Προτυποίηση και μαθηματική βελτιστοποιήση τεχνικών συνολικής ανάλυσης μονάδας για τη σύνθεση και ανάπτυξη ολοκληρωμένων μονάδων βιοδιϋλιστηρίων

Κουφολιούλιος, Δημήτριος; Koufolioulios, Dimitrios

dc.contributor.author	Κουφολιούλιος, Δημήτριος	el
dc.contributor.author	Koufolioulios, Dimitrios	en
dc.date.accessioned	2014-10-27T10:08:16Z
dc.date.available	2014-10-27T10:08:16Z
dc.date.issued	2014-10-27
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/39383
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.5320
dc.rights	Default License
dc.subject	Βιοδυιλιστήριο	el
dc.subject	Σύνθεση διεργασιών	el
dc.subject	Ανάλυση συνολικής μονάδας	el
dc.subject	Ενεργειακή ολοκλήρωση	el
dc.subject	Μοντέλο μεταφόρτωσης	el
dc.subject	Process synthesis	en
dc.subject	Total site analysis	en
dc.subject	Heat integration	en
dc.subject	Transhipment model	en
dc.subject	Multi-product biorefineries	en
dc.title	Προτυποίηση και μαθηματική βελτιστοποιήση τεχνικών συνολικής ανάλυσης μονάδας για τη σύνθεση και ανάπτυξη ολοκληρωμένων μονάδων βιοδιϋλιστηρίων	el
heal.type	bachelorThesis	el
heal.secondaryTitle	A mathematical decomposition for the synthesis and the application of total site analysis on multiproduct biorefineries	en
heal.classification	Σχεδιασμός Χημικών Εγκαταστάσεων	el
heal.classificationURI	http://localhost:8080/healp/data/11/3/18
heal.language	el	el
heal.access	free	el
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2014-01-14
heal.abstract	Ο σκοπός της παρούσας διπλωματική είναι η δημιουργία ενός εργαλείου για την αξιολόγηση και την επιλογή προϊόντων και διεργασιών που θα υλοποιηθούν στα πλαίσια μιας βιομηχανικής μονάδας. Η επιλογή αυτή γίνεται λαμβάνοντας υπόψη μας εκτός των άλλων και την εξοικονόμηση ενέργειας που επιτυγχάνεται αν οι διεργασίες που θα υλοποιηθούν ολοκληρωθούν μεταξύ τους ενεργειακά σε μια Συνολική Μονάδα. Ειδικά στην περίπτωση ενεργοβόρων βιομηχανικών μονάδων, όπως το βιοδιυλιστήριο που εξετάζεται στην παρούσα διπλωματική, η εξοικονόμηση ενέργειας είναι μια σημαντική παράμετρος που επηρεάζει την επιλογή των διεργασιών που θα υλοποιηθούν. Η ενεργειακή ολοκλήρωση των διεργασιών μεταξύ τους υποθέτουμε ότι γίνεται με έμμεσο τρόπο χρησιμοποιώντας ως μέσο μεταφοράς θερμότητας τους ατμούς που χρησιμοποιούνται στην μονάδα. Έτσι η μεθοδολογία που προτείνεται περιλαμβάνει τον προσδιορισμό των βοηθητικών παροχών για τις οποίες εξασφαλίζεται η οικονομικότερη λειτουργία της μονάδας λαμβάνοντας υπόψη την εξοικονόμηση ενέργειας μέσω της ολοκλήρωσης μεταξύ διεργασιών που επιτυγχάνεται αλλά και το κόστος για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών με αυτές τις βοηθητικές παροχές. Η προτεινόμενη μεθοδολογία περιλαμβάνει την διατύπωση τριών διαδοχικών μοντέλων. Με το πρώτο μοντέλο γίνεται ο υπολογισμός των ενεργειακών αναγκών που πρέπει να καλύψει η κάθε βοηθητική παροχή για κάθε διεργασία και κάθε συνδυασμό βοηθητικών παροχών που εξετάζεται. Το δεύτερο μοντέλο προσδιορίζει το βέλτιστο συνδυασμό διεργασιών για κάθε συνδυασμό παροχών που εξετάζουμε χρησιμοποιώντας οικονομικά στοιχεία για τις διεργασίες και λαμβάνοντας υπόψη την εξοικονόμηση ενέργειας όπως αυτή υπολογίζεται μέσω της Ανάλυσης Συνολικής Μονάδας. Με το τρίτο μοντέλο γίνεται ο προσδιορισμός του συνδυασμού παροχών και κατά συνέπεια του συνδυασμού διεργασιών για τους οποίους η λειτουργία της μονάδας είναι οικονομικά βέλτιστη. Η εφαρμοσιμότητα του μοντέλου παρουσιάζεται με την μελέτη της περίπτωσης επιλογής μεταξύ οχτώ πιλοτικών διεργασιών ενός βιοδιυλιστηρίου. Επιπλέον μέσω της διατύπωσης ενός χαρακτηριστικού παραδείγματος αναδεικνύεται η δυνατότητα που δίνει το μοντέλο που διατυπώθηκε για αξιολόγηση σχεδιαστικών απόφασεων, με βάση τις οικονομικές τους επιπτώσεις, λαμβάνοντας υπόψη κάθε αλλαγή στην ενεργειακή ολοκλήρωση μεταξύ των διεργασιών.	el
heal.abstract	The purpose of this diploma thesis is to create a tool that can be used to evaluate and choose the products and the processes that should constitute the total site. The choice is based on many criteria, one of which being the amount of energy that can be reserved if the processes that will be used are heat integrated in a Total Site. Energy recovery plays a key role especially in energy-consuming industries, such as the biorefineries, which are further examined in this diploma thesis. It is assumed that the heat integration of the processes is achieved with the indirect way, by using the steam levels , as a mean of heat transfer. As a result, the methodology that is proposed includes the identification of the utilities for which the site operates in the most cost-efficient way, by taking into consideration at the same time the recovery of energy due to the heat integration of the processes in a total site and the total energy cost for these utilities. The proposed methodology includes three consequent models. The first model calculates the utility needs for each process and combination of utilities that is examined. The second model identifies the optimum combination of processes for each combination of utilities, by using economic data for the processes, while taking into consideration the recovery of energy as it is calculated by the Total Site Analysis. The third model is used to identify the combination of utilities and flowingly the combination of processes for which the operation of the site is financially optimized. The applicability of the proposed model is demonstrated through a case study of eight candidate pilot processes of a biorefinery. Finally, through this case study emerges the capability of the proposed model to evaluate design decisions, based on the financial outcomes, while taking into consideration each change in the heat integration of the processes.	en
heal.advisorName	Κοκόσης, Αντώνιος	el
heal.committeeMemberName	Μαυρωτάς, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Σαρίμβεης, Χαράλαμπος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Ανάλυσης, Σχεδιασμού και Ανάπτυξης Διεργασιών και Συστημάτων	el
heal.academicPublisherID	ntua	el
heal.numberOfPages	108 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true