Glyserolin hyödyntäminen
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2006
Department
Major/Subject
Tehdassuunnittelu
Mcode
Kem-107
Degree programme
Language
fi
Pages
xiii + 91 s. + liitt.
Series
Abstract
Työn tarkoituksena oli selvittää glyserolin hyödyntämisvaihtoehtoja ja valita niistä prosessiltaan ja tuotemarkkinaltaan mielenkiintoisin vaihtoehto, joka mallinnetaan ja josta tehdään kannattavuusarviointi. Kirjallisuusosassa tarkasteltiin glyserolia ja sen erilaisia hyödyntämisvaihtoehtoja, joihin kuului glyserolin polttaminen, esteröinti, eetteröinti, diolien valmistaminen, reformointi ja hapetus. Työssä selvitettiin vaihtoehtoihin liittyviä reaktioita, valmistusprosesseja ja tuotteiden markkinoita. Kirjallisuusosan lopuksi valittiin tutkimusosan lähemmän tarkastelun kohteeksi glyserolin reformointi, jossa uusiutuvasta raaka-aineesta tuotetaan nestefaasiprosessilla vetyä. Tutkimusosassa selvitettiin tarkemmin glyserolin reformoinnin reaktioita, termodynamiikkaa ja reaktiokinetiikkaa. Tarkasteltavaksi valittiin kaksi hieman toisistaan poikkeavaa prosessikonfiguraatiota. Kyseiset prosessit mallinnettiin Aspen Plus-simulointiohjelmalla ja laitteet mitoitettiin halutulle kapasiteetille. Prosesseille määritettiin investointi- ja käyttökustannukset ja investointien kannattavuuksia arvioitiin eri mittareilla. Tutkimusosassa laskettiin myös vedyn valmistuskustannus. Työssä todettiin glyserolin reformoinnin olevan prosessina ja termodynamiikaltaan hyvin mielenkiintoinen, mutta siinä on monia riskitekijöitä. Merkittävin riskitekijä on sivureaktiot, joita tapahtuu, ellei katalyytti ole glyserolin reformointireaktioita edistävä ja ei-haluttuja sivureaktioita estävä. Omalla vedynpuhdistus-yksiköllä varustettu prosessikonfiguraatio osoittautui työssä kannattamattomaksi. Prosessivaihtoehto, jossa vety puhdistetaan olemassa olevassa puhdistusyksikössä, sen sijaan kannattaa, mikäli tämän tuotevedyn hinnaksi hyväksytään vähintään noin nelinkertainen hinta tavalliseen vetyyn verrattuna. Herkkyysanalyysissä huomattiin vedyn hinnan ja laitoksen kapasiteetin olevan olennaisimmat hankkeen kannattavuuteen vaikuttavat tekijät. Kannattavuus kohenee laitoksen kapasiteetin noustessa, mutta vedyn hinta on kuitenkin kannattavuutta rajoittava tekijä.Description
Supervisor
Hurme, MarkkuThesis advisor
Koskinen, JukkaMyllyoja, Jukka