Porvoon jalostamon polttokaasun koostumuksen ja lämpöarvon mallintaminen
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Kemian tekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Authors
Date
2022-08-22
Department
Major/Subject
Industrial Energy Processes and Sustainability
Mcode
CHEM3044
Degree programme
Master’s Programme in Advanced Energy solutions (AAE)
Language
fi
Pages
66 + 3
Series
Abstract
Neste Oyj on asettanut yhtiönä tavoitteekseen tehostaa toimintaansa energiansäästötoimenpiteillä 0,5 TWh:lla vuosina 2017-2025 verrattuna vuoden 2014 energiankulutuksen tasoon. Tässä työssä keskityttiin selvittämään polttokaasun koostumuksen ja ominaisuuksien perusteella mahdollisuuksiin parantaa energiankulutuksen seurantaa Porvoon jalostamon prosessiuuneilla. Polttokaasun ominaisuuksista alempaa lämpöarvoa tarkasteltiin lämpöarvon jatkuvatoimista mallinnusta varten, jossa mallinnettava kohteena käytettiin jalostamon tuotantolinja 3:n raakaöljyn tislausyksikön uuneja. Laskennallisen mallin tavoitteena oli tehostaa energiankulutuksen lyhytaikaista seurantaa ja ennustettavuutta. Lämpöarvo saatiin laskettua lämpöarvon ja moolimassan välisestä suhteesta, jonka avulla saatiin laskettua tarkempi energiankulutus uuneille. Mallin avulla saadaan parannettua energiankulutuksen lyhyen aikavälin seurantaa ja ennustettavuutta. Tässä työssä mallinnettiin myös syntyvän savukaasun koostumus uuneilla poltettavasta polttokaasusta. Savukaasun koostumuksesta tarkasteltiin rikin oksidien muodostumista, ja rikkihapon kastepisteen vaikutusta prosessiuunien toimintaan. Savukaasun koostumuksesta rikkidioksidin määrän avulla saatiin laskettua arvio rikkihapon kastepisteelle eri korrelaatioilla. Korrelaatioiden tuloksia vertailtaessa voitiin todeta, että savukaasujen lämpötilaa voidaan alentaa prosessiuuneilla siten, että esilämmittimien sisäpintojen lämpötila ei alita arvioitua rikkihapon kastepistettä.Neste Oyj has made a commitment to the efficiency program for Finland's energy-intensive industries. Neste aims to save 0,5 TWh from the 2014 level during the agreement period in 2017-2025. In this Master's Thesis the main objective was to focus on the research of the composition and the properties of fuel gas to find the possibilities for more energy efficient processes in Porvoo oil refinery. The lower heating value of fuel gas was reseached to find a model for continous computation, and the modelling object was the process furnaces of crude oil distillation unit in Product Line 3. The aim of the computational model was to improve the monitoring and the predictability of energy consumption in short term. The lower heating value was calculated from the correlation of the analysed heating value and the molar mass of fuel gas. The more precise energy consumption for process furnace was obtained with the computational model. The Thesis include also a computational model of flue gas composition based on the the composition of fuel gas. The form of sulfur oxides was the main interest from composition of flue gas. Based on the composition of flue gas, the aim was to create a model to predict the acid dew point of sulfuric acid to estimate its effects to process furnaces. The acid dew point of sulfuric acid was obtained via different correlations from the formed sulfur dioxide in the composition of flue gas. The results of the correlations was compared, and it can be noted that the temperature of flue gas can be decreased to the point where the temperature of the inner parts of preheaters of the furnaces wouldn't fall below the calculated acid dew point.Description
Supervisor
Larmi, MarttiThesis advisor
Helisevä, MikkoSalmio, Harri
Keywords
polttokaasu, lämpöarvo, tiheys, savukaasu, happokastepiste