|
Ntnu fakultet for kjemi og biologi Norges teknisk-naturvitenskapelige Institutt for kjemisk prosessteknologi universitet
|
| bet | 26/32 | | Sana | 31.12.2019 | | Hajmi | 6,71 Mb. | | #7519 |
Tabell B7.5: Sammenligning av fasefraksjoner gjennom varmevekslere mellom
HYSYS simulering og håndberegninger
|
HYSYS, omsetningsreaktor
|
Håndberegninger
| Strøm: F6 |
|
|
|
| |
|
|
|
| | |
Mol fraksjon
|
kmol/h
|
Molfraksjon
|
kmol/h
|
CO2
|
5.54%
|
2434.00
|
6.04%
|
2524.48
|
CO
|
2.89%
|
1267.00
|
2.44%
|
1017.88
|
Hydrogen
|
67.26%
|
29540.00
|
64.68%
|
27033.57
|
Methane
|
14.18%
|
6228.00
|
17.05%
|
7127.27
|
Nitrogen
|
2.06%
|
902.30
|
2.44%
|
1018.18
|
Argon
|
1.04%
|
458.30
|
1.22%
|
509.09
|
H2O
|
1.00%
|
437.80
|
0.79%
|
329.85
|
Methanol
|
6.03%
|
2648.00
|
5.16%
|
2157.44
|
Total
|
100.00%
|
43910.00
|
99.81%
|
41717.76
| |
|
|
|
| Væske fase |
Mol fraksjon
|
kmol/h
|
Molfraksjon
|
kmol/h
|
CO2
|
0.71%
|
7.30
|
0.00%
|
0.00
|
CO
|
0.04%
|
0.38
|
0.00%
|
0.00
|
Hydrogen
|
0.75%
|
7.66
|
0.00%
|
0.00
|
Methane
|
0.29%
|
2.96
|
0.00%
|
0.00
|
Nitrogen
|
0.04%
|
0.43
|
0.00%
|
0.00
|
Argon
|
0.02%
|
0.19
|
0.00%
|
0.00
|
H2O
|
35.74%
|
367.20
|
34.70%
|
494.83
|
Methanol
|
62.42%
|
641.30
|
69.91%
|
996.85
|
Total
|
100.00%
|
1027.00
|
104.61%
|
1491.68
|
|
|
|
|
|
Strøm: F7
|
|
|
|
| |
|
|
|
| Gass fase |
Mol fraksjon
|
kmol/h
|
Molfraksjon
|
kmol/h
|
CO2
|
5.60%
|
2429.00
|
6.12%
|
2524.48
|
CO
|
2.92%
|
1267.00
|
2.47%
|
1017.88
|
Hydrogen
|
68.12%
|
29530.00
|
65.51%
|
27033.57
|
Methane
|
14.36%
|
6226.00
|
17.27%
|
7127.27
|
Nitrogen
|
2.08%
|
902.00
|
2.47%
|
1018.18
|
Argon
|
1.06%
|
458.20
|
1.23%
|
509.09
|
H2O
|
0.68%
|
296.10
|
0.54%
|
224.25
|
Methanol
|
5.18%
|
2246.00
|
4.25%
|
1752.36
|
Total
|
100.00%
|
43360.00
|
99.86%
|
41207.08
|
|
|
|
|
| Væske fase |
Mol fraksjon
|
kmol/h
|
Molfraksjon
|
kmol/h
|
CO2
|
0.80%
|
12.71
|
0.00%
|
0.00
|
CO
|
0.04%
|
0.61
|
0.00%
|
0.00
|
Hydrogen
|
0.75%
|
11.94
|
0.00%
|
0.00
|
Methane
|
0.33%
|
5.23
|
0.00%
|
0.00
|
Nitrogen
|
0.05%
|
0.71
|
0.00%
|
0.00
|
Argon
|
0.02%
|
0.32
|
0.00%
|
0.00
|
H2O
|
32.13%
|
508.90
|
30.88%
|
600.43
|
Methanol
|
65.87%
|
1043.00
|
72.10%
|
1401.93
|
Total
|
100.00%
|
1584.00
|
102.98%
|
2002.36
|
|
|
|
|
|
Strøm: F8
|
|
|
|
| |
|
|
|
| Gass fase |
Mol fraksjon
|
kmol/h
|
Molfraksjon
|
kmol/h
|
CO2
|
5.78%
|
2364.00
|
6.31%
|
2473.99
|
CO
|
3.10%
|
1266.00
|
2.60%
|
1017.88
|
Hydrogen
|
72.18%
|
29530.00
|
69.00%
|
27033.57
|
Methane
|
15.19%
|
6215.00
|
18.19%
|
7127.27
|
Nitrogen
|
2.20%
|
900.70
|
2.60%
|
1018.18
|
Argon
|
1.12%
|
457.70
|
1.30%
|
509.09
|
H2O
|
0.01%
|
5.96
|
0.00%
|
0.00
|
Methanol
|
0.42%
|
172.00
|
0.00%
|
0.00
|
Total
|
100.00%
|
40910.00
|
100.00%
|
39179.98
| |
|
|
|
| Væske fase |
Mol fraksjon
|
kmol/h
|
Molfraksjon
|
kmol/h
|
CO2
|
1.91%
|
77.11
|
1.25%
|
50.49
|
CO
|
0.03%
|
1.11
|
0.00%
|
0.00
|
Hydrogen
|
0.43%
|
17.52
|
0.00%
|
0.00
|
Methane
|
0.40%
|
16.17
|
0.00%
|
0.00
|
Nitrogen
|
0.05%
|
2.02
|
0.00%
|
0.00
|
Argon
|
0.02%
|
0.84
|
0.00%
|
0.00
|
H2O
|
19.82%
|
799.10
|
20.47%
|
824.68
|
Methanol
|
77.33%
|
3118.00
|
78.28%
|
3154.29
|
Total
|
100.00%
|
4032.00
|
100.00%
|
4029.46
|
Tabell B7.6: Avvik i total massebalanse
Massebalanse [kg/h]
|
Inn
|
Ut
|
|
Differanse
|
%
|
Håndberegning
|
125993.5
|
125962.0
|
|
31.5
|
0.025
|
Flytskjema
|
125993.5
|
126149.6
|
|
-156.1
|
-0.1239
|
HYSYS, omsetningsreaktor
|
125993.5
|
125953.8
|
|
39.7
|
0.0315
|
HYSYS, likevektsreaktor
|
125993.5
|
125960.5
|
|
33.0
|
0.0262
|
Tabell B7.7: Avvik i massebalanse for hver komponent i systemet
Håndberegninger
|
|
|
Inn
|
Ut
|
Differanse
|
%
|
Karbon
|
|
41295
|
41295.2
|
0.0
|
0
|
Hydrogen
|
|
16244
|
16244
|
0.0
|
0
|
Oksygen
|
|
67379
|
67379.2
|
0.0
|
0
|
Nitrogen
|
|
627.65
|
627.648
|
0.0
|
0
|
Argon
|
|
447.44
|
447.4
|
0.0
|
0
|
Flytskjema
|
|
|
Inn
|
Ut
|
Differanse
|
%
|
Karbon
|
|
41295
|
41222.1
|
73.0
|
0.1769
|
Hydrogen
|
|
16244
|
16156.9
|
87.1
|
0.5363
|
Oksygen
|
|
67379
|
67453.2
|
-74.0
|
-0.1099
|
Nitrogen
|
|
627.65
|
716.045
|
-88.4
|
-14.084
|
Argon
|
|
447.44
|
632.856
|
-185.4
|
-41.439
|
HYSYS, omsetningsreaktor
|
|
|
Inn
|
Ut
|
Differanse
|
%
|
Karbon
|
|
41295
|
41292
|
3.1
|
0.0076
|
Hydrogen
|
|
16244
|
16241.6
|
2.4
|
0.0150
|
Oksygen
|
|
67379
|
67377.4
|
1.8
|
0.0027
|
Nitrogen
|
|
627.65
|
626.981
|
0.7
|
0.1063
|
Argon
|
|
447.44
|
446.966
|
0.5
|
0.1058
|
HYSYS, likevektsreaktor
|
|
|
Inn
|
Ut
|
Differanse
|
%
|
Karbon
|
|
41295
|
41294.4
|
0.8
|
0.0019
|
Hydrogen
|
|
16244
|
16243.6
|
0.5
|
0.0028
|
Oksygen
|
|
67379
|
67379.2
|
0.0
|
-3E-06
|
Nitrogen
|
|
627.65
|
627.388
|
0.3
|
0.0414
|
Argon
|
|
447.44
|
447.247
|
0.2
|
0.0432
|
Tabell B7.8: Sammenligning av energibalanse
Entalpi [kJ/s] |
|
Håndberegninger
|
HYSYS, omsetningsreaktor
|
F1
|
-176811.5
|
-176870.9
|
F2
|
-173286.7
|
-165225
|
F3
|
-609847.9
|
-588689.4
|
F4
|
-587457
|
-518556
|
F5
|
-646945.6
|
-579926.8
|
F6
|
-672681.6
|
-650052.5
|
F7
|
-681401.3
|
-658669.8
|
F8
|
-726702.4
|
-716619.8
|
F9
|
-446526
|
-435519
|
F10
|
-9823.571
|
-9847.204
|
F11
|
-436702.4
|
-425671.8
|
F12
|
-434733.9
|
-423464.5
|
F13
|
-280176.4
|
-281100.9
|
Tabell B7.9: Sammenligning av UA verdier
UA [kJ/K,h] |
|
Håndberegninger
|
HYSYS, omsetningsreaktor
|
vv1
|
6.33E+06
|
5.73E+06
|
vv2
|
8.76E+05
|
9.16E+05
|
vv3
|
3.89E+06
|
4.46E+06
|
Tabell B7.10: Sammenligning av kjølevann mengder
Kjølevann [tonn/h]
|
|
Håndberegniner
|
Hysys, omsetningsreaktor
|
Varmeveksler 2
|
109
|
110
|
Varmeveksler 3
|
2886
|
3226
|
Reaktor
|
134
|
125
|
Tabell B7.11: Sammenligning av beregnede temperaturer
Temperatur [C] |
|
Håndberegninger
|
HYSYS, omsetningsreaktor
|
Flytskjema
|
F2
|
152.0
|
153.6
|
153
|
F12
|
41.6
|
41.5
|
41
|
F3
|
66.1
|
65.6
|
-----
|
F4
|
225.5
|
218.3
|
225
|
Tabell B7.12: Sammenligning av kompresjonsarbeid
Kompresjonsarbeid [kJ/h] |
|
Håndberegninger
|
Hysys
|
Kompressor 1
|
4.124E+07
|
4.193E+07
|
Kompressor 2
|
7.839E+06
|
7.936E+06
|
Tabell B7.13: Kompressibilitetsfaktor beregnet av HYSYS gjennom systemet for gassfasen
Strøm
|
z-faktor
|
|
Strøm
|
z-faktor
|
F1
|
1.003774
|
|
F7
|
1.005967
|
F2
|
1.025587
|
|
F8
|
1.011824
|
F3
|
1.018133
|
|
F9
|
1.011747
|
F4
|
1.023759
|
|
F10
|
1.011747
|
F5
|
1.01482
|
|
F11
|
1.011747
|
F6
|
1.004057
|
|
F12
|
1.014034
|
Figur B7.1: Energiforløpet i metanolsyntesen beregnet for hånd og i HYSYS. Strømnumrene refererer
til flytskjema 1 i bilag 2.
Figur B7.2 :Energiforløpet i metanolsyntesen uavhengig av massestrøm mellom håndberegninger og
HYSYS
|
|
Bosh sahifa
Aloqalar
Bosh sahifa
Ntnu fakultet for kjemi og biologi Norges teknisk-naturvitenskapelige Institutt for kjemisk prosessteknologi universitet
|
