr).

Driekwart van deze vloeistof gaat naar de top van T

5 ,

waar door

drukverlaging (ontspannen) het grootste gedeelte van de

geabsor-beerde CO

2 weer vrhkomt, terwijl de temperatuur van de vloeistof

sterk daalt.

Het bodemprodukt van T

5

gaat voor

8/9

weer terug naar T

3

na eerst

in P4 weer op druk te zijn gebracht.

Een kwart van de vloeistof uit de CO

2 abs orb er (stroom 10) komt

bovenin de H

20 absorber ( het beneden gedeelte van T₃). Daar de

vloeistof al met CO

(12)

( ( ( ( ( ( ( (

()

10 H

2S plaats en komt er ook weini~ absorptiewarmte vr~" 342 kW in de H

2S absorber tegenover 11597 k~ in de CO2 absorber) Het bodemprodukt van T

3 bevat alle H2S en een grote hoeveelheid CO2" Via een drukregelaar komt deze vloeistof in de verr~kingskolom T

6 "

Hier wordt een ~edeelte van de CO

2 verw~derd door strippen met N2 en

wassen met een negende deel van het H

2S vrije bodemprodukt van T5"

Dit laatste om eventueel vr~gekomen H

2S te reabsorberen"

In de verr~kingskolom T

6

wordt in feite de H2S/C02 verhouding ver-groot door het verw~deren van CO

2"

6

gaat na opwarming in H7 naar de hete

rege-nerator T

_S"

Hier komen alle H

2S en CO2 terecht in het topprodukt,

waarvan de concentratie aan H

2S als gevolg van de verr~king in T

6

dermate hoog is (20

%)

dat verdere verwerking in een Claus proces

mogeli.ik is"

_S

is zuivere methanol. Deze stroom geeft

warmte af in H7 en wordt op druk gebracht door P9" In de absorber

T

13 wordt deze vloeistof vervolgens gebruikt voor de verw~dering van CO

2 en H20"

Het water in het bodemprodukt van T

13 wordt verw~derd in de

destil-latiekolo~ T

15 en verlaat deze kolom via de bodem, waarna het de

ingaande stroom opwarmt in H 14"

De methanol uit stroom 30 verlaat T

15 over de top, wordt op druk gebracht door P17 en gekoeld in HlS"

Als stroom 29 komt de methanol tenslotte weer in stroom 9 terecht"

B~ het in bedr~f stellen van de installatie worden de vereiste lage

temperaturen bereikt door methanol te laten circuleren door de hoofd-absorber T

3, waar het gekoeld wordt door verdampende ammonia in de koelspiralen" De koude en onder hoge druk staande methanol wordt dan geexpandeerd waardoor een nog lagere temperatuur wordt verkregen. Dit proces wordt zolang voortgezet tot de temperatuur laag genoeg is om het gas toe te laten" De warmtewisselaar H

2 werkt vanaf dat mo-ment ook mee om de koeling in T

3

op peil te houden. De benodigde koelperiode is meer dar. 24 uur.

(13)

-

- - - -( ( ( ( ( ( (

o

Proceskondities.

De drukken waarmee in dit rectisol proces ~ewerkt wordt liggen tussen 1 en 27 bar.

11

Het ruwgas komt de installatie binnen onder een druk van 27 bar. Het stroomt via de warmtewisselaars Hl en H

2 en de hoofdabsorber T

3, waarin een werkdruk van 25 bar heerst, uit zich zelf naar de methaansynthese. Van de methaa~synthese moet het gas naar de tweede absorber T

13 met een werkdruk van 16 bar. Omdat niet geheel

bekend is onder welke druk het gas de methaansynthese verlaat, wordt voor alle zekerheid een zuiger kompressor pomp P12 toegepast, waarb~ aangeno~en wordt, dat het produkt~as van de methaansynthese

een druk van

9

bar heeft.

Om de circulerende methanol steeds op de werkdruk van T

3 en T13 te brengen, worden de pompen P

4, P17 en P

9

toegep8st.

De temperaturen, die b~ deze rectisol installatie voorkomen lopen uiteen van -71 oe tot 65°C.

De laagste temperaturen treden op in het CO

2-methanol circuit

(stroom

9,

13, 16, 14, 12,

9).

Deze stroom wordt in het bovengedeel-te van T

3 opgewarmd met de b~ de absorptie van e02 vr0 komende warmte en afgekoeld door het ontspannen vnn de onder druk staande

met CO

2 beladen methanol in T5• Om een gedeelte van de absorptie warmte te verw~deren en om eventuele koudeverliezen op te vangen wordt deze stroom ook nog met een koelspiraal gekoeld. Dit gebeurt

op die plaats in de stroom, waar de temperatuur het hoof,st is. Dit is vlak na de e0

2 absorptie, onderin het bovenf,edeelte van T3• Hier

wordt de met e0

2 beladen methanol van 2 4 9,0 K tot 238,2 K gekoeld door middel van een koelinstallatie met verdampende ammoniak, die op een economische manier kan werken op afvalwarmte van de CO-shift. De hoogste temperaturen treden op b~ de hete regeneratie in T

8 en

b~ de waterverw~dering in de destillatiekolom T

15. In beide gevallen wordt dekooktemperatuur van methanol ca. 65 oe bereikt.

(14)

~ 'J

r'"

I

t3

·

i

..., ~.

~

SNG .,-;-, ~

1/

:

~> ~ ~.J

I

a

"'") ,... ;~

[6

>---r--C 18 ,..., '""" ,,..., H₂S,C0₂ ~---«26) .. 27 GEZUIVERD SNG

n

--~_4--~, ~~~_~----~

I

B

00:

T8~---f~

~

1 ê

1 ~

f---_---.J

I~

I

~

-;::

~

I

~

cn;m

~d

1 ~

Ol

H I

I

WARMTEWISSELAAR H 2 WARMTEWISSELAAR 3 ABSORBER P 4 POMP 5 ONTSPANNING STOREN T

61

S'RIPPER H 7 WARMTE WISSELAAR T 8 STRIPPER P 9 POMP H 10 PART IELE CONDENSOR IHITEBOP 12 POMP ILER T 13 ABSORBER H la WARMTEWISSELAAR T 15 DESTILLATIEKOLOM Hl

61

CONDENSOR P 17 POMP HlS WARMTEWISSELAAR HI9 REBOILER

RECTISOL GASWAS INSTALLATIE

FR Vermeeren en WC ROlend~t

Q-stroomnr

o

Temp In ·C maart 1978 ~A.f"o's drukl"lbor ~ f\) r~

(15)

l

( ( ( ( ( ( (î Berekeninp;en.

Eerst wordt vastgelegd hoe de hoofdstroom b~ het doorlopen

van de gehele rectisol installatie veranderd. Dan wordt absorber T

3

nader berekend. Het aantal benodigde schotels en de diameter en hoogte van de kolom worden bepaald. Vervolgens wordt het warmtewisselend oppervlak van de

warmte-wisselaars Hl' H

2, H7 en H14 berekend.

Van het methanol verlies door verdamping wordt een schatting

gemaakt.

(16)

L

( ( ( ( ( ( (

Cl

o

14

De hoofdstroom.

Voor de berekening van de ~ehele installatie wordt uitgegaan van

de ' voorlopige apparatenl~st

250

MM SCF/d SNG Lurgi processchema I

Hierin staan de grootte en samenstelling van de hoofdstromen in het Lurgi proces aangegeven.

Door de stroom uit de CO convertors een faktor

6

te verkleinen

ver-krijgt men de grootte en samenstelling van de voedingsstroom van de Rectisolinstallatie. In het Redtisol processchema is dit stroom 1. Er wordt aangenomen dat deze stroom geen waterdamp bevat.

Voeding Rectisolinstallatie (stroom 1).

vol.

%

Nm

3

/hr CO

12.58 23500

H

2

43.53 81300

CH

4

9.33 17433

CO

2

32.42 60550

H

2

S

0,79

1467

N

2 0,37

700

CNHM

0.61 1133

C H _{n m}

0,37

700

100.0 186783

De koolwaterstoffen worden in een zware- CNH

M en een lichte fraktie

C H verdeeld. De zware fraktie condenseert in de warmtewisselaars

n m Hl en H

2 en wordt voor de berekeningen geacht te bestaan uit n-hexaan.

De lichte fraktie wordt geacht propaan te z~n.

o

Na condensatie van de zware koolwaterstoffen en afkoeling tot

-31

C

ontstaat de voeding voor absorber

T

3

(stroom

6) .

vol. % Nm

3

/hr kmol/hr CO

12,65

23500

1049.1

H

2 43,79

81300

3629.5

CH

4 9,39

17433

778.3

CO

2 32,62

60550

2703.1

H

2

S

0.79 1467

65.5

N

2 0,38

700 31,3

't1J;

C H

0,38

700 31,3

(

.

12

0 n m

100.0 185650

8288.1

(17)

( ( ( ( ( (

n

15

Het gas dat de absorber T

3 via de top verlaat (stroom 5) bevat geen

H

2S meer en het CO2 ~ehalte is nop; slechts 4,75 vol.

%.

vol.

%

Nm3/hr kmol/hr CO 18,11 23500 1049,1 H 2 62,63 81300 3629,5 CH 4 13,43 17433 778,3 CO 2 4,75 6167 275,3 N 2 0,54 700 31,3 C

H

0,54 700 31,3 n m 100,0 129800 5794,8

Dit p;as gaat naar de methaansynthese. De CO wordt hier volledig en de CO

2 p;edee1te1~k omp;ezet in methaan. Er ontstaat

hierb~

ook 27967 Nm 3/hr water.

In absorber

T

13 wordt dit water en het ~rootste p;edeelte van de over-gebleven CO 2 verw~derd. De voeding voor

T

13 (stroom 27) is nu: vol.

%

H

2 2,40 CH 4 55,60 CO 2 5,07 N 2 0,90

H

20 36,03 100,0 1867 43167 3933 700 27967 77634

Het ~as verlaat nu als gezuiverd SNG de absorber T

13 (stroom 33). H 2 CH 4 CO 2 N 2 vol.

%

4,00 92,50 2,00 1,50 100,0 1867 43167 933 700 46667

(18)

( ( ( ( ( ( (

c

o

16

Berekening van absorber T 3•

Absorber

T

3 bestaat uit een bovendeel, de e02 absorber en een benedendeel , de H

2S absorber. Onder in de e02 é,bsorber wordt de beladen methanol op~evangen en met eenkoelspiraal gekoeld. Een

kwart van deze vloeistof wordt in de H

2S absorber gebruikt en driekwart ~aat naar de ontspannin~storen

T

5. De e0

2 absorber.

De benodi~de hoeveelheid methanol wordt berekend aan de hand van een ~eschatte temperatuur van de onderste schotel. De condities op de onderste schotel z~n: 248

K

P tot =

Peo

2

=

25 at 8,1 at H 2 is aanwezip:.

Volgens Shenderei(4) is in dit geval de Henry coefficiënt voor e0 2 in methanol H

=

...E..

x

=

39.25 . De mol fraktie x e0 2 van de vloeistof ~.l

=

39,25

=

0,2

Deze vloeistof bevat dus x

₌

1 - x

op de onderste schotel is dan:

0,25 kmol e0

2 per kmol methanol.

Verw~d~rd moeten worden 2428 kmol CO

2 plus 187 kmol CO2 die al in de inkomende methanol aanwezig is. (stroom 9)

Hiervoor is minimaal aan methanol nodig:

2428 + 187

0.25

=

10460 kmol.

Door een overmaat van ongeveer 150

%

te nemen wordt de benodigde

,

---~

hoeveelheid methanol bepaald op 15376 kmol/hr. De inkomende vloeistofstroom van de CO

2 absorber ligt nu naar grootte en samenstelling vast. De in- en uitgaande gasstromen

waren al bekend, zodat de uitgaande vloeistofstroom berekend kan worden.

(19)

( ( (' ( ( ( ( (

o

Deze uitgaande stroom

L3

volgt uit de massabalans over de

e0

2 absorber:

De samenstelling x

3

van

L3

volgt dan uit de e02 balans:

Alle getalwaarden staan in tabel 1 vermeld.

17

Daar de temperatuur van G

3

bekend is en de temperaturen van Gl en LO

worden gekozen, kan de temperatuur van

L3

met behulp van de

enthalpiebalans worden berekend.

+ + 4 H b _a _s _.

=

+

De enthalpie van een gasstroom wordt hierb~ berekend vol~ens:

=

G n CT-200) (y • e _n

_Peo

2 + Cl-y

).e

)

' n p inert

De enthalpie van een vloeistofstroom wordt berekend volgens:

1\

= n L n CT-200) (x _n•

e

_Peo

2 + (l-x

).e

)

n Pmeth.

De vr~komende absorptiewarmte wordt berekend door het aantal kmol

kooldioxide dat van het f1:as naar de vloeistof is overgegaan C A e0

2) te vermenigvuldigen met de absorptiewarmte per kmol Ch b ).

a s.

AH = A CO • h

abs. 2 abs.

Voor de berekening van de enthalpiën wordt een referentietemperatuur

vJn 200 K aangenomen. De

soortel~ke

warmten en absorptiewarmten

z~n

(20)

( { ( (

I

c

( (

c

o

18

Met behulp van de evenwichts~egevens, die in de b~lage aanwezig z~n kan nu het aantal benodigde schotels worden berekend.

Deze berekening werd uit~evoerd op een pro~rammeerbare zakreken-machine met een rekenpro~ramma, dat in de b~lage is op~enomen.

Er werd hierb~ eerst een balans over de onderste schotel opgesteld. Vervolgens een balans over de én op een na

onderste-schotel samen enzovoort.

Uit de rekenresultaten, zoals die in tabel 1 vermeld z~n bl~kt, dat voor de CO

2 absorber tussen de 2 en

3

theoretische schotels nodigz~n. Met

3

theoretische schotels is de gewenste verw~dering dus gemakkel~k haalbaar.

De H

2S absorber.

De ingnande gasstroom G

9

is bekend.

De uitgaande gasstroom moet vr~ z~n van H

2S. Dit zou betekenen dat een oneindig aantal schotels nodig zou zijn. Voor de berekening wordt daarom een H

2S molfraktie van 0,0002 in de uitgaande gas-stroom aangenomen(x

4 =

0,0002).

De ingaande vloeistofstroom is ook bekend, zodat de uitgaande vloeistofstroom met behulp van de massabalans, de H

2S balans en de enthnlpiebalans volledig berekend kan worden.

De berekening van het benodigde aantal schotels verloopt op dezelfde

w~ze als bij de CO

2 absorber met behulp van het rekenprogramma en de evenwichtsgegevens, die in de bijlage aanwezig z0n.

De rekenresultaten staan vermeld in tabel 1. Het bl~kt dat de

gewensteverw~dering juist gehaald wordt met

5

theoretische schotels.

(21)

.-(

19

stroom 5 stroom

9

~~---_

...

... _

..

~4!~---G 1

,

LO (

~

_~

_f\

1 ( \ L1 ( N ummering G 2

f-2 an de CO 2 absorbe chotels L2 v r s e n de G3 p s tromen 3 ( ( n T₃"

in

L3 G41 / /

J

!---~~I

"-

~', \ L3" = stro i om 10 G 4 4 1 L4 ( _G 5 .(\

I

5

I

L5 I ~ I G 6 I

I

6

r

H₂S absorbe r

,

L6 G 7

o

7

o

L7

)

G S S

~

stroom

6

G

9

LS _{stroom 11} ~

...

. .

...

•

(22)

( ( ( ( ( (

o

c

('J ( ) U >~ C' • r~,' -...

"

..

.'~ ~ I

'-

, r I (~ ~ ; '-r .. C"I (' I r-r\ CJ C Cl o

u"'

..-0J o ;. ' (. c r: \ ( , I o

:

,"'

r-, (, \\) (- -\:: \ .... : <.Y,. ( .. ". ~ ",' 1., ) l. \

"

.

o c'\ t,' ,'0' l -:; \ c, \ : ' ,~ "-) t. \ ( , -;:

"

) ,.'\1 (\.: ( .; f; 1 (\J Cj c. ('\J o \.:) ( ---, -C: (',I C ,"

'.

,

.

( ' , c.;)

",

(\J C Cl o C) Cj u\ '-, ~; -', r:-" (" [ '-,'. '" l.0, , fr'., (\J 0 .;-....;' r- -l;'" 1.,',

,.

""

<" -". " (:. \.c' , ; ç, r--'

,-

, r' r-~) ('I {"', ( ) ( .. 11' i'-. o ~. ~-o c :. '. '-, ~.-' \ " ' ( , ,.' ( ; '.~ \ r,' ,. -o C C) C o o 1.1\ r---0'. 20

(23)

') ':)

o

Q 'î ,..., stroom

G

_YCO

_{YH S}

_HG

2

kmol/hr kJ/hr

5 5795,2

0,0475

3111733

9

10

13

6

8288,1

0,0079

11139154

11

vervolg tabel 1 ,...,

'"""

I".

L

x

_co

_x

_{H S}

2

kmol/hr

15562,6

0,0120

4497,5

0,1453

0,0000

13492,5

0,1453

4561,7

0,0140

,...,

HL

kJ/hr

12192951

12069411

36208233

12401556

"'"

T K

218,1

210,4

238,2

242,2

239,0

I'\) f-' I'""'

(24)

( ( ( ( ( (

o

Voor een verdere dimensionerinp; van T

3

wordt de p;emiddelde

gas- en vloeistofbelasting bepaald. In de CO

2 absorber is de gemiddelde ~asstroom:

G' = 32,7 kg/s (= 1,75 m3/s) ; = 17,8 kg/m3

en de gemiddelde vloeistofstroom:

L' = 153,8 kg/s (= 0,17 m3/s) ; = 923 kg/m3

In de H

2S absorber is de gemiddelde gasstroom:

G' = 47,6 kg/s (= 2,06 m

3

/s) ; = 23,3 kg/m3

en de gemiddelde vloeistofstroom:

L' = 42,5 kg/s (= 0,04 m3/s)

=

1041 kg/m3

De schotels z~n zeefplaten met p;aatjes van 5m~. in

driehoeks-22

patroon met een steek van 16 mmo Dit levert een verhouding van het oppervlak van de p;aten

plaat (Az) van 0,15 op.

(A )

g en het oppervlak van de

zeef-De diameter van de kolom wordt bepaald door een p;assnelheid te kiezen, waarb~ een veilige werking van de kolom gegarandeerd is.

Deze gassnelheid v ligt naar wordt aangenomen b~ 80

%

van de snelheid waarb~ 'flooding' optreedt.

De gassnelheid v

F kan worden berekend met een methode volgens Treybal (11):

= • 0,3048

Hierin is CF de 'flooding factor'. De grootte van CF is

(25)

( ( ( ( ( ( (

o

-

-23

vloeistof, de ~rens'vlakspanning, het oDen p:edeelte van de

zeef-plaat en de schotelafstand.

=

Wanneer als schotelafstand

60

cm wordt gekozen, dan is voor

zowel de CO

2 absorber als voor de H2S absorber a

=

0,lR73

b

=

0,1107.

Voor de grensvlakspanning wordt gekozen: ~ =

40

dynes/cm.

Voor de C0 2absorber is: en _CF =

0,209

Nu is _v F' =

n,209

7,13

.

0,3048

De gassnelheid is dus: v =

0,8

.

v F

Het oppervlak van de zeefplaat is:

A = z

G'

v

=

1,75

0,36

=

4,8

2 m =

0,45

mis =

0,36

mis en

Vanwege de ruimte voor de 'downcomers' wordt het echte

schotelopper-vlak

18 %

groter genomen.

A

=

1,18. A

=

5,7

s z 2 m De diameter van de CO 2 absorber is:

D

=

(4.A

/v

)0,5

=

2,7

m s Voor de H 2S absorber is:

(LI/GI)(PG/PL)0,5

=

0,13

en CF =

0,397

Nu is v

F

=

0,397. 6,61 . 0,3048

=

0,80

mis

(26)

( 1,(. ( ( ( ( (

c

o

De gassnelheid is dus: v = 0 , 8 . v

F

= 0,64 mis

Het onpervlak van de zeefplaat is:

Het De

A

= z G' v

=

2,06 0,64

=

totale schot el oopervlak is:

A

₌

1,18.

A

₌

3,8

s z diameter van de H 2S absorber D

₌

(4.A

l-rr

)0,5

₌

s 2 3,2 m 2 m is: 2,2 m

Het bl~kt dat de berekende diameter van de CO

2 absorber groter is dan die van de H

2S absorber.

24

Om een eenvoudige constructie te verkrtip.:en, wordt voor de gehele kolom T

3

een p;el~ke diameter gekozen en wel die van de CO2 absorber. Dit betekent dat de H

2S absorber breder en daardoor duurder zal worden. Daar staat te~enover, dat de gassnelheid in de H

2S absorber ook la~er wordt, waardoor een kleinere schotelafstand genomen kan worden en de H

2S absorber dus korter en daardoor weer goedkoper kan worden. ien schotelafstand van 50 in plaats van 60 cm is zonder meer mogel~k, omdat de hierb~ berekende diameter van de H

2S abs or-ber van 2,32 m nog steeds kleiner is dan die van de CO

2 absorber. Een kleinere schot el afstand kan vanwege de benodigde ruimte voor inspectie en werkzaamheden in de kolom niet genomen worden.

De diameter van kolom T

3

is bepaald 0p:

(27)

( ( ( ( [ ( ()

o

".

25

Het theoretisch aantal benodigde schotels voor de CO

2 absorber is

3

en voor de H

2S absorber

5.

Er wordt een schotelrendement van 50

%

aangenomen, zodat het benodigde aantal schotels voor de CO

2 absorber

6

en voor de H

2S absorber 10 is.

De hcogte van de CO

2 absorber met een schotelafstand van 60 cm

is: 0,6 =

3,6

m

De hoogte van de H

2S absorber met een schotelafstand van 50 cm

is: h

2 = 10 • 0,5

=

5,0 m

Voor de in- en afvoer onder- en boven in de kolom en voor de verzamelschotel met koeling en afvoer in het midden van de kolom wordt een hoogte h3 van 1,5 m. gerekend.

De totale hoogte van kolom T

3 is dan:

(28)

( ( ( ( ( ( " It'

c

o

('

Berekening van het oppervlak van de warmtewisselaars

Het oppervlak wordt berekend met de formule:

AQ

=

U . A . A t m Warmtewisselaar Hl. t::.Q

=

Q Q = 2077 2

8

(T~-T8)

-

(T

l

-T

2) t::.t

₌

(T:2-TR )

=

m ln

(T

l

-T

2) 753 = 1324 kW 52 22 = 34

,9

oe 52 ln2"2 26

Voor een p~penwarmtewisselaar geeft de ~~rmeatles omgerekend voor gas 1 ata. naar gas lata.

u

=

6

tot 35 W/m2 oe

gas 250 ata. naar gas 250 ata.

u

₌

175 tot 466. W/m2 oe In Hl is de warmteoverdracht van gas 25 ata. naar gas 1 ata. Via

lineaire interpolatie wordt een waarde U = 36 W/m 2 0 e bepaald.

Nu is het oppervlak A ₌ Warmtewisselaar H 2• t::.Q = _Q17 _Q8 = 3488

(T

6-'l' )

-

(T:2- T

1Z) t::.t

₌

2

(TQ-T~) m ln (Ir 3-

T

17) t::. Q U.t::. t = m 868 24 ln = 24 5

=

2620 kW 5

=

12,1 oe

Voor warmteoverdracht van gas 25 ata. naar gas 25 ata.

Nu is het oppervlak A = t::.Q 2620.10 3 4246 U.t::.t = = m 51.12,1 2 m is U 2 m =51 Wim 2 oe

(29)

( ( ( ( (

,

c

'

o

27 lvarmtewisselaar H7' D.Q

₌

_Q23 _Q2₄

₌

14893 6271 = 8622 kW (T2~-T22)

-

(T 24-T21) 48

-

46 D.t

₌

(T 22-T.:'2) = 48 = 47,0 oe m ln (T 24 -T 21 ) ln 46

Voor warmteoverdracht van vloeistof naar vloeistof geeft de W~rm

e-atlas

U

= 175 tot 1164. Hiervan wordt de v,emiddelde waarde

gekozen: U = Nu is het oppervlak Warmt~wisselaar H 14• b.Q = _Q30 _Q28 (T 31 -T 30) A

=

= D.Q U.D.t m 10703 (T32-rr28) D.t = (T

~l

-T 30

~

=

m ln (T 32-T28) Evenals bi,l _{H7 is}b~-; H 14 U

=

D.Q Nu is het oppervlak A

u.

D. t m =

=

9183 = 1520 59 12 = ln 59 12 669 V/fm 2 oe 1520.10 3 = 669.29,5 = kW 2 m 29,5 oe 2 77 m

(30)

'-( ( ( ( (

c

o

Schatting van het methanolverlies door verdamping.

Methanolverlies door verdamping kan optreden via de stromen

5, 15, 20,

26

en

33.

Aan de hand van de verzadigde dampspanning van methanol b~ de

temperattiren va~ deze vijf stromen (zie grafiek ), wordt het

methanolverlies geschat.

stroom kmol/hr oe verz.druk molfraktie methanol verlies

Pm

Pm/ P tot _krnol/hr _kg/hr

5 5795

-55

0,0005

0,00002

0,

12 3,84

15 1908

-53

0,0005

0 ,

95

30 ,40

20

972 -33

0,0030

0 ,

0030

2,92

93 ,44

26

252

27 0,16

0,16

40,32

12 90,2

4

33 2088

-13

0,017

0,0011

2 .37

75,84

TOT A A L

1493,76

Opvallend is het grote aandeel

(86

%)

van stroom

26

in het

methanol verlies. Ter verkleining van het methanolverlies is

het aan te raden voor stroom

26

een lagere temperatuur te

kiezen.

o

B~ een temperatuur van 0 e gaat via stroom

26

nog slechts

306

kg/hr methanol verloren.

B~ -13°C

is dit

137

kg/hr methanol. Dat is

40 %

van het

totale verlies va n

342,

.

5

kg/hr methanol.

In het algemeen moeten de temperaturen van de gasstromen, die

de torens via de top verlaten zo laag mogel~k gekozen worden om

het verlies aan methanol door verdamping zo klein mogel~k te

doen z\in.

(31)

l ( ( ( ( ( (

o

_ . _

-_

...

Voor~-IN

waarts

Massa -en

[.rour---~~T·-

··

-

··.

· L

\

1..

-Warlill

ebal

ans

Q

M

Q

l-j

V

l--

M

Q

,r

-

q,-r---r-49,13

7224 SNG 1

32,88

2077 ----f----t--~

l--

.

- - - + - - - - r - - - -

-

1

1,21

185 11939

koel' IS - - -"-126,47 _ _

@

__ _

- 10045 ,., _~,

_

____ 2J..122_

-

5

19 _ _

__

12 •.

-

- - -

..

--

J

1 _ _____ '

- - - -

-

- - - -

--

- - - -

,

- - -

-

- - _

...

_

-.

-

~~=

'1

i

.

---_

...

- -

---~-~ ---_.,

-_._----4,

~

-

~~9-1

-

...;a;..._-=-....,

I

-~-=~=-]---

---I---

-

--

_·

:

L_

.

_

..

__

_

.

__

___

1 __

..

_

..

_

..

.

____

._0._ I _

-

- -

.

1=-

__

-1

t - - - l -

-

- -

-

I

- -

· - -

-1

-

---

- -

----"--

- -

---~-_.-

(32)

---"---,Ir_

.

'

''

-~+~---Y--1j

=

~

~s ,;

é

l

-

~

· -

~

-

I

__

· '

-

~

3'

~

~::

@

=

-

~:~~j=--=J-'--

----

-

--

.

-

1 I

:

-~~~---+

..

I-

~~~~-·--i'_·

.

-

.

--4

},-

Q, 1:;:-·8-·,-·,1

L-CifJ

...

22--11----J_---l,

~·~4 ~"

_ _ I _ _ _

CffJ-L3

_

_l---

-

-~

I-

-

,

-

=--

~-

.

-

.

--~[---__1

" ---=:!.I.L _L . . , _

45i5.9

o

.

,

c

___

.

_

,,

_

..

_

__

22?2

.

1 _

14891.

l

__

_

_______ _

,-

- - -

.

-

-61-3-5--{1----·----~--

-

--~

-~...;;Q--I:.-t

T

S

HZ"'

~OZ

®

I

- - - -

_

l

3,02 ; ;

-(

.=---t----

· -

-

-.=--==

.

~

-=-I

def3orftiew.

-

--

----

'1

--

"

943 I==-=- ,. ,

~-

-

· - - -

-

'

, - - -

--

- - - - 1

(

_

'

____

+_~~-_~-_II 17à~;/0

..

~~-

__

-

_

-_~

-

I

-

=-_===

_

---l

_

--

__

-_-_-~~

_

_I

34 .

J

__

O_'_3_

8

_t-_ _

2_6

__

~

~1

__

'-_'-- 1

-

-1-

-

1 ---1---+---

₁ -7--,-

i4-1

~

3462

· 1--'----11----1

(

--

- - - - 1

45,56

ó271

é

640

gelz. SNG

L-+-

T

₁₃

I---...

~-

1

-e

J----I---+--~

absorpti!w.

..

1190

t; 7, 44

,Ir

4~ ,..-1-.-.

o

H

14 H2~

~

~·--I

6,24

..

2097

r--r"'

®

,t ~.

_6~j

3617

Q, ~

=1--...

..

T

15 --

____

I

-~---J

'

-~~

.

_,

..

(33)

( ( ( ( (

c

o

3

1 -~J

- - - -

,.

c

,

-~--

-47,20

-

H

L

8 14209

é

..

koeling

_....

..

11341

-, . I

1

.

_

.

...

-" - _

..

- -

~r

, -

---,

r

-.

-

--"'-.-.~'----~.""" ,

--~

1 -~-~_.

-

----

-

"

---

-

.-

-,---,--~--'---~~,-

-_

....

-

. ..-,-..",~" ~--,

T \

_Ol"""'

_r

I

1 --

- -

:.

'-"" Cl C" ,; > '

₃₃₄₇₀

--d;

E

53,1

33~_L

---~-~--~_ ..

---

-

~

..

_--

-

---

~,l

M

ássa in

i<,çJ/s

vVar"'

nl't e in

Iç

V/

F-

_c:~

--:

'

l

r'''' ",

_{_i}

_I

"

(-

_{_,}

'l I

i"

." _,:Jç \ / ("1 ,.1

0 l~'\

0"

'0') "L'- \.\' i ,

e

r'

r) f"

1 '\1

()

.

-

.

,

I ;1 i

i

(34)

,..,

_~

_o

ApparaatsTroom

+

Componenten

Koolmonoxide

CO

W

aterstof

H2

Hethaan

CH

A

Kooldioxide

C

O

,

Z'Navelw.

stof H?S

Stikstof

N₂

Zware ki1st.

C

NH

M

Lichte

kwst.

CnH~ ',·1

a ter

H,

O

N

ethanoI

CH7;OH

Totaal:

A pporaatstroom

• Componenten

Koolmonoxide

C

O

I

,.[a

terstof

_H?

~lethaan

CH,1

Koo

l

d

ioxide

C

O

,

Zwave

lv.st

of H?S

Stikstof

_N

₂

Z

ware kwst.

_C~jHM'

Lichte kwst.

CnH~

Water

N

eth

a

noI

Totaal:

M

in

kg/s

n

iT"\ '~'I-,/

H

₂

0

CH~OH ~

1 M

Q

8,16

818 2,02

2

6

70 3,46

709 33,n4

2

64

1 0,62

66 0,

24

2

4 1 ,

21

241 0,38

0 49,13

7224

6 M

Q

8 ,

16

363 2,

02 1184

3 ,

46

315

33 .

04 1172

0,

62

29

0 .

2

4

1

Î

0 ,

38

24

47.92 3097

- '---~---~-"1

_"""

1""'\ ""'I 2

₃

M

0. M

Cl

M

8,16

669 2,02

2184

3,46

580

2

8 ,

88 1773

3 3,04

2161

0,62

54

4.0

305 0,24

19 1,09

178 1,21

0 ,3

8

45 32,

88

2

077 48,51

589

1 1,21

~~~-

-7

8 M

Q

M

Q

M

28 ,

8

642 2,28

4,0

409

4,0

110

-~

-1 3

6,67

4.

0

409

32 ,88

753

13

8 ,9

5

- - -

-Stroom /Componenten

staat

"""

t'"'

4

Q. _M

8,16

2,02

3,46

3,56

0,24

1

85 0,38

1

85 17,62

9

0. M

20 7,9

9 3367

3 4,17

3387

42,16

5

10

,-..

Q

156

508

135

54

5

10

868 Q

2

r 7 J .

309

2

3

349

- - --- -'vJ I\) I I I I

,

.

---

.

_._._-~-- ---~==-

(35)

=====-==---:..::====---'J 'J

o

-""'I

Apparaatstroom

11

, Componenten

_M

_Q

Koolmonoxide

C

O

H

a

t

erst

o

f

_H

₂

r1

ethaan

e

R

A

K

ooldioxide

C

O

?

7,

9

262 Z'll

avelw. st

o

f

H?S

0,

6

1

2

7 St

i

k

s

t

of

N

₂

Z

w

a

re k

H

st.

C~THM

Lic

h

te kws

t

.

C~H~

H

at

e

r

R

;::J

0 N

ethanoI

C

H

<:

OH

34 ,

1

7 3157

Totaal:

4 2,

7

3

445 Apparaatstroom

1

6 , Componenten

M

Q

Koolm

o

no

xi

de

CO

\-la

t

e

r

stof

_H;::J

:'ie

t

haa

n

CE.c1

Koold

io

x

i

de

CO?

0 ,

73

1

Z'::av

el

",

.

s

t

of

H?S

S

ti

ks

t

o

f

Ir;::>

Z'

,la

re

kw

s

t . _C~IH:_.₁

L

ic

ht

e kwst.

enF~

VJ

at

e

r

H ('

_-

₂_~

f'I

eth

a

nol

CH~CH

10 2,

5

1

583 Totaal:

103,2

4

584 M

in

kg/s

n

in

,<

'M

"'"

."",,, _1"'\ _1"'\ 12 13

M

0-

M

Q. _M

0,

65

1

2

3 ,

96

7

0 0,

6

5

9 1,

1

2

518

1

02 ,

5

1

9

2

76

91 ,

1

2

91 ,

77

51

9

1

26 ,

4

7

1

0

045

91 ,77

1

7

1

8 M

Q

_M

Q

M

8 ,

16

628

2 ,

0

2 2050

3.46

545 3,

36

206

7 .

99

262

0 ,08

0 .

6

1

27 0,24

18

-0

,

38

42

34 ,

17 3157

1 1 , 3

9 17,

6

2

3

4

88

42 ,77

3

445

1 1,47

Stroom /Componenten

staat

t"",

"

14

Q. M

1

23,

2

518

51

9

2

3.

2

1

9 Q

M

0

) ,ob

4 ,

00

65

6

5 9,

6

15

20 Q

39

6

396 Q

190

167

3

5

7

VI VI

"

I ·1 I I I

,

_.

(36)

")

o

A

pparaa tsT'r

oom

, Componenten

Koolmonoxide

CO

\

'

l

a ters to f

H?

H

ethaan

CH

A

Kooldioxide

C

O

?

Z

'Havelw

.

stof H?

S

Stikstof

_{N 2}

Z

ware

}nTS t .

C

NH

_M

Lich

t

e kwst.

CrH~

1 ,

1 a ter

H

₂

0 N

ethanoI

C

H

'2:

0H

Totaal:

Apparaatstroom

Y

Componenten

Ko

ol

m

o

n

oxi

d

e

CO

Ha

t

e

r

s

t

o

f

H?

~Iethaan CH~

Ko

oldioxide

C

C?

Z'..:ave

l

'",

. st

of H?S

S

ti

k

s

to

f

N?

Z

ware k

w

st.

CFH.

,

<

L

ic

ht

e kwst.

CnH~ 'vla

ter

Ï"!

et

ha

n

o

l

Totaal:

M in kg/s

n

i " I.( 'M H₂0 CH~OH

o

21

M

Q

2,41

25 0,

61

8

4S

s6

n

17

4

8 .

58

13

50

26 M

Q

2,

41

203

0 ,

61

68 3,

02

2

7

1

'1 '1 r"\

""'

..., 22

23 M

0-

M

Cl

M

2.41

1

8

3 0,

61

4

5 .

56

9

7

2

8

45 ,

56

14

89

3

4 5,56

4

8 .

58

99

72

45 .

56

14

8

93

4

5 ,5

6

27

28

M

Q

M

Q

M

0 ,

05

51

8 ,

56

1

3

47 2,

15

1

32

1 ,

6

4

93 1,

64

0, 24

18 6,2

4 1913

6 ,

24

17

76

45 ,

56 7314

45 ,

56 17,2

4

3

4

6

2

53 ,

4

9

1

8

3 47,

2

0

~L--- - -

-Stroom /Componenten staat

-. --- - - - _

.--""'

"

24 a.

M

0,05

8,56

2,15

0,24

6,24

'

6

271

6

2

7

1

17.24

2

9 Q

_M

36 1,

64 6,

24 2832

45 ,

56

2

868 53,44

- ---

-25

3

0 Q

51 1347

1

3

2

1

8

1

9

13

3

462 Q

1

0

9 2070

8

52

4

107

0

3

\.N +- r--I I I

,

(37)

") ':) :)

o

A pparaa

tsTr

oom

31 +

Componenten

_M

Q

Koolmonoxide

CO

ltlaterstof

_H2

Hethaan

CR

A

Kooldioxide

CO?

Z,..,ravelw.

stof R,S

Stikstof

N2

Zware kHst.

C~;H~JI

Lichte kwst.

C~H~ \·Ta

ter

H

₂

0 _6,24

₃₆₁₇

H

ethanol

CH-:.;OH

Totaal:

6,

2

4 3617

~--- - - ---- ---- - -

-APparaatstroom

, Componenten

M

Q

Koolmonoxide

CO

1da

terstof

_H?

i'iethaan

CH~

Kooldioxide

CO?

Z' .. :

a

vel

w.

st

of

H?S

Stikstof

l,r?

Z

ware kHst.

_C~.H'f

_,

_.

_,

-Lichte kwst. CnE..,

Water

H

_-₂n _'~

i"!

ethanol

CH~OH

Totaal:

M

in

kg/s

n

i '" I,' \1..'/ t ] ~

_'"'

I ) ,...,

32

33 M

0. M

Cl

M

0,05

42 8,56

1107

0,51

26 1,64

0,24

15 6,24

2097

45,56

6,24

2097

_9.36

~190

47,20

- - --- - - --- -

-M

Q

_M

_Q

_M

-Stroom /Componenten staat

,...,

34 Cl

M

179 14030

14209

Q

_M

r-Q

Q

\>J V1 r I

~

(38)

(

<.

( ( . ( ( ( C,

o

()

Technische

Hogeschool Delft

Afd.ehe~ische

Technologie

Fabrieksvonrontwerp

No:

TO

RENSPECI nCATIERLAD

Apparaatnummer

:

T

)

..

ALGF]'lEN8 F.JGENSCHAPPEN

Ontworpen

dO'1r

Datum:

Fabrieksnummer

.

:

H

2 S en

CO

2

verw~idering.

Functie

: ~td;(l;.{)m{1û<èC / X~~tiQ( /

absorptie

/

'

...

'~

Type toren

: _~

_/

schotel

/ ~lX:kcm /

...

~

Type schotel

; :x~/

_zeefplaat

/~e::

/

...

~

Aantal schotels

:

theoretisch

:

8 Aantal schotels

:

practisch

:

16 Schotelafstand

_/

HF.TS

:

0,6/0,5

m

Hateriaal schotel

:

Diameter toren

·

2

9

7

m

Hoogte toren

:

10,1

m

Nateriaal toren

· _·

Verwarming

~ / ;C~X3Xt;)())offi /~

/

NH

koelspiraal

*

· _·

.. ...

.3

...

BFDHIJFSeONDITIES

.

Voeding

Top

Bodem

Refl

ux/absorp- Extractie

tie middel

middel/ •.•

Temperatuur

oe

_-31

_-55

_-34

_methanol

Druk

bar

₂₅

Dichtheid

kg/m

3 _23,3

_12,2

₁₀₆₉

₇₉₂

T'iassas troom

kg/s

_47,92

_17,62

_42,77

_136,67/34,17

Samenstellinr;. in

CO

2 H

2 S

CO

2 H S

2 CO

2 H

2 S

mol.%

~~X~~~MM~

32,4 0,79

4,75

O,~

14,3

1,4

ONT\·lF.RP

: zeefpL~at

Aantal

xtl')k~~:sx/

zeef["aten

_/

...

**

· _·

36700

Type pakking

.

Actief schoteloppervlak

·

· 4,8

m 2

Hateriaal

pakking

:

Lenete overlooprand

:

1890

mm

Af~etinf,en

pakking:

Diameter val pijp

_/

gat

_/

...

· _·

mm

Verdere gegevens

op schets

vermelden

*

Doorstrepen

wat

niet van toepassing is.

(39)

- - -

-(

Apparatenlijst voor warmtewisselaars, fornuizen 37

---<-

Apparaat No: Hl H2 H7 H14

I

pi-ipenwarmt e- pi,ipenwarmt e- pijpenwarmt pi.ipenwarmt

e-wisselaar wisselaar wisselaar wisselaar ~enaminp', _voedin~_T

3

voeding/pro- voeding/pro- voeding/p

ro-type dukt T

3 dukt T

8

dukt T15

(

1'1edium

ui.i pen-I gas/gas g;as/gas vloeistof/ vloeistof /

. I

vloeistof vloeistof mantelzijde I ( Capaciteit,

I

uitrewisselde 1324 2620 R622 1520 warmte in

kW.

( Warrr.tewisselend 2 1054 4246 274 77 oppevl. in m seri- e ' Aantal para :

Pi

_I

( Abs. of eff.~ _P_a_{bs .} _{Pabs •} _{Pabs •} I

Pabs. i druk in bar pijpen-

_.I

25/1 25/25 1/1 1/1

_!

mantelzijrle

i

I

/

i

temp. in uit

I

in or, ( ! pijpzijde 22/5 5/-31 65/-15 65/7 I

!

I mantelzijde -47/0 -55/0 -61/17 -5/6

!

( Speciaal

te

ge-bruiken mat.

i

o

_I

I

_I i

o

n

(40)

<.

Apparatenlijst y00r reaktoren, kolommen, vaten

---Appara?t No: _T~

(

T5 T6

T8

_Tl~

Benaming, Hoofd absor- UntspanninlSs Verr~ikings- Het e rege- Tweede

ab-type _bere _toren. _kolom. _nerator. _sorber.

(

Abs.of eff.

*

P abs . P abs . Pabs. P abs . P abs •

druk in bar ₂₅ ₁ ₁ ₁ ₁₅ ( temp. in

oe

-55/-34 -53/-71 -33/-61 27/65 -13/-5 Inhoud in m

3

DiaM. in m ( 1

/

h in !Tl Vulling:

*

schotels-aant. ( vaste pakklnf' katalysator-type

-

,

_-

vorm (

· ...

Speciaal te ge-bruiken mat. aantal

o

serie/parallel

o

(41)

-~---~~-(

39

(

Appara?t ~ro

:

T

₁₅

Benaming, Water

verw1.i-type

d eringskolom

c

Abs.of eff. 3{ Pabs.

druk in bar

1

( temp. in

oe

_57/65

Inhoud in m

3

Diam. in m ( 1

_/

h in m Vulling:

'*

schotels-aant. ( vaste pakking katalysator-type

-

,

.

_-

vorm

c

_"

_...

.

. .

.

"

...

Speciaal te {!e-bruiken mat. aantal

o

serie/para.11el

o

(42)

- - -

_{- - - -}

_{_ . _}

-(

40

(

Apparaat No:

P4

P

₉

P

₁₂

P

₁₇

Methanol van Methanol van 7,uirrer kom- r1ethanol van

3enaminf".

_T

5

naar

T

3 T

8

naar

T

13

pressor

T

15

n:3.<lr T

3

( type pomp. pomp. voor voedinp.:

-

pomp. Centrifug. Centrifug. p-as _Tl?, Centrifug;.

te

verpompen _Hethanol _Methanol _SNG _m_et _Metha_nol medium _waterdamp. ( Capaciteit in