干法氣流床煤氣化系統(tǒng)模擬

【摘要】：我國是一個富煤、貧油、少氣的國家，能源構(gòu)成決定了我國在很長時間內(nèi)以煤炭利用為主的能源結(jié)構(gòu)很難發(fā)生改變，作為一次能源，我國將近80%的煤炭是用于直接燃燒，各種污染物如粉塵、氮氧化物、硫氧化物等大量排放，因此煤的潔凈利用也就顯得尤為重要。煤炭氣化作為煤炭潔凈利用的重要方式，不僅大幅度減少了高硫煤、劣質(zhì)煤燃燒過 程中污染物的排放，而且所制得合成氣便于輸送，同時也是各種化工過程基礎(chǔ)原料。HT-L航天粉煤加壓氣化技術(shù)是由國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的北京航天萬源煤化工工程有限公司開發(fā)，以其原料的靈活性、高的氣化效率、較低的投資和較高的工藝效率在我國煤化工行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文研究了干法氣流床煤氣化技術(shù)國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，對幾種典型的氣 化技術(shù)進(jìn)行了性能比較以及基于AspenPlus的煤氣化系統(tǒng)模擬，通過氣化消耗指標(biāo)以及經(jīng)濟(jì)消耗指標(biāo)選擇出了最優(yōu)的氣化工藝----HT-L航天粉煤加壓氣化工藝。本文建立基于HT-L航天粉煤氣化爐模型，利用化工模擬軟件AspenPlus對包括灰水處理在內(nèi)的航天爐氣化過程進(jìn)行模擬，并與實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，驗證模型的準(zhǔn)確性，并分析了氧煤比，蒸汽煤比等對氣化過程的影響，了解氣化過程基本規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，對HT-L航天粉煤氣化過程進(jìn)行換熱網(wǎng)絡(luò)的合成，運用夾點技術(shù)對氣化過程進(jìn)行了系統(tǒng)用能分析，明確了系統(tǒng)消耗公用工程，揭示了工藝優(yōu)化方向和節(jié)能潛力。 【關(guān)鍵詞】：干法氣流床 模擬 HT-L AspenPlus
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TQ546
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 1 緒論7-16
• 1.1 我國煤炭開發(fā)現(xiàn)狀與煤化工發(fā)展7-8
• 1.2 國內(nèi)外煤氣化技術(shù)研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及主攻方向8-14
• 1.2.1 水煤漿氣流床氣化技術(shù)9
• 1.2.2 Shell煤氣化技術(shù)9-11
• 1.2.3 GSP煤氣化技術(shù)11-12
• 1.2.4 HT-L航天粉煤加壓氣化技術(shù)12
• 1.2.5 幾種典型氣化技術(shù)比較12-14
• 1.3 研究的目的和意義14
• 1.4 研究內(nèi)容14-16
• 2 設(shè)計所用軟件16-20
• 2.1 化工流程模擬軟件Aspen Plus16-17
• 2.1.1 化工流程模擬16
• 2.1.2 化工流程模擬軟件Aspen Plus16-17
• 2.2 Aspen Plus模擬軟件的特點17-18
• 2.3 Aspen Plus應(yīng)用功能18-19
• 2.3.1 基本功能18
• 2.3.2 高級功能18-19
• 2.4 Aspen Plus模擬方法19-20
• 3 干法氣流床氣化工藝的模擬及性能分析20-38
• 3.1 干法氣流床煤氣化技術(shù)20
• 3.2 HT-L航天粉煤加壓氣化技術(shù)20-22
• 3.2.1 HT-L粉煤加壓氣化技術(shù)工藝流程20-21
• 3.2.2 主要流程簡述21-22
• 3.3 HT-L航天粉煤氣化工藝模擬計算22-28
• 3.3.1 煤氣化機(jī)理22-23
• 3.3.2 航天粉煤加壓氣化原理23-24
• 3.3.3 粉煤氣流床煤氣化爐模型24
• 3.3.4 氣化過程的建立和簡化24-27
• 3.3.5 模擬結(jié)果分析與討論27-28
• 3.4 關(guān)鍵參數(shù)對于航天爐氣化過程的影響28-33
• 3.4.1 氧煤比對氣化性能的影響28-31
• 3.4.2 蒸汽煤比對氣化性能的影響31-33
• 3.5 煤粉加壓密相輸送研究33-38
• 3.5.1 干煤粉加壓密相輸送33
• 3.5.2 HT-L粉煤氣化過程的密相輸送研究33-38
• 4 氣化技術(shù)對比38-45
• 4.1 德士古煤氣化38-40
• 4.1.1 工藝流程38-39
• 4.1.2 關(guān)鍵參數(shù)對德士古氣化過程的影響39-40
• 4.2 Shell煤氣化40-43
• 4.2.1 工藝流程40-41
• 4.2.2 關(guān)鍵參數(shù)對Shell煤氣化過程的影響41-43
• 4.3 三種煤氣化方式對比43-45
• 5 航天爐氣化工段換熱網(wǎng)絡(luò)的合成與優(yōu)化45-54
• 5.1 換熱網(wǎng)絡(luò)45-46
• 5.2 夾點技術(shù)46-49
• 5.2.1 溫-焓圖和組合曲線46
• 5.2.2 夾點的形成46-47
• 5.2.3 夾點的特性和設(shè)計原則47-49
• 5.2.4 夾點的意義49
• 5.3 基本工藝物流數(shù)據(jù)的提取49-50
• 5.4 換熱網(wǎng)絡(luò)的模擬分析50-52
• 5.4.1 氣化單元50-51
• 5.4.2 渣水處理單元51-52
• 5.5 換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化52-54
• 6 結(jié)論54-55
• 致謝55-56
• 參考文獻(xiàn)56-58

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利用夾點技術(shù)提升VCM裝置用能水平的研究    郝繼輝

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超高溫氣流床煤氣化模試裝置的研制和應(yīng)用    吳勇強(qiáng);唐黎華;朱學(xué)棟;朱子彬;

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經(jīng)濟(jì)型氣流床分級氣化新技術(shù)成功應(yīng)用    

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魯奇-濕法氣流床煤氣化聯(lián)合工藝制天然氣初探    羅進(jìn)成;王錦;門長貴;徐紅東;

工藝操作參數(shù)對氣流床粉煤氣化結(jié)果的影響    汪宇安;王建軍;陳偉;代正華;郭曉鐳;梁欽鋒;龔欣;

下噴式粉煤氣流床刷新成績    記者 張興剛 李明忠

大規(guī)模氣流床煤氣化研發(fā)取得突破    楊蘭蘭

氣流床煤氣化工藝性能穩(wěn)健優(yōu)化與控制研究    張進(jìn)春

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