Synthese gasbereiding voor een methanolfabriek

(1)

voor

· Chemische Technologie

'

, ,

Verslag

behorend~

bij het fabrieksvoorontwerp'

van

onderwerp:

"

.

....

Sy

,

~1.b

.

~E

....

~,~ó

.

b

.

e

.

\U.i

.

dJ.N~

...

. oo~

...

1.:

.

(2)

o

'<

D

,

0

!

-

0

_"1'

D

(3)

(

.

I

I~

SYNTHESE GAS BEREIDInG VOOl(.

F'abrieksvoorontv/erp,

T.H ,-Delft,

EEN HE

THANOLFABR

IE1:

Afdeling Chemische Tec~~ologie.

Haart 1972.

B • T .J. J ask i t

M.D. van ',lede,

Jacoba van Beierenlacrn 49, DeJ.ft.

(4)

, i '-,- ,

l_

I • Sarnenva tting II. Inleiding nTHOUD

l I l . Ui tgangspvnten VoOl~ het ontverp

IV. Bepaling van de: reaktie omstandigheden V. Bepaling van de kapaci tei t

VI. Berckeninge.-ll betreffende massa- en varmtestromen van het voor on ü.'erp

VII.

Berekening fluide bedden

VIII.

Dimensionering fluide bedden

IX.

Diskussie en nader te onderzoeken punten

X. Literatuurlij st

BIJ

LAGEN-El. Lijst van identifiers behorende bij rekenprogramma

BR (zie ook bijlagen E2-E4)

E2. Plaa_ts van idenüfiers (behalve val1 fluide bed) in gescher.tatiseercl flow~di.agrar.t

E3. Algol voor rekenprogramma BR

E4. Rekenresultaten DR: berekening van het gehele

proces, zonder dimensionering en

werktuigbouw-kundige ui twer}~ing

F. Flov! diagram va_n he t proces G. J.1assa en warrntebalans

H. Uit\verking processtromen naar massa en \varmte per komponent

K. Geg evens van de katalysator

L. \.f arm tegeleidingscoëffici"ènten en viskosi tei ter:. van de komponenten bij verschillende temperaturen H. Gegevens van de vlarmtedr&ger

Blz. 1 2 3 4

5

5 9 12 12 16 ti

(5)

r

I

'-..J I

j

r \

L

I ,

I

i

'

L.

l

LIJ ST VPJ'J SYlfBOLEN

c

P

D

::::

soortelijke 'Warmte bij konstante druk

diameter reaktoren d p d pc G kat G COl' GO h P k g

L/D

M

M.

l. Nu P P PI' R Re S.V. T U (lin) V_kat Yi

E. cD

11,.

"5

:::: :::: :::: :::: ::::

diameter katalysator deeltjes diameter corundum deeltjes gewicht van de katalysator

gewicht van de corundum deeltj es

vrije vormingsenthalpie bij 1 atm.

verschil in enthalpie

= idem bij 1 atm.

:::: verschil in enthalpie bij vormingsreaktie :::: hoogte van het kat.bed in de reaktoren

:::: warmteoverdrachts-coëfficiënt :::: warmtegeleidings-coëfficiënt

:::: verhouding hoogte en di~neter van de fluide bedden

:::: verhouding van het aantal mol. stoom en het aantal mol. koolstof in de voeding

:::: mol.massa van component i :::: kental van Nusselt

:::: totaal druk in atm.

=

partiaalspanning

:::: kental van I'randtl :::: gaskonstante

= kental van Reynolds

:::: space velocity in vol.kat. per uur :::: temperatuur

:::: linaire gassnelheid

:::: volume van de katalysator

:::: molfraktie van komponent i

:::: poros:i. tei t

:::: vormfaktor van de katalysator

viscosoteit va~ gas en/of gasmengsel

:::: omzettingsgraad

De dimensies van bovengenoemde symbolen blijken

(6)

I '

I. SAHENVAT'l'lNG.

Dit voorontwerp is een voortzetting van het voorontwerp van

Margherita en De Bruijn, de bereiding van s}~these-gas voor

een methanolfabriek in een fluide bed reaktor. Dit geënt op

het lage druk methanolproces in 1966 gestart door I .C.I. (50 atm., 250°C.). Echter de invoer va..'tl de vereiste hoeveel--heid reaktie\-/armte in de reaktor en de daarmee samenhangende temperaturen en drukken werd op een andere manier benaderd. In plaats van recirculatie van de kata.lysatordeel tjes werd een andere warmtedrager gebruikt, welke circuleerde tussen een verhitter en de reaktor.

Met gebruik van rekenprogramma's door Margherita en De Bruijn ont\vikkeld zijn met aardgas als voeding bij variërende tempe-ratuur en stoom/methaanverhouding (11) de druk en de evenwichts-samenstellingen berekend.

De samenstellingseis voor het synthese-gas was hier ook

(H

₂

):(CO

+

1.5 CO

₂

)

=

2.1

--Met C0

2 suppletie voor de reaktor vierden de gekozen reaktie-kondities: e0 2 invoer ~ de reaktor - temp. 1

oaooe.

druk

57.9

atm. - stoom/methaan verhouding 3 De samenstelling van het synthese-gas is dan:

"

In navolging van Hargherita en De Bruijn werd een rekenprogramma

(algol op LB.M. 360) ontwikkeld om het proces qua warmte en massa-stromen vast te leggen.

Er werd tevens optimalisatie va'tl wêC'rntewisselaars betracht en

andere inzichten, o.a. \'lat betreft gebruik van warmte in generator

rookgas, \iferden ingevoerd.

(7)

-; .~.J.J.""

.~

- 2

-De berekeningen van de fluide bedden van zo\"e1 warmtedrager als van katalysator zijn eveneens i.n dit rekenprogra.'1'U11a opgenomen. De resultaten en de berekeningG."l zijn in bij lagen opgenomen. De samenstelling vaD de katalysator \-Jas:

HUO/ NiO/ Si0:l zr0

2 '" 53/ 8/ 11/ 28.

De deeltjes-grootte lag tussen 300 en 600

~

De circulerende warmtedrager bestond uit èorundumpareltjes._ Ze bevatten tenminste 96 gew.% Al

203 en hebben een ven:ekings-punt van 1700-1800 °C.

II. INLEIDING.

Aangezien dit ontwerp een voortzetting is van het ontvlerp van Hargherita en De Bruijn leek het ons zinloos de inleiding en verschillende principiële berekeningsmethoden te kopïéren.

Daar dezelfde verslagindeling werd aangehouden werd volstaan met verwijzingen naar hun verslag met aantekening van eventuele aan-vullingen en veranderingen.

Ten aanzien van de scherpe prijsdalingen op de meth~101markt en de daaruit voortvloeiende eis voortdurend goedkoper methanol te produceren is het noodzakelijk ook de kosten van de synthese-gas bereiding te drukken. In dit verband moet genoemd worden, dat volgens l i tt. bij verbetering van het proces het belangrijkste probleem, verhoging van de intensiteit van hittetoevoer aan de reaktie-zone, nog niet opgelost was. Een van de oplossingen voor di t probleem is het gebruik Vé1n een circulerende katalysator welke ook dient als \.,armtedrager.

Di t concept hebben Ha .. rgheri ta en De Bruijn gebruikt. Echter de

katalysator is clan afwisselend onderworpen aan oxidatie en reduktie onder hoge temperatuurgradiënten • Dit zal ol:Lvermij delijk resulteren in a~~zicnlijke katalysator verliezen.

(8)

I

~

r1 ~1 ? H ,1

I

~

i

I

l. '-~

- 3

-Het veronderstelde stoom reforming proces is gebaseerd op het

gebruik VL\.l1 het bekende scheidiugsverschijnsel in een fluide bed

van deeltj (:s van verschillende afmeting en dichtheid.

Af\.rezigheid V3.n katalysatorcirculatie is karakteristiek voor dit

proces. De katalysator blij ft in de reaktor gedurende de tij d dat

het fluide bed gevormd vordt door een stoom-gas mengsel.

De vereiste 'varmte voor de reaktie vordt aan het bed toegevoegd

door een inerte warmtedrager v!elke vervarrnd ",ordt in een verhitter

geplaatst boven de reaktor en komt laatstgenoemde binnen door een

valpijp. Na 'vlarmteui twisseling met de gefluidiseerde katalysator

in de reaktor verlaat de warmtedrager de reaktor en keert terug

naar de verhitter d.m.v. een luchtlift. De circulerende

warmte-drager wordt verhit door verbranding van aardgas en lucht in een

gefluidiseerd warmtedragerbed. De veronderstelde flow-sheet maakt

het mogelijk een hoge intensiteit van \varmtetoevoer met een

opti-maal gebruik van katalysator mogelijkheden, daar de katalysator

gebruikt \lordt onder benaderendE: isothermische kondities.

III. UITG..A.NGSPUNTEN VOOR HET ONTWERP.

De ui tgangspunten voor dit ontwerp waren dezelfde als die van

l1argheri ta en De Bruijn. Het li teratulJ.I'onderzoek door ons

ver-richt is hoofdzakelijk het zoeken geweest naar gegevens

betref-fende varmteoverdracht in en dimensionering van fluide bedden

met een andere warmtedrager dan de katalysatordeeltjes.

Echter de literatuur welke hierop betrekking had was voornamelijk

Oost-Europees en niet te ontsluiten. Uiteindelijk werd literatuur

(26) gebruikt voor de dimensionel'ing van de bedden. Voor het

overige vcrd beperkt tot het kontroleren van de literatuurgegevens

van Margherita en De Bruijn.

Naar aarlleiding van bovenstaande vlil ik dan verwij zen naar he t ver-sl2.g van Hargheri ta en De Bruijut in aanmerking genomen dat bij de door ons aangenomen reakl:ieomstilndighedcn van 1000

oe.

en 57.9 atmosfeer dezelfde aannames gelden.

(9)

-~

L.J

~--'

4

-IV. BEPALIHG VAN DE RE/l.KTIE OHSTAHDIGHEDEN.

Voor dit hoofdstuk \-lOrdt behoudens enkele veranderingen verwezen

naar het verslag VaJl l1a.rgheri ta en De Bl'1üjn.

Ten aanzien van punt 3, 4 en 5 moet opgemerkt vlorden dat in

reken-prograrruna. I3].12 een gebied ,.,crd onder zocht van 900

°c.

~ T ~ 1050

°c.,

2.0 ~ 1-1 ~ 3.6, ter-vlij 1 in rekenprograrnma BH3 de temperiJ.tuurgrenzen

van 920-1050 °C. liepen en 1'1=3.

Ter vergelijking met het schema. in punt 5 wordt bij een temperatuur van 1000

°C

een schema verkregen ,."a t er als volgt uitziet:

CO

2 toevoeging

CO

2 toevoeging voor de na de reformer reformer H 3.0 3.0 T

(oC)

1000 1000 p _(atm_.) _57.9 _54.1

CO

2

(V% droog afgas) 8.4

6.7 CO

(

droog afgas) 19.2 15.5 H 2

(

droog afgas) 66.6 71.9 N 2

(

droog afgas) 3.9 3.9

H

20 (mol/l00 mol voeding) 169.1 154.4

Nat afgas (mal/WO mol voeding)

531.6

510.7

Droog Afgas (mol/100 mol voeding) 362.5 356.3

C11

4 (V%) 2.0 2.0

Molen

CO

2

toe te voegen per' 100

mol voeding 21 .1 21 .38

Ten aar.zien van punt 6b geldt nu, daar de corv.1).dumkorrels een

temperatuur van 1700 °C. k-w:men hebben

(litt.),

dat de reaktietemp. 1000

°C.

kan zijn.

De reakticomstandigheden velke \JeT'den gekozen op grond van

boven-staande gegevens en op grond van bCHerirLgel1 in het verslag van

Hargherita en De Brv.ijn varen:

T

=:

1000 °C., H

=:

3, dus P = 57.9 atm.

===:===========~=:=========:==~===:===:=:======

(10)

-\ tL...

L .. ..1

- 5

-Bij punt

7,

roetvoI'lI\ing onder gekozen omstandigheden, kan nog het volgende opgemerkt: worden. OJ:J. te kO:ltroleren of roetvorming zou optreden bij de reaktie:

2CO '!::;; C+ CO 2

werd de

K

berekend bij 1273

OK.

ln K _{= (-(AGop )/R'l')1273= (-(I.\GofC02-2bGopCO)/RT} Nu is volgens Va:n Krevelen en Cherman (litt. 20):

(AGo fCO )1273 = -94.234 - 0.035x1273/100 = -94.679 Kcal/mol 2 (AGo fCO) 1273 = -26.582 -- 2.122x12'13/100 = --53.595 Kcal/mol In

K

= -(-94.679 - 2(-53.595)/1

.987~10-3

= -4.914 K =

7.

3x 1 0 -3

~

J.

~

v 7 '.\ t L Î

~ ~

Er zou koolstoEvorming optreden indien:

Pco /(PCO)2 < Kfnu is PCO / (pCo)2 = 4.9/124 = 0.039

2 2

Hieruit volgt dat er van koolstofvorming geen sprake is.

V. BEPALING KAPACITEIT.

Voor di t onderwerp zie het verslag Va...l1 Hargheri ta en De Bruijn.

VI. BEREKENINGEN BETImFFENDE HASSA- EN \-lMHTESTROHEN VAn HET VOOF(ONTVERP.

De rë:aktiecondi ties ""elke in hoofs tuk TIl en IV beschreven zijn

werden gebruikt als basis voor een rekenprogramma \,aarmee de fabriek wat betreft massa en warmtestromen en de fhücle bed reaktoren bere ..

kend verd. In de bij lagen El t/m E4 is di t progra'11.:'Tla opgenomen. - 6

(11)

.. 6

-In de beschrijving van de berekeningen zal zo veel mogelijk ve.rW'ezen worden naar de statement nWTunering voor de desbe-treffende berekening (bijlage

E3).

In bijlage E1 is de lijst van de gebruikte iclentifiers met de betekenis en dimensie opgenomen. Bijlage 82 geeft de plaats van de variabelen aan

in het proces. De var'iabelen VU.l'l de fluide bedJ.en ontbreken in verband met de overzichtelijkheid. In bijlage E4 vindt men de ui tvlerking .... 'aarvan een nadere uitleg zal plaatsvinden. Opgemerkt moet ,vorden, dat bij G.e berekening van de warmte-wisselaars zoveel mogelijk een drijvende kracht van + 100

oe.

is aangehouden.

2. Massa-balans reaktor ](9.

De gekozen reaktiecondities (SC 57 -62) met de berekende

kapaci tei t (SC78) bepalen volledig de in- en ui tg'aande stromen van de rea.ktor R9. De berekening geschiedt in SC 79-114.

3. Reakti e\-Jarmte en _.':::é:l.rmtevis~:~}ing produ.\:tgas.

Uit de verekende massa-balans is de benodigde reaktiewarmte uitgerekend (SC116) met behul~ van de raassastrornen (SC79-114) en de vormingsenthalpieën vaYJ. de komponenten (SC 26-56) (litt. 23,25). De benodigde reaJctievrarmte is zo groot, dat :het raad-zaam is de reaktanten op rea.ktietemperatuur in te voeren.

Na controle met behulp van litera.tuur

8,

bleek er nog geen kra-king van methaan plaats te vinden. In het uitgewerkte geval

(temp. 10000_{C.) zullen daarom}_de _{rea...1<ta...iten tot}_de reaktie-temperatuur worden opgewarmd (SC159).

Dit werd bewerkstelligd in

H6

(tot

850

o_{C) en} _in_H7 _{(tot 1000}D

e).

Met behulp van de warmte-inhoud van de massastromen uit de

reaktor (SC 98-114) e..'l de benodigde warmte in H6 (SC 152) is

de temper~tuur van het produktgas berekend. (SC 165). Voor de

vlarmtevrisselaar H6 is namelijk het uit te VJisselen vermogen bekend. Aan de var wc zijde van Il6 is de intree temperatuur van het produkt gas bekend, zodat:

massastroom x enthalpieverschi.l produktgas massas trOO!;1 x

enthalpieverschil rb~,ktétl·l'l:E:l].

(12)

-- 7

-Ui t deze vergelijking is de ui tree-temperatuur van het produkt-gas

berekend, door met variërende temperatuur de afgegeven

warmte-stroom te vergelijken met de op te nemen warmtestroom (SC 152).

De temperatuur varieerde telkens 1 °C.

Vervolgens \V'erd er bekeken hoeveel warmte er beschikbaar kwam, \valIDeer het produktgas van de na H6 berekende temp. v,erd

afge-koeld tot 350°C in Hl0 (SC186). }let deze beschikbare warmte

werd \vater van 270°C in Hl0 opge"larmd tot stoom van 300°C

in (SC18S). Om met koeh.,rater van 20°C zoveel mogelijk water uit het produktgas te kondenseren en toch een aanvaardbare drijvende kracht te houden werd als eind temperatuur van het systhesegas na H11 100°C gekozen. Het koelwater van 20°C (SC

197)

\verd met de vrij komende warmte (SC198) opgewarmd tot 270°C., waarna een gedeelte gebruikt werd als voeding voor Hl0 en de rest (SC209) als ketel voedingswater gespuid werd.

4. l1assa-balans generator R8 en absorber.

De reaktie\olarmte dient geleverd te "lOrden door de

verbrandings-reaktie van koolwaterstoffen met lucht in generator R8. Zoals

reeds beschreven werd de benodigde reaktiewarmte in de reaktor

R9 gebracht door een circulerende vlarmtedrager. In een pate:"l t

van I.C.I. (litt. 18), vlaar een dergelijke fabriek onder verge-lijkbare kondities werkt, wordt voor de verbranding van

kool-waterstoffen ook een gedeelte recyclegas uit de methanolfabriek

gebruikt. De hoeveelheid hiervan is 1/4 van de verbruikte

hoe-veelheid methaan in de reaktor R9. Eenzelfde verhouding \verd

hier aangenomen. De samenstelling van het recyclegas v,erd ",el

aangepast op de aanwezigheid van stikstof (SC 216). Deze gegevens zijn ver\'lerkt in SC 226. Bij de berekening vaYJ. de benodigde hoe-·

i)

veelheid verbrandingsgas v!erd een veiligheidsfa,<:tor aangenomen

va.YJ, 1 f 25 x de benodi~rde reaktie\larrnte. De temperatuur van het

)J

r _,_{rookgas van}_{de generator}_\olerd _op ₁₅₀₀ _{°C gesteld}_in_verbC:ll1d_me_t

~~

r\,

v-

A ) - 8

-'

-.f'4~'\V'

(13)

" "

---'

, I ~ \

\ ' .. '

8

-het venlekingspunt van corundum. De \varmte-inhoud van -het rookgas \.,rerd voor een gedeelte (SC 253) gebruikt om reaktanten in tI7 op

te warmen van 850 tot 1000 °C (de stoom van 300 naar 1000 cC). De resterende vrarmte werd benut om lucht in H 12 zo hoog mogelijk op te \>!arrnen. De warmte-inhoud van de voorvervlarmde lucht

beïnvloed-de de massaba.lans over de oven, daarom werd di t als lus in het

I rekenprograrüma ingevoerd waarbij weer als eis een minimaal drijven-de kracht van 100°C over H 12 werd aangehouden (SC225-267).

vlarmtebalans over de genera tor \.,ras:

aardgas (ks/s) x enthalpie (ooC) + recyclegas (kg/s)x

enthalpie (250°C) + lucht (kg/s) x enthalpie (temp.

berekend uit lus)

=

1,25 x reaktie-warmte in ~9 +

rookgas (kg/s) x enthalpie (1500oC) "--)

~

... tA)J<v"""./..l.'-·/""

De hoeveelheid koolstofdioxide uit de generator is ruimschoots voldoende om de extra invoer voor de reaktor R9 te verzorgen. De verhouding van koolstofdioxide benodigd in de generatorgassen voor recycle en de totale afgasstroom (beide in kg/s), levert de

spuiverhouding (SC 353). Deze verhoudin9 bepaalt dan de massastromen

door de absorber (T15, H16, H17, T18) (SC358-361) en uiteraard

de spui in de absorber na verwijdering van de benodigde

koolstof-dioxide.

5. Verdere ""armtewisseli~ van rookgas na spui. Om het \vatergehal te van het rookgas voor de CO

2 absorber tot prak-tisch nul te reduceren, werd het rookgas in H13 en H14 verder afge-koeld tot 40°C. Gezien de grote hoeveelheid koelwater nodig om het rookgas in

een

keer af te koelen V2:...Yl 350°C tot 40°C vlerd besloten om een luchtkoeler in te voeren. De temperat-uur na de luchtkoeler

H13 v!erd op 190°C gesteld in verband met kondensatie. _, De

hoeveel-' ,

heden lucht en koelwater in resp. H13 en H14 .1erc1en op dezelfde

manier berekend als H6 (8C369, 396, 374, Li20). Hierbij \.,rerd gesteld een temperatuurverhoging Véln de lucht van 20 naar 40°C en Véln \later van 20 naar 30°C in verbao.è met kalkafzetting. De rekenresultaten

V,,-ill bovengenoemd progra;'u'na zijn ui tgev!erkt in de bij lagen EIt, het

flowscllerna (bijlage F) cn de massa--en warmtebalans (bi.jlage G) met bijbehoreude l i j st v,m processtromen (bij lage H).

(14)

-~v "

~

'"

"

(15)

-VII.

,\;,.ilê~

~~_\-- 9

-

,~

,,-/

BEREKENING F'LUIDE BEDDE

N

.

1. De fluide bedden uerden berekend met de ~ LID verhouding

ëÜS basis. Aan de hétrld van warmteoverdrach t Vierd de hoeveelheid corundlJIfl in het kat. bed bepaald. Daar er in de 1i teratuur geen

betere relatie te vinden ,,:as, werd de vergelij king: Nu p == 0.3 Re 1 •3

(lit.

26) (1)

':->~<

"

_,

.

gebruikt. Hier is Nu

-

(h

x

d )/k en p p p g Re .-

e

_x

v

xd/~,

waar d de dia~eter van een corundwndeel tje, p

f>

de dichtheid van het gas,

'"'l

de vi scosi tei t van he t gas en

v de valsnelheid VëLl1 de corundumdeeltjes

ten opzichte van het gas is. Deze valsnelheid ~ordt gegeven door

de formule: 1, /;.

v

==

(4

x

9,81

x

(d

)1;t

p C

p - Cl

)!l~5.5

x

(P

)O.4x 0.6')1/1.4,.

x \ cor \ gas

L-'

gas rt1,.

(li t •

...--

35).

Deze forrrnüe geldt voor Re> 1000. Nu is bij bepaalde v een Re te berekenen \·;aarui t dan volgens relatie (1) Nu volgt, zodat

p h

p te berekenen is. De benodigde hoeveelheid corundum in het kataly

·-satorbed ligt dan vast volgens de relatie: het totaal benodigde ",armtewisselend oppervlak is op te nemen warmte gedeeld dO,or ",armte-overdrachtscoëfficiënt (h ) x A T. Het temperatuursverschil werd als

p

logari tmisch gemiddelde tussen reaktor en generator temperatuur genomen. Voor de gegevens van de corundumdeeltjes zie bijlage H. De gegevens van de katalysator zijn bijeen gebracht op bijlage K.

De viscosi tei t van het gasf.iengsel is gemiddeld over de vJaarden van de zuivere kompementen bij de juiste temperatuur en \.,rel volgens de methode:

~ 11 1/2~ M 1/2 1'.1 := l... y.~. l . jc-y.n,

I.- J.1.1. J.1.

(litt.

28)

De vlarmtegeleidings-coëfficiënt werd op soortgelijke wijze gemiddeld volgens:

.- 1/3k 1/3

k == 4.. v. k . tI, ' / l...Y . H .

9 -1 g1 ' 1. 1

(y.

1 == molfraktic).

De k en 'fl vaarden voor de komponenten zijn bijeen gebracht in bij lage L

9

(litt.34).

(16)

- ---~~--~---\ I ,~

• ,

\ \

..

L,

.f

j

/

~j

/

r

! b I ' ,

t

'''l

/

:

l, . ~ / /

(17)

I~ __ ..•• , ... e2.< . L.~ I I u , 1 10

-2. Het doorrekenen van de fluide bedden verliep nu verder als volgt:

<."\. lc_atalysat~!:.be.9...in_ R?.

Na inlezing van de katalysator gegevens (SC 427--431) volgde de

be-rekening Vê.U'l de gemiddelde kg en ~~( SC454-455), met behulp van de

methode als boven aaI1.gegeven. De temperatuur, druk en massastromen

bepaalden het volumedebiet, zowel ingaand als uitgaand (SC443-447),

en de dichtheden van de gasmengsels (SC448-451).

---i '1(';-···

-r

Met deze gegevens verd de minimum fluidisatiesnelheid berekend van

de katalysatordeeltjes (SC 458).

Net relatie als boven aangegeven 'vlerd de valsnelheid van de

corundum-deeltjes ten opzichte van het gas bepaald (SC 459) en bijbehorende

\I

t

1 ~

ó '.

~

A

'yi

He van het gas om de corundumdeeltj es (SC 460). Vervolgens vlcrd de

u van de katalysatordeeltjes bepaald (SC 468-473). Daar het

weer-max

sta~dsgetal in de berekening van de u afha~~elijk is V~l het max

Heynoldsgetal, \"erd dit ook berekend en gekontroleerd of de juiste

relatie gebl'uikt was. Bij ver schillende lineaire gassnelheden

va-riërend tussen maximum en minimunl fluidisaticsnelheid werden bepaald:

de diameter van de reaktor (SC 488), Nu--getal voor cor1J.ndum (SC 491),

log tempera tutJ.rgemiddelè.e (SC 495),

S(

SC 497), benodigd warmte-.1i

t-'VvL ê"l V'- 1;.,;. c t>t

I wisselend oppervlak (SC 499), volume van de cor1).ndUJ!1 nodig voor

l

,~

\varmtt\"risseling (SC 500), gevicht corundwn (SC 502) en hoogte van h2t

~ . ~'V<-A-..,A

"",-,'-,,-L-? ka.talysatorbed (SC 504). Uit de hoogte vnn het bed en de diameter

LÁ--°-,,1 • ..( ,j,~...Lhv.,ä

..

·

f" C'-><

ct,_<)~tu.;'

van de reaktor werd benodigd katalysatorvolume berekend (SC 510),

waarmee ook de space velocity vast lag (SC 512).

Vervolgens werd de kontakttijd gas-vast bepaald.

Bij deze opzet \-lerd tevens nagegaan welk soort fluide bed ontstond,

Lvi. een z.g. IIsnioothll _{(homogeen) of IIbubbling}ll _{(heterogeen) bed.}

Het kri teriwn hiervoor was de snelheid van de porosi tei tsverstoringen

in het bed vergelijken met de snelheid van de in het bed opgewekte

longitudinale golf (litt. 31). (SC 518-520).

b. corundumbed in R8.

JIJ a inlezing Vëill de k en de

"ft

van de komponen ten (SC 524-531), \verden

9

de gemiddelûe: k _. ₉ en'll met behulp van de methode als boven aangegeven

I-'-""r e'r ·,v-d ( cr' r:: ')') c: ') 3) 0,-... l:,J.J. \ 'J'-' .J ... l<-.-j.1 •

(18)

-

11

-Allereerst werd de minimum fluidisatiesnelheid met bijbehorend

Reynoldsgetal berekend (SC 537-538). De kleinste deeltjes diameter

bepaalt de uitblaassnelheid (u ). De snelheidsberekeningen

ge-max

schiedden in drie gebieden, t.v. voor Re < 0.4, voor 0.4 ~ Re

:!S 500. en voor Re> 500, in verband met een telkE'..l1S verschillende

relatie tussen \veerstandsgetal van de deeltjes en het

Reynolds-getal (SC 547-551). De dimensies van het corundumbed werden bij

verschillende lineaire gassnelheden berekend. Deze snelheid

varieert. uiteraard in het gebied tussen minimale en max~nale fluidi-satiesnelheid (SC 562). Bij een gekozen snelheid ligt bij berekend volume debiet de diameter van de reaktor vast (SC

566 )

.

De snelheid bepaalt het Reynoldsgetal en dus volgens beschreven reJ.atie het Nusseltgetal (SC 569-572).

De warmteoverdrachts-coëfficiënt volgt uit het Husseltgetal Cse 574). Vervolgens vlcrd detCSC

576),

hoogte van het bed (SC

578),

volume van corundwn nodig voor het bed (SC 579), gevlicht van corundum (SC

581), space velocity (SC 587), kontakttijd gas - corundum (SC 590) en tenslotte het kriteriwn "smooth" of "bubbling" bepaald (SC

593-595).

Voer de reaktor R 9 werd voor de warmteoverdracht de overdrachts-coëfficiënt, de viscositeit, en Re gemiddeld over het inkomend gas-mengsel. Voor de uitblaassnelheid werd dit gedaan over het uitgaand mengsel. Voor de generator R8 werd het fluïde bed op eenzelfde \lij ze berekend.

3. Circulatie van de corundumdeeltjes.

De benodigde hoeveelheid circulerende corundum (kg/s) nodig om de reaktie\"armte te leveren \verd berekend volgens de rele.tie benodigde reaktiewarmte == hoeveelheid circulerende corundum(kg/s) x c van

p

·.corundum / molgcVl. van corundum, waar de c en het molgew. werd ge_jO; p

VODden in l i t. 32 (zie bij lage

1'1)

(SC 598). Er werd een veiligheids-faktor van 1,1 ingevoerd. Na invoering van de I' corundum,

iJ

lucht, 1)..

lucht en de kleinste diameter va..Y! corundum (SC

599-602)

werd de minim2..le

transportsnelheid berekend C SC 603). Daarna volgde er een kontrole door

Re getal berekening op de gebruikte snelheidsrelatie (SC 604-606) •

(19)

-- -- -- -- -- -- -- -- -- - "-• 1 . -'

\:

~

\

VIII. .~ - 12

-Vervolgens werd voor de stijgsnelheid in de stijgpijp 3

mis

genomen

(lit

36),

dit Lv.m. slijtage van de pijp. Hiermee eas de diameter

van de pijp bepaald (SC 619-620). Het deze doorsnede verd tensJotte

de hoeveelheid lucht nodig voor de pijp berekend (SC 627).

DIl1ENSIONERING VAN DE BEDDEN.

Ui tgaande van de eis dat de lineaire gassnelheid tussen u en u .

max mln

moest liggen, werd voor de reaktor een lineaire gassnelheid van 0.55

nys en voor de generator een .lineaire gassnelheid van 3.01

mis

ge-nomen. De LID verhouding werd voor beide bedden zo klein mog~

ge-

---nomen (0.6)(lit 14, 26).

Voor de dimensies van beide bedden zie onderstaande tabel.

u-lin 'D v-~at G-kat Ho-bed LID SV (vol/s) kont.

(mis)

~2!lL

(m )

(t~ ~m2 /vol tij d

(21

R9

0.55

3.0 12.8 13.5 1.80 0.6 .31 3.26

R8 3.01 1.5 2.0 1.6 0')

.' / ' - 0.6 1.96 .31

Uit literatuuraamlijzingen (litt. 6) blijkt dél.t de kontakttijd gas-vast

wat betreft de stofoverdracht meer dan voldoende is.

Aan corundum is ongeveer 2 ton nodig, i.v.m. volume stijgpijp en

val-. pij p, waarvan 117 kgf s gecirculeerd wordt •

IX. DI SC"USSIE EN NADER TE ONDEI(ZOEI~EN I'UNTEN.

1. Hoeveelheid kati\lysator en \Ja.rmtedrager.

In het ont\'lerp va.n Nargheri ta en De Bruijn was 31 ton katalysator

nodig in de reaktor en nog eens 55 ton in de generator, (totaal 36 ton),

(20)

13

-28 ton per minuut werd gerecirculeerd. Scheiding van katalysator en warnltedrager maakte hogere temperatuur mogelijk, zodat de hoeveelheid kat. kon. "~orden gereduceerd tot 13,5 ton en 2 ton conmdwn al s

vlarmte-drager (1,6 ton in de generator en 0,4 ton voor het circulatiesysteem). Het enorme verschi l in afmeting van de generator (1 .50 In tegen 5.30 m bij Margherita en De Bruijn) werd behalve door de grotere drijvende kracht in de reaktor (500 grade..YJ. tegen 200 graden temperatuursverschil) en de grotere druk (57.9 tegen 10.4 atm.), mede veroorzaakt doordat wij de verbrandingslucht (90

%

van de totale gasinvoer van de generator)

~

voorvervarmd hebben tot 1000 oC(tegen 300 °C bij Margherite en De Bruijn).

De ,,,armte hiervoor werd geleverd door het generator-aÎgas (H 12), deze warmte werd door Margherita en De Bruijn gebruikt om stoom te maken (overmaat). Daar staat tegenover, dat v~j ongeveer

7

van de 18,5 kg/s stoom van 300°C moeten suppleteren, hiervoor leveren '-lij hogedruk ketel-voedings\olater van 270

oe

(uit Hll).

2. Condenseren van water.

Om het vlatergehalte in het synthesegas te reduceren tot 2

%,

iJas het noodza\:elijk di t gas a.Î te koelen tot 100

oe

(in Hl1) •

Van het genera tor-aEgas ",erd een gedeelte gebruikt voor C02-absorptie, hiervoor moest het watergehalte tot pra\:tisch 0 worden gereduceerd.

Di t \'lerd bereikt door het gas in H 14 af te koelen tot 40

oe

(met 330

kg/s koeh!ater). Gezien de partiaalspanning van C02 i.n het aÎgas, kan de absorptie-eenheid misschien vervangen \Vorden .. door een Îysische

ab-. 'IJ <..iM"'-~

sorptie-eenheid. Vlarr:1te'.lisselaar H 14 kan dan'·vervallen.

In de warmtewisselaars H 10 en H 13 \,erd de eindtemperatuur zodanig gekozen dat hierin geen water kondenseerde.

3. Bespreking vlarmtcvrisselaars.

Bij het berekenen van de wa.rmtewisselaars werd steeds gestreefd naar een drij vende

_-

kracht van minstens 100°C.

...

_--\, Bij ,,,.w. H G is de temperatuur van het uittredende produktgo.s ca. 100 0

( ;

lager dan van de opgewarmde reaktantEm. \varmtewisselaar H 6 zal dus moeten ",orden gesplitst in 2 warmtevlisselaélrs \-laarvan de oppervlakten zich

ver-ho~den als 2 : 1 (zie tekening).

(21)

-n

• \ ..

L

0 ~

I

--

~

._-

-

--_._-_

.. _ ..

_-_

..

_---_._-_

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

.

~--I

(22)

14

-Eenzelfde oplossing kan ,,,orden toegepast voor H 12 met een verhouding

van 1 : 1. temperaturen in

°c

o

600 850

--Irt

73~

...

' .

+

~

-910

}ooG

1 2 1

Bij warmtewisselaar H

7

vormt de hoge temperatuur (1500

oC)

een

pro-bleem. De druk in de warmtewisselaar is echter aan beide zijden van

de buizen gelijk! zodat een gekoelde mantel de hoge druk

(57,9

atm.)

zou kunnen opvangen. Voor de hoge temperatuur zal echter keramisch materiaal of grafiet (monobloc wé:U'mtewisselaar) moeten 'IOrden gekozen.

---Vanwege de uitzetting van het materiaal bij opstarten van de fabriek,

zal voor de warmtewisselaars H 6, H

7

en H 12 tenminste gekozen

moeten worden voor losse pijpenplaten. Een voordeel is dat kleine

lekkages van de warmtewisselende stromen geen bezwaar vorm~~.

De warmtclvisselaars zijn niet verder berekend.

4. Uitvoering rea.'<tor eE verhitter.

Om de corundum goed te verdelen

zal een of ander rooster moeten

worden aangebracht onder de

val-pijp. Dit zou misschien gecombineerd

kunnen worden met een konische

af-slui ter onder aan de valpij p (zie tekening) •

----,.

(23)

-- 15

-De stijgpijp voor corundum eindigt vlak boven het rooster in de

generator, omdat de lucht nodig voor transport van de deeltjes ook gebruikt wordt voor verbranding (in totaal werd bij de

be-rekening 10

%

overmaat verbrandingslucht genomen). De valpijp begint daarom bovenin het fluide bed.

Ui teraard moeten zO\ ... el in de reaktor als in de generator cyclonen

worden aa~gebracht om de vaste deeltjes te scheiden van de gasstroom.

5.

Bij produkten.

Hogedruk-ketelvoedingswater en de afgassen naar de schoorsteen kun-nen worden gebruikt voor a~1drijving van de turbines.

6. Warmtebalans •

De warmtestromen in de warmtewisselaars en de reaktoren zijn berekend met een rendement van 100

%.

Kleine verschillen kunnen optreden om-dat in het rekenprogramma de eindtemperatuur van de Vlarmtewisselaars benaderd werd tot op 1 graad.

Bij de berekening van de verhitter is rekening gehouden met een ver-lies van 25

%

in de corundumcyclus.

7.

Economie.

Door de hoge druk hoeft het synthesegas in de methanolfabriek niet

meer te worden gekomprimeerd. Dit scheelt aanzienlijk in de kom-pressiekosten, daar het volume synthesegas 3 maal zo groot is als het nu te kompromeren volume aardgas en C02 (excl. water).

Bekeken zal moeten worden of dit voordeel van hoge druk opweegt tegen het nadeel van de daarmee samenhangende hoge temperatuur. Hierdoor moeten dure materialen worden gebruikt voor de warmtewisselaars H6b

en H 12 en een speciale oplossing worden gezocht voor warmtewisselaar H

7

(b.V. inbouw boven in de generator

RB).

(24)

16

-X. LITERATUURLIJST

1 • Chem. Heek, 35, 34-6 (1968 )

2. Chem. \'leekbl. 64 f (50) 14 (1968 )

3. Chem. Beon. & Eng. rev. , ilpri 1 1970

4. Chem. Vleek, 108 (25) (1971), 23 juni

5. Eur. Chem. News, 20,479

(1

9 71)s

7 mei

6. V.I. Atroshchenko & G.L. Zvyagintsev, Khim Drom j4, (6)

454 (1968)

7. Khim Tekhnol~, 188 (1970)

8. A.R. vaYJ. Cauvenberghe & R. Verleye, Ind. Chim. BeIge 33,

(12), 1109 (1968)

9. W. Frohn, Chem. Techn • .?], (4/5), 203 (1971)

10. F.J. Dent, Gas Vlorld, 161, 275-58 (1965)

11. J .H. Garvie, Cl1em. Process Eng., 48 (11), 55-65 (1967)

12. J .H. Fox & J.C. Yurze, Ind. Chem., .40,65-9 (1964)

13. P.J. van den Berg & 'v1.A. de Jong, Kollegediktaat M 32

(intern T.H .-Delft)

14. B. Lhonor~, J. Quibel & M. Sén~s, Fr.Pat. 1.543.423,

(okt. 1968)

15. P.J. van den Berg & v/.A. de Jong, Kollegediktaat H 31

(intern T.H.-Delft)

16. Ned.Oktrooiaanvrage no. 6404815, IPC COlb, nov. 1965

17 • .J. Iloekstra, U.S.Pat. 3.216.801 (nov 1965)

18. Ger.Pat. 1.194.523 (1970)

19. C. Edeleanu, Haterials Technology in Steam Reforming Processes,

Symposi~~ Publ. Div., Pergamon Press, Oxford, 1st ed (1966)

20. D.W. VëU1 Krevelen & H.A.G. Chermin, Chem. Eng. Sci.,

.2.,

66 (19)2)

21. D.H. Bolton, Chem. Ing. Tech., 41,

(3),

129 (1969)

22. Kirk-ütThuer, Encyclopedia of Chemical Technology, 2nd Ed, vol 13

pag 379 (1967)

23. F.D. I(ossini et al, Selected Values of Physical and Thermodynarnic

Properties of Hydrocarbons and related compounds, Cé1.rnegie Press,

1953

24. S.S. Zabrodsky, Hydrodynamies and heat transfer in fluidized bens,

The

M

.I

.T

.

press, 1966 .

25. G.M. BarrO\" , Physical Chemistry, pag. 122, Hc. Gra'': Hill Book Cy

Inc, New York 1961

26 . D. [unit & O. Levenspiel, Fluidization Engineering, Jo1111 Wiley &

Sons lnc., Ne\.; York, 1907

27.

W.B.

R~nz

&

W.R. Marsh~ll

Jr.,

Che~. Eng. Progr., 1~s

141

(1952)

(25)

-~.

- 17

-28. J .H. Perry et al, Chemical Engineers' Handbook, 3.226 en 3.230

Me.

Graw Hill Book Cy Ine., New York, 4th

Ed.

(1

963 )

29. vl.H. He. Aclams, Heat Transmission, Ne. Graw Hill Book Cy Ine., New York, 3d Ed. (1954)

30. J. Hilsenrath et al, Tables of 'l'hermodynamie and transport

properties, pergamon Press, Oxford (1960)

31. J. Verloop, 'l'he origin of bubbles in fluidized systems, Diss. Delft (1971)

32. Handbook of Chemistry and Physies, 49th Ed, 1968-1969. 33. A.R. Brun-Tsekhovoi, Khim. Tekhnol. TopI. Masel, 14, (4),

10-12, (1969).

--34. Hilsenrath~ Touloukian, Trans. Am. Soc. Mech. Eng., 76,

967-985 (1954).

--35. ~i.J. Beek, Fysische Transportverschijnselen I, kollegediktaat

(intern T.H.-Delft).

36. A.R. Brun-Tsekhovoi et al., Eighth \vorld Petroleum Conference,

(26)

§Xmbool ;

A

AA

AARD AB AC AX B BAARD BEC02 BU C CH4A CHURC C02 C02A C02i{C C02UR CORC CORCIR CU D DELAF DELTAH DIAH DOOR SN DP DPC DPH DPHC DRE DU DUU E El·jF EPS EU F FAARD FAK Fr' FI BIJLAGE 'yerkJ.~jng :

Aardgas invoer reaktor R9

na SC 273: Aardgas invoer generator I~8

Toe te voeren warmte in H6

Totaal invoer in reaktor R9 Totaal uitvoer uit reaktor R9 Onbenoemd

Nethaan invoer reaktor R9 Toe te voeren warmte

in

H7

Verhouding C02 naar absorber/C02 in reg. afgas Nethaan uit reuktor R9

Stikstof invoer in reaktor R9 Hethaan invoer in RItS ui t aardga~>

?'lethaan invoer il'1.

Re

uit recyclegas methanol fabriek C02 uitvoer RB als molfraktie

C02 invoer R8 uit aardgas

C02 invoer lè8 uitrecyclegas methanolfabriek C02 uitvoer

RB

CO invoer R8 uit rec:yclegas m~thanol.fabriek

Circulerende hoeveelheid carrundwn

Stikstof uitvoer uit reaktor R9

C02 totaal invoer in R9 (aa.rdga.s+suppl.) Totaal af te voeren warmte van reaktiemengsel Reaktiewarmte bij reaktietempera.tuur

Diameter van de stijgpijp Doorsnede van de stijgpijp

Gemiddelde deeltjesdiameter katalysator Gemiddelde deeltjesdiameter corrundum Kleinste cleeltjesdiarneter katalysator Kleinste deeltjesdiarneter corrundum Dia'11eter R9 resp. R.S

C02 totaal ui tvoer ui t R9 CO totaal uitvoer uit R9 Stoominvoer in reaktor R9

Porositeit bij minimum fluidisatiesnelheid Porosi tei t

Stoomuitvoer uit R9

Aardgas invoer R9 (A.rnOl.gew.)

\Varmte uit Hl 0 (produktgas van TL tot 350°C)

Faktor

Falztor om de gassnelheid in RB en }~9 te varïêren

Vormfa.."<tor katalysiltor 2 -El Dimensie; mOl/s kmol/s kg/s kvl kmol/s

"

kg/s k\., kg/s kg/s 11

"

kg/s

"

11 11

"

kg/s kW n m m2 ·m m m T/1 m kg/s

"

kg/s kg/S kg/s kW

(27)

S;zmbool: G GA GCOR GK GU H20 H20A H20A1 H20F H20K H201W H20S H20UR H20W\'1 H2RC HP HU BCO (T) HC02 (T) HCHU

(T)

'.

HH2 (T) HH20 (T) HH20L (T) HN2

(T)

H02 (T) KG KGCH4 KGC02 KGH20 KGN2 KG02 KRIT L LD LUCHT LUH LUNS LUS LUVE H HU tIDCH4 HUC02 HillI20 BUL l'-fU}J2 NU02 1 _I

I

1

11 2 -Verklarinçr :

Totaal invoer in reaktor J~9 (B+C+D+E)

Kri teriurn voor hOY:1ogeen/heterofjccn bed

Gewicht corr'undum in j~b

Gewicht minimale hoeveelheid co~('rundum in R9

Totaal ui tvoer uit R9 (BU+CU~-DU+DUU+EU+l1U)

Stoom ui tvoer ui t RB !nolfra.'<tie

Ketelvoedingswater va..'1. 270°C uit Hl1

Aftilp van H2oA, wat niet nodig is in BlO

Water van 270° naar stoom van 300°C in Hl0

Koelwater van 20 nilar 30

oe

in I!14

Stoom invoer RB uit recyclegas

Water gekondenseerd in Hl1

Stoom uitvoer RB

Water in synthesegas na kondensatie (EU-H20S)

Waterstof invoer R8

Warmteoverclrachtsgetal gas/corrundum in TtS, R9

Waterstof uitvoer Tt9

Procedure ter bepaling vormingsenthalpie van, CO bij

T °C

Idem van C02

Idem van CH4

Idem van H2

Idem van H20 ( stoorn)

Idem van H20 (w'ater)

Idem van :::~2

Idem van 02

Warmtegeleidingsco'èfficiënt gassen gemiddeld

(in R9 inkomend, in RB ui tgaa..'1.d gasmengsel )

Idem van CH4

Idem van C02

Idem van H20

Idem van N2

Idem van 02

Kriteriuï.l voor homogeen/heterogeen bed

Hoogte flv_ide bed in RB en R9

Hoogte/diameter verhouding fluide bedden (0,6)

\llarmte nodig om in H12 verbrandingslucht op te \-lekken

Lucht invoer in R8 (mol) Lucht nodig voor stijgpijp

Lucht invoer in

RB

Lucht voor luchtkoeler H13

Stoonymethaan verhOll,ding invoel' R9 (3.0)

Viscosi te5_ t (in1~omend gas R9, ui tgaand gas R8) gemiddeld

IdeIll

CH4

Ide..lu C02

Idern H20

Idem lucht voor stijgpijp

Idem N2 Idem 02 - 3 -BIJLAGE El Dimensie: kg/s aangepast kg kg kg/s kg/s 11 11

.

"

11

"

11

"

kg/s kcal/mol Il 11

"

11 11 11 BTU/ hr.ft.gr.F 11

"

11 11 11 m k\v kmol/s kg/s 11 11 kg/m.s 11 11 11 11

"

11

(28)

.'

Symbool: N2

N2A

N2L N21tC N2UH NU 02

on

02UH Opp P PAARD RAAPJ) REC02 REH20 REN2 RE02

REP

REPUT REPUTA REST RESrIJG RETO RETCM HOC ROG ROl ROL ROU ROK 81 SNELH SS STOOH STIJGSlI 8V '1' TAARD TC TD TE

TI

TL TLU TU 'i'OE 'l'Llil 'i 3 -Verklarin~:

Stikstof ui tvoer RB (molfra.1ctie)

Stikstof invoer RB uit aardgas Stikstof invoer RS uit lucht

Stikstof invoer

RB

uit recyclegas Stikstof uitvoer

RB

I~usselt l:ental (in R8 en R9)

Zuurstof uitvoer

R8

(molfraktie)

Zuurstof invoer

R8

uit lucht

Zuurstof uitvoer

RB

Corrundumoppervlak nodig om reaktiew. over te dragen Reaktiedruk

Vlarmte af te voeren ui t H11

11armte af te voeren ui t H6

Hassastroom uit rookgas R8 naar C02-abs. (C02)

Idem H20

Idem N2 Idem 02

Reynolds min. fl. snelheid (betrokken op deeltjes) Reynolds max. fl. snelheid. (betrokken op deeltj es) Hulpvariabele bij REPUT

'\oJarmte gebrui kt in H12 voor opwarmen lucht

Iceynolds in stijgbuis (betr. op kleinste deeltjes) Totaal invoer C02-absorber (uit afgas)

Idem in kmol

Dichthcid corrundum (eps=1) Dichtheid gas

RB

Dichtheid inkomend gas R9 Dichtheid lucht stijgpijp

Di.chtheid uitkomend gas R9 Dichtheid katalysator (eps=1)

Holen sl~ppletie-C02 per 100 mol aardgas

Snelheid corrvndwnkorrels t.o.v. lucht (stijgpijp)

Konta~ttijd draaggas/kat. resp. corrlmdwn

Vlétrmte voor stoom van 100°C tot reaktietemperatuur

Stijgsnelheid corrundwn in stijgpijp

Space velecity

Reaktietc:nperatuur

vlarmte af te vc.eren in H1 Ll

Tempera t:uur afgassen pS na 1-112

'J'cmperatuv.r afgassen Eb na Hî2 (TC-273)

ReaJctie tCiilpcri:ttuur

('!.'

-27

3)

Konclcns<lti2temperatuur in produKtg<ls na H6

Ternperatul;r produktgëls G9 na Hb

Temperatuur produktgas R~ ra HG (1L-273)

Tota~l ~J ~Lroom in RU uit recyclegas

Toe te VOCi'(:~:"l \·/,J.rnr'ce é:~l'r.L re~d::::têlnten tot T

ToLlilJ ~.;, \'::; trocn in !-.:U ui t rC:(2,/clc~Fls (/1./4) 4 -BIJLAGE E1 Dimensie: kg/s 11 11 11 kg/s 11 m2 ata

kW

kW kg/s

"

klv kg/s kmoJjs kg/m3 11 11 11 11 11

mis

s ky1

mis

vol.gas/ vol.kat gr.K Hl gr.K gr.C gr.C gr.K gr.K gr.C 1 / Kg/ s ki'! kmol/s

(29)

i j ~' , \ Symbool:

Tor

TQ

TT

TU

TUL

TV TX TY

U

UIT

UITH UMF

UTU

V VCOR

VG

VI

\IK VKAT VU WAAIW \'IAI{

xx

YO YCl YC2 YB YN YNT - 4 -Verklarinu: TOE+STomf HulptCDqcratuur berekening TU

Log ar j thmi '-"eb tempera l:.mr-·gcni dde ldc

Temperatuur afgas Rd na H7

Temperatull:c afgas na H7 (TU-27 3)

Te,'11pe.rël.t1.H~r verb:r'ancljngsl.ueht na H12

Temperatuur kop.h,atcr na H14

Tempera.tuur koelwater na H14 (TX-273)

Lin. gassnelheid in RS/R9 betrokken op lege buis

Totale gasstroom uit R8 (1500°C)

Totale gasstroom uit

RB

(1500°C)

Hinimulll fluidisatiesnelheid

Haximum fluidisatiesnelheid (uitblaassnelheid)

Snelheid corrundum t.o.v. gas in R9

Volume eorrundw.1 in R8 Volumedebiet gas in R8

VohÜ!ledebiet inkomend gas in 1(9

Volume eorrtmdum nodig in reaktor

R9

Volume kat2l1ysator in reaktor

R9

Volumedebiet uitgaand gas uit R9

vlarmte af te voeren in luehtkoeler H13

Vla:rmte af te voeren in

Il7

Te verbranden aardga.s in R8

Holen Haterdamp per

100

mol ingev. aardgas uit

R9

Co in produktgas uit

R9

C02 in produktgas uit 1(9

H2 in produktgas uit [(9

H2 in produ .. \. tgas ui t R9

Totaal aant2ll J7\olen SJilS ui t 1(9 per

100

mol ingevoer'd

aardgas BIJlJo,CE El Dimensie: kl" gr.K gr.K gr.C

gr.K

gr .K gr.C

mis

kg/s krnol/s mis mis

mis

m3

m3/s

m3

m3/s

rX1ol/s vol%

"

11 11 kP.1Ol/s

(30)

C\J r:x:l r:x:l o <t: H t-:l H P=\ INVOER RB i,g/s un---nard!~as CH4A methaan COU C02 N2A stikstof ~ tot~nl H2RC XX tot. kmol/s CORC

uit lucht H20RC stoom

N2L stikstof ~ ~l

02L zuurstof TOM tot. kmol/S

LUS totaa.l

LOM tot. kmol/s

['uITVOER RB kg/s C02UR C02 H20UR stoom N2UR stikstof 0200 zuurstof UIT totaal I molfractie C02 H20 N2 02 UITM kmol/s Q:AARD r----in: aar~as+ rcyclegas hAARD ~

[IJ

'

IRB /

~

---+

TU(TUL) _,

I

~ARD

r_uITL(TLU)

y- --

---~

H1 H6 I in: 'C aardgas INVOER R9 A aardgas (mol/s) kg/s D methaan C stikstof D C02 E stoom G totallll

-F aardgaS~A.rool gew) AB totaal krool/s) _ :

-_!_--~

I I -1 1 r-WAR 3 0 0 ' C -i n : ' "

I

SUP~.5t

...

r--- r--- r--- . r--- r--- r--- r--- r---

-r---~":-:---Ttn)

41tll

SPUI

Ir

Q:FAARD

•

GAS NAAn C02-ASSOn DEr. k.gJs REC02 C02 IlEfl20 water REN2 stikstof flE02 zuurstof fiËTÖ" totaal kmol/s RETmi totaal

~

I I

f

I

---!~~O;

TL: I . I . I H20A 1i I (ketelwater)

•

Q:LUCHT

~

, ---l

rrrl

Q:REST

.f.

4

H20F

~

~20A' Q:WAARD

•

Q:TAARD

t

I I ~-_TUI

---1 __

10-I.--T

-~c

-

- -- • _-!. Hll I

/

1

I

:rARD~

.1 H20S

I

condens I

I

I I

I

H20WW water in synthesegas Hl12 r- --T I I TV.

i

LUS TC TD) lucht voor invoer RB H1IJ ,---T I

,

40'C LUVE koellucht Hl4 ,- -- T

:

' TX(TY) I. JO'C H20K koelwater

T : temperatuur in graden Kelvin

(T): temperatuur in graden Celcius

Q : ~armte.tromen in kiloWatt.

.

-, LUNS UITVOER R9 kgLs BU methaan CU stikstof DU C02 DUU CO EU stoom HU waterstof GU totaal

_J

vol~ YN YC2 YC~ YH YNT(kmolJ~L

J

I

J

I

I ] . 1 J

(31)

, .. _ .. I 0 ~) 1<\ ,_...J''''' r=:l r:L1 0 . :) <G H r-;, H • '-1:", .J !Xl 0 :J> ,.:; ,~':"" \'.-;.~ :) ,:;; ') _I r -~ J ·0 , .'~"J<o ,.>1 ,~ ',::.,' CJ .) 0 Cj

o

f) ~

L€VFL lJlJl67 OS f.LGOl F nAT~ ~Aq ~n la7?

sc ('ooc~ ~JO:'l OC'r):ll :>)"'21 0"':;"1 :)"''''J1 j ~:) C-l ~::>:Jnl :J:JrC2 J:)"n ))~(1~ ~c,~r.'~ :~~~l JJ2r4 ~J~~~ J:J812 O~~17 ~J~2? ~J~?~ ~~C?) ~CO?~ D~~3J ~~~~~ ~n03~ )))34 )0017 ~00~7 )J0~~ }Jr41 JCr41 JJ~4? »)"\45 00045 3~J46 )n04g n~n~q J:.<:~=i ):1':')2 ~r.()5 ~ JJ~5, 02!) 56 f/()(\S6 )),67 )ON,2 ')')067 )0063 ~.J SOURC F. PROG?A/o\ snURCE SHTE~F.NT "BEGINunrNTEGFP"T,TI,TL,SA,S,TlU ,TU,TUL,TA,Tq,TC,N,Tr,TE,TS,TR,TX,TY; 'REAl'P,VC2,VClfYH,vNfYn,vNT,Sl,M.~,R,C,D,E,F,G,aJ,DII,DlJU,HU,

lUS, EU, CU, Gil, nEL T AH, D r l AF, H1E , ST f)()~1 , Tn T , AARI" ,S T Ah R [). B" AR D, cn;>RC,CJRC.H2npc,C~J~C,~~~c,To,TnM,C02A,:~4ft,M2A,N2l,n2L,LU,lIIM,Cn?JR, H 2 OJ K , n?iJ R, N ;>~jR. U r T, IJ TT 'l • C;:'1?, ];>, N? ,H 20, XX, .\ '" f H? ? (" , UIC f-l T , KP Ir ,

TAAQ),Sr,RAA~n,WhR.~~~~T.H2nww,RFST,H2n4r,H?nW~,H?nF,ST1J~,co~nw,AX,

31'((12, REcn2, RHi?, R EH?'"', ~ EO?, RET:), RETOM ,-i2f'\K. (nN, r n'JPR ,Y? 0V ,H;>OS, fl20T,

I-I'J CY4. ~,IC02, 4:J H2], MU'J 2, '1un 2, KGCH4, KGCO?, KGH?O. KG N?, KGO;> , F F;

T:=l;'~~GrN' 'P(AL'

v,~pc,pnc,vcn~,Gr.OR,VKAT,npM(,STIJGSN,RESTIJG.SNFlH,RnL,MUL,DOORSN,

PAGF ('101

nrAM,Lu~s,cnR~lR,lAA~r,HITTF,Ta,TOl,TV,i?nA,WAARn.PAARD,~?OA1, lJV~, 9A

A ~, ~ C. V J , vu, V C;, R 0 r , R nu , Cl oe , I.l'~ r ,UT I) ,P EP. R = rUT, ?E' "IJ T .~ , MIJ, OP , OP ~I, Fr, RnK, FMF

,U, p r::, liq, ~ , ."J:' , HP, K:; , J r? ., -r T , F PST VK , L 0 .l , S V t SS 1 Ft.. r< ,GK ,K~ IN, r: ~ AR n, r,A

, PfU1C r=nlJR, <= f '1L ,\~iq 0, 'l ) ; , vt. LUf' • f)

,'

j

;

.

I 'l TF GE P • 0, "J; 'C 00 f. ' ; • f'R"C: F I')'J;l E' L ! IJ E ( D, "J ) ; • V 1\ Ll IE • D ,N; , t N TEG EQ 'D, N ; • C GD E ' ;

, PRil r. l' 0: J RE' r r x ( D f ~I, IJ , Xl; , VA L uE ' D , H ,N , X ; , I N TI:: CF: R • D ,"', N ; 'R E Al • X ; , c: onl" ;

• PRGC rn:Jx f ' "L 0 (f), M, 'J. Xl; 'Vft L IJF 'r:l ,~I ,/·1, X: • J NTf'GE R 'D ,M, N; ''l. E AL' X; J C ODF. J ;

'PROCF01RE'SF.iT1IJG(D,P,QI;'VàLllE'D,P,O;'(NTEGF.R'D,P,Q;'CODF';

'R EAL ' , rruxr.: r;: If' f.' HCH Tl; • Vil. L Ui' • T; '?' E f.L 'T;

HCO: ,,- 2 {,. ~ 16+ ( 6. ,,;>8' -,1'" ( T _;>0 f1 • 1 5 1+ ( • R 3 2 5 ' -61

*

<Tu, 2-2 q R. 1 5 **21

- ( .6'5 '3 11-1(\)*< rll:C),'t~-2<)9.1 ')**3);

, RF. I. Lei? Rr C f. J'J Rf.' Hl"'.:} 2 ( T) ; , V t\ L Ur-' T ; 'R E A l. t T;

HCO 2: '" -94. ·15 2+ ( 6. ;>14' -"\ 1 * ( T - 2<> Ü. 15) +i 5.1 "IS • -6) >11 Ci*"'?-298. 1 C; ** 21

-111.R17 "-ln1*IT**3-?Q8.1S**31;

'R L\ L ' • PROe EDJR ' " HH21 T) ; • VAL U!: 'T ; 'R E AL' T;

HH?:=(6.9469'-~)*(T-29f'.151-( .10 '-61*(T**?-29'3.15**21+

(1.6,:':>7 tI-ICll*(To""3-2<JR.15**31;

·Ri'.\L'·;>""c~r'l'JRr:·H'12Ir); 'VALU;::'T; 'R::AL'T;

~'.J2:"'(6.5~4'-31*IT-2q8.151+(.G25

'-61*IT**2-2"18.150071-( .. re'1 11"'1(';*(T**3-2qR .. 15~lw:*~j;

'R. FA L ' • 0 R liC E;')J Rf: I 11C HJ 1 Tl ; • V'\ L UF 'T; q El: L' T;

HCHiJ:=-17.SeQ₊₍₃_•_{.,R1'-31«(T-2GO.151+(9.022}

-114.'3 "-10l*(T**l-?08.15**31;

'Rft.L' 'rROCEDJRF.' HIl:'JL I Tl;' y,"JTE':;F.R' T;

HH20L:=-68.;2+(11.2'-31*IT-;>QS.151+(7.17'-61 *(T*T-20P,.15*~~); , R ~!\!... ~ • ? ~ [) C. :: :Y.l? t • H 11? r' ( Tl; , V 1\ L U E i T; • ~ E 1\ l ' T; ·-61*IT**2-298.15**21 ~jn~:;: = -"7. -; (1 0+ ( 7. 7.":)' -:I I .. 1 T -29 R. J "I + 1 1. 149 • -6 1'* ( T" *2-2 9 3.15 **;> 1 +(.Q433 "-101*(T**3-ZQR.15**31; • REA L' 'PROC EnJR E' H:J 2 ( TI; 'VA L UE 'T; • R E AL' r;

H02::(6.14R·-'1«IT-298.151+(1.551'-61«IT**2-298.15**21-13.077"-101*1T**3-:?'lS.15**3);

IN'NTF~ Rlr.TI;I~REALI~,PJ;TNREAL(C,YC21;rNREAlIO,VCll;INRF.Al(D,YH1;

I NR E t.L { ,V NI; ! NR E hL ( ('\, V() 1 ; I NR Eh l 1 (\, YN n ; I NR E AllO, SI 1 ; r NRE AL(O • M) ;

'SEG N'SETTING(1,132,661;

OUTSTRING(l,'{'~ASSABAlANS METHAAN REFOAHING

J

-J

1

) . '-... ....-'0.,,,.... •. -. , . ..,<··,.,.~:,~~~-.-..~ ... ~_7>.."lI.~~ ... ..., .... :-... r,!".a.~~~..Ni""..,.r_'!i.t-"~~~~~· :c:c::;;;.:;q~ _ _ _ _ _ _ _ _ ~._~ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ___ _ _ _ _ = '-' } ' ,...,.\ '-'

c

...

v r . 'v

o

:;) .,;)

c

~, \..,..'

•

~ ~"-..f) (:~

...

.., v <" v

.

....;

o

c

o

.;.,

1

(32)

""'"

""') lilt

~

H ~ H ::Pi t C\J 1

1

snUf/CE PROGRAM PAGF. n('?

sc snIJRCF. STi\TFMfNT ):)0AS 00071 JJ~71-'J:J'l14 JJ07S :lJ:!73 0007=J J)()i';> ):;;195 OSil9:l j:)~c;~ j0~\q7 JOGC';~ 'JO);!) J:H:n O)lO!> JJln J:::111 0;:114 j:'11~ :;;116 ;1:'11\7 ,)()llil (j')lZ) ')JI22 jJl?4 Jnl24 OJ124 0:/124 0;):25 J112S JOln :l0131 00131 JJ1,c; GOl1'i ~ '.i 1 :>,~ JrJl3q r)1,9 J ~ ]lt2 :lJ14:' :)147 O(\14~ j)15? ~:,)1'5? :):)153 '.):1153 :)0157

Pc(OCFS I1Y P='I'I;FIXC1,~.1,f'I;()UTSTRINr.(1,"t" IITM FN T IGRn "1"1;

T~:=T-273;FIX(1,4.n,TF); LINr;(1,2) i

O~rsr?l\lG(l, 1(' ( I I j ' 9 ) CH4{KGIS) COZIKS/S); C0(Kê./SI H7.CKG/SI HZ 47

O(Kr,ISl N2CKG/S) hARDr.I\S TOTAAL 'l'l;LINE(l,7)j

0:.1 T ST R TijG ( 1, ' (' 1 'l V 1 E ~ • I ' I ; RL ANK ( 1 ,ft I ;

A:=412;

B:=.)Ql*A*IA*~.A'i;~IX{1,2,4,RI; c:=n.0D1.A*~.14*28;

f): = r • oe 1

*

f\I:< { ( 1 + <;1 lil no ) '" 44; F I X I 1,2,4, DIj FI LA NK ( 1 ,231 ;

F : = r • [)

n

« f, 'I.< c: • R 5 * 18'« 'I ; Fr X I 1 , 2, 4 , EI; fll A Ij K ( 1 ,:?l ; FIX ( 1 , ;> • 4 ,C 1 ; AU. NK !1 , 1 I ;

F : = f\+ C +(\. N' 1

*

A *f;. C' 1 >I< 1,4; F J X I 1, ?, 4, F I i fI L ANK ( 1 ,1 1 ;

G: = I< +C +1) .. E; F I X ( 1, 2, 4, G) ; L T lil E ( J , 1 ) ; nUT S TP T Ne ( 1 , ' ( , UI T VOER' I ' I ;

Alf.'H Cl, 41 ;

S' J: = 7.:-(lrwn. ('·n 1 H. "'.11'.>1<1 YNT-VO \ 11 1'0; FT X{ 1,? ,4, BUI;

fl J : = v C ?*r • f'\() 1 « fI". 44* ( YN T -YO 1/1<' 0; F ! XC 1 ,2,4, C'lJ I i B LA~ K ( 1 ,21 ;

[)J:l: = Y Cl *;:> • 0r 1 *A '" • 7'3 ~ ( VN T -YI) 11 0(' ; F ! X ( 1 ,? , 4 ,D lllJ \ i El LANK ( 1 ,1\ ;

HJ:=VH*0.C'01*A*.''.?'''( YNT-YI)I/10(1 ;rI XI 1 ,2 .4,HUI ;

EJ: =yr,*r.Or.l*h* .18;F!X( 1,2.4, fU) iflLANK{ 1 .21 ;

CU: = V N*O. C' 01" t,

*

•

;> P" ( YN T-Y(\ 1 /1 en; F' I X ( 1 , ;> ,4,:: UJ ; El LANK I 1 , 1 2) ;

G:.1:=i\U+l)u+nlnJ+HIJ+FIJ+CUif'I XII, 7. 4,GtJI i

DEL TAH: =O'.J:J*H[0 (T I *41 84/ ?'l+HU *HH? (T) *'>18412+ (!)IJ-~ I "'HO 2 (Tl *41 84/44

+( FU-~) *HH?r. (T 1 *418411 R+ t eU-BI *HC;IJ( Tl *4184116;

L 1 N F { 1 • I. 1 ;

OlJïS TP.U.:G(1,' ('P EAf-TE W.\PMTE') ' I if\LA'-'K( 1,76);

n:JT ST Rl" r, ( 1, • ( I ( >( ti I' I • ) ; fl,L A '.JK ( 1,7) ;

F I X ( 1 , r. , (1 t 0 [L T AH 1 i L T 'I F ( 1 ,1 I ; 7 (I

DELhF:=DJ*(HC'2CTI-Hcn213731)*4184/44+DUU*(HCO{Tl-HC)(37311*4184/?R+

H.i" (HH? CT) -IIH2C 37_"_I)_{*41 <14/2+FU*(}_{HH2n( TI-KHZ!'}₍₃₁₃₁₁_*41R4/1f1+

I{Y~-YNT/57.n)*A.4.1A~/1rnl*ln.51g5+ 72 flcl" ( H(.'f J :r i -HC fJlJ ( 373 II

*

1,1 '11.1 1 6+C U* ( HN2 ( Tl-HN2 ( "373) I *41 R4/:? 8 ;

C1·JTSTR] .. :' .... (l,'(IAFTr:\J~F?rN \·IA:HITE VAN !lEAKnF"I"~l·:;SF.L TOT lor·GR C'l'l;

f'.L.<\,,',«1.421;nUTSTC(]\l:'(1,'( 'IKWJ') 'I;BLIINKIl,71 i

FixI1,i,,0,OEL,\Fl;LI'lf:{l.ll; 76

f)~TSTR,'1G(l, t (fTJ!: rEV)F~E~l W6.RMTf AAN REAKT,ulTEN!ZQNOER STOOM,I-IF.T en? 0

p lC'::' G"C)o;J"1;f\L.\~I<ll,2');:)\JTSTRINGI1,"I"IKW)")"I;f\LANK(1,7);

T (1f: = R* (HUM( T) -HCHil( 273) 1* 41 84/16+C*1 JiN2 (Tl-HN2 (2731) *4184/28+

D* (Her. 2 ( r ) - Hre';> ( ." 73) I *41 »'4/44;

fIX(1,6.~,T0r.l;LI'lr:(l,l';

aJ'!'sTP.P:C;il,'('TlFTtV:1~fl.nl \{flR'ITF AA~: ~4.\TE'P. VAN 25 G!"C TOT STOOM VAN RF

f. KT I ::: •• T f >.: P" In) ; Po L A'1 -< Cl, 2'3 I ; J lJ T ST RIN G ( 1 , "( "( K W 1 ") "1 ; n LA N K ( 1 , 7 ) ; STOO~:=E.(HH20(Tl-HH20{2°RI+]O.5105 ).4184/18;FIXCl,6,",STOO"l);

L!NE(l,ll;OIJTSTRI'J(;ll,'('TOTAlF WARI'TE INVOER'l') :flLh'lK(1,701;

. OtJTSTRTNGtJ,1( '(KW1"'1;PoLANKtl,71;

T f')T : "T (1 E ~S T 00'1 ; F I X ( l. 6, 0, T Cl Tl ; L I NE ( 1, 11 ;

A toR [): = R* { HC rfJ i 11221-HCHll ( 27,) ) *418411 6+C* ( HN2 ( 112 3)--1N2 ( n 311 +411\4/28

+[)* (HCr? ( 112,)- He f);> 1:3 731 1*4184/44;

O~TSTRING(1,'(IGE'lJDrr,[)E WAR'ITE VOO~ AARO:;AS+C:02 VAN (I TOT SS::- GRC

(IN H6)"I"1 . j(\LhN:«l,26IiO!JTSTRINGfl."I"(KH)tI)"I;BLANK( 1,7);

F I X { 1 f 6,0 • A AR Dl ; L IN E ( 1. 1) ; ---~----~---~---~.---~----~---_. }

_J

) 81 84 87 AB 1'19 9(\ 91 92

J

.

_---_.

_

... _-. .1 O l

o

I;;

c

o

c

· o

c

.-:--' '..."j

c

o

:''l

...,

c

e

~~

(33)

1'"

1 _'I! i'~ t';)

I:;

~

~~1 ~_ l -;

,

-7'1

r=-J :,,,,"'!:.t L'J .: <r! ~ t--;, .4·~ H i j _çq ,1 ;l ':,,~ I~ ;<) ;Q :~ 0-I d 1" " :(,.'> }.~ ) ;~~ I l'<'I ,'-';v I

I?

'.

_'

_;

_,_~~~ ~, I' '.:"'" :> ::;. ; ... ) J ,:) ) 0

₁

SDllPCE PROGRhM PAr.E 00, sr. SntJr:\CF. ST .\TEiolnn

R f.AR 0: = f\*! HCHJ f Tl- H:-HUI 11 21) , >I< 41 A4/1 A+: *! HN~ (Tl -Y N? (11 ? 11 1*41 '14 /?~ +

C:; 1 "Ol ('I)!"~ :)115)' ('·;"1\6," 0"162 D:llf>4 COJ6" O:)!f," jJ165 C')165 C IJ 1 ó '5 JOlh'> :lJlé') 0"17r) JO 173 :lJ17ó :l:) 17~ DOle:) O~!R? n~IHr.OZtT)-HC02(11?31)*41A4/44+f*!HH70(Tl-HH201,7~))*4IR4/1A; l()Q :l:l183 001P4 »)18~ 0:'1.8'5 )Jl~5 001,,0:; :JO 1 R 5 (JC· ~ At-J:'1?7 =' ~ 1 ~[l :-0)01 :)[;1')3 j:)19?' 0:;195 ~Ol~7 ÜO~<')7 )01'17 )::'1')"( Cl () 1 <:; 'f C~1'::'7 ) '''I 9g 0'): ; ') c:: ?~.:", Jr2~~ ):'I2:lr; JJ?(,~ ~02C7 0020'1 onl:)

OJTSTRï%ll, 'C 'BE~J:I~IGClE WH~TE VflO~ or\4Aq~~r:N R::hKTlEMF.~:;SEl VAN BSO inT

REAKT!;:-TEMP (IN H7J - - - (KWJ"J"1;RlM,\K(1,7J:

FIX{1,6,O,P,f,ARDI:LINEC1,1);

TI:= 4A 7;

"OR'TL:~T 'STFP'-l 'U~TfL'100'Qn'

ft BEGIN" RAAR Cl: = nUt (Hc(',~( T \ -HC 02 ( TL 1) *41 B4/44+DIJU*( HO (Tl -Hcr <TL! I

*41R4/2R+iU*IHH2(TI -Y~2(Tl)I*41R./2.fU*(HH'~(Tl -HH2"ITl))*

4184/1i\+gU>6'CHCHII(T) --1CHU(TLll *'.lR41l6+CI)"(H'!?<T1 -HN2ITLII*

4184/1'8; 'lF'TL(TI 'THfN""BEGIN"OIJTSTRfNG(J ,"("PAS np ER

GAAT IETS M1S'I');ll\lE(I,31;'f.\!!)'; 'lF'AA'l.D-l *P.AAf>D(0'THEN'

'BEGIN' JUTSTR IIJG( 1, ' ( 'Tfr,ipERA TIJVR PRflDllKTGAS NA ;.JW H6*'l');

RL4NKI1,571;nUTSTRINGCI,'{' eGR Cl'l ');BLANK{1,71;

TU):

=

TL -27"\; F r X I 1,4, (') , TL U) : Lt NE ( 1 ,1 ) ;

OJTSTRI'IGCl,'I'HJEVr.ELHEID WhRMTE UIT ww rl6*'I'I;BLANKll,&1l;

rl:;T5T~!NGIl,'1I(KWl'l'1 ;BLA:">;K(1,71:

F I X ( 1 , ó, 0, R A AR [) I ; L I \I F ( I, 1\ :

'GOT;')' EINOE;

'Er--.!D' ; 't:.liO';EHWE:

H20F:=(1 *R~ARO-~AR8+0U*(H(r2(TL1-H(02(A2311*4184/44.DVU*IHCD(TL)-HC:)C~~

"\

)

*

41 '1 /./2 81-Hè.J

* (

HH2 ( TL I -Hfl2 ( 62:3) , *41 84/2 +

EJ/19t41A4.(HH2~(TLl-HH2D(6?311+

FlU* { HC HU (TL )-H~ HIJI t.2 31 ) .;. 41 R4/1 6+( u* I HN? C TU -HN2 16231 I'"

411_{11.121111 (}_{0lH20 1'3711-}_HH20(_54"\)₊₁_r.₅₁_"l51_*'41_{A41l Rl}_;

F Af,;" '1: ='H?nr-* : HH20 1,7:\ l-HH:'O( ')43) + 10.51951 *41 'l4!l8:

J~TSTPI"JG(I,I['HOFVEF.L~EI~ WAll"lTE UTT WWHD'l'l;

~l .V~;( 11,62) : OUTS TP! \1 G ( 1, ' ( , ( K \ol) , ) , ) ; BLANK ( 1 ,71 ; F I xe 1,6,0, FhAR Dl: L I'IF (1, ll;

QUTSTP,!NGC1,' ('HJEVFEL~EID KOELW"TER,rlP:;EWAR'ID VAN 27C :;R C TOT STOOM VA

N 3(\:):;" ceIN '1\; HIO)- - - (KG/S)"l");~LI\NKIl.5);

FTX(1,4,l,~;JOF); lTNE!l,ll;

H?nt.:= i +DUt _{(HC02( (23)-HC02(}_{3711) *4184/44+DCJU*CHC0}_{b2'11

-HCC' (37

3;1*41P.4/28+HJ*(HH2(62')-HH?{37'}1*41P'4/~+

EU /1 5* 41 e 4* t HY 20' 62"\ ) -!iH 20 ( '17 J 1 1 + ( YO- YNT 15 7. 9) t.tt, *4.1 p. {. *11'. 51 elS/l r'(I ..

AU" (Hr. H!J( P3)-H:HI)( 37,11 *41 fl4/ l /l"C U>l< ( HN2 I 6n I-fiNt {3 7311

*

't184/?~)/( (IlH2GlI 54",)-HH2f1l{ :>'Jl) 1*41P:.1l81;

PAAR f): = 1-120A* (HH DL C 54 31-HH ZJl I 29311 *41 A4 11 n ;

, [lLJrSTRP.JG(l,'l'H(ltV~F.I.HE!D W,~R"ITF UH h'WHll'l'l;

RlM,.o(Cl,6?1;OUT!'TRIIJG(l,'( '(KW)') 'I;RLA'IKII,7);

FIXI1,6,D,r-I\I\RO);LI\lF(1,ll:

O:'JTSTrINGI1,'('HJEVEF.LHF.ID KOELWl,TER,OPGEWAP,"'ID VAN?!'l GR C TOT WATER VAN

27C'G~ C(IN WW H111- - - (KG/S)"I");~3LMJKIl,5);

FIXll,4.1,Y20A'; LINEtl,IJ:

H2aAl:=H20A-H20~;

OUTSTRINGtl,'(tHJEVEElHEID WATER VAN 270 GP. C NAAR DE AFTAP')'I;

-

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

-

---_.

-

-) ,

J

ll)~ 103 lr"lA 117 lUI 1 JCl 12(\ 124 12 1'37 BB 128 14lA 142 143 145 14h A 1"16A I/th r: 1111 146H 1461 146l 141,M ~

'"

'9 'I) >Cl> G G '':> 'i;) e ~ ~ 'C f':;:' Q) <0 e

...

~ I;:. \.. 0 1 ..,.,,; ,J

(34)

Cl

e,

,

_Sr.

:)~

~'! _JC211 ~ !)C'214 ü _):J21r, ® ~ _0')216 ~, DcPl7 1-;)1 Ji"'" H c·o;> l~ '0 I-i! _JOUl :;n21 ):)217. 0 _):1U5 J::"26 tG 00"26 )!);>Z" ~.f);>?~ <:"" ~cnf> .~. j:)7?i> JJ:' ?A ~ DJ:>:?6 _JrJ??b 00776 ~~, C:l.~ 2 ~ I '-J1 J-J2?f> :1 n? ;?f. r'~"'I, J):'(:7

'

-

::lJ?2.~ ('C? 2 'J

e

JJno :) J 2~ l ! ~()n2

'"

Je?,) 0 I ~2"?34 :):. ~~., ') G JOn6 _J_,/?_')7 )~?3~ 0C)2J'l \~ _J:)_?4l ):)242 0 ;):'4'\ _J_O~·₄₄ JO? '.5 ~Î JC?46 :)0247 0024'1 ~ )0;;>4'1 _0:)?'5:) 3)251 GJ :>0252 0 (_J'"

e

i ) ~ 8 -SnlJRCf PROGRAM snUPCE STATE~FNT

Rl ANK 0, 461 ;iJ:JTSfR I'lG( 1,' (' (KGtS I' I' ) iRLANKI 1 ,'>1;

FIX! 1,4,1, H2r)h 1 I; L I\lF! 1, 41;

O!)TSTKINGrl,'('\oJA'\MfF.R~ON IS AARDGAS EN RFCYCLF-GAS "IET-IANnL-FAf\RIEK lCD

2/cn/H2/CH4/N2=O.7/4.5/55.5/13.4/25.9 V~IHI"I;

lINECl,21;OUTSTRI\lGll,'( 'MASSARALANS OVE~ OVEN R~ (IN K~/Sl:')'l; lINE(

1 , ?) ; HL t,N Kil, 1 1 1 ;

CUTSTPPJGCl,' (' CO? _cn HZ H2~ CH4

N2 02 AAR DGAS LUCHT TOTAAL TnTAAL(K~nl/SI")");

LINFIl,21;f1UTSTRl'lGCl,'C'JN

TV: =] 774; HC:R~.V':

EX RFCYCLEGAS 'l'l;A :=AI1000;

XX:=CClq.6/400*A*HC()2CI7731~41R4+82.3/4r0*A.HH20CI7731*4184 +2~.Q/4nn*A*CHNZ(1773)-HN2(52311~41~4-0.7/4nr*4*Kcn2(5?31*41S4 -l3.4/4('r,*t,*HCHJ( '>231*4l/V.-5<'>.S/400*h*-I02( ]773l *41 El4 -4. "/400* .\* Hr; 0 C 52 Ol" ',1 R 4-'5'). '> /4 ()(\"f. *HH2 C '12">' ) *41 R4+ 56.?/72*,I,* C.R*(H~2(\773)-HN2C TV 11*41114 +.?j»Crlil?C1773l-H02( TV 1 1*4tf141 l+l.2S>l<OELTAHl / C -1.7/fJ.IQ* 1.'H<CH\l?(1773)-HNZC TV 11*4184 +.2(<(HJ2C17 7 31-"Cl2! TV Il*'.1:')41 -.a&~HC)?( 177,1*41 '14-1. 7"'HH2('C 17731*4184 -.14*(HN2! ]773l-H'P! ;".731 P'4U\4+ 1. 7"'i;n;> ( \77-..l ~41 il4+.01*HC02C 2731 *4184+-n.8<;.HCHU(~7~).4184); N2l:=.8~(56.~*A/72~1.~~XX/.lilj*28; 02l:=.2~(5ó.R*A/72+1.7*XX/.181*32; lIIS: =N2L+f1?L CO?RC:=. *a/40J*44; CO~C:=4. /400*~*?R; H?RC:=55.5*~/4~O*2; CH~PC:=13.4.A/400*16; ~~2~C:~75.q*A/4~~*28 ; Tn:=cn?1(+C)RC+H2~C+CHURC+N2RC; TO~:=A/4; CO?A:=XX*.Ol*44 CH4A:= XX*.BS*16 ~I? A: = X X"'. 1 ft

*

? ~ lUM:=~2l/2B+02L/,?; (n2U~:=11P.~/400*A+~.R6*XX1*44; H?~~~:=(B2.~/4rr"'~·1.7~XX)·lR; Ah:=C02A+CH4A+N?A; N7UP.: ==-N2L +r"j ?R.C +\1 ~t\; 0?UP:=(.2·(56.R*A/72·1.7*XX/.181-56.8*A/4~O-1.7*XX1*32;

U!T:=cn2U~+H20UR.~2UA+02UA;

UI Hl: = cn2tJR /44+H ;>ÎlJ~ 11 FI+N 2UR 128+02UR /32;

(02:= CC02tJR/44*1001/UITM; H20: = CHZr.URIlS*lCO) ItJTlM; N2:= ( N2UR/28*I~OI/ UITM; 02:= ( 02UR/3Z*100ll tJITM ; TQ::1773;

1 J

) ) PM;r; 0"4 146P 146Q 149 15~A 13! 185 ]'j8R 15Rr. 15M\ 1'58F 113 lR6 188 189 IQ!, 191, 19IAA