Projekts nr. 1.1.1.1/20/A/110
Sintēzes gāzes ražošanas metodes izstrāde inovatīvai metanola ieguvei ar kompaktiekārtām, izmantojot tehnoloģisko procesu matemātisko modelēšanu
30.11.2023.
Sagatavota programmatūras kompleksa dokumentācija stacionāro ķīmiski tehnoloģisko procesu režīmu inženieraprēķiniem, aprēķinu metožu apraksts un programmatūras kompleksa saskarnes apraksts.
Veikti eksperimenti konvertētās gāzes sastāva mērīšanai ar prototipa tehnoloģiju modeli.
Project 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
November 30, 2023
Documentation has been prepared for the software package for engineering calculations of stationary modes of chemical technological processes, a description of calculation methods and a description of the interface of the software package.
Experiments were carried out to measure the composition of the converted gas on the prototype.
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:
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”.
Project 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”.
Projekts nr. 1.1.1.1/20/A/110
Sintēzes gāzes ražošanas metodes izstrāde inovatīvai metanola ieguvei ar kompaktiekārtām, izmantojot tehnoloģisko procesu matemātisko modelēšanu
Project 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
2023. Jūnijs
Jaucējiekārtas sastāva modelis tika pielietots tehnisko risinājumu sagatavošanas procesā un uzdevuma izsniegšanai biogāzes autotermiskā reforminga reaktora projektēšanai.
Šim mērķim tika izstrādāts datorizēts sintezētas gāzes ražošanas modelis.
Pētījuma rezultātā autotermiskā reforminga reaktora konstrukcijas izstrādes gaitā tika sasniegti trīs mērķi:
Projektu līdzfinansē REACT-EU finansējums pandēmijas krīzes seku mazināšanai.
June 2023
The mixer composition model was used in the process of preparing technical solutions and issuing a task for the design of a biogas autothermal reforming reactor.
For this purpose, a computerized model of synthesis gas production was developed.
As a result of the study, three goals were achieved during the development of the autothermal reforming reactor design:
The project is co-financed by REACT-EU funding for mitigating the consequences of the pandemic crisis.
Projekts nr. 1.1.1.1/20/A/110
Sintēzes gāzes ražošanas metodes izstrāde inovatīvai metanola ieguvei ar kompaktiekārtām, izmantojot tehnoloģisko procesu matemātisko modelēšanu
Project 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
2023. Marts
Sagatavots un sarīkots seminārs “Katalītisko procesu modelēšana ķīmiskajā tehnoloģijā”.
Izstrādāta maisītāja iekārtas un parciālas oksidēšanas reaktora prototipa konstrukcija, sagatavotas konstrukcijas skices un notikušas pārrunas ar aprīkojuma ražotājiem.
Tika veikti nekatalītiskas parciālas oksidēšanas skaitliskā modeļa adaptācijas un pārbaudes darbi.
Pamatojoties uz metalurģijas uzņēmuma aizsarggāzes iekārtas darbības režīmu reproducēšanas rezultātiem, tiek piedāvāti pasākumi daļējās oksidācijas bloka skaitliskā modeļa koriģēšanai.
Tika veikti darbi pie metāna daļējas oksidēšanas katalītisko un nekatalītisko reaktoru barošanas plūsmu sajaukšanas bloka skaitliskā modeļa pārbaudes un optimizācijas.
Tika veikts darbs pie metāna daļējās oksidācijas reaktora stacionārā katalītiskā slāņa skaitliskā modeļa adaptācijas. Ir izvēlēti kinētiskie vienādojumi reakcijas ātrumu uz katalizatoru matemātiskajam aprakstam. Izvērtēta katalītiskā slāņa makro- un mikroīpašību ietekme uz procesa modelēšanu. Izmantošanai modelī tika noteiktas katalītiskā slāņa makroīpašības. Procesa tehnoloģiskie nosacījumi ir noteikti reproducēšanai uz modeļa.
Tika veikta materiālu sagatavošana zinātniskām publikācijām attiecībā uz:
Sagatavoti augstākminēto iekārtu un procesu tehnoloģisko aspektu materiāli.
Projektu līdzfinansē REACT-EU finansējums pandēmijas krīzes seku mazināšanai.
March 2023
The seminar "Modeling of catalytic processes in chemical technology" was prepared and held.
The prototype construction of the mixer equipment and partial oxidation reactor was developed, construction sketches were prepared and discussions were held with the equipment manufacturers.
Adaptations and tests of the numerical model of non-catalytic partial oxidation were carried out.
Based on the results of reproducing the operation modes of the shielding gas plant of the metallurgical company, measures are proposed for correcting the numerical model of the partial oxidation unit.
Work was carried out on the verification and optimization of the numerical model of the mixing block of the feed streams of catalytic and non-catalytic reactors for the partial oxidation of methane.
Work was carried out on the adaptation of the numerical model of the stationary catalytic bed of the methane partial oxidation reactor. The kinetic equations for the mathematical description of the reaction rates on the catalyst have been chosen. The influence of the macro- and micro-properties of the catalytic layer on process modeling was evaluated. The macroproperties of the catalytic bed were determined for use in the model. The technological conditions of the process are determined for reproduction on the model.
Materials were prepared for scientific publications regarding:
Materials for the technological aspects of the above-mentioned equipment and processes have been prepared.
The project is co-financed by REACT-EU funding for mitigating the consequences of the pandemic crisis.
Projekts nr. 1.1.1.1/20/A/110
Sintēzes gāzes ražošanas metodes izstrāde inovatīvai metanola ieguvei ar kompaktiekārtām, izmantojot tehnoloģisko procesu matemātisko modelēšanu
Project 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
2022. Decembris
Skaitļošanas eksperimenta gaitā tika izpētīta izejas gāzes (attiecība tvaiks/gāze/O2) sastāva ietekme uz H2/CO attiecību un funkcionāla vērtība (H2-CO2)/(CO2+CO), kas, līdztekus citiem faktoriem, ļāva izdarīt secinājumus par aplūkojamo variantu izmantošanas lietderību pielietošanai kā galveno ogļūdeņraža izejvielu konversijas metodi sintēzes gāzes ieguvei metanola ražošanai.
Saliktā modeļa aprobācijas gaitā tika veikti metanola sintēzes cauruļveida reaktora parametriskās atkarības pētījumi atkarībā no ieslēgšanas shēmas (caurplūdes vai cirkulācijas), katalizatora aktivitātes (noskrējiena sākums vai beigas) un tvaika-ūdens maisījuma spiediena, kas nosaka katalītiskā slāņa temperatūras režīmu.
Tāpat, atbilstoši darbu plānam, tika izstrādāts tehnoloģiskais uzdevums autotermiskā reforminga konvertoram metanola ražošanas dabasgāzes konversijas stadijai.
Projektu līdzfinansē REACT-EU finansējums pandēmijas krīzes seku mazināšanai.
December 2022
In the course of the computational experiment, the effect of the composition of the initial gas (steam/gas/O2 ratio) on the H2/CO ratio and the value of the (H2-CO2)/(CO2+CO) functional was studied, which, along with other factors, made it possible to draw conclusions about the feasibility of using the considered options for use as the main method for the conversion of hydrocarbon feedstock in order to obtain synthesis gas for the production of methanol.
In the course of approbation of the composite model, the parametric dependence of the methanol synthesis tubular reactor was studied depending on the switching scheme (flow or circulation), catalyst activity (beginning or end of the run), and pressure of the steam-water mixture, which determines the temperature regime of the catalytic layer.
Also, in accordance with the work plan, a technological task was developed for an autothermal reforming converter for the natural gas conversion stage of methanol production.
The project is co-financed by REACT-EU funding for mitigating the consequences of the pandemic crisis.
Projekts nr. 1.1.1.1/20/A/110
Sintēzes gāzes ražošanas metodes izstrāde inovatīvai metanola ieguvei ar kompaktiekārtām, izmantojot tehnoloģisko procesu matemātisko modelēšanu
Project 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
2022. Septembris
Veikta ogļūdeņraža izejvielas konversijas stadijas modeļa determinācija. Šim mērķim veikta virkne skaitļošanas eksperimentu optimāla sintēzes gāzes sastāva un nepieciešamo tvaika/gāzes/skābekļa attiecību noteikšanai kompleksā aprēķina modeļa optimizācijai, kas ļauj iegūt maksimālu metanola apjomu pie izejas.
Veikti metanola sintēzes procesa tehnoloģiskie aprēķini sekojošā izejvielu parametru izmaiņu diapazonā: gāze:tvaiks = 1:1÷1:1.5, gāze:O2 = 1:0.42÷1:0.6.
Aprēķinu nodrošināšanai tika izstrādātas gāzes un sintēzes mezglu sagatavošanas aprēķinu shēmas katram no aplūkojamajiem variantiem.
Projektu līdzfinansē REACT-EU finansējums pandēmijas krīzes seku mazināšanai.
September 2022
The determination of the model of the stage of conversion of hydrocarbon raw materials is carried out. For this purpose, a series of numerical experiments was carried out to determine the optimal composition of the synthesis gas and the required steam/gas/oxygen ratios for the implementation and optimization of a complex calculation model that allows obtaining the maximum methanol yield.
Technological calculations of the methanol synthesis process were carried out in the following range of feedstock parameters: gas:steam = 1:1÷1:1.5, gas:O2 = 1:0.42÷1:0.6.
To ensure the above calculations, design schemes for gas treatment and synthesis units were developed for each of the considered options.
The project is co-financed by REACT-EU funding for mitigating the consequences of the pandemic crisis.
Projekts nr. 1.1.1.1/20/A/110
Sintēzes gāzes ražošanas metodes izstrāde inovatīvai metanola ieguvei ar kompaktiekārtām, izmantojot tehnoloģisko procesu matemātisko modelēšanu
Project 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
2022. jūnijs
Ir veikti aprēķini un izstrādātas prasības konvertējamās gāzes raksturvienībām. Ir noteikti regulēšanas limiti attiecībām tvaiks - gāze - skābeklis.
Ir sagatavoti materiāli atskaitei par gāzes sagatavošanas kompaktajām iekārtām metožu apskatu, metanola ražošanas kompaktajā iekārtā paņēmiena aprakstu ar iedalījumu stadijās, procesa modelēšanu un matemātisko aprakstu. Ir prezentēta ražošanas bloku shēma, aprēķinu tehnoloģiskās shēmas ar iedalījumu ražošanas stadijās ar materiālajām bilancēm un galveno tehnoloģisko iekārtu uzskaitījums.
Sagatavoti materiāli rakstam “Modular equipment for decarbonization in Methanol Production Technology” konferencei CONECT 2022, Rīga. Ir prezentēti nelielas jaudas moduļuveida metanola ražošanas mērķi, uzdevumi un tehnoloģijas apraksti. Aprakstīti fiziskie un ķīmiskie procesu pamati un ķīmisko pārvērtību ogļūdeņražu parciālās oksidēšanās procesā modelēšanas metodes.
Projektu līdzfinansē REACT-EU finansējums pandēmijas krīzes seku mazināšanai.
June 2022
Calculations have been performed and requirements for convertible gas characteristics have been developed. Regulatory limits have been set for the vapor - gas - oxygen ratio.
Materials have been prepared for the report on the review of methods for gas preparation in compact units, the description of the method of production of methanol in the compact unit with division into stages, process modeling and mathematical description. The scheme of production blocks, calculation technological schemes with division into production stages with material balances and the list of the main technological equipment are presented..
Prepared materials for the article “Modular equipment for decarbonization in Methanol Production Technology” conference CONECT 2022, Riga. Objectives, tasks and technology descriptions for the production of low-capacity modular methanol are presented. Basics of physical and chemical processes and methods for modeling chemical transformations in the process of partial oxidation of hydrocarbons are described.
The project is co-financed by REACT-EU funding for mitigating the consequences of the pandemic crisis.
2022. marts
Atskaites periodā ir veikti sekojoši darbi:
Veikti arī aprēķinu moduļu izstrādes darbi metanola ražošanas plūsmas shēmai ar sintēzes gāzes ieguvi dabasgāzes gaisa konversijas ceļā. Ņemti vērā visi metanola ražošanas posmi: desulfurizācija, konversija un sintēze.
Projektu līdzfinansē REACT-EU finansējums pandēmijas krīzes seku mazināšanai.
March 2022
The following works were performed during the reporting period:
The development of calculation modules for the methanol production flow scheme with the production of synthesis gas by natural gas air conversion has also been performed. All stages of methanol production are taken into account: desulphurisation, conversion and synthesis.
The project is co-financed by REACT-EU funding for mitigating the consequences of the pandemic crisis.
2021. decembris
Atskaites periodā ir veikta detalizētāka izstrāde pēc dabasgāzes tvaika skābekļa konversijas shēmas.
Sagatavots programmu kompleksa, tehnoloģisko procesu aprēķinu shēmu metodoloģiju un materiālo-siltuma bilanču apraksts.
Sintēzes gāzes ieguves no dabasgāzes metanola ražošanai kompaktās sistēmās shēmas varianta izvēlei tika aplūkotas vairākas dabasgāzes konversijas metodes:
Galvenie kritēriji konversijas metodes izvēlē:
Veikta kompakto iekārtu metanola ražošanai potenciālā tirgus ietilpības izpēte. Tāpat izpētīta arī zinātniski tehniskā un patentu informācija attiecībā uz ogļūdeņraža gāzu daļējas oksidēšanās tehnoloģijām un aprīkojumu.
Projektu līdzfinansē REACT-EU finansējums pandēmijas krīzes seku mazināšanai.
December 2021
During the reporting period, a more detailed development of the natural gas vapor oxygen conversion scheme has been carried out.
A description of the program complex, methodological calculation scheme methodologies and material-heat balances has been prepared.
Several natural gas conversion methods were considered to select a variant of the scheme for the production of synthesis gas from natural gas for the production of methanol in compact systems:
The main criteria for choosing the conversion method:
A study of the potential market capacity of compact equipment for methanol production has been carried out. Scientific and patent information on partial oxidation technologies and equipment for hydrocarbons has also been explored.
The project is co-financed by REACT-EU funding for mitigating the consequences of the pandemic crisis.
2021. jūnijs
2021. gada 1. jūnijā sākās projekta nr. 1.1.1.1/20/A/110 “Sintēzes gāzes ražošanas metodes izstrāde inovatīvai metanola ieguvei ar kompaktiekārtām, izmantojot tehnoloģisko procesu matemātisko modelēšanu” īstenošana.
Projekta mērķis ir izstrādāt dabas gāzes konversijas metodi sintētiskās gāzes ieguvei, ko var realizēt mazas jaudas metanola ražošanas kompaktiekārtās, lai pilnvērtīgāk izmantotu primārās enerģijas resursus un samazinātu siltumnīcas gāzu izmešus atmosfērā.
Šādas iekārtas nepieciešamas:
Projektu līdzfinansē REACT-EU finansējums pandēmijas krīzes seku mazināšanai.
June 2021
The project 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” started on June 1, 2021.
The objective of the project is to develop a natural gas conversion method for the production of synthetic gas, which can be implemented in low-capacity methanol production units in order to make better use of primary energy resources and reduce greenhouse gas emissions into the atmosphere.
The following equipment is required:
The project is co-financed by REACT-EU funding for mitigating the consequences of the pandemic crisis.
2021. maijs
Parakstīts Sadarbības līgums nr. 1.1.1.1/20/A/110 ar Latvijas Universitāti par ERAF projekta “Sintēzes gāzes ražošanas metodes izstrāde inovatīvai metanola ieguvei ar kompaktiekārtām, izmantojot tehnoloģisko procesu matemātisko modelēšanu” īstenošanu.
Projekta īstenošanā Partneri ievēro Līgumu, starp Centrālo finanšu un līgumu aģentūru (turpmāk – CFLA) un Vadošo partneri noslēgto vienošanos par Projekta īstenošanu (turpmāk – Vienošanās), Ministru kabineta 2016. gada 12.janvāra noteikumus Nr. 34 “Darbības programmas “Izaugsme un nodarbinātība” 1.1.1. specifiskā atbalsta mērķa “Palielināt Latvijas zinātnisko institūciju pētniecisko un inovatīvo kapacitāti un spēju piesaistīt ārējo finansējumu, ieguldot cilvēkresursos un infrastruktūrā” 1.1.1.1. pasākuma “Prakstiskas ievirzes pētījumi” īstenošanas noteikumi” (turpmāk — MK noteikumi) un citus ar Projekta īstenošanu saistītos Latvijas Republikas normatīvos aktus un Eiropas Savienības tiesību aktus.
Projekta partneri:
Vadošais partneris – Latvijas Universitāte (LU), reģ. nr., 3341000218
Partneris – SIA ENCATA, reģ. nr. 40203021717
Kopējās izmaksas ir 540,540.00 EUR, kuras tiek sadalītas starp Latvijas Universitāti (60%) un sadarbības partneri – SIA ENCATA (40%). 92,5% no šīs summas veido ERAF un valsts līdzfinansējums.
Projekta īstenošanas termiņš: 01.06.2021.–30.11.2023. (30 mēneši)
Projektu līdzfinansē REACT-EU finansējums pandēmijas krīzes seku mazināšanai.
May 2021
Cooperation agreement no. 1.1.1.1/20/A/110 with the University of Latvia on the implementation of the ERDF project “Development of Synthesis Gas Production Method for Innovative Methanol Production with Compact Equipment Using Mathematical Modeling of Technological Processes” signed.
In the implementation of the Project, the Partners shall comply with the Agreement, the agreement concluded between the Central Finance and Contracts Agency (hereinafter - CFLA) and the Lead Partner on the implementation of the Project (hereinafter - the Agreement), Cabinet Regulation No. 34 Operational Programs for Growth and Employment 1.1.1. Specific support objective “To increase the research and innovation capacity of Latvian scientific institutions and the ability to attract external funding by investing in human resources and infrastructure” 1.1.1.1. Regulations for the Implementation of the Measure “Practical Orientation Research” (hereinafter - the Regulations of the Cabinet of Ministers) and other regulatory enactments of the Republic of Latvia and legal acts of the European Union related to the implementation of the Project.
Project partners:
Lead Partner - University of Latvia (UL), reg. no., 3341000218
Partner - SIA ENCATA, reg. no. 40203021717
The total costs are 540,540.00 EUR, which are shared between the University of Latvia (60%) and the cooperation partner - SIA ENCATA (40%). 92.5% of this amount is ERDF and national co-financing.
Project implementation deadline: 01.06.2021–30.11.2023. (30 months)
The project is co-financed by REACT-EU funding for mitigating the consequences of the pandemic crisis.
