天然氣非催化制合成氣的模擬計(jì)算及工藝優(yōu)化

【摘要】： 本文針對(duì)6.0MPa Shell渣油氣化爐改為天然氣非催化部分氧化工藝制取合成氣后的氣化爐反應(yīng),就天然氣部分氧化反應(yīng)的理論依據(jù)、反應(yīng)特征、氣體成分、工藝條件的確定開展了研究工作。本文采用短路混合模型進(jìn)行了數(shù)學(xué)模擬計(jì)算,對(duì)氣化爐非催化部分氧化制合成氣氣化爐的出口溫度、粗合成氣體中CO、H2、CO2、CH4等各組分濃度變化與氧、天然氣比值和蒸汽加入量的關(guān)系進(jìn)行了計(jì)算和分析討論,并與氣化爐實(shí)際運(yùn)行工況進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果發(fā)現(xiàn),短路混合模型基本適用于油改氣后的天然氣氣化爐。計(jì)算還預(yù)測(cè)了工藝條件的變化對(duì)氣化爐中反應(yīng)結(jié)果的影響,并結(jié)合實(shí)際狀況,確定了最佳的氣化爐工藝操作條件:在蒸汽加入量確定的情況下(蒸汽/天然氣=0.031),氣化爐操作溫度為1250～1320℃,氧/天然氣比的范圍為0.60～0.64(Nm3/Nm3)。 經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行,證明該方法是有效的,對(duì)油改氣后的氣化爐的實(shí)際操作具有很好的生產(chǎn)指導(dǎo)作用。 【關(guān)鍵詞】：天然氣 部分氧化 氨合成氣 工藝條件 氣化爐
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TE665.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 前言7-9
• 第一章 文獻(xiàn)綜述9-26
• 1.1 以煤為原料制合成氣9-16
• 1.1.1 氣流床氣化工藝10-13
• 1.1.1.1 潔凈煤氣化技術(shù)10-11
• 1.1.1.2 DOW 煤氣化技術(shù)11-13
• 1.1.1.3 新型水煤漿加壓氣化技術(shù)13
• 1.1.2 固定床氣化工藝13-14
• 1.1.3 流化床氣化工藝14-16
• 1.1.3.1 恩德爐氣化工藝14-15
• 1.1.3.2 灰熔聚爐氣化技術(shù)15-16
• 1.1.3.3 循環(huán)流化床氣化技術(shù)16
• 1.1.3.4 UGAS(灰團(tuán)聚)氣化技術(shù)16
• 1.2 以重油為原料制合成氣16-26
• 1.2.1 德士古氣化工藝17-22
• 1.2.1.1 激冷型氣化工藝19-20
• 1.2.1.2 廢鍋型氣化工藝20
• 1.2.1.3 激冷廢鍋型氣化工藝20-22
• 1.2.2 謝爾氣化工藝22-26
• 1.2.2.1 氣化22-23
• 1.2.2.2 廢熱回收23-24
• 1.2.2.3 碳黑脫除24
• 1.2.2.4 碳黑回收24-26
• 第二章 天然氣非催化制合成氣工藝及原理26-41
• 2.1 以天然氣為原料制合成氣26-33
• 2.1.1 常規(guī)兩段蒸汽轉(zhuǎn)化法工藝26-28
• 2.2.1.1 Braun 公司的低能耗工藝27-28
• 2.2.1.2 ICI 公司的AMV 節(jié)能工藝28
• 2.2.1.3 Topsoe 公司的低能耗工藝28
• 2.1.2 換熱式轉(zhuǎn)化工藝28-33
• 2.1.2.1 Kellogg 公司的KRES 工藝29
• 2.1.2.2 ICI 的LCA 工藝29-30
• 2.1.2.3 伍德(UHD)公司的CAR 工藝30
• 2.1.2.4 俄羅斯的TANDEM 工藝30-31
• 2.1.2.5 中國(guó)成達(dá)化學(xué)工程公司的換熱式轉(zhuǎn)化工藝31-32
• 2.1.2.6 電轉(zhuǎn)化工藝32-33
• 2.2 部分氧化法工藝33-41
• 2.2.1 非催化部分氧化法工藝33-35
• 2.2.2 催化部分氧化法工藝35-36
• 2.2.3 以天然氣為原料制合成氣的代表流程36-38
• 2.2.4 天然氣制合成氣的催化劑的研究狀況38-41
• 第三章 數(shù)學(xué)模型及計(jì)算41-45
• 3.1 數(shù)學(xué)模型描述41-44
• 3.1.1 物料衡算的短路混合模型41-43
• 3.1.2 二次反應(yīng)區(qū)物料平衡模型43-44
• 3.1.3 系統(tǒng)熱量衡算方程44
• 3.2 氣化爐工藝計(jì)算條件44
• 3.3 高壓蒸汽44-45
• 第四章 模型計(jì)算結(jié)果及分析45-51
• 4.1 計(jì)算值與設(shè)計(jì)值、操作值的比較45
• 4.2 工藝條件對(duì)氣化爐出口溫度和組成的影響45-51
• 4.2.1 氣化爐出口溫度46-47
• 4.2.2 合成氣中有效氣（CO+H2）的變化47
• 4.2.3 氧/天然氣比對(duì)合成氣中各組分影響47-51
• 第五章 結(jié)論51-52
• 參考文獻(xiàn)52-56
• 致謝56

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