Projekti / Programi
Cenejša in cistejša proizvodnja metanola in heksamina
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.02.03 |
Tehnika |
Kemijsko inženirstvo |
Procesno sistemsko inženirstvo |
| Koda |
Veda |
Področje |
| T120 |
Tehnološke vede |
Sistemsko inženirstvo, računalniška tehnologija |
| T130 |
Tehnološke vede |
Produkcijska tehnologija |
| T140 |
Tehnološke vede |
Energijske raziskave |
| T270 |
Tehnološke vede |
Okoljska tehnologija, nadzor onesnaženja |
| T350 |
Tehnološke vede |
Kemijska tehnologija in inženirstvo |
| P390 |
Naravoslovno-matematične vede |
Organska kemija |
optimiranje, rekonstrukcija, energetski prihranki, integracija, nelinearno programiranje
Raziskovalci (6)
Organizacije (1)
Povzetek
Naše raziskave so že nekaj let usmerjene v optimizacijo kemijskih procesov, med njimi tudi proizvodnje metanola v obratu Nafta Petrochem. Z raziskavami bi radi nadaljevali, saj je proces zelo kompleksen in zahteva še dodatne raziskave.
V sklopu novih raziskav predvidenega projekta bi separirali CO2 iz odtočnega plina. CO2 je osnovna surovina za proizvodnjo metanola, tako bi se povečala proizvodnja metanola in zmanjšale bi se emisije CO2. Iz vseh odtočnih plinov bi čistili CO2 z membransko separacijo ali s sistemom absorber-regenerator in bi ga vračali v proces. Večja vsebnost CO2 vpliva na ravnotežje v reaktorju in s tem se lahko poveča proizvodnja produkta. Z okoljevarstvenega vidika bi s tem zmanjšali nastajanje emisij že na izvoru. Probleme rešujemo simultano, z metodo nelinearnega programiranja (NLP). Matematični model bomo dopolnili z enačbami: reakcijskega ravnotežja, vplivi pretokov surovin, takso za CO2, vključili bomo snovno in energijsko bilanco za vse potrebne procesne enote. Model vključuje tudi kogeneracijo električne energije in toplotno integracijo. Optimiranje bomo izvajali z računalniškim programom GAMS. Simultano snovno, toplotno, energijsko in emisijsko optimiranje procesa proizvodnje metanola lahko poveča letni dobiček. Čistili bi tudi CO2 iz dimnih plinov.
Nafta Petrochem še zmeraj izbira med dobavitelji zemeljskega plina za proizvodnjo metanola iz: - Rusije vendar ta ima preveliko vsebnost metana (98 %; trenutna uporaba),
- Hrvaške ima kvalitetno sestavo (za ta plin je že narejena optimizacija; prvotna uporaba) in
- Madžarske bi potrebovali 15 km dolg nov plinovod.
Naredili bi simulacijo z uporabo zemeljskega plina iz Madžarske. Naredili bi primerjavo rezultatov uprabe zemeljskega plina iz Rusije in Madžarske.
Nafta Petrochem želi svojo proizvodnjo tudi razširiti z novim produktom, haksaminom, ki se proizvaja iz formaldehida in amoniaka. Formaldehid se proizvaja iz metanola, zato je smiselno predhodno energijsko in snovno optimirati proces proizvodnje metanola, saj je osnovna surovina za proizvodnjo formaldehida in s tem heksamina. Tako bi se povečala in pocenila proizvodnja surovin in s tem tudi produkt heksamin.
Naredili bi raziskovalno študijo za proizvodnjo heksamina, proces bi tudi optimirali. Največ heksamina se proizvaja in porablja na Japonskem in v Ameriki, kar je še dodatno dokazilo, da je to nov trend v vojaški in farmacevtski industriji, saj se razen za eksplozivna sredstva uporablja tudi kot antiseptik in za sintezo antibiotika kloramfenikola, z alkaloidi daje vrsto baktericidov. Prav tako je nepogrešljiv v procesu vulkanizacije in v industrijah: barv, lakov, tekstila, fotomateriala in v predelavi živil.
Pomen za razvoj znanosti
Raziskave so vsekakor pomembne za razvoj znanosti, saj zajemajo tako kemijske kot energijske, tehnološke in znanstvene panoge. V času energijske krize so prihranki energije in surovin velikega pomena, zato je optimizacija obstoječih procesov še toliko bolj opravičljiva in nujna.
Raziskave so pomembne za razvoj znanosti, saj so zelo kompleksne in zajemajo:
- zniževanje porabe energije in surovin ter zniževanje proizvodnje škodljivih snovi,
- uporabo obnovljivih virov energije,
- uporabo naravnih virov,
- obtakanje v industrijskih procesih,
- zmanjševanje onesnaževanja in odpadkov,
- razvoj trajnostne proizvodnje in porabe surovin v industrijo,
- optimiranje razmerij med proizvodnjo, porabo surovin, okoljem, inovacijami, tehnološkimi prilagoditvami, ekonomsko rastjo in razvojem.
Raziskave so kompleksne in vključujejo kemijska, tehnološka in okoljevarstvena znanja. Raziskave temeljijo na načrtovanju, simuliranju, integriranju, modeliranju, rekonstruiranju in optimiranju procesov. Manjša poraba energije in surovin v proizvodnji lahko olajša okoljevarstvena bremena in prispeva k večji ekonomičnosti, industrijski produktivnosti in konkurečnosti.
Pomen za razvoj Slovenije
Sofinancerji so že in še bodo z nadaljnimi rezultati raziskav prihranili pri energiji in surovinah. Proizvodnja obrata je in še bo postala učinkovitejša in ekonomičnejša zaradi:
- zniževanja porabe energije in materialov,
- uporabe naravnih virov,
- recikliranja v industrijskih procesih,
- zniževanja odpadnega materiala,
- zmanjševanja onesnaževanja,
- zmanjševanja odpadkov,
- dodatne proizvodnje produkta, …
V sodelovanju z raziskovalnimi skupinami in industrijo lahko učinkoviteje uporabljajo energijo in naravne vire.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2008,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2008,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
