Sintezės dujų gamybos tobulinimas
| العنوان: | Sintezės dujų gamybos tobulinimas |
|---|---|
| المؤلفون: | Vainoris, Valdas |
| المساهمون: | Jaskūnas, Andrius |
| بيانات النشر: | Kaunas University of Technology, 2021. |
| سنة النشر: | 2021 |
| مصطلحات موضوعية: | metano konversija, hydrogen production, hydrogen, sintezės dujos, methane conversion, vandenilio gamyba, synthesis gas, vandenilis |
| الوصف: | Viena iš svarbiausių amoniako gamybos stadijų yra sintezės dujų gamybos procesas. Plačiausiai naudojamas sintezės dujų gamybos būdas yra dviejų laipsnių metano konversija vandens garais. Proceso metu, aparatų išorėje, deginamos gamtinės dujos, kad būtų palaikoma reikiama proceso temperatūra. Gamtinių dujų degimo metu yra išmetamas didelis CO2 kiekis į atmosferą. Norint pasiekti Europos žaliojo susitarimo tikslus būtina tobulinti esamas sintezės dujų gamybos technologijas. Magistro baigiamajame projekte buvo atliekamas tyrimas, kuriuo bandoma išsiaiškinti kaip galima sumažinti sudeginamų gamtinių dujų kiekį, sintezės dujų gamybos procese. Tyrimo metu buvo didinama, gamyboje naudojamo aplinkos oro, deguonies koncentracija ir stebima kaip keičiasi sudeginamų gamtinių dujų kiekis. Rezultatai parodė, kad padidinus deguonies koncentraciją, naudojamame ore iki 30 %, viso proceso metu sudeginama apie 4900 kg/h mažiau gamtinių dujų ir tuo pačiu išmetama 13450 kg/h mažiau CO2 į atmosferą. Pagal technologinį patobulinimą, pateikti statybiniai sprendimai. Projekte tobulinama sintezės dujų gamybos linija yra Jonalaukio kaime šalia Neries ir Šventosios upių santakos, netoli Jonavos. Gamyklos vietą lėmė patogi geografinė padėtis su šalia esančiomis automagistralės ir geležinkelio linijomis, kurios jungia įmonę su didžiaisiais Lietuvos miestais bei Baltijos jūros uostu. Modernizuojamo gamybinio objekto sklypas užima 1,3 ha. Sklypas yra gamyklos, šiaurės – rytų, teritorijos dalyje. Technologinė linija užima 1231 m2, tai 9,5 % sklypo ploto. Tobulinamoje technologinėje linijoje suprojektuotos inžinerinės sistemos: vanduo, oras, deguonis, gamtinės dujos. Atliktas technologinio patobulinimo finansinis ir ekonominis įvertinimas. Iš jo nustatyta, kad modernizacijai atlikti reikia investuoti 1,39 mln. Eur. Po patobulinimo, pagaminti 1 tonai amoniako, iš sintezės dujų, sutaupoma 30,78 Eur. Grynasis pelnas padidėja 14,44 mln. Eur. Planuojama, kad investicijos atsipirks po 2,09 m., o veikla taps pelninga pardavus 110160 tonų produkto. Atlikus sintezės dujų gamybos aplinkosauginį vertinimą, didžiausią žalą gamtai daro teršalų išmetimas į aplinkos orą. Išmetamosios dujos valomos naudojant homogeninį valymo įrenginį. Planuojamas patobulinimas leistų sumažinti anglies dioksido, azoto oksidų ir anglies monoksido išmetimą į atmosferą. Taip pat pateikti darbuotojų saugos ir sveikatos reikalavimai, kurie keliami projektuojamai gamybos linijai. Nustatytos galimos profesinės rizikos ir numatytos prevencinės priemonės joms mažinti. Pateikiama informacija apie gamyboje naudojamas kenksmingas medžiaga ir jų ribines vertes. Taip pat pateikti saugios gamybos ir gaisrinės saugos reikalavimai. One of the most important stages in ammonia manufacturing is the synthesis gas production process. Most commonly used synthesis gas production method is two-step steam methane conversion. Throughout the process, outside the equipment, natural gas is being burned to maintain constant temperature. During combustion of natural gas, a significant amount of CO2 is emitted into the atmosphere. In order to achieve the objectives of the European Green Agreement, it is vital to improve existing synthesis gas production technologies. For the Master Thesis, a research was conducted, which aims to find out how to reduce the amount of natural gas burned in the process of synthesis gas production. During the study, the concentration of ambient oxygen used in the production was increased and the change in the amount of natural gas combusted was monitored. The outcome showed that increasing the oxygen concentration in the air by 30 %, results in 4900 kg/h reduced natural gas combustion and, at the same time, 13450 kg/h less CO2 emissions into the atmosphere. According to technological improvement, construction solutions are provided. The synthesis gas production line that is under development in the project is located in Jonalaukis village, near the confluence of the Neris and Šventoji rivers, nearby Jonava. The location of the plant was determined by the convenient geographical location with the close-by highway and railway lines that connect the company with major Lithuanian cities and the Baltic Sea port. The plot of the modernized production facility occupies 1.3 ha. The plot is located in the north - eastern part of the factory territory. The technological line occupies 1231 m2, which is 9.5 % of the plot area. In the technological line that is being improved, engineering systems are designed: water, air, oxygen, natural gas. A financial and economic evaluation of the technological improvement was performed. It was determined that 1.39 million Eur should be invested in modernization. After the improvement, 30.78 Eur are saved after producing 1 ton of ammonia from synthesis gas. Net profit increases by 14.44 million Eur. It is predicted that the investment will pay off after 2.09 yr and the activity will become profitable following the sales of 110160 tons of the product. Following an environmental assessment of synthesis gas production, the greatest damage to nature is caused by the emissions of pollutants into the ambient air. Gas emissions are cleaned using a homogeneous purification appliance. The planned improvement would reduce emissions of carbon dioxide, nitrogen oxides and carbon monoxide into the atmosphere. The safety and health requirements for the designed production line are also presented. Potential occupational risks have been identified and preventive measures have been taken to reduce them. Information on harmful substances used in production and their limit values are provided. Requirements for safe production and fire safety are also presented. |
| وصف الملف: | application/pdf |
| اللغة: | Lithuanian |
| URL الوصول: | https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=od______3368::795d15f364b49edfd64078997d4c7105 https://vb.ktu.edu/KTU:ELABAETD96643084&prefLang=en_US |
| Rights: | OPEN |
| رقم الانضمام: | edsair.od......3368..795d15f364b49edfd64078997d4c7105 |
| قاعدة البيانات: | OpenAIRE |
| الوصف غير متاح. |