プロセス設計の進め方、エタノール合成プロセス、

10.1 スチームの利用方法

第8章で明らかにしたように、供給条件を1.2MPa & 100℃、スチーム条件を185℃飽和スチーム（飽和圧力1.123MPa）とした場合の発生スチーム量を75,499kg/hと設定しました。
次に、このスチームを有効利用することで、エタノールのエネルギー原単位の改善を図ることにします。

スチームの有効利用として考えられる手段は、

1. 熱源として利用
   1. 加熱器用熱源として利用する。例えば、プロセス熱交換器や蒸留塔リボイラーの熱源。
   2. 温水用熱源として利用する。
   3. 吸収式冷凍機用熱源として利用する。
   4. 乾燥用としてして利用する。例えば、バイオマスの乾燥など。
2. 動力源として利用
   1. スチームタービンの駆動用として利用する。
   2. スチームエジェクターの作動用スチームとして利用する。

エタノール合成設備内で必要とするエネルギーは合成ガス循環機動力のみで、そのエネルギー量は528kWとスチーム発生熱量(49,504kW)のわずか1%強にしかなりません。そこで、スチームのユーザーを合成設備外にも捜す必要があります。
そこで、スチームの利用方法として以下のように設定します。

1. 合成ガス循環機の駆動機としてスチームタービンを採用し、その駆動用に発生スチームの一部を利用します。
2. 粗エタノールから水を分離するためにエタノール蒸留塔を追加し、発生したスチームを蒸留塔のリボイラー熱源として利用します。

つまり、これ以降、エタノール合成設備にエタノール蒸留設備を追加し、合わせてエタノール製造設備とします。

10.2 合成ガス循環機動力の再計算

ここでは"Dresser-Rand"にアクセスして、合成ガス循環機動力の再計算を行います。

Deresser-RandのTurbo Productの左欄に"DATUM Estimation Tool"がありますので、そこをクリックすると中央に、

がありますので、そこをクリックしますと分子量を入力するか、比重（空気を1とする）か、またはガス組成を入力するかを聞いてきますので、まず分子量に適当な数値を入れてContinueを押しますと、Step 2に移行してガス組成の入力欄が出てきますので入力します。入力が終わりましたら、次のStep 3に移動し、吸込条件や吐出条件を入力して計算を行います。

ただし、使用するインターネットプラウザがFirefoxでは操作できないことがありますので、その場合にはInternet Explorerに切り替えて操作してみて下さい。

合成ガス循環機のガス組成

Component	Mol %	備考
C2	0.12	エタノールとしてカウントする
H2	72.30	---
N2	2.86	---
CO	1.43	---
CO2	23.14	---
H2O	0.15	---
Total	100.00	---

その結果を下図に示しました。この結果によれば、BHP（軸馬力）は492kWと当初想定した数値より少なくなっています。この主な原因は効率の違いで、今後はこの492kwを使用することにします。

合成ガス循環機馬力計算結果の比較

項目	手計算	DATUM
吸込圧力(Bara)	28	28
吸込温度(℃)	35	35
吸込流量(kg/h)	72,599	72,441
吐出圧力(Bara)	31	31
吐出温度(℃)	45	45
揚程(m)	2,094	2,096
効率(%)	80	84
馬力(kW)	528	492