YOMEDIA
Báo cáo: TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH REFORMING ETANOL ĐỂ SẢN XUẤT H2 SỬ DỤNG XÚC TÁC Ni/Al2O3 TRÊN PHẦN MỀM HYSYS
Chia sẻ: Luong Van Son
| Ngày:
| Loại File: PPT
| Số trang:38
197
lượt xem
55
download
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
- Sản xuất H2 nhằm thay thế nguồn nhiên liệu hóa thạch đang dần cạn
kiệt, đồng thời giúp giảm ô nhiễm môi trường do nhiên liệu hóa thạch
gây ra.
- Sản xuất H2 là một hướng đi mới, phương pháp này có nhiều ưu điểm
hơn các phương pháp khác nó có tính ứng dụng cao, đơn giản và phù hợp
với điều kiện nguồn nguyên liệu biomass sẵn có như ở Việt Nam.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Báo cáo: TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH REFORMING ETANOL ĐỂ SẢN XUẤT H2 SỬ DỤNG XÚC TÁC Ni/Al2O3 TRÊN PHẦN MỀM HYSYS
- Trường Đại Học Mỏ Địa Chất
Khoa Dầu Khí
Bộ Môn: Lọc Hóa Dầu
ĐỀ TÀI:
TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH REFORMING
ETANOL ĐỂ SẢN XUẤT H2 SỬ DỤNG XÚC
TÁC Ni/Al2O3 TRÊN PHẦN MỀM HYSYS
HN: 2011
- SINH VIÊN THAM GIA ĐỀ TÀI:
Lương Văn Sơn
Ngô Thị Hạnh
Nguyễn Thị Thanh Mai
Giáo Viên Hướng Dẫn:
KS. Đoàn Văn Huấn
- MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
Mục đích:
Sản xuất hydro từ etanol một nguồn nguyên liệu biomass
-
Tối ưu hóa quá trình nhằm thu được tối đa H2 giảm lượng CO2 thoát ra môi
-
trường dựa vào mô phỏng trên phần mềm Hysys
Tổng hợp xúc tác cho phản ứng và nghiên cứu động học của phản ứng trên
-
xúc tác Ni/Al2O3
Ý nghĩa:
- Sản xuất H2 nhằm thay thế nguồn nhiên liệu hóa thạch đang dần cạn
kiệt, đồng thời giúp giảm ô nhiễm môi trường do nhiên liệu hóa thạch
gây ra.
- Sản xuất H2 là một hướng đi mới, phương pháp này có nhiều ưu điểm
hơn các phương pháp khác nó có tính ứng dụng cao, đơn giản và phù hợp
với điều kiện nguồn nguyên liệu biomass sẵn có như ở Việt Nam.
- NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Giới thiệu nguồn nhiên liệu H2
Mô phỏng quá trình reforming etanol sản xuất H2
- Mô phỏng quá trình
- Tối ưu hóa quá trình
Mô phỏng phản ứng reforming trên xúc tác Ni/Al2O3
- Nghiên cứu động học của phản ứng
- Tổng hợp xúc tác Ni/Al2O3 (đặc trưng bằng phương
pháp XRay + BET)
- Mô phỏng phản ứng trên Hysys, đánh giá các yếu tố
ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng
Kết luận và kiến nghị
- CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG HIỆN NAY
Năng lượng hóa thạch: dầu mỏ, than đá
Năng lượng mặt trời
- Hạt nhân
Năng lượng sinh khối
- Sơ đồ sản xuất etanol từ sinh
khối
Xử lý Sản xuất
nguồn enzim
Etanol
biomass
Xử lý sơ Thu hồi
Thủy phân Lên men
bộ etanol
xenlulozơ glucozơ
Lên men Tận dụng
pentozơ licnin
- Với mục đích làm nhiên liệu, H2 có nhiều ưu điểm
hơn so với nhiên liệu hóa thạch
Là nhiên liệuussạch,ggầnnhư không
Là nhiên liệ ạch, ần như không
pphátkhí thải. .
hát khí thải
Là nguồnnnăng lượng có thể tái
Là nguồ năng lượng có thể tái
sinh.
sinh.
Thay thế khí thiên nhiên cung ccấp
Thay thế khí thiên nhiên cung ấp
nnănglượng cho nhu ccầudân dụng. .
ăng lượng cho nhu ầu dân dụng
Làm pin nhiên liệuucho đđộngccơ,
Làm pin nhiên liệ cho ộng ơ,
cchạyrrấtêm, không gây ồn. .
hạy ất êm, không gây ồn
- Ứng dụng của nguồn H2
Công nghệ Nguồn H2 Công nghệ
hóa dầu
lọc dầu
Nhiên liệu
cho động cơ
Luyện kim,
chất bán dẫn
- Tại sao lại dùng etanol để sản xuất H2
?
Dễ reforming hơn hydrocacbon
Do không cần etanol tinh khiết
nên bỏ qua các công đoạn sấy
Tiết kiệm năng lượng và chi phí
khô, chưng cất, hấp phụ .
Do không dùng lưu huỳnh, một xúc tác
độc như trong reforming hydrocacbon và
Tránh vấn đề ô nhiễm môi trường
sử dụng nguồn etanol sinh khối.
- Tại sao lại dùng xúc tác Ni/Al2 O3 ?
• Xúc tác có các ưu điểm:
Độ chọn lọc H2 cao
Tạo ra hiệu suất cao, > 90%
Dễ tổng hợp.
- MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT H2
TỪ ETANOL
Mô phỏng quá trình reforming etanol sản xuất hydro.
etanol Thiết bị Thiết bị
Thiết bị
WGS
Air PROX
ATR
100oC 70oC
100oC
Water
Không khí
Sơ đồ khối
H2(pin nhiên liệu)
- Sơ đồ dòng mô phỏng
- Dòng nguyên liệu
Đơn vị
Dòng Dòng 1 Dòng 2 Dòng 3
Condition
Name water Air etanol
Nhiệt độ 100 100 100 C
O
Lưu Lượng 150 550 100 kmol/h
Áp Suất 101.3 101.3 kPa
101.3
- THIẾT LẬP PHẢN ỨNG
Trong thiết bị ATR
CH3CH2OH + 3H2O → 6H2 + 2CO2 (∆Ho =174kJmol1)
•
CH3CH2OH + 3H2O → 4H2 + 2CO (∆Ho = 256 kJmol1)
•
CH3CH2OH + 0.5 O2 → CH3CHO + H2O (∆Ho = 175 kJmol1)
•
CH3CH2OH → C2H4O + H2 (∆Ho = 68 kJmol1)
•
CH3CH2OH → C2H4 (∆Ho= 45 kJmol1)
•
CH3CH2OH → 0.5 CO2 + 1.5 CH4 (∆Ho= 74 kJmol1)
•
CH3CH2OH → CO + CH4 + H2 (∆Ho= 49 kJmol1)
•
C2H4O + H2O → 2CO + 3H2 (∆Ho= 180 kJmol1)
•
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O (∆Ho= 800 kJmol1)
•
CH4 + 2O2 → CO + 2H2 (∆Ho= 36 kJmol1)
•
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2 (∆Ho= 320 kJmol1)
•
C2H4 + H2 → C2H6 (∆Ho= 140 kJmol1)
•
C2H4 → 2C + 2H2 (∆Ho= 52 kJmol1)
•
- THIẾT LẬP PHẢN ỨNG
• Trong thiết bị HTS, MTS & LTS (WGS)
CO + H2O ↔ CO2 + H2 (∆Ho= -42 kJmol-1)
• Trong thiết bị PROX (mục đích là giảm nồng độ CO
đến mức cho phép)
CO+O2 ↔ CO2 và O2 + H2 = H2O.
- Sơ đồ dòng mô phỏng
- Kết Quả Mô Phỏng
Kết quả các dòng ra khỏi thiết bị ATR và LTS
Thành phần Dòng hơi ra khỏi Dòng hơi ra khỏi
thiết bị ATR thiết bị LTS
CO 0.033193 0.005956
H2 0.626474 0.658713
- TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH
Nhiệt độ dòng hơi ra khỏi thiết bị ATR
Nồng độ của CO và H2 phụ thuộc lưu
thay đổi theo lưu lượng mol không khí
lượng dòng không khí
- TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH
Sự thay đổi nồng độ của CO và H2 ở dòng
Nhiệt độ dòng hơi ra khỏi thiết bị ATR
ra
khi thay đổi lưu lượng dòng nước
khi thay đổi lưu lượng nước.
Thêm tài liệu vào bộ sưu tập có sẵn:
Báo xấu
LAVA
ERROR:connection to 10.20.1.100:9315 failed (errno=111, msg=Connection refused)
ERROR:connection to 10.20.1.100:9315 failed (errno=111, msg=Connection refused)
Đang xử lý...
Thêm vào BST
Báo xấu
