Projekts nr. 1.1.1.1/20/A/110
Sintēzes gāzes ražošanas metodes izstrāde inovatīvai metanola ieguvei ar kompaktiekārtām, izmantojot tehnoloģisko procesu matemātisko modelēšanu
Projektu līdzfinansē REACT-EU finansējums pandēmijas krīzes seku mazināšanai
Projekta “Sintēzes gāzes ražošanas metodes izstrāde inovatīvai metanola ieguvei ar kompaktiekārtām, izmantojot tehnoloģisko procesu matemātisko modelēšanu” (Nr. 1.1.1.1/20/A/110) pārskats par paveikto projekta ietvaros laika posmā no
01.07.2023 – 30.09.2023
Šajā periodā projektā paveikts sekojošais:
1. Notika vairākas projekta darbu plānošanas un aktuālo rezultātu izvērtēšanas
apspriedes.
2. Projekta pētnieki piedalījās ar stenda referātu starptautiskā zinātniskā konferencē “Modelling for Materials Processing”, kas notika Rīgā 18. un 19. septembrī: - Simulation of autothermal reforming of methane in a packed-bed reactor, autori: Valters Dzelme, Vadims Geža, Andris Jakovičs, Viktor Kharitonov.
3. Publicēšanai SCOPUS indeksētā zinātniskajā žurnālā ar citējamības rādītāju virs 50% attiecīgajā nozarē “Latvian Journal for Physics and Technical Sciences” iesniegti un pieņemti publicēšanai 2 raksti:
- “Modelling of Methanol Production from Biogas”, autori: Viktor Kharitonov, Vadims Geza, Leonid Rodin, Mihail Shorohov;
- “NUMERICAL INSIGHTS INTO GAS MIXING SYSTEM DESIGN FOR ENERGY CONVERSION PROCESSES”, autori: M. Klevs, G. Zageris, A. A. Ziemelis, V. Dzelme, V. Geza.
4. Publicēšanai SCOPUS indeksētā zinātniskajā žurnālā “Theoretical and Experimental Chemie” pieņemts raksts “Effect of CO2 content on the conversion of biogas into synthesis gas for methanol production”, autori: M.M. Shorokhov, V.M. Olabin, M. Klevs, G. Zageris, V. Geza, V.S. Kharitonov.
5. Veikta reakcijas raksturojošo kinētisko procesu funkcionālo atkarību un to parametru adaptācija atbilstoši konkrētam katalizatotra veidam un tā aktivitātei, parametri implementēti ANSYS programmu vidē un uzsākta procesa parametriskā izpēte.
6. Veiktā sajaucējdīzes parametru (diametrs, garums, sānu atveru skaits un savstarpējais attālums) variācija skaitliskajos aprēķinos, ļāva iegūt parametru kopu, kas minimizē koncentrāciju novirzes sajaucējdīzes izejā laikā un tās šķērsgriezumā no vidējām to koncentrāciju vērtībām. Šo pētījumu rezultāti atspoguļoti zinātniskā publikācijā.
7. Vienkāršotās reakciju kopas sajaucējdīžu izvietojuma reaktorā optimizācijas aprēķinos izmēģinājumi parādīja, ka arī šajā gadījumā, ievērojot procesa komplekso raksturu, pieejamie resursi neļauj veikt efektīvu procesa parametrisko izpēti, jo katrs no aprēķiniem ir ļoti laika ietilpīgs arī uz LU SMI datorklastera. Tādēļ šie aprēķini tiks turpināti līdz projekta noslēgumam.
8. Pamatvilcienos tika pabeigta reaktora prototipa komplektācija un montāža.
9. Kopā ar Latvijas Biogāzes asociāciju un Latvijas Atjaunojamās enerģijas federāciju tika ieplānota un sagatavota zinātniski praktiskā semināra “ĶĪMISKO PRODUKTU RAŽOŠANA NO BIOGĀZES (BIOGĀZE - METANOLS)” norise š.g. 17. oktobrī, kur tiks prezentēti arī šī projekta pētījumu rezultāti.
10. Sadarbībā ar Latvijas un Igaunijas uzņēmējiem un asociācijām, kas ieinteresēti
biogāzes izmantošanā produktu ar lielāku pievienoto vērtību ražošanā, tika sagatavots un iesniegts projekta pieteikums LIFE programmai metanola ražošanas demonstrāciju iekārtas izbūvei.
30.09.2023
Projekts nr. 1.1.1.1/20/A/110
Sintēzes gāzes ražošanas metodes izstrāde inovatīvai metanola ieguvei ar kompaktiekārtām, izmantojot tehnoloģisko procesu matemātisko modelēšanu
2023. Septembris
Veikta projektu risinājumu salīdzinošā analīze, kas izstrādāti, pamatojoties uz saliktā modeļa pielietojumu ar risinājumiem, kas balstīti uz tradicionālo pieeju.
Darba mērķis ir iegūt kvantitatīvu kompleksa modeļa izmantošanas efektivitātes novērtējumu un iezīmēt tā pielietojamības tehnoloģiskās robežas. Darba gaitā tika analizēti visas metanola ražošanas parametri. Pirmkārt, produktivitātes un izdevumu attiecības. Tika veikts salīdzinājums ar risinājumiem, kas iegūti, izmantojot metanola ražošanas modeli ar tradicionālo konversijas shēmu. Tradicionālā konversijas shēma tiek saprasta kā tvaika reformēšanas shēma cauruļveida krāsnī ar siltumu, kas tiek piegādāts no dūmgāzēm caur reakcijas cauruļu sienām.
Minētā darba veikšanai tika izstrādāts datormodelis sintezgāzes ražošanai ar tvaika konversijas metodi.
Tika sagatavota zinātniskā publikācija “MODELING OF METHANOL PRODUCTION FROM BIOGAS”, kura tiks publicēta zinātniskā žurnālā “LATVIAN JOURNAL OF PHYSICS AND TECHNICAL SCIENCES”.
Projeсt no. 1.1.1.1/20/A/110
Development of Synthesis Gas Production Method for Innovative Methanol Production with Compact Equipment Using Mathematical Modeling of Technological Processes
September 2023
We conducted a comparative analysis of design solutions developed using a composite model with solutions based on a traditional approach.
The purpose of the work is to obtain a quantitative assessment of the effectiveness of using a complex model and to outline the technological boundaries of its applicability. During the work, the parameters of the entire methanol production were analyzed. First of all, productivity and expense ratios. A comparison was carried out with solutions obtained using a methanol production model with a traditional conversion scheme. The traditional conversion scheme is understood as a steam reforming scheme in a tubular furnace with heat supplied from flue gases through the walls of the reaction tubes.
To carry out this work, a computer model for the production of synthesis gas by the steam reforming method was developed.
A scientific article “MODELING OF METHANOL PRODUCTION FROM BIOGAS” has been prepared and will be published in the journal “LATVIAN JOURNAL OF PHYSICS AND TECHNICAL SCIENCES”.