Laboratoriomittakaavan Fischer-Tropsch-laitteiston suunnittelu ja rakentaminen
Saikkonen, Esko (2010)
Saikkonen, Esko
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2010
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2010061112044
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2010061112044
Tiivistelmä
Tämän insinöörityön tavoitteena oli rakentaa Metropolia Ammattikorkeakoulun Myyrmäen yksikön prosessitekniikan laboratorioon Fischer-Tropsch-synteesilaitteisto hiilivetyjen valmistukseen sekä kyseisen prosessin tutkimiseen. Laitteistolla voidaan tutkia prosessiin liittyviä katalyyttejä, raaka-aineita sekä prosessiolosuhteita kuten painetta ja lämpötilaa.
Fischer-Tropsch-prosessiin kuuluu kolme vaihetta. Ensimmäinen vaihe on yleensä hiilestä tai maakaasusta valmistettavan synteesikaasun tuottaminen ja puhdistus. Toisessa vaiheessa synteesikaasu syötetään varsinaiseen Fischer-Tropsch-laitteistoon, jossa itse synteesi tapahtuu. Viimeinen vaihe on tuotteiden jatkojalostus, jota ei tässä työssä käsitellä.
Insinöörityön teoreettinen osuus koostuu prosessin kuvauksesta, raaka-aineista, erilaisista Fischer-Tropsch-laitteistoista sekä katalyytteistä tehdystä tutkimuksesta. Lisäksi työssä on kerrottu prosessiin liittyvästä prosessiturvallisuudesta siihen liittyvien vaarallisten olosuhteiden ja aineiden vuoksi. Työn käytännön osuus koostui laitteiston suunnittelusta, rakentamisesta, alustavasta testauksesta sekä ohjeistuksesta tulevaa käyttöä varten. Varsinaisia koeajoja ei tässä työssä vielä suoritettu, mutta laitteiston tiiviys testattiin.
Insinöörityön teoriaosuudessa käsitellään Fischer-Tropsch-menetelmän teoreettista taustaa ja selvitetään prosessin yleisiä periaatteita. Tavoitteena on antaa pohja ja tarvittavia taustatietoja mahdollisesti jatkossa tehtäviä prosessin yksityiskohtaisempiin asiakokonaisuuksiin keskittyviä insinööritöitä sekä tutkimus- ja kehitystyötä varten. Samaa periaatetta käytettiin laitteiston suunnittelussa. Laitteisto saatiin rakennettua siihen kuntoon, kuin tavoitteena oli. Laitteiston perusrakenne pakollisine perusosineen saatiin valmiiksi ja laitteistolla voidaan tehdä jatkossa tutkimus- ja kehitystyötä tekemällä vain pieniä lisäyksiä laitteistoon.
Fischer-Tropsch-prosessiin kuuluu kolme vaihetta. Ensimmäinen vaihe on yleensä hiilestä tai maakaasusta valmistettavan synteesikaasun tuottaminen ja puhdistus. Toisessa vaiheessa synteesikaasu syötetään varsinaiseen Fischer-Tropsch-laitteistoon, jossa itse synteesi tapahtuu. Viimeinen vaihe on tuotteiden jatkojalostus, jota ei tässä työssä käsitellä.
Insinöörityön teoreettinen osuus koostuu prosessin kuvauksesta, raaka-aineista, erilaisista Fischer-Tropsch-laitteistoista sekä katalyytteistä tehdystä tutkimuksesta. Lisäksi työssä on kerrottu prosessiin liittyvästä prosessiturvallisuudesta siihen liittyvien vaarallisten olosuhteiden ja aineiden vuoksi. Työn käytännön osuus koostui laitteiston suunnittelusta, rakentamisesta, alustavasta testauksesta sekä ohjeistuksesta tulevaa käyttöä varten. Varsinaisia koeajoja ei tässä työssä vielä suoritettu, mutta laitteiston tiiviys testattiin.
Insinöörityön teoriaosuudessa käsitellään Fischer-Tropsch-menetelmän teoreettista taustaa ja selvitetään prosessin yleisiä periaatteita. Tavoitteena on antaa pohja ja tarvittavia taustatietoja mahdollisesti jatkossa tehtäviä prosessin yksityiskohtaisempiin asiakokonaisuuksiin keskittyviä insinööritöitä sekä tutkimus- ja kehitystyötä varten. Samaa periaatetta käytettiin laitteiston suunnittelussa. Laitteisto saatiin rakennettua siihen kuntoon, kuin tavoitteena oli. Laitteiston perusrakenne pakollisine perusosineen saatiin valmiiksi ja laitteistolla voidaan tehdä jatkossa tutkimus- ja kehitystyötä tekemällä vain pieniä lisäyksiä laitteistoon.