PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Sprawność instalacji do produkcji amoniaku i metanolu

Identyfikatory
Warianty tytułu
EN
Efficiency of the installation for production ammonia and methanol
Języki publikacji
PL
Abstrakty
PL
W artykule przedstawiono porównanie energochłonności czterech instalacji produkujących amoniak i metanol, które mają stanowić paliwa alternatywne. Oba czynniki zostały wyprodukowane przy wykorzystaniu odnawialnego wodoru uzyskanego dzięki chwilowym nadwyżkom energii z Odnawialnych Źródeł Energii. Dodatkowo do produkcji amoniaku wykorzystywany jest azot, który jest produktem odpadowym z instalacji podziału powietrza, a do produkcji metanolu dwutlenek węgla, wychwytywany ze spalin emitowanych z elektrowni konwencjonalnych. W artykule zaprezentowane zostały wyniki analizy termodynamicznej pod względem sprawności obu instalacji i energochłonności poszczególnych komponentów. Analiza została wykonana dla instalacji produkujących amoniak: aktualnie pracującej przy parametrach 25 MPa, 450 °C, instalacji przyszłościowej 6 MPa, 300 °C i instalacji nowoczesnej 12 MPa, 400 °C oraz instalacji produkującej metanol przy parametrach 7,8 MPa, 210 °C.
EN
The article compares the energy consumption of four installations producing ammonia and methanol, which are to be alternative fuels. Both factors were produced using renewable hydrogen obtained thanks to temporary surpluses of energy from renewable energy sources. Additionally, nitrogen is used for the production of ammonia, which is a waste product from the air separation installation, and for the production of methanol, carbon dioxide is used, captured from the exhaust gases emitted from conventional power plants. The article presents the results of thermodynamic analysis in terms of the efficiency of both installations and the energy consumption of individual components. The analysis was performed for the ammonia production installations: currently operating at the parameters of 25 MPa, 450 ° C, the future installa-tion of 6 MPa, 300 ° C and the modern 12 MPa, 400 ° C installation and the methanol production installation of 7,8 MPa, 210 ° C.
Słowa kluczowe
Wydawca
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
38--44
Opis fizyczny
Bibliogr. 27 poz., rys., tab.
Twórcy
  • Katedry Maszyn i Urządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej w Gliwicach
  • Katedry Maszyn i Urządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej w Gliwicach
  • Katedry Maszyn i Urządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej w Gliwicach
Bibliografia
  • [1] Kotowicz J.: Wybrane zagadnienie energetyki wodorowej, Nowa Energia nr 2(62)/2018
  • [2] Kotowicz J.: Elektrownie gazowo – parowe. Wydawnictwo KAPRINT, Lublin 2008.
  • [3] Kotowicz J., Brzęczek M., Job M.: Efficiency of Supercritical Coal Power Stations with Integrated CO2 Capture and Compression Systems Based on Oxy-combustionv. Acta Energetica 1/26 (2016) | 69–76, DOI: 10.12736/issn.2300-3022.2016106
  • [4] Chmielniak T., Lepszy S., Mońka P.: Energetyka wodorowa – podstawowe problemy, Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal, 2017, Tom 20, Zeszyt 3, 55-66, ISSN 1429-6675
  • [5] Wiącek D.: Wodór jako paliwo przyszłości, Autobusy Technika, Eksploatacja, Systemy Transportowe, Nr 10, 10/2011, ISSN 1509-5878
  • [6] Melaina M., Penerv M, Heimiller D.: Resource Assessment for Hydrogen Production National Renewable Energy Laboratory, 2013, cyt. za: Ściążko M: Wodór – paliwo przyszłości [prezentacja multimedialna Instytutu Chemicznej Przeróbki Węgla], online:http://www.ichpw.pl/wp-content/uploads/2018/10/%C5%9Aci%C4%85%C5%BCko-Wodor-paliwo-przysz%C5%82o%C5%9Bci.pdf [dostęp: 24.07.2020], s. 12
  • [7] Ikaheimo J., Kiviluoma J., Weiss R., Holttinen H.: Power-to-ammonia in future North European 100% renewable power and heat system. International Journal of Hydrogen Energy 43 (2018) 17295-17308
  • [8] Zamani-Gargari M., Kalavani F., Abapour M., Mohammeadi-Ivantloo B.: Reliability assessment of generating systems containing wind power and air separation unit with cryogenic energy storage. Journal of Energy Storage 16 (2018) 116-124
  • [9] Young Yoon S., Seon Choi B., Ho Ahn J., Seop Kim T.: Improvement of integrated gasification combined cycle performance Rusing nitro gen from air separation unit as turbine coolant, Applied Thermal Engineering 151 (2019) 163-175
  • [10] Zou T.,Liu J., Yu H., Zhang X., Ma X.: Automatic load change coordinated control of air separation units, Control Engineering Practice 84 (2019) 194-207
  • [11] Grzesiak D., Popławski D., Kędzior R. i inni: Ocena możliwości i zagrożenia stosowania amoniaku jako potencjalnego paliwa. Proceedings of ECOpole. DOI: 10.2429/proc.2015.9(1)029
  • [12] Gomez J.R., Baca J., Garzon F.: Techno-economic analysis and life cycle assessment for electrochemical ammonia production Rusing proton conducting membrane, International Journal of Hydrogen Energy 45 (2020) 721-737
  • [13] Zhang H., Ligang W.: Techno-economic comparison of Green ammonia production peocesses, Applied Energy, dostępne online w bazie ScienceDirect, [dostęp: 02.01.2020]
  • [14] Rogalewicz G., Bajdu W. M.: Modelowanie zagrożeń przemysłowych na przykładzie substacji chemicznej – amoniaku. Prace naukowe Akademii im. Jana Długosza w Częstochowie, 2014, t. II., s. 325 – 336.
  • [15] Ministerstwo Środowiska: Najlepsze Dostępne Techniki (BAT) Wytyczne dla Branży Chemicznej w Polsce, Przmysł Wielkotonażowych Chemikaliów Nieorganicznych, Amoniaku, Kwasów i Nawozów Sztucznych, Wersja II, Warszawa, wrzesień 2005 r.
  • [16] Polańczyk A., DmochowskaA., Salamonowicz Z., Jarosz W.: Przewidywaanie zasięgu zagrożenia dla wycieku amoniaku z przemysłowej instalacji chłodniczej. Zeszyty Naukowe SGSP 2019, Nr 69/1/2019
  • [17] Ubowska A.: Redukcja emisji gazów cieplarnianych ze statków – amoniak jako paliwo przyszłości. Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni. Nr 108/2018, 143–152, ISSN 2451-2486 (online), ISSN 1644-1818 (printed), DOI: 10.26408/108.12
  • [18] Matzen M., Alhajji M., Demirel Y.: Technoeconomics and Sustainability of Renewable Methanol and Ammonia Productions Using Wind Power-based Hydrogen, Jouranl od Advanced Chemical Engineering, Matzen et al., J Adv Chem Eng 2015, 5:3 DOI: 10.4172/2090-4568.1000128
  • [19] Lonis F., Tola V., Cau G.: Renewable methanol production and use through reversible solid oxide cells and recycled CO2 hydrogenation, Fuel 246 (2019) 500- 515
  • [20] Kler A.M., Tyurina E.A., Mednikow A.S.: Energy-technology installations for combined production of hydrogen and electricity with CO2 removal systems*. Energy Systems Institute SB RAS, 130 Lermontov st., Irkutsk 664033, Russia. International Journal of Hydrogen Energy 36 (2011) 1230 - 1235
  • [21] Martin M., Grossmann I.E.: Towards zero CO2 emissions in the production of methanol from switchgrass. CO2 to methanol, Computers and Chemical Enegineering 105 (2017) 308 - 316
  • [22] Bos M.J., Kersten S.R.A., Brilman D.W.F.: Wind power to methanol: Renewable methanol production using electricity, electrolysis of water and CO2 air capture,
  • [23] Sustainable Process Technology, Faculty of Science and Technology, University of Twente, PO Box 217, 7500AE Enschede, NetherlandsApplied Energy 264 (2020) 114672
  • [24] Bellotti D., Rivarolo M., Magistri L., Massardo A.F.: Feasibility study of methanol production plant from hydrogen and captured carbon dioxide, Journal of CO2 Utilization 21 (2017) 132-138
  • [25] Skrzyńska E., Ogonowski J.: Nowe drogi zagospodarowania ditlenku węgla: Część II – synteza niskocząsteczkowych alkoholi z ditlenku węgla i wodoru, NAFTA-GAZ, sierpień 2009, rok LXV
  • [26] Skrzyńska E., Ogonowski J.: Nowe drogi zagospodarowania ditlenku węgla: Część III – synteza niskocząsteczkowych alkoholi z ditlenku węgla i wodoru, NAFTA-GAZ, styczeń 2010, rok LXVI
  • [27] Sabak Z.: Reakcje i procesy katalityczne (cz. III). Kataliza w przemyśle nieorganicznym, LAB, rok 15, nr 4 online:http://yadda.icm.edu.pl/yadda/element/bwmeta1.element.baztech-article-LOD7-0021-0025/c/ httpwww_bg_utp_edu_plartlab42010kataliza20w20przemy9cle20nieorganicznym.pdf [dostęp: 24.07.2020]
Uwagi
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-71bc7743-10a5-4138-b75a-e8c53824e8f6
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.