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系統識別號 U0002-1108201418040700
中文論文名稱 甘油變汽油之製程研究暨其工程經濟分析
英文論文名稱 Technoeconomic Assessment for the Production of Gasoline from Glycerin
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 化學工程與材料工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Chemical and Materials Engineering
學年度 102
學期 2
出版年 103
研究生中文姓名 黃筱涵
研究生英文姓名 Xiao-Han Huang
電子信箱 angela780921@hotmail.com
學號 601400616
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2014-07-18
論文頁數 252頁
口試委員 指導教授-陳錫仁
委員-吳容銘
委員-陳俊瑜
中文關鍵字 甘油  合成氣  汽油  程序合成與設計  工程經濟分析 
英文關鍵字 Glycerin  Syngas  Gasoline  Process Synthesis and Design  Engineering Economic Analysis 
學科別分類
中文摘要 本論文主要進行兩階段的甘油製造汽油之化工程序合成與設計,以汽油年產量9萬公噸為目標。由於甘油為生產生質柴油之副產物,預計未來會有大量的甘油可資利用,吾人以每年18萬公噸之甘油為原物料,經過水蒸汽重組法產製合成氣,所得之合成氣再進入甲醇合成反應器產製甲醇,最後再藉甲醇純化塔可得每年11萬公噸99.9 mol% 之高純度甲醇。此高純度甲醇進入甲醇變汽油 (MtG) 之程序反應器,藉反應流出物各成分沸點的差異進行蒸餾分離,遂得每年9萬公噸的C5+ 汽油。本論文之甘油水蒸汽重組反應器與甲醇合成反應器係利用化工熱力學原理進行分析,蒸餾塔則利用吾人提出的「蒸餾塔設計三步驟」作節能設計,如此可以有效地降低再沸器之熱負荷達到節能減碳之效果。論文中特別提到天然氣、熔鹽及冷凍劑等公用設施使用量的計算,利用Aspen Plus 當中的 “Design Spec/Vary” 找出其使用量。
  吾人發現由1 kg的甘油可得2.8 kg的合成氣、再由合成氣得0.6 kg的甲醇,最後可得0.52 kg的C5+。此兩階段的甘油變汽油之程序合成與設計,總設備成本之回收年限約0.72年,化石能源比為5.1,庶幾可稱之為再生能源。
  本論文主要應用 “Aspen Plus” 與 “CAPCOST” 兩個軟體,前者用於程序合成與設計,後者則用於工程經濟之分析。本製程研究係結合了程序設計之「洋蔥模式」、經驗法則、換熱器熱能整合以及Aspen Plus嘗試錯誤所得之結果。

英文摘要 In this thesis, we have presented a two-stage chemical process synthesis and design for the production of gasoline from glycerin. The study aims to simulate a plant capacity of 90,000 metric tons per year of gasoline. Because glycerin is the co-product from the biodiesel production, we predict that a large quantity of glycerin we can make good use in the future. Starting with 180,000 metric tons per year of glycerin as the raw material, syngas can be produced through the steam reforming process. Then, syngas in turn is converted into the methanol. And by employing purification process, we are able to obtain the methanol production with 99.9 mol% purity. Ultimately, the high-purity methanol is sent to the MtG (methanol to gasoline) reactor and the effluents from the reactor are eventually separated into the desired products by the nature of their different boiling points. Thus, we can achieve the design goal of 90,000 metric tons per year of C5+ gasoline. It should be emphasized that, in this thesis, the glycerin steam reforming reactor and the methanol reactor have both been analyzed via the principle of the chemical engineering thermodynamics. In regard to the distillation columns, we use a “three-step design procedure” to minimize the reboiler’s heat duty and expeditiously save the energy. We specially mention how to use Aspen Plus with “Design Spec/Vary” function to calculate the quantities of natural gas, molten salt and refrigerant used in the process.
 Consequently, we found that 1 kg of glycerin makes 2.8 kg of syngas, 0.6 kg of methanol and 0.52 kg C5+ gasoline. As seen from the engineering economic analysis, we found that we need 0.72 year to recovering the fixed capital cost of manufacture. Since fossil energy ratio (FER) we found is 5.1, this two-stage process from glycerin to gasoline can be regarded as a renewable-energy process.
Two kinds of software are utilized in the research—Aspen Plus and CAPCOST. The former is applied to implement the process synthesis and design; the latter is applied to carry out the economic analysis of the project. In sum, we have integrated the theory of the so-called “onion model”, design heuristics, energy integration of heat exchangers and Aspen Plus’ trial-and-error to accomplish the final process results.
論文目次 目錄
目錄 IV
圖目錄 IV
表目錄 IV
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 甘油變汽油之製程簡介 2
1.2.1甲醇製造之程序流程 2
1.2.2 汽油製造之程序流程 4
1.3 研究目的與方法 5
第二章 理論基礎 7
2.1 程序合成與設計理論 7
2.1.1 程序合成與設計之經驗法則 7
2.1.2 洋蔥模式 11
2.1.3 程序的核心─反應器 12
2.1.4 分離和迴流 12
2.1.5 換熱器網路 13
2.1.6 公用設施 13
2.2 Aspen Plus 模擬軟體簡介 14
2.2.1 Aspen Plus之基本架構 14
2.2.2 Aspen Plus 之模擬操作步驟 15
2.2.3 Aspen Plus之固體處理 18
2.3 SuperTarget換熱器網路設計合成軟體簡介 21
2.4 狹點原理 21
2.4.1 狹點技術 24
2.4.2 數據擷取 25
2.4.3 狹點分析 27
2.4.4 換熱器網路合成 30
第三章 甘油製造甲醇之程序合成與設計 32
3.1 前言 32
3.2 甘油製造甲醇之程序合成與設計 33
3.2.1 程序的核心-反應器 33
3.2.2換熱器系統-加熱爐 54
3.2.3 分離系統─驟沸槽 61
3.2.4多段壓縮系統 64
3.2.5分離系統─甲醇純化塔 (蒸餾塔設計三步驟) 67
3.2.6 節能之設計-預熱進料 85
3.3甘油製造甲醇之程序流程圖 (PFD) 94
第四章 甲醇製造汽油之程序合成與設計 96
4.1 前言 96
4.2甲醇製造汽油之製程描述 97
4.2.1 程序的核心-反應器 97
4.2.2換熱器系統-熔鹽熱媒之使用 101
4.2.3 分離系統-三相分離槽 106
4.2.4 分離系統-純化塔 110
4.2.5 蒸餾塔之節能設計 150
4.3甲醇製造汽油之程序流程圖 (PFD) 166
第五章 甘油製造汽油製程之經濟評估 168
5.1 甘油製造汽油之經濟評估 168
5.1.1固定設備與操作人事成本 170
5.1.2 公用設施成本 177
5.1.3原物料成本 187
5.1.4廢棄物處理成本 187
5.1.5 甘油製造汽油之年製造成本 187
5.2 甘油製造汽油之產物年收入 188
5.3 化石能源比 189
第六章 結論與建議 193
6.1 結論 193
6.2 建議 194
參考文獻 195
附錄A 197
附錄B 245

圖目錄
圖1.1 甘油製造汽油之方塊流程 6
圖2.1 程序設計之洋蔥模式 11
圖2.2 整體分離系統組合 13
圖2.3 Aspen Plus 之熱力學模式選擇流程 17
圖2.4 複合曲線預測能源目標 22
圖2.5 換熱系統的熱源與熱沼特性 23
圖2.6 狹點分界 (零越過狹點熱流) 23
圖2.7 狹點分界 (越過狹點XP單位的熱流) 24
圖2.8 線性化分段示意圖 26
圖2.9 單成份系統之相變化圖 27
圖2.10 最佳操作點之示意圖 28
圖3.1 R-Gibbs甘油水蒸汽重組反應器 35
圖3.2 Sensitivity中Vary-1變數之設定 35
圖3.3 Sensitivity中Define-1定義之設定 36
圖3.4 Sensitivity中Vary-2變數之設定 38
圖3.5 Sensitivity中Define-2定義之設定 38
圖3.6 H2莫耳數vs溫度於不同進料比下之曲線圖 (P=1 atm) 40
圖3.7 H2莫耳數vs溫度於不同進料比下之等高線圖 (P=1 atm) 40
圖3.8 H2莫耳分率vs溫度於不同進料比下之曲線圖 (P=1 atm) 41
圖3.9 H2莫耳分率vs溫度於不同進料比下之等高線圖 (P=1 atm) 41
圖3.10 H2莫耳數vs溫度於不同壓力下之曲線圖 (進料比為9:1) 42
圖3.11 H2莫耳數vs溫度於不同壓力下之等高線圖 (進料比為9:1) 42
圖3.12 CH4莫耳數vs溫度於不同壓力下之曲線圖 (進料比為9:1) 44
圖3.13 CH4莫耳數vs溫度於不同壓力下之等高線圖 (進料比為9:1) 44
圖3.14 CH4莫耳數vs溫度於不同進料比下之曲線圖 (P=1 atm) 45
圖3.15 CH4莫耳數vs溫度於不同進料比下之等高線圖 (P=1 atm) 45
圖3.16 CH4莫耳分率vs溫度於不同進料比下之曲線圖 (P=1 atm) 46
圖3.17 CH4莫耳分率vs溫度於不同進料比下之等高線圖 (P=1 atm) 46
圖3.18 CO莫耳數vs溫度於不同進料比下之曲線圖 (P=1 atm) 48
圖3.19 CO莫耳數vs溫度於不同進料比下之等高線圖 (P=1 atm) 48
圖3.20 CO2莫耳數vs溫度於不同進料比下之曲線圖 (P=1 atm) 49
圖3.21 CO2莫耳數vs溫度於不同進料比下之等高線圖 (P=1 atm) 49
圖3.22 C(s)莫耳數vs溫度在不同進料比下之曲線圖 (P=1 atm) 51
圖3.23 C(s)莫耳數vs進料比在不同溫度下之等高線圖 (P=1 atm) 51
圖3.24 C(s)莫耳數vs溫度在不同進料比下之曲線圖 (P=1 atm) 52
圖3.25 C(s)莫耳數vs溫度在不同進料比下之等高線圖 (P=1 atm) 52
圖3.26 加熱爐H-101之Aspen Plus程序模擬流程圖 54
圖3.27 H-101之進口物流FUEL之設定 55
圖3.28 H-101之進口物流AIR之設定 55
圖3.29 加熱爐H-101 Design Specs-Define之設定 57
圖3.30 加熱爐H-101 Design Specs-Spec之設定 57
圖3.31 加熱爐H-101 Design Specs-Vary之設定 57
圖3.32 加熱爐H-101 Design Specs-Result 58
圖3.33 加熱爐H-101 Design Specs2-Define 58
圖3.34 加熱爐H-101 Design Specs2-Spec 59
圖3.35 加熱爐H-101 Design Specs2-Vary 59
圖3.36 加熱爐H-101 Design Specs2-Fortran 59
圖3.37 加熱爐H-101 Design Specs2-Result 60
圖3.38 驟沸槽F-101之模擬圖 62
圖3.39 驟沸槽F-102之模擬圖 63
圖3.40 三段壓縮系統C-101之程序模擬圖 64
圖3.41 兩段壓縮系統C-104之程序模擬圖 65
圖3.42 T-101甲醇精餾塔DSTU設定之示範 67
圖3.43 T-101甲醇精餾塔DSTU設定示範之結果 68
圖3.44 T-101甲醇精餾塔RadFrac設定之示範 69
圖3.45 甲醇精餾塔RadFrac塔頂及塔底產物回收量設定之示範 70
圖3.46 甲醇精餾塔RadFrac之design Spec/Vary設定示範 70
圖3.47 甲醇精餾塔RadFrac之NQ Curves設定示範 71
圖3.48 甲醇精餾塔RadFrac示範之結果 71
圖3.49 T-101甲醇精餾塔RadFrac步驟三設定之示範 72
圖3.50 T-101甲醇精餾塔 73
圖3.51 T-101甲醇精餾塔之物流資料表 73
圖3.52 甲醇純化塔T-101 “Design Spec-Specifications”設定 74
圖3.53 甲醇純化塔T-101“Design Spec-Components”設定 74
圖3.54 甲醇純化塔T-101 “Design Spec-Feed/Product Streams”設定 75
圖3.55 甲醇純化塔T-101 “Design Spec-Specifications”設定 76
圖3.56 甲醇純化塔T-101“Design Spec-Components”設定 76
圖3.57 甲醇純化塔T-101 “Design Spec-Feed/Product Streams”設定 76
圖3.58 甲醇純化塔T-101 “Vary-Specifications”設定(Distillate to feed ratio) 77
圖3.59 甲醇純化塔T-101 “Vary-Specifications”設定(Reflux ratio) 77
圖3.60 甲醇純化塔T-101 “NQ Curve-Specifications”設定 78
圖3.61 甲醇純化塔T-101 “Tray Sizing-Specifications”設定 78
圖3.62 甲醇純化塔T-101 “Vary-Specifications”之結果(Distillate to feed ratio) 79
圖3.63 甲醇純化塔T-101 “Vary-Specifications”之結果(Reflux ratio) 79
圖3.64 甲醇純化塔T-101 “NQ Curve”之結果 80
圖3.65 甲醇純化塔T-101 “Tray Sizing”之結果 80
圖3.66 甘油製造甲醇之Aspen Plus程序模擬 81
圖3.67 預熱進料換熱器E-101之設定 86
圖3.68 預熱進料換熱器E-101之Aspen Plus模擬程序 87
圖3.69 預熱進料換熱器E-104之設定 88
圖3.70 預熱進料換熱器E-104之Aspen Plus程序模擬流程圖 89
圖3.71 甘油製造甲醇 (含預熱進料) 之Aspen Plus程序模擬 90
圖4.1 Mobil公司1972年合成的新型沸石結構圖 98
圖4.2 Patasil Chains連結而成的骨架結構 99
圖4.3 MtG產率反應器之Aspen Plus程序模擬圖 99
圖4.4 換熱器E-201之程序模擬圖 101
圖4.5 換熱器E-201及M1之程序模擬圖 102
圖4.6 Molten Salt進料之設定 102
圖4.7 熔岩升溫 “Design Spec-Define”設定 104
圖4.8 熔岩升溫 “Design Spec-Spec”設定 104
圖4.9 熔岩升溫 “Design Spec-Vary”設定 104
圖4.10 熔岩升溫之結果 105
圖4.11 三相分離槽之Aspen Plus程序模擬圖 106
圖4.12 甲醇製成汽油之分離順序 106
圖4.13 T-201分離塔DSTU之設定 112
圖4.14 T-201分離塔DSTU之結果 113
圖4.15 T-201分離塔RadFrac之設定 113
圖4.16 T-201分離塔RadFrac之結果 114
圖4.17 甲烷精餾塔T-202 ”DSTU”之設定 115
圖4.18 甲烷精餾塔T-202 ”DSTU”之結果 115
圖4.19 甲烷精餾塔T-202 “RadFrac”之設定 116
圖4.20 甲烷精餾塔T-202 “Design Spec-Specifications”設定 117
圖4.21 甲烷精餾塔T-202 “Design Spec-Components”設定 117
圖4.22 甲烷精餾塔T-202 “Design Spec-Feed/Product Streams”設定 118
圖4.23 甲烷精餾塔T-202 “Design Spec-Specifications”設定 118
圖4.24甲烷精餾塔T-202 “Design Spec-Components”設定 119
圖4.25甲烷精餾塔T-202 “Design Spec-Feed/Product Streams”設定 119
圖4.26甲烷精餾塔T-202 “Vary-Specifications”設定(Reflux ratio) 120
圖4.27 甲烷精餾塔T-202 “Vary-Specifications”設定(Distillate to feed ratio) 120
圖4.28甲烷精餾塔T-202 “Vary-Specifications”之結果(Reflux ratio) 121
圖4.29 甲烷精餾塔T-202 “Vary-Specifications” 之結果(Distillate to feed ratio) 121
圖4.30 乙烯精餾塔T-203 ”DSTU”之設定 122
圖4.31 乙烯精餾塔T-203 ”DSTU”之結果 122
圖4.32 乙烯精餾塔T-203 “RadFrac”之設定 123
圖4.33 乙烯精餾塔T-203 “Design Spec-Specifications”設定 124
圖4.34 乙烯精餾塔T-203“Design Spec-Components”設定 124
圖4.35 乙烯精餾塔T-203“Design Spec-Feed/Product Streams”設定 125
圖4.36 乙烯精餾塔T-203 “Design Spec-Specifications”設定 125
圖4.37 乙烯精餾塔T-203 “Design Spec-Components”設定 126
圖4.38 乙烯精餾塔T-203 “Design Spec-Feed/Product Streams”設定 126
圖4.39 乙烯精餾塔T-203 “Vary-Specifications”設定(Reflux ratio) 127
圖4.40 乙烯精餾塔T-203 “Vary-Specifications”設定(Distillate to feed ratio) 127
圖4.41 乙烯精餾塔T-203 “Vary-Specifications”之結果(Reflux ratio) 128
圖4.42 乙烯精餾塔T-203 “Vary-Specifications” 之結果(Distillate to feed ratio) 128
圖4.43 汽油塔T-204 ”DSTU”之設定 129
圖4.44 汽油塔T-204 ”DSTU”之結果 129
圖4.45 汽油塔T-204 “RadFrac”之設定 130
圖4.46 汽油塔T-204 “Design Spec-Specifications”設定 131
圖4.47 汽油塔T-204 “Design Spec-Components”設定 131
圖4.48 汽油塔T-204 “Design Spec-Feed/Product Streams”設定 132
圖4.49 汽油塔T-204 “Design Spec-Specifications”設定 132
圖4.50 汽油塔T-204 “Design Spec-Components”設定 133
圖4.51 汽油塔T-204 “Design Spec-Feed/Product Streams”設定 133
圖4.52 汽油塔T-204 “Vary-Specifications”設定(Reflux ratio) 134
圖4.53 汽油塔T-204 “Vary-Specifications”設定(Distillate to feed ratio) 134
圖4.54 汽油塔T-204 “Vary-Specifications”之結果(Reflux ratio) 135
圖4.55 汽油塔T-204 “Vary-Specifications” 之結果(Distillate to feed ratio) 135
圖4.56 去丁烷塔T-205 ”DSTU”之設定 136
圖4.57 去丁烷塔T-205 ”DSTU”之結果 136
圖4.58 去丁烷塔T-205 “RadFrac”之設定 137
圖4.59 去丁烷塔T-205 “Design Spec-Specifications”設定 138
圖4.60 去丁烷塔T-205 “Design Spec-Components”設定 138
圖4.61 去丁烷塔T-205 “Design Spec-Feed/Product Streams”設定 139
圖4.62 去丁烷塔T-205 “Design Spec-Specifications”設定 139
圖4.63 去丁烷塔T-205 “Design Spec-Components”設定 140
圖4.64 去丁烷塔T-205 “Design Spec-Feed/Product Streams”設定 140
圖4.65 去丁烷塔T-205 “Vary-Specifications”設定(Reflux ratio) 141
圖4.66 去丁烷塔T-205 “Vary-Specifications”設定(Distillate to feed ratio) 141
圖4.67 去丁烷塔T-205 “Vary-Specifications”之結果(Reflux ratio) 142
圖4.68 去丁烷塔T-205 “Vary-Specifications” 之結果(Distillate to feed ratio) 142
圖4.69 丙烯精餾塔T-206 ”DSTU”之設定 143
圖4.70 丙烯精餾塔T-206 ”DSTU”之結果 143
圖4.71 丙烯精餾塔T-206 “RadFrac”之設定 144
圖4.72 丙烯精餾塔T-206 “Design Spec-Specifications”設定 145
圖4.73 丙烯精餾塔T-206 “Design Spec-Components”設定 145
圖4.74 丙烯精餾塔T-206 “Design Spec-Feed/Product Streams”設定 146
圖4.75 丙烯精餾塔T-206 “Design Spec-Specifications”設定 146
圖4.76 丙烯精餾塔T-206 “Design Spec-Components”設定 147
圖4.77 丙烯精餾塔T-206 “Design Spec-Feed/Product Streams”設定 147
圖4.78 丙烯精餾塔T-206 “Vary-Specifications”設定(Reflux ratio) 148
圖4.79 丙烯精餾塔T-206 “Vary-Specifications”設定(Distillate to feed ratio) 148
圖4.80 丙烯精餾塔T-206 “Vary-Specifications”之結果(Reflux ratio) 149
圖4.81 丙烯精餾塔T-206 “Vary-Specifications”之結果(Distillate to feed ratio) 149
圖4.82 甲烷精餾塔T-202 “NQ Curve”之設定 150
圖4.83 甲烷精餾塔T-202 “NQ Curve”之結果 150
圖4.84 乙烯精餾塔T-203 “NQ Curve”之設定 151
圖4.85 乙烯精餾塔T-203 “NQ Curve”之結果 151
圖4.86 汽油塔T-204 “NQ Curve”之設定 152
圖4.87 乙烯精餾塔T-203 “NQ Curve”之結果 152
圖4.88 去丁烷塔T-205 “NQ Curve”之設定 153
圖4.89去丁烷塔T-205 “NQ Curve”之結果 153
圖4.90 丙烯精餾塔T-206 “NQ Curve”之設定 154
圖4.91 丙烯精餾塔T-206 “NQ Curve”之結果 154
圖4.92 分離塔T-201 “Tray Sizing”之設定 155
圖4.93 分離塔T-201 “Tray Sizing”之結果 155
圖4.94 汽油塔T-204 “Tray Sizing”之設定 156
圖4.95 汽油塔T-204 “Tray Sizing”之結果 156
圖4.96 去丁烷塔T-205 “Tray Sizing”之設定 157
圖4.97 去丁烷塔T-205 “Tray Sizing”之結果 157
圖4.98 丙烯精餾塔T-206 “Tray Sizing”之設定 158
圖4.99丙烯精餾塔T-206 “Tray Sizing”之結果 158
圖4.100 甲醇製造汽油之Aspen Plus模擬流程圖 159
圖4.101 甲醇製造汽油之程序流程 167
圖5.1 Aspen Plus中計算熱值步驟之“Prop-Sets” 190
圖5.2 Aspen Plus中計算熱值步驟之“Physical properties” 190
圖5.3 Aspen Plus中計算熱值步驟之“Setup” 191
圖5.4 Aspen Plus中計算熱值步驟之“Property Sets” 191
圖A.1 冷卻器 (E-001) 之程序流程圖 202
圖A.2 冷卻器 (E-002) 之程序流程圖 203
圖A.3 冷卻器 (E-003) 之程序流程圖 204
圖A.4 冷卻器 (E-001) 之程序流程圖 205
圖A.5 冷卻器 (E-002) 之程序流程圖 206
圖A.6 冷卻器 (E-003) 之程序流程圖 207
圖A.7 冷卻器 (E-004) 之程序流程圖 208
圖A.8 冷卻器 (E-004) 之程序流程圖 209
圖A.9 冷卻器 (E-004) 之程序流程圖 210
圖A.10 冷卻器 (E-004) 之程序流程圖 211
圖A.11 冷卻器 (E-004) 之程序流程圖 212
圖A.12 換熱器 (E-101) 之程序流程圖 213
圖A.13 冷卻器 (E-102) 之程序流程圖 214
圖A.14 換熱器 (E-103) 之程序流程圖 215
圖A.15 換熱器 (E-104) 之程序流程圖 216
圖A.16 換熱器 (E-201) 之程序流程圖 217
圖A.17 冷卻器 (E-202) 之程序流程圖 218
圖A.18 冷卻器 (E-202) 之程序流程圖 219
圖A.19 再沸器 (T-101R) 之程序流程圖 220
圖A.20 再沸器 (T-201R) 之程序流程圖 221
圖A.21 冷卻器 (T-204C) 之程序流程圖 222
圖A.22 再沸器 (T-204R) 之程序流程圖 223
圖A.23 冷卻器 (T-205C) 之程序流程圖 224
圖A.24 再沸器 (T-205R) 之程序流程圖 225
圖A.25 冷卻器 (T-206C) 之程序流程圖 226
圖A.26 再沸器 (T-206R) 之程序流程圖 227
圖A.27 驟沸槽 (F-101) 之程序流程圖 229
圖A.28 驟沸槽 (F-102) 之程序流程圖 230
圖A.29三相分離槽 (V-201) 之程序流程圖 231
圖A.30甘油水蒸氣重組反應器 (R-101) 之程序流程圖 232
圖A.31甲醇合成反應器 (R-102) 之程序流程圖 233
圖A.32甲醇合成反應器 (R-201) 之程序流程圖 234
圖A.33甲醇純化塔之回流槽 (T-101V) 之程序流程圖 235
圖A.34去甲烷塔之回流槽 (T-201V) 之程序流程圖 236
圖A.35汽油塔之回流槽 (T-204V) 之程序流程圖 237
圖A.36去丁烷塔之回流槽 (T-205V) 之程序流程圖 238
圖A.37丙烯塔之回流槽 (T-206V) 之程序流程圖 239
圖A.38 甲醇純化塔之泵浦 (T-101P) 之程序流程圖 240
圖A.39 去甲烷塔之泵浦 (T-201P) 之程序流程圖 241
圖A.40 汽油塔之泵浦 (T-204P) 之程序流程圖 242
圖A.41 去丁烷塔之泵浦 (T-205P) 之程序流程圖 243
圖A.42 丙烯純化塔之泵浦 (T-206P) 之程序流程圖 244
圖B.1 換熱器E-101 熱物流之T-Q圖 245
圖B.2 換熱器E-101 冷物流之T-Q圖 245
圖B.3 換熱器E-102之T-Q圖 245
圖B.4 換熱器E-103之T-Q圖 246
圖B.5 換熱器E-104 熱物流之T-Q圖 246
圖B.6 換熱器E-104冷物流之T-Q圖 246
圖B.7 換熱器E-201之T-Q圖 247
圖B.8 換熱器E-202之T-Q圖 247
圖B.9 加熱爐H-101之T-Q圖 247
圖B.10 冷凝器T-101C 之T-Q圖 248
圖B.11 再沸器T-101R之T-Q圖 248
圖B.12 冷凝器T-201C之T-Q圖 248
圖B.13 再沸器T-201R之T-Q圖 249
圖B.14 冷凝器T-202C之T-Q圖 249
圖B.15 再沸器T-202R之T-Q圖 249
圖B.16 冷凝器T-203C之T-Q圖 250
圖B.17 再沸器T-203R之T-Q圖 250
圖B.18 冷凝器T-204C之T-Q圖 250
圖B.19 再沸器T-204R之T-Q圖 251
圖B.20 冷凝器T-205C之T-Q圖 251
圖B.21 再沸器T-205R之T-Q圖 251
圖B.22 冷凝器T-206C之T-Q圖 252
圖B.23 再沸器T-206R之T-Q圖 252

表目錄
表1.1 化學反應計量表 2
表1.2 物質標準狀態之生成熱與生成自由能 3
表1.3 獨立反應方程式之標準狀態之自由能、生成熱與反應常數 3
表2.1 Aspen Plus物流型態說明 15
表2.2 次物流組合之複合物流形式 20
表3.1 R-Gibbs反應器之獨立方程式設定 34
表3.2 Sensitivity-1模擬之結果 37
表3.3 Sensitivity-2模擬之結果 39
表3.4 加熱爐H-101之物流資料表 56
表3.5 加熱爐H-101 最終物流資料表 60
表3.6 驟沸槽F-101物流質能均衡表 62
表3.7 驟沸槽F-102物流質能均衡表 63
表3.8 三段壓縮系統C-101之結果 65
表3.9 三段壓縮系統C-101冷卻系統之結果 65
表3.10 兩段壓縮系統C-104之結果 66
表3.11 兩段壓縮系統C-104冷卻系統之結果 66
表3.12 甘油製造甲醇之物流資料表 82
表3.12 甘油製造甲醇之物流資料表(續) 83
表3.12 甘油製造甲醇之物流資料表(續) 84
表3.13 預熱進料換熱器E-101之物流資料表 87
表3.14 預熱進料換熱器E-104之物流資料表 89
表3.15 甘油製造甲醇(含預熱進料)之物流資料表 91
表4.1 MTG反應器之各成分產率 97
表4.2 MTG反應器之物流資料 100
表4.3 熔鹽物性表 101
表4.4 換熱器E-201之結果 101
表4.5 熔鹽升溫之物流資料表 103
表4.6 熔鹽升溫之最終物流資料表 105
表4.7 三相分離槽 (F-201) 之物流資料表 107
表4.8 甲醇製造汽油之物流資料表 160
表5.1 製造成本估算項目表 169
表5.2 熱交換器設備成本表 171
表5.3 甘油製造汽油製程之壓縮機設備成本 173
表5.4 甘油製造汽油製程之幫浦設備成本 174
表5.5 甘油製造汽油製程之壓力容器設備成本 174
表5.6甘油製造汽油製程之塔設備成本 175
表5.7 操作人員需求估計表 176
表5.8公用設施之單位成本 177
表5.9 常用公用設施之物性表 178
表5.10 甘油轉製汽油製程需用低壓蒸汽設備之能源消耗 179
表5.11 甘油轉製汽油製程需用中壓蒸汽設備之能源消耗 179
表5.12 需用冷卻水設備之能源消耗表 180
表5.13 需用冷卻水設備之能源消耗表 181
表5.14 電力設備使用量表 186
表A.1甘油製造汽油之蒸餾塔資料表 197
表A.2甘油製造汽油之壓縮機資料表 199
表A.3 甘油製造汽油之熱交換器資料表 200

參考文獻 參考文獻
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