Bio-ethanol fabriek in 2045

(1)

(2)

(3)

FABRIEKSVOORONTWERP

BlO-ETHANOL FABRIEK IN 2045

Door:

F.P. Driessen

Van den Brugghenstraat 18 2613 CL DELFT

M. van der Zon Julianalaan 81 2624 BD DELFT Begeleiders: dr.ir. L.J. Kuijvenhoven prof.dr.ir. J. de Graauw 1 december 1993 (deeIII)

(4)

INHOUDSOPGAVE BIJLAGEN

Bijlage I. Voorbewerking aardappelen. Bijlage Il. Voorbewerking suikerbieten. Bijlage lIL Eerste voorstel.

Bijlage IV. Gebruikte formules bij de fermenteer simulatie. Bijlage V. Specificaties van fermentoren.

Bijlage VI. Gebruikte formules bij de pervaporatie simulatie (PA). Bijlage VII. Gebruikte formules bij de pervaporatie simulatie (PB 1-8). Bijlage VIII. Specificaties van pervaporatie.

Bijlage IX. Gebruikte formules bij damppermeatie (DAl) Bijlage X. Gebruikte formules bij damppermeatie (DB 1-4) Bijlage XI. Specificaties van damppermeatie.

Bijlage XII. Blokschema ethanol-fabriek met membranen. Bijlage XIII. Flowsheet ethanol·fabriek met membranen. Bijlage XIV. Stromen specificaties.

Bijlage XV. Specificaties van pompen, expanders en compressoren.

Bijlage XVI. Specificaties van warmtewisselaars en condensatoren. Bijlage XVII. Blokschema optie 11.

Bijlage XVIII. Blokschema optie lIl.

Bijlage XIX. Destillatie en stroom gegevens voor optie I en 11

Bijlage :XX. Investeringskosten.

Bijlage XXI. Exploitatiekosten voor optie I, 11 en lIl.

inhoudsopgave bijlagen

BLZ.

1 11 III IV VI VII IX XI XII XV XVIII XIX

:xx

:XXVIII XXXVI XXXVII XXXVIII XXXIX -XL XLII XLII

(5)

BIJLAGE I aardappel ~, raspen ~~ stoom stoom

"

onverdund

"

vruchtwater

decanteur

.

...

eiwit winning

..

...

indampen ZetmeeVvezelsivruchtwater(DS 60%) _veevoer ~, stoom ,Ir .... f"'I jetcooker ~ I"" amylase ~, vezels zeeftrein

...

..

invoerstroom-ethanol fabriek 'F I

(6)

BIJLAGE TI suikerbieten ~, raspen celvloeistof/pulp

,

..

zeeftrein

...

pulp

...

celvloeistof

..

stoom sterilisatie ...--

_...

invoerstroom ethano I-fabriek

~,

(7)

BIJLAGE

m

arwe tarwe-Ilo.

..

_bewerking

"

...

~ opmengen .... -suikerrijke melasse C~ -bietensap

...

_....

I

-" ethanol

..

condensator

..

_...

..

Ilo. warmte-ethanol (93 %)

..

...

_wisselaar

...

." stoom sterilisatie

....

..,.

r

r\

/

_Î\

A.

A~

"

+

-SSF proces -70C L - -_ _

-'r--"

...

filter ethanol/water

I

slurrie

111

A-suiker

..

...

suiker-bewerking

..

.... suikerbiet water verwarmen! .... 14..,.1---. .. ~r---compressie ethanol 93% water " spui

(8)

BIJLAGE IV a

Gebruikte formules bij de fermentor simulatie (F 1 en 2)

Gas-samenstelling:

P sat*x *y e e e =y e *P

Massa balansen:

(9)

BIJLAGE IV b

Warmte balansen:

H a=Ym _g * (Cp * (T-TO) +H vap) +Ym *Cp * (T-TO)

w w w e e

Drukval ten gevolge van fluïdisatie:

(10)

BIJLAGE V Fermentoren

I

Fermentoren

I

reeks 11 Fl

I

F2 1 aantal 4 1 <1>0 (kg/s) 13.750 44.600 CW_o 0.800 0.905 Ce_o 0.063 Cg_o 0.200 0.032 <1>1 (kg/s) 11.454 43.355 Cw) 0.888 0.922 Ce) 0.080 0.078 Cg) 0.032 3.3*10-4 <1>g (kg/s) 2.296 1.245 CWg 0.359 0.320 Ceg 0.121 0.105 Ceg 0.520 0.575 V (m3 ) 64.38 38.6 P (bar) 2.250 1.678 T (OC) 70 70 T_o(OC) 109.0 75.5 VI

(11)

BIJLAGE VI a

Gebruikte formules bij de pervaporatie simulatie (PAl)

Massa balansen:

De selectiviteit van het membraan:

Flux door het membraan:

J==Je+Jw Jw CW2*~2 A Je Ce2 *<1>2 A VII

(12)

BIJLAGE VI b

Drukval langs het membraan:

Algemeen:

Warmte balansen:

(13)

BIJLAGE VU a

Gebruikte formules bij de pervaporatie simulatie (PB 1-8)

Massa balansen:

J=Je+Jw

(14)

BIJLAGE VU b

dP=345*4>o*A Algemeen:

Warmte balansen:

(15)

BIJLAGE VIII

pervaporatie

I

Pervaporatie membranen

I

reeks

_I1

PAl

_I1

PBI

I

PB2

I

PB3

I

PB4

I

PB5

I

PB6

I

PB7

I

BP8

I

modulles 4 4 4 3 3 3 3 3 3 <1>0 (kgls) 11.45 10.84 10.51 13.60 13.35 13.09 12.81 12.54 12.48 CW_o 0.080 0.922 0.942 0.960 0.970 0.979 0.987 0.993 0.997 Ce_o 0.888 0.078 0.058 0.040 0.030 0.021 0.013 0.007 0.003 C&> 0.032 <l>J (kgls) 11.15 10.51 10.20 13.35 13.09 12.81 12.54 12.48 12.43 CWJ 0.905 0.942 0.960 0.970 0.979 0.987 0.993 0.997 1.000 CeJ 0.063 0.058 0.040 0.030 0.021 0.013 0.007 0.003 4*10-4 CgJ 0.032 <1>2 (kgls) 0.30 0.33 0.31 0.25 0.26 0.28 0.28 0.58 0.05 CW2 0.277 0.283 0.350 0.444 0.515 0.605 0.712 0.880 0.234 Ce2 0.723 0.717 0.650 0.556 0.485 0.395 0.288 0.120 0.766 Type I I I I I I I 11 11 A (m2 ) 120 130 125 100 105 110 110 115 105 ~T (0C) 8.36 9.45 9.99 6.72 7.64 8.78 9.72 1.15 1.21 M (bar) 4.74 4.86 4.53 4.69 4.84 4.97 4.86 4.97 4.52 XI

(16)

BIJLAGE IX a

Gebruikte formules bij de damppermeatie (DAl)

Massa balansen:

(17)

BIJLAGE IX b

Vloeistof-samenstelling:

sat

p _w *x _w*y _w=y _w*P

sat

p _e *x _e*y _e=y _e*P

Omrekenen van mmHg naar bar:

p:at=1.33

*

10-3

*

_1dogp_•

(18)

BIJLAGE IX c

Algemeen:

l=x +x +x _{w e e}

(19)

BIJLAGE X a

Gebruikte formules bij de damppermeatie (DB 1-4)

Massa balansen:

De

selectiviteit van het membraan:

~2

J=-A

Po-P=O·OO4*~o*A

(20)

BIJLAGE X b

Vloeistof-samenstelling:

Pw sat *x *y w w =y w * p

Pe sat *x *y e e =y e * P

Omrekenen van mmHg naar bar:

Algemeen:

(21)

BIJLAGE X c

l=x +x _w _·_e

(22)

BIJLAGE XI Damppermeatie

I

Damppermeatie membranen

I

reeks 11 DAl 1 DBI DB2 DB3 DB4 modulles 40 34 30 28 42 <1>0 (kg/s) 0.261 0.497 0.496 0.465 0.265 CW_o 0.354 0.559 0.635 0.724 0.844 Ce_o 0.119 0.441 0.365 0.276 0.156 CC_o 0.527 <1>1 (kg/s) 0.151 0.437 0.434 0.397 0.147 CW_I 0.088 0.635 0.724 0.844 0.998 Cel 1.4* 10-4 0.365 0.276 0.156 0.002 CC_I 0.911 <1>2 (kg/s) 0.110 0.060 0.062 0.068 0.118 CW₂ 0.718 0.007 0.010 0.021 0.650 Ce₂ 0.282 0.993 0.990 0.979 0.350 A (m2) 220 120 124 135 235 ~p (mbar) 230 239 246 250 249 T_o(OC) 97 107 107 109 111 XVIII

(23)

BIJLAGE

xn

voedings stroom

I

afva

F1

~ ~

"

DA

1

I stroom

Blok schema ethanol fabriek

met membranen

I

1

PA

I

~

..

~ ~ ..

..

~

"

~f

_L

_"""

...

DB1

•

.J

L

DB2

...

.... ~

.r

ÎL

DB3

...

....

~ ... ' - - -

DB4

~

...

"

...

..

produkt stroom afval stroom

...

""" ~ ... afval stroom

XIX

F2

-+

PB1

~

PB2

~

PB3

PB4

+

PBS

PB6

PB7

i

PB8

u

(24)

BIJLAGE

xm

a

Bio-ethanol fabriek

eerste reactor serie (F1) en eerste

CD

serie pervaporatie membranen (PA)

0 -

.2I)C DOlblI, 12C

2

6 121b1f 12C 2'-,20(; OOIba, 12C .'-

[ij

.2QC 12Sbra. DO,tau 82C 12C

xx

9

...

• 2QC l2&baf 12C GO, ba. 12C

1221241

::u

23 25

~:

~

[HJ15l

::C--'

lliIill

(25)

BIJLAGE XIII b 1461 ,

..

48 70C lb.

@

49 lb. 70C 63 1 67 1 68 1 69 70

l:Z.1Jm

" ..

lziliiJ

&oC

tweede reactor serie (F2) en tweede serie pervaporatie

membranen (PB) 2,4'b.-70C

@

,

..

70C ,

..

70C

@

54

....

IIC

@

[J§}

XXl

1 52 1 53 1 54 55 1 56 1 57 1 58 59 59 lb. 70C

@

...

_,'c U~I ,'c '2" _T04C

,-

IO.olC

(26)

BIJLAGE

xm

c Ob.

@

70e

~

...

70e

~

@

...

70e

tweede serie pervaporatie

membranen (PB)

deel twee

@

...

70e

~

@

~

[!Qi]

XXII

12b11 I04C

...

70e

[IDJ82l

~

1841851

86 1931961

₉₇

@

1941951

₉₈

,ba 70e ~-.

~

'2'"

...

70e

@

...

7CC

@

IOolC t 2b11 I04C

'---.JI

;=L,

~ OOBb • . 63C IJbal <:Je O.oBb. 12e I I bal .2C GOBb_ .,e ,

...

• ,e OOBb • • oe IlbI . • oe

(27)

BIJLAGE XIII d 11291 120 121 122

...

_'cc

...

• oe

@

126 ,baI 'cc

...

_.oe

tweede serie pervaporatie membranen (PB) deel drie

@

11251

~

@

11371 140

@

~

11~431

I

~

XXIII

...

_'cc 129 130 OOBb_

...

131 .oe 'cc

@

,

..

.. c

...

• oe 141 142

....,.

...

.ac .oe 143

@

151»1 aoe

~

(28)

BIJLAGE

xm

e

...

we

eerste serie damp-permeatie membranen (DA)

1221231241251

" _'oe

..

t - - - -

[§J

';:>; 147 148 ';''';'

40 modules

,-

ore ,

.

...

,oe

XXIV

O.lbIf r7e

(29)

BIJLAGE

xm

f tweede serie damp-pemeatie (DB)

1351371391411

1521531541551

1671681691701

~ ~

1811821831

L=

1931961971

~

~1106

1 1071

11171118

II!iil

L

@

1129

It

3C 1131

I

/1411 142 1143

I

' - - - J

162

"w I07e "w I07e

@

OOBbliI OIC 'ofb. uoe

@

34 modules 30 modules

@

"W _>se

..

_,_.oe

..

XXV "'" wc " _<oe....

[iill

,.w "c ,,'" _3<2< 13'" IOle .,'" I07C .,'" '.1C

(30)

BIJLAGE

xm

g

Tweede serie

damp-permeatie (DB)

deel 2 I'bw ,.oe 28 modules

~---~~

,

..

I07e 184 188 191 195 185 186 189 190 192 193 196 197

~

,.. 2O.C 42 modules

~"

..

T

..

~

(31)

BIJLAGE XIII h :?ba '30

vacuum systeem

damp-permeatie (DB)

0.1 t . '08C " _,sc

..

XXVII " 27e

..

0.1 t.

(32)

BIJLAGE XIV a Stromen specificaties

I

Stromen

I

Nummer T (0C) P eI> Cw Ce Cg Cc bar 10' kg/hr 1 120 5.0 198 0.8 0.2 2 120 5.0 49.5 0.8 0.2 3 120 5.0 49.5 0.8 0.2 4 120 5.0 49.5 0.8 0.2 5 120 5.0 49.5 0.8 0.2 6 120 2.0 49.5 0.8 0.2 7 120 2.0 49.5 0.8 0.2 8 120 2.0 49.5 0.8 0.2 9 120 2.0 49.5 0.8 0.2 10 25 2.0 33.1 1.0 11 25 2.0 33.1 1.0 12 25 2.0 33.1 1.0 \3 25 2.0 33.1 1.0 14 40 1.5 33.1 1.0 15 40 1.5 33.1 1.0 16 40 1.5 33.1 1.0 17 40 1.5 33.1 1.0 18 109 1.5 49.5 0.8 0.2 19 109 1.5 49.5 0.8 0.2 20 109 1.5 49.5 0.8 0.2 21 109 1.5 49.5 0.8 0.2 22 70 1.5 8.3 0.36 0.12 0.52 23 70 1.5 8.3 0.36 0.12 0.52 24 70 1.5 8.3 0.36 0.12 0.52 25 70 1.5 8.3 0.36 0.12 0.52 XXVIII

(33)

BIJLAGE XIV b Stromen specificaties

I

Stromen

I

Nummer T (0C) P <l> Cw Ce Cg Cc bar \0' kglhr 26 70 2.3 4\.2 0.89 0.08 0.03 27 70 2.3 41.2 0.89 0.08 0.03 28 70 2.3 4\.2 0.89 0.08 0.03 29 70 2.3 41.2 0.89 0.08 0.03 30 70 6.0 4\.2 0.89 0.08 0.03 3\ 70 6.0 4\.2 0.89 0.08 0.03 32 70 6.0 4\.2 0.89 0.08 0.03 33 70 6.0 4\.2 0.89 0.08 0.03 34 62 \.25 40.\ 0.9\ 0.06 0.03 35 62 0.08 \.\ 0.28 0.72 36 62 \.25 40.1 0.91 0.06 0.03 37 62 0.08 1.1 0.28 0.72 38 62 \.25 40.1 0.91 0.06 0.03 39 62 0.08 1.1 0.28 0.72 40 62 \.25 40.1 0.91 0.06 0.03 41 62 0.08 1.1 0.28 0.72 42 62 \.25 160.4 0.91 0.06 0.03 43 62 2.3 160.4 0.91 0.06 0.03 44 70 \.7 160.4 0.91 0.06 0.03 45 70 \.7 4.4 0.32 0.11 0.57 46 70 2.5 156.0 0.92 0.08 3.3*\0" 47 70 6.0 156.0 0.92 0.08 48 70 6.0 39.0 0.92 0.08 49 70 6.0 39.0 0.92 0.08 50 70 6.0 39.0 0.92 0.08 51 70 6.0 39.0 0.92 0.08 XXIX

(34)

BIJLAGE XIV c Stromen specificaties

I

Stromen

I

Nummer

I

T (0C)

I

p

I

Cl>

I

Cw

I

Ce

I

Cg

I

Cc

I

bar 10' kg/hr 52 61.6 0.08 1.2 0.28 0.72 53 61.6 0.08 1.2 0.28 0.72 54 61.6 0.08 1.2 0.28 0.72 55 61.6 0.08 1.2 0.28 0.72 56 61.6 1.1 37.8 0.94 0.06 57 61.6 1.1 37.8 0.94 0.06 58 61.6 l.l 37.8 0.94 0.06 59 61.6 l.l 37.8 0.94 0.06 60 61.6 1.1 151.2 0.94 0.06 61 61.6 6.5 151.2 0.94 0.06 62 70 6.0 151.2 0.94 0.06 63 70 6.0 37.8 0.94 0.06 64 70 6.0 37.8 0.94 0.06 65 70 6.0 37.8 0.94 0.06 66 70 6.0 37.8 0.94 0.06 67 60 0.08 1.1 0.35 0.65 68 60 0.08 1.1 0.35 0.65 69 60 0.08 1.1 0.35 0.65 70 60 0.08 1.1 0.35 0.65 71 60 1.3 36.7 0.96 0.04 72 60 1.3 36.7 0.96 0.04 73 60 I.3 36.7 0.96 0.04 74 60 1.3 36.7 0.96 0.04 75 60 1.3 146.8 0.96 0.04 76 60 6.5 146.8 0.96 0.04 77 70 6.0 146.8 0.96 0.04

xxx

(35)

BIJLAGE XIV d Stromen specificaties Stromen

I

Nummer

I

T (0C)

I

p

I

<I>

I

Cw

I

Ce

I

Cg

I

Cc

I

bar 10' kglhr 78 70 6.0 48.9 0.96 0.04 79 70 6.0 48.9 0.96 0.04 80 70 6.0 48.9 0.96 0.04 81 63 0.08 0.9 0.44 0.56 82 63 0.08 0.9 0.44 0.56 83 63 0.08 0.9 0.44 0.56 84 63 1.3 48.0 0.97 0.03 85 63 1.3 48.0 0.97 0.03 86 63 1.3 48.0 0.97 0.03 87 63 1.3 144.0 0.97 0.03 88 63 6.5 144.0 0.97 0.03 89 70 6.0 144.0 0.97 0.03 90 70 6.0 48.0 0.97 0.03 91 70 6.0 48.0 0.97 0.03 92 70 6.0 48.0 0.97 0.03 93 62 0.08 0.9 0.51 0.49 94 62 l.l 47.1 0.98 0.02 95 62 1.1 47.1 0.98 0.02 96 62 0.08 0.9 0.51 0.49 97 62 0.08 0.9 0.51 0.49 98 62 0.08 0.9 0.51 0.49 99 62 1.1 141.3 0.98 0.02 100 62 6.5 141.3 0.98 0.02 101 70 6.0 141.3 0.98 0.02 102 70 6.0 47.1 0.98 0.02 103 70 6.0 47.1 0.98 0.02 XXXI - - - --~---

(36)

---BIJLAGE XIV e Stromen specificaties

I

Stromen

I

Nummer

I

Teq

I

p

I

<I>

I

Cw

I

Ce

I

Cg

I

Cc

I

bar 10' kglhr 104 70 6.0 47.1 0.98 0.02 105 61.6 0.08 1.0 0.61 0.39 106 61.6 1.0 46.1 0.98 0.02 107 61.6 0.08 1.0 0.61 0.39 108 61.6 1.0 46.1 0.98 0.02 109 61.6 0.08 1.0 0.61 0.39 IlO 61.6 1.0 46.1 0.99 0.01 111 61.6 1.0 138.3 0.99 0.01 112 61.6 6.5 138.3 0.99 0.01 113 70 6.0 138.3 0.99 0.01 ]]4 70 6.0 46.1 0.99 0.01 ll5 70 6.0 46.1 0.99 0.01 ll6 70 6.0 46.1 0.99 0.01 ll7 60 0.08 1.0 0.71 0.29 ll8 60 0.08 1.0 0.71 0.29 ll9 60 0.08 1.0 0.71 0.29 120 60 1.1 45.1 0.993 0.007 121 60 1.1 45.1 0.993 0.007 121 60 1.1 45.1 0.993 0.007 123 60 1.1 135.3 0.993 0.007 124 60 6.5 135.3 0.993 0.007 125 70 6.0 135.3 0.993 0.007 126 70 6.0 45.1 0.993 0.007 127 70 6.0 45.1 0.993 0.007 128 70 6.0 45.1 0.993 0.007 129 69 0.08 0.2 0.88 0.12 XXXII

(37)

BIJLAGE XIV f Stromen specificaties

I

Stromen

I

Nummer

I

T("e)

I

p

I

<I>

I

Cw

I

Ce

I

Cg

I

Cc

I

bar 10] kglhr 130 69 0.08 0.2 0.88 0.12 131 69 0.08 0.2 0.88 0.12 132 69 1.0 44.9 0.997 0.003 133 69 1.0 44.9 0.997 0.003 134 69 1.0 44.9 0.997 0.003 135 69 1.0 134.7 0.997 0.003 136 69 6.0 134.7 0.997 0.003 138 69 6.0 44.9 0.997 0.003 139 69 6.0 44.9 0.997 0.003 140 69 6.0 44.9 0.997 0.003 141 68 0.08 0.2 0.23 0.77 142 68 0.08 0.2 0.23 0.77 143 68 0.08 0.2 0.23 0.77 144 68 1.5 44.7 1.0 4·10" 145 68 1.5 44.7 1.0 4·10" 146 68 1.5 44.7 1.0 4·10" 147 70 1.5 37.5 0.36 0.12 0.52 148 69 1.44 37.5 0.36 0.12 0.52 149 97 J.3 37.5 0.36 0.12 0.52 150 97 1 21.7 0.09 1.4·10" 0.91 151 97 0.1 15.8 0.718 0.282 152 426 1.44 15.8 0.718 0.282 153 280 1.4 4.3 0.28 0.72 154 61 0.08 14.8 0.37 0.63 155 304 1.4 14.8 0.37 0.63 156 62 0.08 7.2 0.65 0.35 XXXIII

(38)

BIJLAGE XIV g Stromen specificaties

I

Stromen

I

Nummer

I

T (0C)

I

p

I

<I>

I

Cw

I

Ce

I

Cg

I

Cc

I

bar 10' kg/hr 157 379 1.4 7.23 0.65 0.35 158 342 1.4 60.8 0.56 0.44 159 25 2.0 500 1.0 160 39 1.5 500 1.0 161 107 1.3 60.8 0.56 0.44 162 107 1.0 53.5 0.63 0.37 163 104 0.1 7.3 0.007 0.993 164 138 1.4 53.5 0.63 0.37 165 25 2.0 50 1.0 166 40 1.5 50 1.0 167 107 1.3 53.5 0.63 0.37 168 107 1.0 46.9 0.72 0.28 169 140 1.4 46.9 0.72 0.28 170 25 2.0 45 1.0 171 40 1.5 45 1.0 172 109 1.3 46.9 0.72 0.28 173 107 0.1 6.7 0.01 0.99 174 109 0.1 6.9 0.02 0.98 175 109 1.0 40 0.84 0.16 176 145 1.4 40 0.84 0.16 177 25 2.0 45 1.0 178 39 2.5 45 1.0 180 111 1.0 22.2 0.998 0.002 182 111 0.1 17.8 0.65 0.35 183 426 1.44 17.8 0.65 0.35 184 111 1.0 3.2 0.998 0.002 XXXIV

(39)

BIJLAGE XIV h Stromen specificaties

I

Stromen

I

Nummer

I

T (0C)

I

p

I

eI>

I

Cw

I

Ce

I

Cg

I

Cc

I

bar 10' kg/hr 185 111 1.0 3.2 0.998 0.002 186 111 1.0 3.2 0.998 0.002 187 111 1.0 3.2 0.998 0.002 188 111 1.0 3.2 0.998 0.002 189 111 1.0 3.2 0.988 0.002 190 111 1.0 3.2 0.988 0.002 191 97 0.9 3.2 0.988 0.002 192 97 0.9 3.2 0.988 0.002 193 97 0.9 3.2 0.988 0.002 194 97 0.9 3.2 0.988 0.002 195 97 0.9 3.2 0.988 0.002 196 97 0.9 3.2 0.988 0.002 197 97 0.9 3.2 0.988 0.002 198 97 0.9 22.4 0.988 0.002 199 25 2.0 1.0 200 37 1.5 1.0 201 75 0.8 2.2 0.998 0.002 202 108 0.1 20.9 0.012 0.988 203 27 1.5 50 1.0 205 28 0.1 0.03 lucht 206 28 1.0 0.03 lucht 207 0.1 20.9 0.998 0.002

xxxv

(40)

. - - - -- - - -- _ ...

-BIJLAGE XV

Pompen, expanders en compresoren

I

Pompen

I

EQ nummer

I

Pout (bar)

I

efficil!ntie

I

W(kW)

I

14 6.0 0.75 6.1 15 6.0 0.75 6.1 16 6.0 0.75 6.1 17 6.0 0.75 6.1 23 2.3 0.75 6.0 26 6.0 0.75 22.1 33 6.5 0.75 31.9 41 6.5 0.75 28.9 48 6.5 0.75 29.3 55 6.5 0.75 29.5 62 6.5 0.75 29.5 69 6.5 0.75 28.2 76 6.0 0.75 26.2

I

Expander/Compressoren

I

82 1.44 0.75 -15.7 85 1.44 0.75 2180.9 86 1.44 0.75 371.9 89 1.44 0.75 1910.8 91 1.44 0.75 1252.0 94 1.44 0.75 839 97 1.44 0.75 805 100 1.44 0.75 763 103 1.44 0.75 3177.6 104 1.3 0.75 389.0 XXXVI

(41)

BIJLAGE XVI

Warmtewisselaars en condensatoren

I

Wanntewisselaars/Condensatoren

I

EQ nummer ~Pl\lbe(bar) Mshell(bar) U(W/(m2

*K)) W(kW) LMTC(°C) A (m2 ) 6 0.5 0.5 700 2086.8 82.3 10 7 0.5 0.5 700 2086.8 82.3 10 8 0.5 0.5 700 2086.8 82.3 10 9 0.5 0.5 700 2086.8 82.3 10 24 0.5 0.1 1000 5647.0 42.1 38 35 0.5 0.1 1000 5617.0 42.1 38 42 0.5 0.1 1000 6075.2 42.8 40 49 0.5 0.1 1000 4006.8 41.2 27 56 0.5 0.1 1000 4481.6 41.7 36 63 0.5 0.1 1000 5491.0 42.7 36 70 0.5 0.1 1000 5055.2 42.2 34 92 0.1 0.5 1000 33342.8 180.9 51 95 0.14 0.5 1000 3121.8 89.6 10 98 0.14 0.5 1000 2818.3 91.9 9 101 0.15 0.14 1000 2689.0 95.6 8 105 0.1 0.5 1000 16162.0 58.0 77 107 0.0 0.5 1000 20985.8 27.2 215 XXXVII

(42)

BIJLAGE

xvn

Blokschema optie

n

..

...

-....

DA damp I -....

..

FA

..

PA ~ ... FB I

-...

.... ~

..

I

produkt ... ( I----

_1\

..

destillatie

.

..

I

water

,...

XXXVIII

(43)

BIJLAGExvm

Blokschema optie

m

~ condensator

..

verbrander

..

...

_...

FA

PA

"

..

FB

...

f

-,..

..

,-/

..

I

produkt ...

r

I---1\

-

..

....

U

1\

..

_..

destillatie

..

-...

I

water

..

XXXIX

(44)

BIJLAGE XIX a

Destilatie en stroom gegevens voor optie 11 en 111.

Destillatietorens

I

Optie II Optie III

Aantal schotels 23 23

1 sto voeding schotel 10 13

2de voeding schotel 11 14

3 de voeding schotel 13 15 P (bar) 0.05 0.05 ~P kolom (bar) 0.055 0.055 M/schotel (mbarIN) 2.5 2.5 Reflux ratio 4.88 2.72 W condensor (MJ/hr) -123054.0 -74670.2 Wreboiler (MJ/hr) 36068.4 53170.9

esp

0.15 0.15 Dtop (m) 6.23 4.72 Dmidden (m) 4.30 3.81 Dbodem (m) 2.36 2.89 HETP (m) 0.8 0.8 Kolomhoogte (m) 23.4 23.4 XL

(45)

BIJLAGE XIX b

I

stromen

I

11 optie II 11 optie II 1 stromen 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 T (0C) 61.6 70.0 97.0 17.3 46.7 61.6 30.0 70.0 17.3 46.7 P (bar) 0.08 2.43 0.1 0.05 0.11 0.08 1.5 2.43 0.05 0.11 VaplLiq V L V L L V L L L L <1>* 103 4.3 . 156.1 15.8 21.2 155.7 4.3 16.2 156.1 20.3 156.3 (kg/s) Cw 0.28 0.922 0.718 0.07 0.999 0.28 0.78 0.922 0.93 0.999 Ce 0.72 0.078 0.282 0.93 4*10-4 0.72 0.22 0.078 0.07 1 * 10-4 XLI

(46)

BIJLAGE XX

Investeringskosten

I

investeringskosten

I

beschrijving

I

prijzen optie I prijzen optie Il prijzen optie III

(f1*106) (f1*106) (f1*106) reactoren 1.47 1.47 1.47 warmte wisselaars en 0.37 0.12 0.46 condensatoren pompen en 1.09 0.3 0.24 vacuümpompen compressoren 28.8 9.6 destillatietoren en 10.33 6.54 pakking membranen (1993) 168 46.4 0.6 membranen (2045) 16.8 4.6 0.06 subtotaal (1993) 199.7 68.2 9.31 gebouwen,pijpen etc 499 171 23.28 (*2.5) Diversen 10 % 49.9 17.1 2.33 subtotaal 549 188 25.61 Indirecte kosten 15 % 82 28 3.84 subtotaal 631 216 29.45 Contingency 20 % 126 43 5.89 Totale investeringen 757 259 35.3 XLII

(47)

BIJLAGE XXI

Exploitatiekosten voor optie I.

I

Optie I

I

Omschrijving

I

eenheid ft/ eenheid eenheid! ton alc. ton alc. ft/ f/j

*10

6

a. Grondstoffen Tarwe ton

400

3.64 1456

233

b. Hulpstoffen NAOH, H₂S0_4,HN0₃ kg H₃P0₄

27.5

4.4

katalysator kg

80

0.48

38.4

6.1

c. Bedrijfsmiddelen vacuümpomp

0.5

0.08

elektriciteit kWhr

0,13

589

78

12.4

d. Diversen afvalwater m3

3.1

0.4

1.2

0.2

Variabel kosten

1601

256

(a+b+c+d) e. Personeelskosten

11.4

1.8

f. Onderhoud

165.7

26.5

g. Overhead

35.6

5.7

h. Vaste kosten

212.6

34

(e+f+g) i. Operationele kosten

1814

290

(variabel+vast) j. Kapitaalslasten

825.5

132

k. Exploitatiekosten

2639

422

(i+j) --XLIII

(48)

BIJLAGE XXI b

Optie II

I

Omschrijving

I

eenheid ftl eenheid! ftl flj

eenheid ton alc. ton alc.

*10

6

400

3.64 1456

233

b. Hulpstoffen NAOH, H₂S0_4,HN0₃ kg H3P04

27.6

4.4

katalysator kg

80

0.48

38.4

6.1

c. Bedrijfsmiddelen elektriciteit kWhr

0,13

27 .

1

3 .

5

0.56

3.1

0.4

1.2

0.2

Variabel kosten

1526

244

11.4

1.8

f. Onderhoud

56.9

9.1

g. Overhead

13.8

2.2

h. Vaste kosten

81.9

13.1 (e+f+g) i. Operationele kosten

1607

257

280.2

44.8 1889

302

(i+j) XLIV

(49)

BIJLAGE XXI c

Optie III

I

Omschrijving

I

eenheid ft/ eenheid ton ale. eenheid! ft/ ton ale. f/j

*10

6

400

3 .

64 1456

233

b. Hulpstoffen NAOH, H₂S0_4,HN0₃ kg H₃P0₄

27.6

4.4

katalysator kg

80

0.48

38.4

6.1

c. Bedrijfsmiddelen elektriciteit kWhr

0,13

31.3

4.1

0.66

3 .

1

0.4

1.2

0.2

Variabel kosten

1537

244

11.3

1.8

f. Onderhoud

7.5

1.2

g. Overhead

3.8

0.6

h. Vaste kosten

22.5

3.6

(e+f+g) i. Operationele kosten

1551

248

38.8

6.2 1589

254

(i+j) XLV

(50)