| Q1: |
p.2のガス系の詳細説明において、「脱硫」工程が含まれていますが、
p.6に示される設計条件において原料はメタン100 %となっておりますので、脱硫工程は不要となると考えてよろしいでしょうか。
(問い合わせ:5月14日)
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| A1: |
実プロセスには脱硫工程があります。本課題においては脱硫反応器の設計は不要と考えて下さい。
ただし、脱硫工程へ供給する水素ストリームについては設計の対象にします。(原料であるメタンに脱硫工程用の水素ストリームを加えたものがリフォーマーに供給される。)
(回答掲載:6月2日)
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| Q2: |
p.2のガス系の詳細説明において、「7.反応工程と1.分離工程で構成される」と示されておりますが、図2のBFDには反応工程として
脱硫2工程、リフォーミング2工程、シフト反応2工程、脱炭酸 1工程、メタネーション1工程 の計8反応工程が示されております。
また、分離工程としては、2 つのDrain Out工程が示されております。
したがって、ガス系のBFDは、「8反応工程と2分離工程で構成される」と考えてよろしいでしょうか。
(問い合わせ:5月14日)
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| A2: |
工程数は主なものについてであり、図2に示す構成はアンモニアプロセスの説明のために記載した一事例です。
(回答掲載:6月2日)
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| Q3: |
p.2の図2において、脱炭酸工程の温度のみが明記されておりませんが、この工程の温度はこちらで設定してよろしいのでしょうか。
(問い合わせ:5月14日)
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| A3: |
脱炭酸工程の温度は設定してください。
なお、他工程についても温度などの設計条件(操作条件)について、本課題に記載の値はベースケースであり、各応募者が検討し適切な設計を行ってください。
(回答掲載:6月2日)
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| Q4: |
p.3の1行目「脱硫水素のみがガス系へリサイクル」とありますが、どのような意味でしょうか。
(問い合わせ:5月14日)
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| A4: |
図2では1つのリサイクルストリームを記述しています。リサイクルは他にも考えられるが、この例示では1つにしているという意味です。
(回答掲載:6月2日)
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| Q5: |
p.3の4行目「合成系、冷凍系にあるガス流体に含まれる成分は、メタン、水素、窒素、アルゴン、アンモニア」とありますが、
合成系、冷凍系には一酸化炭素、二酸化炭素、H2Oも含まれると考えられますが、これらの成分は含まれると考えてよろしいのでしょうか。
(問い合わせ:5月14日)
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| A5: |
CO, CO2,水は以下の理由で、合成系へのメイクアップガスには含まれません。
CO, CO2について：
ガス系のメタネータで、CO2は逆シフト反応でCOへ、COはメタネーション反応でメタンへ転換されます。
この時、アンモニアプロセスのガス系では水素分圧が高いため、CO, CO2は検出不可能な濃度まで、メタンへ転換されます。
このため、メイクアップガス中のCO, CO2の存在を考慮する必要はありません。
水について：
メタネータの出口ガスを冷却水(CW)で冷却し、凝縮した水を分離します。
さらに吸着剤(モレキュラーシーブ)で、ガスに含まれる残りの微量な水分を吸着分離します。
この結果、メイクアップガス中の水の存在を考慮する必要はありません。
また、本課題では、吸着塔の設計を行わなくてもかまいません。
(回答掲載:6月2日)
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| Q6: |
p.3の9行目「Synthesis Gas CompressorのSuction」とは具体的に図2のどの部分を指しているのでしょうか。
(問い合わせ:5月14日)
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| A6: |
合成ガス圧縮機の入り口です。図2ではCompの入り口です。
(回答掲載:6月2日)
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| Q7: |
p.3の16行目「図2に赤色で示す2」が図2中に見当たらないのですが、何を示しているのでしょうか。
(問い合わせ:5月14日)
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| A7: |
リサイクルを行う場合について、そのリサイクルストリームの接続を例示しようとしましたが記載漏れでした。
各応募者で検討してください。
(回答掲載:6月2日)
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| Q8: |
p.3の17行目「PDFよりそれらのRecycle Pointの操作圧力は、35.6[bar]、28[bar]である」とありますが、PDFとは課題のPDFのことでしょうか。
それとも、BFD(Block Flow Diagram)もしくはPFD(Process Flow Diagram)の間違いでしょうか。
またどちらにしても、操作圧力についての記述がないのですが、これらの操作圧力が与えられる点について示していただけますか。
(問い合わせ:5月14日)
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| A8: |
PFDの誤記でした。
圧力ついてはガス系は本課題では簡易計算で検討してもよいことにしたいと考えています。簡易計算については、課題v.2で述べる予定です。
(回答掲載:6月2日)
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| Q9: |
p.3のガス系の詳細についての記述の結論として、メタンは絶対にリサイクルするガスに含まれていると考えてよろしいでしょうか。
(問い合わせ:5月14日)
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| A9: |
各応募者にて、プロセスの操作条件などから考察してください。
(回答掲載:6月2日)
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| Q10: |
p.3の下から4行目「合成ガス中には水が存在するが」とありますが、前述の通り水分が含まれていないととれる記述もあります。
この点に関しては、Q5で述べた通りの解釈でよろしいでしょうか。
(問い合わせ:5月14日)
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| A10: |
Q5の回答で記載した吸着塔は、一般的にメイクアップガスコンプレッサーの中間段に設置されます。
従って、中間段までは、まだ微量の水分が存在しているものとしてください。
(回答掲載:6月2日)
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| Q11: |
p.3の下から2行目「下限値以下にならないようにリサイクルする」とありますが、下限値以下にならない場合は、リサイクル経路は不要と考えてよろしいでしょうか。
(問い合わせ:5月14日)
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| A11: |
ここでは遠心圧縮機について述べています。
流量が下限値以下にならない場合はリサイクルは不要ですが、プラントの運転を考えた場合に設計した流量を下回る運転条件となることは十分に起こりうる状態です。
(回答掲載:6月2日)
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| Q12: |
p.4の下から9行目「微量でもアンモニアが存在すると」 とありますが、微量とは具体的にどのくらいの量でしょうか。
次行にある「パージガスを処理してアンモニアフリーとする」ことを考える際に、何%までアンモニアを除去する必要があるのかを考えなければなりません。
100%除去する必要があるのか、ある値までに抑えればよいのか、教えていただけますか。
(問い合わせ:5月14日)
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| A12: |
パージガスの組成は環境基準によって異なると思いますが、各応募者が設定してくれて構いません。
(回答掲載:6月2日)
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| Q13: |
p.5の下から3行目「圧力損失は〜6.4barに固定してもよい」とありますが、これは反応器や熱交換機など合成ループ全ての装置を含めたときの圧力損失でしょうか。
それとも、各々の装置において、6.4barの圧力損失が生じると考えてよいということでしょうか。
(問い合わせ:5月14日)
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| A13: |
アンモニア合成器(反応器)、熱交換器、バルブ、オリフィス、配管等すべての圧力損失を合計した値と考えてください。
但し、配管の圧力損失は、本系はガス系のため、それ以外の機器の値に比べて小さいので、圧力損失の合計に含めなくてもかまいません。
(回答掲載:6月2日)
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| Q14: |
ガス系の脱炭酸工程において、吸収塔を設計する際に、イオンの解離までプロセスシミュレータに入力して、考慮しなければならないのでしょうか。
(問い合わせ:6月30日)
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| A14: |
必要だと思うなら考慮して下さい。根拠を論理的に説明して頂ければ、必ずしも全てのものをプロセスシミュレータに入力する必要はありません。
(追記)脱炭酸のプロセス計算は求めていません。物質収支については、600ppmまで濃度を下げる考えの下、ガス系簡易モデルを提示していますので、それを使ってください。
(回答掲載・追記:7月3日)
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| Q15: |
合成ガスコンプレッサ、冷凍コンプレッサのサイジングについてです。
Polytrophic Efficiencyは75％として所要動力、所要水蒸気量を算出すると記載されていますが、
P.12「スティームシステムひな形」では冷凍コンプレッサの効率ηT＝80％となっています。
どちらのコンプレッサについても効率を75％として計算してもよろしいのでしょうか。
(問い合わせ:8月27日)
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| A15: |
誤解しているようです。
図4, 図5中のηTはタービン効率であり、コンプレッサのPolytropic efficiencyではありません。
タービンはその大きさによって効率をかえています。
コンプレッサのサイジングのPolytropic Efficiency=75%です。もし、他の値を適用する場合は、その旨、記載して下さい。
(回答掲載・追記:8月29日)
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