Produktie van DiMethylEther uit CO-arm synthese gas

(1)

•

I

•

• F.V.O. Nr.

2988

Vakgroep Chemische Procestechnologie

Verslag behorende

bij het fabrieksvoorontwerp

van

A.M. van der Reijden

...

....

..

....

.

...

.

...

. . . f, .O.u.w~r~E;r.k . . . .

onderwerp:

Produktie van DiMethylEther

. .. ... . .. _._.

_.

_{. .}

_._._.

_.

_._._._{. .}

_.

_._._._.

uit CO-arm Synthese gas

. . . .. . ... .. . . .. . . ..

adres:

Busken Huetstraat 56 2394 TJ Hazerswoude Tel. 01714-13694 Spinbolmolen 36 3352 TA Papendrecht Tel. 078-151383

l!~tff"i

· T

U

Delft

Technische Universiteit Delft

opdrachtdatum:

september 1992

verslagdatum

:

mei 1993

(2)

•

- -- - - -- -- - -- -- - - -SAMENVATTING

uit synthese gas wordt dimethylether en methanol gemaakt. Het

synthese gas dat als voeding binnen komt bestaat uit 62 mol%

H2' 34 mol% CO en 4 _{mol% CO2. De produktiecapaciteit is}30000 ton DME per jaar.

In de reactor bevindt zich een CujZnOjAl katalysator die regenereerbaar is.

De evenwichtsligging van reactie die plaats vindt wordt be-invloed door de hoeveelheid CO2 die in de voeding zit.

uit de formules voor de kinetiek blijkt dat het optimum in de

CO2 concentratie ligt bij 1-5%, afhankelijk van de

omstandig-heden.

Het blijkt dat als de cO2 concentratie onder de 10% blijft er geen neven reacties plaats vinden, zodat het een erg schoon proces is.

Om dat er tijdens de reactie CO2 gevormd wordt is er voor gekozen CO2 te verwijderen door absorptie met mono-ethano-amine. Deze mono-ethanol-amine wordt gestript met stoom, dat samen met de CO2 gespuid wordt. Dit mengsel van stoom en CO2 is het enige afval produkt.

In het proces is veel gebruik gemaakt van warmte integratie zodat er alleen energie gebruikt wordt door de compressoren. Economisch gezien is het een aantrekkelijk proces met een POT van 1.2 jaar, een ROl van 73.0% en een IRR van 72.6%

(3)

•

ii CONCLUSIES

CO2 heeft op twee manieren invloed op de evenwichtsligging van de reactie. Ten eerste zorgt CO2 er voor dat de reactieve sites van de katalysator in de oxidatieve (actieve) vorm blijven waarbij CO ontstaat, aan de andere kant adsorbeert CO2 sterker aan de katalysator dan CO en H2' waardoor de reactie snelheid lager zal zijn.

Ten tweede wordt de kinetiek van de reactie zelf beïnvloed door de aanwezigheid van CO2.

De aanwezige CO2 zal met H2 reageren tot CO en H20 (de watergas shift reactie). De produktie van methanol zal gestimuleerd worden door deze toename van CO, maar de afname van H2 heeft hier een negatief effect op. De vorming van DME wordt gestimu-leerd door een toenemende methanol concentratie, maar het water dat bij de watergas shift reactie gevormd is heeft hier een negatief effect op.

In beide gevallen is er sprake van zowel een positief als een negatief effect, en moet er gezocht worden naar een optimum. Het blijkt dat het optimum in de CO2 concentratie ligt bij 1-5%, afhankelijl van de omstandigheden.

Het proces is economisch zeer rendabel met een POT van 1.2

jaar, een ROl van 73.0% en een IRR van 72.6%.

De intensieve warmte integratie is waarschijnlijk de oorzaak van deze uitkomsten.

(4)

•

INHOUDSOPGAVE SAMENVATTING CONCLUSIES INHOUDSOPGAVE INLEIDING . .

Redenen die tot het onderzoek geleid hebben Definities van enkele termen . . . . Uiteenzetting over het belang van het onderwerp Produkt toepassingen

Bestaande capaciteit .

UITGANGSPUNTEN VOOR HET ONTWERP . Exogene gegevens . .

Endogene gegevens

BESCHRIJVING VAN HET PROCES PROCESCONDITIES

MOTIVERING VAN DE KEUZE VAN APPARATUUR EN DE BEREKENING HIERVAN Reactor R13 Destillatietoren T16 . Destillatietoren T20 Destillatietoren T24 . . . . Accumulatie vaten V18 / V22 / V26 Pompen . . . . Compressoren . . Warmtewisselaars Absoptietoren Tl Regeneratietoren T6 MASSA- EN WARMTEBALANS

OVERZICHT SPECIFICATIE APPARATUUR KOSTEN i i i i i i i i i 1 1 1 1 2 2 2 2 4 5 6 12 12 15 17 19 20 21 21 22 23 23 24 35 43

(5)

I

•

AANBEVELINGEN . . . LITERATUUROVERZICHT SYMBOLENLIJST DANKWOORD BIJLAGEN Bijlage 1, flowschema Bijlage 2, apparaatberekeningen Bijlage 3, figuren . . . .

Bijlage 4, berekening van fixed capital en benodigde hoeveelheden iv 44 45 47 49 50 50 53 71 84

(6)

•

- - -- - - -- - - - -1 INLEIDING

Redenen die tot het onderzoek geleid hebben

Voor de produktie van dimethylether (DME) ZlJn in het verleden verschillende tegenstrijdigheden in de literatuur vermeld. DME wordt geproduceerd met synthese gas als uitgangspunt. In

dit synthese gas, wat bestaat uit waterstof (H_{2 )} en

koolmo-noxyde (CO), is vaak ook kooldioxide (C0_{2 )} aanwezig. Deze CO2

kan met H2 via de watergas-shift reactie omgezet worden tot CO

en H20. De koolmonoxyde reageert met waterstof tot methanol

(MeOH) en vervolgens tot DME, maar het gevormde water trekt het evenwicht DMEjMeOH de kant op van de MeOH. Nu is de vraag welk effect het sterkst is, dus of de aanwezigheid van CO2 een positief of een negatief effect heeft op de conversie van synthese gas naar DME.

Definities van enkele termen

Bij de economische beschouwing van dit proces is gebruik

gemaakt van de artificiële kostprijs van synthese gas. Dit is een kunstmatige kostprijs, en is nodig omdat synthese gas niet zo te koop is, maar altijd eerst gemaakt moet worden. De

kosten voor deze produktie zijn verwerkt in de artificiële

kostprijs.

Uiteenzetting over het belang van het onderwerp

Het is noodzakelijk om de invloed van CO₂ op de produktie van DME uit synthese gas te weten, om een economisch zo aantrekke-lijk mogeaantrekke-lijk proces te maken.

Het blijkt dat de invloed van CO2 bij lage concentraties

gunstig is, om bij hogere concentraties weer af te nemen.! De optimale concentratie ligt bij 1-5 wt%, afhankelijk van de reactie omstandigheden.

(7)

•

Produkttoepassingen

DME heeft verschillende toepassingen.2 _{Zo wordt DME gebruikt} als vervanging voor fluor houdende koolwaterstoffen in spuit-bussen. Het wordt eveneens gebruikt als intermediair voor verschillende chemische componenten, onder andere voor de produktie van dimethylsulfaat.

Verqer wordt DME gebruikt als additief in benzine, en, in combinatie met methanol, als brandstof.

Bestaande capaciteit

2

Mobil produceert dimethylether, maar over de bestaande capaci-teit is niets gevonden. Ook KoninklijkejShel1 heeft zich met de produktie van DME uit synthese gas bezig gehouden. Navraag leverde niets op. Bovendien geven cijfers over de op de markt aangeboden hoeveelheid een verkeerde indruk van de totale capaciteit, omdat DME vaak als tussenprodukt geproduceerd wordt.

UITGANGSPUNTEN VOOR HET ONTWERP

Exogene gegevens

Er wordt van uit gegaan dat de fabriek continu in bedrijf is. Dit wil zeggen dat er per jaar 8000 bedrijfsuren zijn.

Op advies van drs. F.A. Meijer is bij dit ontwerp uit gegaan van een produktie capaciteit van 30.000 ton DME per jaar. Voor de produktie van 30.000 ton DME per jaar is ongeveer

60.000 ton synthese gas nodig.

De samenstelling van het synthese gas staat in tabel 1 ver-meld.

(8)

I

•

TABEL 1

Samenstelling van synthese gas.

Component Gassamenstelling

[mol-%]

H2 62

CO 34

CO₂ 4

Voor de absorptie van CO₂ uit de recycle stroom en de voeding wordt een 20 wt% oplossing van mono-ethanol-amine (MEA)

gebruikt.

Verder ontstaan als bijprodukten op jaarbasis: 7.600 ton methanol 8.600 ton stoom Gebruikte utilities elektriciteit koelwater ketelwater 27.61 106 _kWh 5.22 106 _m3 24.76 103 _m3

In principe wordt er alleen een mengsel van stoom en CO2

gespuid, maar er is voor de veiligheid ook een spui ingebouwd in de recycle-stroom. De hoeveelheid stoom en CO2 die gespuid

wordt is 38.600 ton per jaar.

(9)

•

4 Endogene gegevens

De relevante fysische constanten van de grond-, hulpstoffen en de produkt en staan weergegeven in tabel 2.

< TABEL 2

·.';i~'{;!':

)..

.... _{Relevante fysische constanten}

constante H₂ CO CO₂ MeOH DME H20 MEA

Kookpunt -253 -191 -79 65 -25 100 171 Smeltpunt

-

-205

-

-98 -141 0 10 Vlampunt b.g. b.g.

-

11 b.g.

-

85 Rel.

-

0.8 dichtheid 0.8 0.7 1.0 1.0 Rel. damp-0.07 0.97 dichtheid 1.5 1.1 1.6 2.1 Dampspan-58.8 57.6 0.13 5.3 0.0006

-ning Oplosbaar-vol-

volle-heid in niet niet 0.16 7.6

-water ledig dig

Explosie- 4 12 5.5 3.0

-

-grenzen 76 75 36.5 18.6 Rel. mole-2.0 28.0 44.0 32.0 46.1 18.0 61.1 cuulmassa

waarbij het kookpunt, smeltpunt en vlampunt in °C staan weer-gegeven, de relatieve dichtheid is bepaald ten opzichte van water, de relatieve dampdichtheid ten opzichte van lucht. De dampspanning is in bar bij 20°C, de oplosbaarheid in water in g/100 ml bij 18°C, en de explosiegrenzen in vol% in lucht. De afkorting b.g. staat voor brandbaar gas.

(10)

•

BESCHRIJVING VAN HET PROCES

Het proces wordt hieronder beschreven aan de aan hand van het proces schema.

5

Het synthese gas wordt opgemengd met het recycle gas. Dit

recycle gas bestaat voornamelijk uit CO2 en CO met daarnaast

weinig DME en H_{2 •} Nadat dit opgemengd is met het synthese gas (voeding) wordt het door een absorptie unit geleid. Hier wordt de CO₂ verwijderd met behulp van MEA. Dit gebeurt in kolom Tl. In kolom T6 wordt MEA geregenereerd door met stoom het CO2 eraf te strippen. Met deze absorptie unit wordt niet beoogd de te

behandelen gasstroom volledig cO₂ vrij te krijgen.

De processtroom wordt gecomprimeerd en gekoeld tot de waarden die gewenst zijn voor het begin van de reactor. In de reactor, die bestaat uit drie parallellen buisreactoren, bevindt zich

een katalysator. Met behulp van deze katalysator wordt het

binnenkomende gas omgezet in DME. Hierbij ontstaan tevens de volgende stoffen; MeOH, H₂0 en CO2 •

De gasstroom die uit de reactoren komt wordt nu in een schei-dingssectie gesplitst in verschillende stromen.

In de eerste destillatiekolom T16 wordt H_{2 ,} CO en CO₂ geschei-den van de overige verbindingen. Deze topstroom is het recycle gas dat opgemengd zal worden met het synthese gas (voeding). De bodemstroom dat nu nog DME, Me OH en H₂0 bevat wordt naar een volgende destillatie kolom T20 geleid. Hier wordt aan de top bijna 100% zuiver DME afgescheiden. De enige verontreiniging is nog CO_{2 ,} 2.8 10~ wt%. Aan de bodem wordt nog een mengsel verkregen van Me OH en H20. Dit mengsel wordt in destillatie

kolom T24 van elkaar gescheiden. Het water dat als bodemstroom ontstaat wordt verdampt zodat er stoom ontstaat dat gebruikt wordt voor het strippen van CO₂ van het MEA.

In het proces zijn enkele warmte integraties ingebouwd.

De reboilers van de drie destillatie torens worden van warmte voorzien door het afkoelen van het procesgas vóór de reactor. De warmte die nodig is voor het verdampen van het water dat bij T24 ontstaat wordt opgebracht door het afkoelen van het procesgas dat de reactor uitkomt.

De reactor zelf wordt gekoeld door water te laten verdampen. Een deel van deze stoom wordt eveneens gebruikt voor het strippen van CO2 uit MEA.

(11)

•

- ---~~--~~--- -6

Een produktie verhoging kan gerealiseerd worden met de huidige apparatuur. Door het tegelijk gebruiken van de reactoren kan er anderhalf keer zoveel geproduceerd worden. Het nadeel is dat er dan echt gestopt moet worden als de katalysator gerege-nereerd of vervangen moet worden. Bovendien werken de kolommen op 80 % van hun maximale capaciteit, dus is zo'n grote verho-ging niet mogelijk.

Bij de in bedrijf stelling van de fabriek moet begonnen worden bij het rondpompen van het MEA, en dit verwarmen tot een

temperatuur van 40°C. Als deze temperatuur berijkt is kan de voeding toegevoerd worden. De warmte integratie is zo opge-steld dat er geen stoom toegevoegd hoeft te worden om proces-stromen te verdampen, er zal alleen stoom extra nodig zijn om de MEA-oplossing te regenereren. Wel zal er extra koeling nodig zijn om de processtromen te koelen tot de gewenste temperaturen.

PROCESCONDITIES

De bereiding van dimethylether uit synthese gas kan uitgevoerd worden in één of twee stappen. In de twee staps bereiding

wordt het synthese gas eerst katalytisch omgezet naarmetha-nol, en de methanol wordt katalytisch gedehydrateerd. In de één staps bereiding wordt een mix van deze katalysatoren

gebruikt. Er is gekozen voor de één staps synthese omdat deze thermodynamisch gunstiger is.3 _{Als katalysator wordt een}

CujZnOjAI katalysator gebruikt, waarbij het CujZnO-gedeelte verantwoordelijk is voor de omzetting van synthese gas naar methanol en het Al-gedeelte voor de omzetting van methanol naar dimethylether.4 _{De katalysator kan uit geoxideerde en}

gereduceerde sites (Aox en A_rc_{d )} bestaan. l _{De geoxideerde sites}

zijn actief voor de omzetting naar methanol, en de gereduceer-de niet. De hoeveelheid geoxigereduceer-deergereduceer-de en gereduceergereduceer-de sites wordt bepaald door de verhouding van CO₂ en CO met de volgende "reactie":

Ared + CO₂ P Aox + CO

(12)

•

7 De aanwezige geoxideerde sites kunnen uitgedrukt worden in het

totaal aantal sites (Ao=A~+A~) met behulp van de

even-wichtsconstante K:

(2)

De reacties vinden plaats in de geadsorbeerde laag op de

katalysator. De concentraties van de componenten CO en H2

kunnen beschreven worden als de concentratie geoxideerde sites maal de fractie die bedekt is met de betreffende component. De fracties van het actieve oppervlak die bedekt zijn met deze componenten kunnen beschreven worden met een Langmuir-adsorp-tie isotherm:

(3)

De hydrogenatie van CO2 naar methanol is erg langzaam, en kan

benaderd worden met gewone eerste orde kinetiek. Methanol,

water en dimethylether adsorberen erg zwak, en hun bijdrage wordt alleen meegenomen in de kinetiek van de teruggaande reactie en niet in de desorptie van het produkt.

De reacties die plaats vinden voor de synthese van dimethyl-ether zijn: 2H₂ +

co

~ CH₃0H K_eq1 cO₂ + 3H₂ ~ CH₃0H + H₂0 K_eq2 2CH 30H ~ CH30CH3 + H20 K_eq3 (4) (5) (6)

Omdat methanol in alle drie de reacties een rol speelt wordt dit als sleutel component gebruikt, en worden alle reactie-snelheden geschreven als de reactiesnelheid van methanol:

(13)

•

~ (8) I6 = MEOH3 (9)

De concentraties van elke component kunnen geschreven worden als functie van de reactiesnelheden van methanol:

d~~oH

=

WAe (MEOH1+MEOH2+MEOH3)

dPHO ₂

dL

-WAe MEOH3

2

= WAe (MEOH2- MEOH3)

2 dp_cO 2 _-WAeMEOH2 dL -WAeMEOHl -WAe(2MEOH1+3MEOH2) (10) (11) (12) (13) (14) (15)

Hierin is W het totale katalysatorgewicht, € de volumefractie beschikbaar voor het gas, en zijn kil' k12 en kl3 de k-waarden

van de heengaande reacties. Er moet nog gecorrigeerd worden voor de drukval, die aanzienlijk is door het verminderen van het aantal molen.

8

De reactiesnelheid is een functie van de

cO

₂-concentratie en vertoont een maximum' bij ongeveer 1-5 % CO₂ (afhankelijk van de druk en de temperatuur).

(14)

•

Er is gekozen voor een druk van 75 bar en een temperatuur van 225 °C omdat onder deze omstandigheden de conversie van

co,

beschreven met het kinetische model, de evenwichtsconversie het meest benaderd. De gebruikte K-waarden zijn:

TABEL 3

K-waarden voor reacties bij 75 bar en 225 °C .. ...

K 158.2 Kca 12 .. 52

KH2 1. 77 KC02 39.62

Keql 9.034e-3 kllAo3 1.064

Keq2 9.237e-5 k12 2.18e-4

K_eq3 7.5 k(3 9.24e-4

Onder deze condities vindt er geen vorming van bijprodukten plaats mits de concentratie CO₂ beneden de 10% blijft.l

De nettoreactie die plaats vindt in de reactor wordt dan:

(16)

1, 00 CO + 1, 79 H₂--+ 0 I 07 CO

2 + 0, 33 H2

°

+ 0, 13 CH3 OH + 0, 40 CH30CH3

met een CO-conversie van 98.8 mol%

9

Omdat de concentratie CO2 in het binnenkomende synthese gas hoger is dan het optimum en er bovendien CO2 gevormd wordt moet er CO2 uit de voeding verwijderd worden door absorptie met een 20 wt% mono-ethanol-amine-oplossing (MEA)

De voeding komt binnen op een druk van 8 bar en een tempera-tuur van 25 °C. Deze stroom wordt opgemengd met de recycle stroom die een druk heeft van 2 bar en een temperatuur van -18

°C, zodat een stroom ontstaat van 2 bar en 21 °C.

uit deze stroom wordt CO₂ verwijderd door absorptie met mono-ethanol-amine (MEA) met een druk van 2 bar en 40 °C.5

CO₂ + 2RNH₂"'RNHCOORNH₃

(15)

•

----~---~ 10

De snelheidsconstante van de heengaande reactie is varieert van 5400-8500 l/mol/s, afhankelijk van de temperatuur.6 _De reactie zal bij lage temperatuur naar rechts gaan en bij hoge temperatuur naar links.

De absorptie vindt plaats in toren Tl, in tegenstroom. Door de exotherme reactie wordt de uitgaande stroom MEA opgewarmd tot een temperatuur van 70 °C, het behandelde synthese gas mengsel heeft een temperatuur van 40 °C. De concentratie van CO2 in de MEA-stroom mag niet groter worden dan 0.0374 Nm3_{/1 vanwege}

corrosieve werking van deze oplossing.5 _{De uitgaande MEA-stroom} wordt opgewarmd in een warmtewisselaar tot een temperatuur van 95 °C, en gaat naar de regeneratie toren T6.

Hier vindt de regeneratie van de MEA plaats met stoom van 2 bar en 129 °C. De hoeveelheid stoom die nodig is voor regene-ratie is bepaald met behulp van figuur 1 (bijlage 3). Door de hogere temperatuur zal reactie (17) nu naar links verlopen.

Het mengsel van stoom en CO2 (2 bar en 121 °C) wordt gespuid, en de MEA-stroom (2 bar en 121 °C) wordt in een warmtewisse-laar en koeler afgekoeld tot 40 °C waarna het terug gaat naar de absorptie toren Tl.

Het behandelde synthese gas (2 bar 40 °C) wordt in twee stap-pen op een druk van 75 bar gebracht. Dit comprimeren moet in twee stappen omdat anders de temperatuur van het gas te veel oploopt. De eerste compressor-serie brengt het gas op een druk van 20 bar en een temperatuur van 439 °C. Vervolgens wordt het gas gekoeld tot 171 °C door de energie in de reboilers van twee destillatiekolommen te gebruiken. De tweede compressor-serie brengt het synthese gas op een druk van 75 bar en een temperatuur van 448 °C. Het gas gaat eerst weer door een reboiler van een destillatiekolom en wordt daarna verder gekoeld met koelwater tot een temperatuur van 225 °C. Het synthese gas wordt nu de reactor ingeleid, waar de reactie

(16) plaatsvindt.

De reactor wordt gekoeld met ketelwater (3 bar, 20 °C) dat verdampt wordt tot stoom (3 bar, 134 °C). Een deel van deze stoom wordt gebruikt voor het strippen van CO2 uit de MEA-oplossing in T6, de rest wordt aan het utility-net geleverd.

(16)

•

- - - -11

Het gasmengsel dat uit de reactor komt heeft een druk van 58

bar en een temperatuur van 225°C, en wordt door destillaties gescheiden in een recycle-stroom (voornamelijk H2' CO en CO2) dimethylether, methanol, en water. Voordat het gas de eerste destillatietoren in gaat, wordt het afgekoeld tot 30°C door eerst warmte te onttrekken voor het verdampen van het uitgaan-de water uit T24 tot stoom en vervolgens te koelen met koelwa-ter.

De eerste destillatietoren werkt op een druk van 40 bar en scheidt de recyclestroom van de produktstroom. De topstroom heeft een temperatuur van 29°C, en wordt nadat de druk met behulp van een klep is afgelaten tot 2 bar met een temperatuur

van -18°C gerecycled. De bodemstroom bevat dimethylether,

methanol en water en heeft een temperatuur van 125°C. Deze gaat naar de volgende destillatietoren die werkt op een druk van 8 bar. Hier wordt het dimethylether afgescheiden van de methanol en het water. De topstroom (DME) heeft een tempera-tuur van 36°C, en is het uiteindelijke produkt. De bodem-stroom heeft een temperatuur van 140°C en gaat naar de derde

(en laatste) destillatiekolom, waar methanol en water van elkaar gescheiden worden bij een druk van 2 bar. De topstroom

(methanol heeft een temperatuur van 83°C en wordt verkocht. De bodemstroom (water van 2 bar en 121°C) wordt verdampt tot stoom dat gebruikt wordt voor het strippen van de MEA-oplos-sing in de regeneratietoren.

(17)

•

I I

MOTIVERING VAN DE KEUZE VAN APPARATUUR EN DE BEREKENING HIERVAN

12

Alle apparaten zijn vervaardigd uit Mild Steel behalve de apparaten in de amine unit, deze zijn vervaardigd uit Sta in-less Steel. Dit is omdat mono-ethanol-amine oplossing samen met CO2 corrosief is. De volgende apparaten worden tot de amine unit gerekend: Tl, P2, H3, H4, PS, T6.

Reactor Rl3

De reactor Rl3 wordt uitgevoerd als drie parallellen buisreac-toren die gekoeld worden met kokend water.

Er zijn continu twee reactoren in gebruik zodat de derde geregenereerd kan worden met een regeneratie stroom.

De reactor is een buisreactor die als een kettle reboiler

uitgevoerd wordt. Door deze uitvoering als warmte wisselaar is het mogelijk om de reactiewarmte af te voeren door ketelwater op te warmen tot het kookpunt en vervolgens te verdampen. De stoom die hierbij vrij komt wordt voor een deel gebruikt voor het strippen van CO2 uit de regeneratie toren T6.

Het buisvolume, waar de katalysator in zit, wordt bepaald door de conversie die berekend wordt met het Turbo Pascal programma waarin de reactie kinetiek beschreven is.

De reactiewarmte moet afgevoerd worden via de wanden van de buizen. Voor het bereken van het oppervlak is gebruik gemaakt van de design formules die ook voor het ontwerpen van warmte wisselaars gebruikt wordt.

Q

=

U·kIJ. T _lm (18)

Met behulp van figuur 2 en 3 (bijlage 3)7 wordt een schatting gemaakt voor de overall-warmteoverdrachtscoëfficiënt. Samen met het logaritmisch temperatuur verschil kan een oppervlak berekend worden.

(18)

•

13 Hieronder volgt de berekening:

De totale reactiewarmte, 2348.6 kW, moet verdeeld worden over 2 reactoren, zodat elke reactor 1174.3 kW aan warmte moet overdragen aan het ketelwater.

De hoeveelheid warmte die het water op kan nemen wordt als volgt berekend.

De gemiddelde soortelijke warmte van water is 4.2 kJ/kg/oC. Het water wordt opgewarmd van 20°C tot 133.5°C.

Een massastroom ~m kan de volgen hoeveelheid warmte opnemen; Ql = 4.2 • (133.5-20) • ~m = 476.7 .~m kW

Voor het verdampen van een massastroom ~m is de volgende hoeveelheid warmte nodig.

De verdampingswarmte is 2260.2 kJ/kg8

Q2 = 2260. 2 • ~m kW

Ql en Q2 moeten samen gelijk zijn aan de reactiewarmte die in een reactor vrij komt.

Ql + Q2 = 1174.3

476.7 • ~m + 2260.2 • ~m = 1174.3

(19)

1 ,---

-

- - -

- -

-

-•

•

14 Voor de overall-warmteoverdrachtscoëfficiënt wordt een globale schatting gemaakt van 200 W/m2_/K.

De temperatuur in de reactor is 225°C en de temperatuur van het ketelwater, dat als koelwater fungeert, loopt van 20°C tot 133.5°C waarbij het bij deze temperatuur verdampt.

Aangezien de reactor temperatuur constant is, is het mogelijk om een normaal gemiddelde temperatuurverschil te bereken. ~Tl = 225 - (20 + 133.5)/2 = 148.3°C

Voor het verdampen geldt een constante temperatuur verschil van ~T2 = (225 - 133.5) = 91.5°C.

De berekening van het benodigde oppervlak wordt ook verdeeld over het opwarmen van het wateren het verdampen van het water.

Al = Ql/U/~Tl = 7 m2•

A2 = Q2/U / ~T2 53 m2•

Het totale oppervlak dat nodig is voor de uitwisseling van de reactiewarmte is gelijk aan 60 m2

•

Er wordt gekozen voor buizen met een diameter van 10 cm.

Hieruit volgt dat de lengte gelijk moet zijn aan 3.5 meter als er 30 buizen parallel heen en 30 buizen parallel terug gaan. De totale lengte is dan 60-3.5=210 m. Dit geeft een oppervlak van 66 m2• Dit is 6 m2 te veel wat een zekere ruimte geeft voor fouten in de schatting van de overall-warmteoverdrachtscoëffi-ciënt U.

Aan beide uiteinden van een buis wordt 25 cm toegevoegd waarin inert materiaal komt dat er voor moet zorgen dat de katalysa-tor op zijn plaats moet blijven. De totale lengte van een buis in de reactor wordt hierdoor 3.5 + 0.25 + 0.25 = 4.0 meter. Voor de berekening van de bundel diameter en de shell diameter wordt gebruik gemaakt van de design formules uit Chemical

(20)

•

De bundeldiameter wordt 1.20 meter, de shell diameter moet naar schatting 1.5 maal groter zijn dus 1.80 meter.

Een buisreactor ziet er dus als volgt uit. Uitvoering als een kettle reboiler.

Shell diameter van 1.80 meter. Lengte van de buizen is 4.0 meter.

Er zijn 60 buizen waarvan er 30 gebruikt worden voor de heen-gaande stroom en 30 voor de terugheen-gaande stroom.

Destillatietoren T16

Het aantal theoretisch schotels (N) wordt berekend met behulp van het flowsheet programma ChemCad.

Hier werden eveneens de dichtheden, de oppervlaktespanningen en de gas- en vloeistofdebieten berekend per schotel.

Voor het dimensioneren van een destillatie toren moeten de volgende punten bekeken worden.

Er mag geen flooding optreden. Er mag geen weeping optreden.

Het theoretisch aantal schotels zal niet gelijk zijn aan het aantal dat in de praktijk nodig zal zijn.

15

De kolom diameter wordt zo berekend dat de snelheid van de gasfase 80% van zijn maximale waarde is. Deze maximale waarde wordt vastgelegd door het feit dat bij hoge gassnelheden

flooding optreedt. Deze gassnelheid wordt bepaald met figuur 4 (bijlage 3).11

Het berekenen van de kolom diameter wordt uitgevoerd voor de sectie boven de voeding en onder de sectie onder de voeding. Voor elke sectie wordt in de tabel, die gegeven wordt door ChemCad, de meest kritische schotel bekeken.

Hierbij wordt de diameter berekend voor drie verschillende Tray Spacings (Ts).

(21)

•

De resultaten staan in onderstaande tabel weergegeven .

TABEL 4

i

..

Resultaten van de diameter berekening

.

. :;l"!

'lliiilj

van destillatie kolom T16.

«

.', . . . .

Tray Spacing Rectificatie sectie Strip sectie

(Ts) in m. Diameter in m. Diameter in m.

0.3 0.50 1.2

0.6 0.40 1.0

0.9 0.35 0.85

Hieruit blijkt dat het niet mogelijk is om een kolom te ont-werpen met één diameter.

Nu die diameter gekozen waarbij de efficiency (E) het hoogst zal zijn.

16

De efficiency wordt bepaald door het gasdebiet, kolomdiameter en de dichtheid van het gas. Hiermee wordt een zogenaamde

F-factor berekend. Met behulp van figuur 5 (bijlage 3)11 kan de sChotel-efficiency bepaald worden.

Nadat bij een bepaalde diameter de efficiency bepaald is kan hiermee het werkelijk aantal schotels (Nkolom) bepaald worden met de volgende formule:

Nkolom

=

N / E

waarin N het theoretisch aantal schotels is en E de efficiency en Nkolom het werkelijke aantal schotels.

(22)

-•

•

- - - -- - - -- -- - - ---

-In de volgende tabel staan de uitkomsten .

•••••••••. <.

TABEL 5

_·.Ul

Ontwerpgegevens van destillatietoren T16.

.i

grootheid Rectificatie sectie strip sectie

Ts 0.6 m 0.9 m

D 0.40 m 0.85 m

E 0.7 0.5

Nkolom 9 20

H 5 m 18 m

De voeding komt binnen op schotel 10.

Destillatietoren T20

De ontwerp methode is gelijk aan die van destillatie toren T16.

De resultaten van de berekening van de diameter bij bepaalde tray spacings staan in onderstaande tabel weergegeven.

.-< .••....

TABEL 6

van destillatie kolom T20. _.:...

Tray Spacing Rectificatie sectie strip sectie

0.3 0.85 0.50

0.6 0.65 0.35

0.9 0.55 0.30

17

In eerste instantie blijkt de kolom opgebouwd te kunnen worden met één diameter. Toch is dit niet mogelijk als er gekeken wordt naar weeping. Op de theoretische schotel 12 is de gas-snelheid zo laag de er weeping op treedt. Hierdoor moet voor

(23)

•

18 de sectie onder de voeding gekozen worden voor een diameter van 0.30 m en een tray spacing van 0.9 m. Bij deze waarden is de gassnelheid zo hoog dat er geen weeping meer optreedt. Deze destillatie kolom moet ontworpen worden met twee ver-schillende diameters omdat een diameter voor de sectie boven de voeding van 0.30 m te klein zal zijn, er zal dan flooding optreden.

Voor de rectificatiesectie wordt nu die diameter gekozen waarbij de efficiency het hoogst zal zijn.

In de volgende tabel staan de uitkomsten van de verdere bere-keningen voor deze kolom.

TABEL 7

'.i'!;

... ·Ontwerpgegevens van destillatie toren T20 ...

...

grootheid Rectificatie sectie Strip sectie

Ts 0.6 m 0.9 m

D 0.65 m 0.30 m

E 0.7 0.6

Nkolom 14 15

H 8 m 13.5 m

(24)

•

• I

.

•

19 Destillatietoren T24

De ontwerp methode is gelijk aan die van destillatietoren T16. De resultaten van de berekening van de diameter bij bepaalde tray spacings staan in onderstaande tabel weergegeven.

TABEL 8

~an ~estillatiek6lofu T24.

Tray Spacing Rectificatie sectie strip sectie

0.3 0.80 0.65

0.6 0.65 0.50

0.9 0.50 0.40

Voor de sectie boven de voeding is het noodzakelijk om een diameter van 0.65 of 0.50 m te kiezen. Bij de diameter van 0.80 m treedt er namelijk weeping op. Er wordt gekozen voor een diameter van 0.65 m over de hele kolom. Als de diameter van 0.50 gekozen zal worden dan de kolom veel hoger worden. In de volgende tabel staan de uitkomsten van de verdere bere-keningen voor deze kolom.

TABEL 9 ... H

Ontwerpgegevens van destillatie toren T24. ..T>

grootheid Rectificatie sectie Strip sectie

Ts 0.6 m 0.3 m

D 0.65 m 0.65 m

E 0.7 0.7

Nkolom 26 13

H 15.5 m 4 m

(25)

•

20 Accumulatie vaten V18 / V22 / V26

Bij het ontwerpen van de accumulatie vaten van de destillatie-torens is aangenomen dat de verblijf tijd 5 minuten is.

Normaal is een verblijf tijd van 5 tot 10 minuten.12 _{Omdat hier} geen fasescheiding hoeft plaats te vinden, is er gekozen voor de kortste verblijf tijd.

Verder is er voor de vaten een LID van 4 gekozen. Dit is een verhouding die niet ongewoon is voor de dimensionering van vaten.

Met behulp van het volumedebiet ~v is uit te rekenen hoe groot het volume van het vat moet zijn. De formule hiervoor is,

V half = ~v • tverblijf

Hierin is Vhalf het volume van het vat waarbij deze voor de helft gevuld is in m3

, ~v het volumedebiet in m3/s en tverblijf de verblij ftijd in s.

Een volgende aanname is dat het vat voor de helft gevuld is, dit om het vat goed te kunnen regelen.

In de onderstaande tabel is overzicht gegeven van de groothe-den die gebruikt zijn en berekend zijn.

I

t>

_{TABEL 10}

... Overzicht van de ontwerpgrootheden

< ..

voor het ontwerpen van accumulatie vaten.

vat ~v in Vhalf V D L

nummer 10-3 _m3

_Is

_{in m}3 _{in m}3 _{in m} _{in m}

V18 1. 40 0.42 0.84 0.65 2.6

V22 3.32 1.0 2.0 0.85 3.5

(26)

•

21 Pompen

Voor de pompen is gekozen voor een centrifugale pomp omdat deze makkelijk te regelen is met een klep achter de pomp. Deze klep is niet weergegeven in het processchema.

Compressoren

De compressoren zijn zo ontworpen dat zij een maximale tempe-ratuur stijging hebben van 70°C. Deze maximale tempetempe-ratuur- temperatuur-stijging is opgelegd om vervormingen van de waaiers te voorko-men.

Compressor C7 moet dus gezien worden als 6 compressoren in serie, elk met een temperatuur stijging van ongeveer 70°C. Hieronder volgt een tabel waarin deze 6 compressoren staan weergegeven met hun arbeid, temperatuur- en druktoename.

TABEL 11

Overzicht van de compressoren van C7

temperatuur-

druk-arbeid

compressor toename toename

in kW in °C in bar C7A 347.5 71 1.5 C7B 339.3 67 2.0 C7C 328.1 65 2.5 C7D 364.4 71 3.5 C7E 338.3 65 4.0 C7F 319.1 60 4.5

(27)

I

.

•

I I

I

.

•

- - - -- - -- -- - - - -- -22 Compressor C10 moet gezien worden als 4 compressoren in serie, elk met een temperatuur stijging ongeveer 70°C.

Hieronder volgt een tabel waarin deze 4 compressoren staan weergegeven met hun arbeid, temperatuur- en druktoename.

I TABEL 12

Overzicht van de compressoren van C10

_.

temperatuur-

druk-arbeid

compressor toename toename

in kW in °C in bar C10A 368.6 72 10.0 C10B 378.2 73 13.0 C10C 335.5 63 14.0 C10D 361. 8 69 18.0 Warmtewisselaars

De warmtewisselaars worden gedimensioneerd met behulp van de design formules die ook gebruikt worden voor de dimensionering van de reactor. 7.9 De shell-diameter is bepaald met behulp van

figuur 6 (bijlage 3).

De resultaten van de berekeningen staan vermeld op de specifi-catie bladen.

Over het algemeen gaat het koelwater door de pijpen, omdat de pijpen makkelijker schoon te maken zijn.

Uitzonderingen hierop zijn H15 en H17, hier zijn de drukken van de proces stroom zo hoog dat deze door pijpen geleid wor-den. Het voordeel hiervan is dat alleen de pijpen tegen deze hoge drukken bescherm moeten worden. Als deze processtroom door de mantel geleid zal worden, zou het noodzakelijk zijn om zowel de mantel als de pijpen tegen deze hoge drukken te

(28)

•

Bij de reboilers H8, H9 en H11 gaat de processtroom door de mantel en te reboilen stroom door de pijpen. Deze vorm van uitvoering is gewoon voor een verticale reboiler.

23

Voor de warmtewisselaar H12 is gekozen voor een luchtkoeling in plaats van koelen door koelwater. Dit is economisch aan-trekkelijker voor stromen die tot boven de 65°C graden gekoeld moeten worden. 13

Absoptietoren Tl

De hoogte van deze kolom is 9.5 m.14

De pakking van in de kolom bestaat uit porceleine Raschig ringen met een grootte van 12.7 mm.14

Voor de berekening van de diameter is gebruik gemaakt van figuur 7 (bijlage 3) en vergelijking 11.118 uit Chemical Engineering. 15

Bij de berekende diameter is de gassnelheid op ongeveer 80% van de waarde waarop flooding optreedt.

De berekende diameter is 2.5 meter.

Regeneratietoren T6

Voor het ontwerpen van deze regeneratie toren T6 is gebruik gemaakt van de zelfde literatuur als bij het ontwerp van de absorptie toren Tl.

De waarden die gevonden zijn, zijn: - hoogte is 8 meter

- diameter is 2 meter

pakking is porceleine Raschig ringen van 12.7 mmo De koppeling van apparaten 1 tlm 5 is gehaald uit Kirk-Othmer.5

(29)

•

24 MASSA- EN WARMTEBALANS

De massastromen en enthalpiën zlJn gegeven door het flowsheet programma ChemCad. De enthalpiën van de lucht zijn berekend met referentie punt H=O kJ/mol bij 25°C en een vochtigheid van 70%.

Hierachter volgt de massa- en warmtebalans in de vorm van een blokschema.

(30)

I

• IN

Voor-

_waart

_s

25

assa- en

Warmte balans Retou

r

UIT

M

• M

Q

M

Q

M

Q

Il'-

K-TI

•

/ \ .-_ .... CD ~ <D 2. '-iBs . ' 2,10

-,

l i l -3.SI~,~

P2

--

-

®

- -. $,43. ~

-

-•

...

~I~,'

r

"!l

_-

_I~

• .---1---+----~K

H'1

I - -

-+

5'0,91

-b:r:'~'18

I\"'~~

• -

--

S '-t ~~

~

1\ -

_

CD

...

-'-1=1

bo..,

2-•

H~ bn.:s

L

- -

-

-I~

r-

I)

~ L.f

2.08,0

• 4-Ib

---

©

s-t..t~ ~

•

i/~ _{- I-t}_c:::o._l ₌₇

f-•

....

"

,1/ ,iJ

(31)

•

"\'

r~

...:... /

\

.

..::=t:J.

I

2.

c~o.

@

r-_ _

-+-__

---+s::::!.4:.:.:~:.:b::.t..:=r-~

- - - -

~LF

\

I

Hs

Gl)

~~

-, T..,., ~ ~T,,, 82b,b

@

..

~

_ _ _ - - - - , I -r.l:,

..

~ 26 \ \

I

\

I

\ \ \ \ \

I

\

I

\ I

I

\

I

(32)

<CP5 27

•

\.:90 <;:) ,11 -" ""a...-..

-7

_3\ _3b2_,S

• H

.

l.

Lk

, 3\ 0 t'

_~~

\

.

2,° ... 9 @

-

- -

-

-'-I. ~;''''''' "2-

,

•

\ -'--- "-r

@

0,30 '-t l~,

9

\

0,96

-IIS.5,1

kW

\2\)

>

,l!

•

2.~

I

2.0 ... 0.

(j[)

_- --\ 1~8s+

-

"-_Ll.

~ \ \

• _I

\

I

1 \

H

,

'1

I

~b.'5 20L-\q @

--

-

~

--

-

-l 2.~o. ? @Y -='""\.Î ...

!"''---r1\!5

b~db

_{-5,",022.,5"1}

_-

kvJ

\V 7

•

,t--...

_~/Tb

_{\ -94>1} 8 ,( 7 \ \ I 1' .. 4",S

~

"2,0'-'.0,

_{- -}

_-

,

-""2. IS, :3

::...L

f

-•

\ \ \ h

-,

\ 'b

7

•

_\ ... r--\

~

•

\ \ I

b

(.,2- Q:i) I-- -2.0S S-

e

-

-?

13\' '"1

\-l2IJ~:S

HIT S/l~ - 1"2.31&,5

-

kul

>

•

r-..

\

\ \ \

I

\ \ I

1 /

\ It ,1/

•

I \ \ ; I \,2-1 ~ ~~ ~I

______

~

____

~

__ _

(33)

•

I

•

\ \ \ 4.°/

a..$

I

\ \ 10(1-1 ~ •. (C..c.~ 28 /1'- ..-_{~ ~}

V

~ :{ \1

I

~9 ~. _o ~~ ~2.

\.

O~:J. _'20~_2. @

®

- - - - - - - - - - , .!ÎD

,

_O,CO 000 I

1 IJ-k- /

'"

\

~

_T~

I

\

_\V

J

\ ,.--

-~

\

10 bc8

-

"-\

4~:Jc.:;

\-~Lj~11

--

I' 2..,,~ S

I

\

\-\z.\

1_

S::>I5 L, '1 \(W / \

-'" 8"".,

I

-I'""""'-~

,..'--Vu..

\ r-I

I

\

I

T

_~, ! / I/ob

\'2-20(0

riL

.--. o

<h

~ ~-\ ~.:z.4 5

_'11

"-I' I(.~ \ \ [/'i' \

H'l-®

--r-

-o !:. '-\ '-i

-

I

\

-l~~'1,~

288q

-

>

I lD"rl . ...., \

Hl ....

I

@ ~~ o ~y.'-1 -

.

\

I

\ '-1b~l I

\-l44~'-1151

-

kw

r~

@

I

o"go~

\ \

--

-

--

L2~'-, I

\

I,.-I \ \ ...

"

I

7 I

IK

(34)

•

21'-1,7- - 2.:. 881

b

_,

_I

Massa in kg/s

Warmte

ln

kW

t

V

2

h

t

~

Totaal

29

....

r-~

@

0/2G _-l~1

1-•

₂ 1

_",1-

-2.:.88 Ib I 1

Fabrieksvoorontwerp

No: ....

(35)

c

_•

·----·

--

---

----

-

--

----

---

-•

•

Hier achter volgt een overzicht van de massa fracties van de componenten van alle stromen en hun energie inhoud.

(36)

.

'

•

• .

~

pparaatstroom

f

Componenten

Hit

Cn

COz

_.

- --

H1.

0 tkoH DNE

NER

Totaal:

~ ~~at

aats troom

~

Componenten

H2

Co

Co ..

H,o

McoH

DME

MEA

...

__

. -- _._

-Totaal:

M

in

kg/s

Q

in

kW

• 1-M

Q ~2.LO I

big

ot~

I Oo....-:r-> I 0 1 : 2 = _I C>

_,

c:co

q

cx::::>c:>

-2._tc><::@ 3.3.12

b

M

Q C)C;C;C;> o~ I

n

c:c:::c:> y',34l? Q r-x::::o i

qcx::o

I oA"f

,

S4!:.~ - ~ <:::::C\ _ J I

+

•

2. 3 y

S-M

0. M

Cl

M

Cl

M

Q

°1

21 :' O~I~ _, _- _{- - -} O~

,

_qaoD I,

b~1"

~ b~=f

qc-r--r,

q, CJ::::2Q -q,SSI Q 145 - ---_.- C)y),6 4L"~{") '-1, 346 bc 3.~ t-::. o _ICJcC?

gc:oo

- - - -,-- - _I

qooo C?)O::O OOCx::::> _, D_OoO _,

oQS:~ _I qOS4

q

cx::o _{- -} 0 l er=> 0

~cc:o o~ 1 l,a8

r

1,081: I - --- -2., '-1.8s ~ls8 2,040. 3LcC> 0 s'8bq -s-9::>~. 3S

=s-,9bq,

-SI2S, 9

1

8 _.9

10

M

0. M

Q

M

Q

_M

Q

qCCX?

qcx:;o

_- _{- - -} _~ 021~ I o

,

CTX:J

o

f"":rT""")

qc:c-o

_I,

b3.~

( o i ccx:::>

₉

CGO

q

'1:h

g l 4 S Lt t3L.b Ltl

~':t/'"

<")3

0 0

gcx:x:?

Q oc:::o i

qç;çp

O , Q : r 2 _ - - - -

geco

qco o _ C~cr-c, - ---- - o

,

cx::::o ...o.o_,- .~

1,08=1 I D8l: _I - -_ .. _-- _~c.DC:>

4-

c::c:;;,o - - -- ---

_{- - - -}

- --- -_. - .. _ ... - - - _{- - -}_-_- ._ -.. _--- _--- .- _--_{- -}_--_- _- _{- - - -} __ _ _ • • 0 __

-.s:

1433 - 4

+ba

2 S'-1.~3 - 5:::::\ I Q I I 1,3L.f 2080 ZC>4Q

s~3,b,

7---

- . J -..I w

stroom /Componenten

5

taat

(37)

•

• -7

pparaa

t

stoom

+

Componenten

H].

CO

- ,

eo,

~o 0-_ _

-Ne

OH

DNb

N~A ,

Totaal:

. - - - -- - - --

-~ Q-~ataatsrroom

~

Componenten

H2.

CD

C..D,

H,o

N.-O--/

DNË

NEA

-- .-- -- -- _.

Totaal:

M

in

kg/s

Q

in kW

•

11

M

Q Q2..I"3. I I(

b3>l

OJ14S ("')~ I Cl

,

rJ. :c::> qoS'-1 C:>oc>o I -2.~Q

400qB

Ib

M

Cl

OQQ"3. I O Q l § I Q _I3.1~ Q -:!::.4~ I

CJ

2~ 11°9 I O,O:::x:? I 2..040 IGA_,-:::z. - - ' _ J

•

l2 l~ 111

M

n

M

Cl

M

Cl

0

21_3. 92-1 ;. _{- -}_- _- O,2-l3 Ic 0,:'7 1,63>7 l,

b31

9/l.."S

o

j I '-tS - --- q'ys ~ 0":x:2

o,c:x:::o

- - - ----

qoc:o

goCC2 Q r r - f ' )

qc:::c;c?

•

QDS-~ 7 qOSL..f ODS!::l I '

-q,r-r-=

q~ grr : 0

-2.,Ol--tq 4OS4 ) 2 2- O<--\q S4q9,3. 2,04q

~~,r.

l- _l8

_lS

M

Q

_M

Q

_M

_Q C:;<:nÀ

o

,

a::::;a. _{- -}_{- -}_- _~ D Q I § I C::?,O

l§

~o19 Q~I~ _I 031~ _I 43.12-o,~~~ •

q

-;:'4!.1 ~ C'><""O (

q2b'i

<=i

2bY l)~ _{- - - -}

-I 1,IOe,_ flOS _I - --- - - QQS-~ ,; C> rY"X"":J

!Zf

rJI. ')C> - -_ ..

_.

_-

qcc:c>

7 - -- - -- ---- - - _ .. - -- - -,-- -- -- -_ ... - _{- -}_{- --}

-2o~o L "2 2.q 2. 2,Ol.1.Q -2.IS" 3- _o -:tR~ 2o~î

...J ~ _--' _'7

stroom /Componenten

5

taat

•

I S

M

Q O,2"L~ I

Lb~r

- -, -Q.14S

qcco

C) c::x--a o

,

C'>.s:~ ('") ç-:r--r-> 1 z(C)L,o, '-{ ~-:'4,2. 20

M

Q q co-:3-~o13 q-;>"12

q,Cr>o

qcco

-q.o~ ~ÇCX"> -- --- - _ ._--- --- -03.8-7 2..D3.2.

•

W N

(38)

•

• _

~

pparaa1sTroom

2.1 22 2~ 2L1 2.$'

+

Componenten

M

Q

_M

_0.

_M

Cl

M

Cl

M

Q

Hz

Ocx-:o

_,

qc:o;.

C?cC?C

_{- - - -} O~ o Oc:x::::>

f 7

CD

_qcr:o

<=;'0\2, Q,CX:::C>

I

qc::;c:o

q=c<:O

_ .

-ca..

o l ' " r C : )

q.3

l.l... qO::::p3 _{- -}_---_{- -} ~C2CC>~ __ a/?cp~

_ .

I

----

H?o

0 .... -... ) 0(~

q

~4'-t - - --- -0 ,",b!~ O. r'Il '" )

,- , J I

tbCH

qcÇC?

qcco

C?2.Óy_ -_ . 0. f 2{""2';i goco

DNE !::I,CXX::> ; ~OS-y

\, oss

I t oss- -- 1.0-::::-S-i

HEA

q~ ('")~ q~ o~ O~

1 7 ,

- - - --

-Totaal:

o,oc::c:> o o:::x::::>

o

3l9:::f 'Z~ 2 I

bb2.

2.C:::D'/S

l/&~~

2.CfS. 3 _~~sS" "2.20,0

~I?POtaatstroorn

2G. 2::;

2.8

2.C

~

_ _ _

JCornponenten

M

Q

M

Q

M

Cl

M

Q

M

Q

Hz

gc<X?

~c:::c::.o

qooo _ _ _ _

~CC?o C;>.C?CQ

CD

~

c::::co

qcco

c;Q;;Q

(~cx::x:?

q

cc;o

co..

qCC!P

~.Cl:X::?

g

c:x::::C? ~a-=o

c;

cx::::o

H

2

c")

C> ~'-1'-t

q

c;er? Q crx? 0 ~H 03.4"1

; I , -. ~

Nc:;OH

C42b-t

0,2by, <:) 2b'=1 o,c:x:?C2 _ _ _ _ _

~OOO

DH

F

0 , C'ÇÇ> 0, a::o _

c:

cr:o

_ _

_

.q. 0::0

qcrx?

H

E A

Q cCX? 0 ~ 0 CCO _ __ ______ Q. c.t::x::> 0 0 0 0 I I 7 ~ r - - - -.... __ .. _ _ _ _ ___ _ _ _ _ _ _·0. __ . _ _ . __ . _____ _ _ _ _ _ __ ____ _ - - - -- -- --- ---- ~--_ .. _

-To

t

a a I:

0608

-

2CA.::fS O,2.by - lee... ;::J. 0'26'-1

-l~

-;::J.

°

~'-\~

-298 Cl 0"

~'-\'-1

I-tb:;..

b

M

in kg/s

Q

irt kW

Stroom /Componenten s taat

•

w

(39)

•

• _

~

ppar

001

stoom

+

Componenten

H ..

Co

( 0 ---.----

H.o

t-kotl

DNF

NEA

,

Totaal:

~

pparaatstroom

~

Componenten

-- -

-Totaal:

M

in

kg/s

Q

;11

kW

•

~\

M

Q c> r:r-x::> I C) 0 0 0 I êJ.O::::::>o

<")/5

0 0 ~~ ( ~lOCO O,rc>O

,

-0.0. co 1242 l - - J

M

Q -- - --- --

-•

•

~2. "3.:3.

M

n

M

Q

M

q c::pc> o,~ -i

q

oc::x::? qCT?Q Q (x=;o _g c-x'"3C> _- _-

-q

s;t.-.,o

"'" .beo

-

_

.. ...

_

-( Cl c-x""::rJ

g

Cl:xJ " q c:x:::c::>

q

cx:::;,c::>

q

c:::c:::c:> q.C:::OQ -- - - -C?

si:P

_'+:+4

s:-

0/ '3co 4L'1 q

-M

Q

M

Q

M

- - - -- - -- --- -- -...

_-- - -- --- - -

- - - -

_0-- _. - .. -... - -- --- ._ .• _-_- _{- -}

---stroom /Componenten

5

taat

•

Q -Q - -

-•

M

Q - -

-M

Q - -- - --- - - -- ----_ .. _

-•

w

(40)

.c-•

•

I

•

I 35

OVERZICHT SPECIFICATIE APPARATUUR

Op de volgende bladen staan de specificaties van de gebruikte

(41)

•

36

Apparatenlijst voor reaktoren. kolommen. vaten

---•

Apparaat No:

_Tt"

_Tb

_R

13.

Tlb

\/\8

CQ

0aW5-

re~6;e

rc::o..cb

cl.esbi

\b.6e.

Tc

l:.

bOf>

Benaming,

_der

_{1 ' : )}

_ckx:::r-

ab~e- \:::c~, o.cc<..A.l""l"'v..l.cJie

~. I ~de5c..s

type

_o'bsorp

_'cïe

/ DMe:; \-ho N.:o~

•

Abs .-0:1: ef!. :I(

druk in bar

2

2. -::rS 4D

40

oe ... <>

r

Go-~ ~~7 _{' \ t2..1}

--C

~'j temp. in _~ -'tc' ~ ~\~ 2 2 5 3 0

'2...5

\ ::L I ::>l2:;

•

Inhoud in m

3

4.

b,

10

~I

eff.

_~~b-_{':" l,.sb ""} Ö/

et,

Diam. in m 2,S 2- \(80 D" 0, '-\ 108 , S-rt"\ Cl

bS

I

1 of h in m

j,S

_SJ

_l.-4

H

=-'2..'> ~ Ls/(8~

2,b

•

Vulling: ;( _LO::>k.~~\4;.. ~.:J~~,.cJor ~be.ls,·

schotels-aant. ~~pcJ::~~ c.../~O/A) ~I::>~

vaste pakking ~5r\~ ~ch5r,rss \<:Orre\S

2<3

katalysator- Y2.. - irx::.~

Y1-

-

tr>c..h.

~~W

bed

3/20

type pC>ree\e..(") porcel~y\

•

• -

, ,

_-

vorm

· ...

•

Speciaal te ge- ~k...;",

less.

sJ:cul'"-.,bs I"V' \

\d

s.bl

~\lcl

sbaeJ

~;ld

sb)

b:-uiken ::ia:.

s.bl

~\::ee.\

aan-'cal

=-Fro.\\eJ

se:-ie/l"a:-allel

I

\

I

•

aangeven wat bedoeld wordt

(42)

•

37

Apparatenlijst voor reaktoren, kolommen, vaten

---•

Apparaat No:

_Tu:::>

Vu.

_T.2.~ V2.~

cks.

bi

I b.be.

_\-a.o

_~ cbh1\\o.~e

--r;. ...

bop

Benaming, I::o~ oo:::..urn ... lo.6 e bl'""Zn cco....r·y .. ' .•• .Jc.~

type OME 1r\~O+-M:o 1

t-1ccH/l-h.°

Abs. cf 9f;t;.*

druk in bar

8

2

"2--C~b

83-temp. in

°c

_Sb

_I~C>

3~

l'-\O-L

_1"2.) 8~

•

Inhoud in m3

, 1<35

o,ba

Diam. in m e>-qbsie>,3 "" ClIBs Cl =~bs- l"Y) 0 6 0 _. _I

1 of h in m t1 ;-"2..J IS"'" ~I S- M ~ I CjJ s-I"'t)

s/l~.s' '-1 11 SI S

2.., '-1. D

•

Vulling: ft s.c.hc> _~pbbbel';, :

s.c::.Lo

kl

s. :

z.eepp~ schotels-aant. 2

₉

_'"3.5

vaste pakking 1'1/15 katalysator-type

• -

, ,

-

vorm

· ...

.

....

· ...

.

...

· ...

...

....

•

Speciaa2. te ge- r'Y\~

lol

s

b~j ,...,--..;ld.s~ rr.;

lel

s.

kei

~;

lel

~bee.J

bruiken ::'lat. aantal

•

seri.e/parallel

\

I

\

•

• *

aangeven wat bedoeld wordt

(43)

•

38

Apparaat No:

F1

Ps

C

₇

~C>

PIS

•

~0!'"Y\f' L.x:::or ~YBn _~~""-~'=

pQ'("r\p fOn"\l::::'

Benaming, DCO, MER- MEA 1""'\Cc:>.f'" \.:>cx::::> r

type l""'\OC.a. ('"

-rb

\1

r-efL ... x

T. b

• MER/c..cy

MEA I H~o -pï~'-'-I~ prc:::a=s.~ _re~cJe~

te verpompen medium

H"L

0

•

Capaciteit in _S,

_Sb9

_S,l-\~~ 2,C ...

S

~o'-'.~ _{0 l}_bzS

:t:Rt-

of kg/s~ Dichtheid

5~'

0/~P'~ ~ 4,081

b,!5

2t -")

''1,932-:::;-22

in kg/m3 <j~Lt

•

Zuig-/persdruk _{"3,5/ S S}Z

/ =-

s 2.0 I~

in bar(abs.of 2..

/2-

2-/2

c::-" /

A ~O/4,"" '-lo

/'--1.

0

8 I 11 s _~3./ s::;-eff iIl) I I . S / I " S

-sq./

~s IC;Ç / 2_0

•

11 I 1":J.8. 1::2..1/7'-".<-temp. in oe

_:;-0

/rO

12l/r2_1 :lFl /2..k3 2 ... / "":I. I/-'

25/

2

5

/ uit ~4 ... /_"\I\..f :::./b. / ~ in ~I'-I / ~-7-q ~.+Q. / L, ::~c:. 2>..:l-o / L-.. <-..B ?4~ ~ . J .. 1 ... :r5. L Vermogen in kW ~:-.6: 3- 2,:}-a 2-" - - ₀ ":'>Lti. ' 0 0 -:>,1, ....