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Die grüne Methanolproduktion, basierend auf intermittierenden erneuerbaren Energiequellen, erfordert einen flexibleren Betriebsmodus und eine enge Integration mit anderen Bereichen, wie dem elektrischen Netz und Elektrolyseprozessen. In dieser Studie wurden die Methanol-Synthese- und Destillationsprozesse (MSD) für die Pilotanlage zur grünen Methanolproduktion (entsprechend 22.236 Tonnen/Jahr) durch dynamisches Modellieren untersucht, wobei der Schwerpunkt auf der Energieanalyse und den dynamischen Eigenschaften während der Laständerungsoperationen (LC) lag. Die Ergebnisse der dynamischen Simulation mit einer Anstiegsrate von 50 % Last/h wiesen Energieeffizienzen von 87,7 % (bei Volllast) und 90,2 % (bei Teillast) für den Methanol-Syntheseprozess, 86,8 % (Volllast) und 82,4 % (Teillast) für den Methanol-Destillationsprozess sowie 77,1 % (Volllast) und 75,4 % (Teillast) für den MSD-Prozess aus. Relativ kleine Schwankungen wurden mit einer Anstiegszeit von 1 h für die LC-Operationen erreicht. Basierend auf dem konstruierten dynamischen Modell wurde eine Surrogatmodellierung für den MSD-Prozess unter Verwendung des nichtlinearen autoregressiven exogenen Modells (NARX) durchgeführt, das eine gute Genauigkeit mit den bewerteten Leistungen für die Testdaten des quadratischen Mittelwerts der Fehler (RMSE) = 3,09 × 10-5, den mittleren absoluten Fehler (MAE) = 2,30 × 10-4 und R2 = 1,0 aufwies. Das konstruierte NARX-Modell kann weiter mit Modellen für andere Bereiche des Power-to-Methanol-Prozesses integriert werden.
Cui et al. (Sat.) haben diese Frage untersucht.