Disseny conceptual de producció descentralitzada de metanol

Disseny conceptual de producció descentralitzada de metanol - Equip 4                /

[pic 1][pic 2]

Informe Termodinàmica Tècnica

[pic 3]

Equip 04-API3/1rQ-2020/21

Líder:

Brisa García

Membres:

Carles Borreguero

Luiz Campos

Raquel Munuera

María Concepción

Roger Roca

Allison Sabino

Índex

1.        Introducció        3

2.        Potència necessària de la planta        3

2.1.        Compressors        3

2.2.        Intercanviadors        5

3.        Cicles de cogeneració        5

4.        Bibliografia        7

5.        Webgrafia        7

Annexos        8

1. Introducció

El funcionament de la plana de producció de metanol requereix un subministrament energètic pels diferents equips dels procés. Per tant el primer estudi realitzat serà la determinació d’aquesta potència necessària Seguidament amb l’objectiu de reduir l’energia externa requerida s’estudiaran dues alternatives de sistemes de cogeneració per avaluar quina seria la millor opció.

1. Potència necessària de la planta

Amb els estudis realitzats es busca determinar la potència necessària consumida per la planta de producció metanol. El consum total correspondrà a la suma de la potencia consumida pels compressors i intercanviadors segons el PFD de l’annex A.1.

El procés consta de 2 compressors i 3bescanviadors: un bescanviador, un condensador i un reboiler, el qual no s’ha estudiat ja que tant el fluid com el vapor pateixen un canvi de fase i l’estudi no es troba a l’abast dels coneixements actuals.

Les suposicions realitzades han estat les següents i els càlculs es troben a l’annex A.3 i A.4:

• Cp constants (Excel,EES) Cp variables (Aspen+).
• Compressors isoentròpics de rendiment 0,7.
• Per compressors ús de tots els components (Excel, Aspen+) dels 3 components majoritaris (EES).
• Per intercanviadors ús dels components majoritaris(Excel, EES, Aspen+).

Taula 2.1: Resultats de les potències obtingudes.

     Es pot determinar que la potència elèctrica total necessària pel funcionament dels compressors de la planta varia segons el mètode de càlcul utilitzat en un rang de 29554kW a 33782,7kW. Per tant en el pitjor dels casos la potència necessària requerida per la planta serà el resultat més alt obtingut. La potència tèrmica no ha estat determinada degut a al reboiler però es preveu que sigui d’un valor semblant a la necessària per l’E-101.

        La influència més gran en els resultats del càlcul dels compressors ve donada per l’ús del total de compostos del corrent ja que Excel i Aspen+ no tenen grans diferencies però EES en utilitzar només els majoritaris sí, les Cp no tenen influència ja que pel càlcul isoentròpic en valor de n es una constant. Mentre que la influència més gran en els bescanviadors ve donada per l’ús de Cp constants o variables i no per la utilització dels compostos majoritaris.

1. Compressors

Seguidament, es troben els valors que s’han determinat per a la temperatura de sortida dels compressors els quals es suposen isoentròpics amb rendiment de 0,7 i les especificacions de cada programa són les mateixes mencionades en l’apartat anterior.

• Compressors isoentròpics de rendiment 0,7.
• Ús de tots els components (Excel, Aspen+) Ús dels 3 components majoritaris (EES)
• Cp constants (Excel,EES) Cp variables (Aspen+).

 Els càlculs i procediments per a l’obtenció dels resultats es troben detallats als annexos A.3

Taula 2.1.1: Resultats de les temperatures de sortida dels compressors.

Es pot comprovar que la influència més significativa en els resultats és a causa de utilitzar compostos majoritaris o tots els compostos i no en quant a Cp variables o constants ja que pel càlcul isoentròpic en valor de n es una constant.

...