基于能量梯級(jí)利用理論的煤基液體燃料—?jiǎng)恿Χ嗦?lián)產(chǎn)系統(tǒng)集成與優(yōu)化研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文論文題目論文題目：基于能量梯級(jí)利用理論的煤基液體燃料基于能量梯級(jí)利用理論的煤基液體燃料—?jiǎng)恿Χ嗦?lián)產(chǎn)系統(tǒng)動(dòng)力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)集成與優(yōu)化研究集成與優(yōu)化研究英文題目英文題目：Theintegrationoptimizationstudiesbasedonthetheyoftheenergycadeutilizationfthesystemofcoalbasedliquidfuelpowerpolygeneration學(xué)位類學(xué)

2、位類別：學(xué)術(shù)碩士研究生姓研究生姓名：程文偉學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)：201202041學(xué)科學(xué)科(領(lǐng)域領(lǐng)域)名稱名稱：化學(xué)工程與技術(shù)指導(dǎo)教指導(dǎo)教師：于戈文職稱職稱：教授協(xié)助指導(dǎo)教協(xié)助指導(dǎo)教師：師：職稱：職稱：2015年6月7日分類號(hào)：分類號(hào)：TQ015密級(jí)：級(jí)：公開UDC：學(xué)校代碼：學(xué)校代碼：10127內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要化石燃料是我國能源結(jié)構(gòu)的主體，其基本特點(diǎn)為“富煤、貧油、少氣”?；诖吮尘跋?，煤炭資源在轉(zhuǎn)化和傳遞過程中需要對(duì)物質(zhì)和能量的

3、利用進(jìn)行綜合優(yōu)化。煤基化工—?jiǎng)恿Χ嗦?lián)產(chǎn)系統(tǒng)的集成實(shí)現(xiàn)了煤炭資源的高效低碳化利用，也是解決我國能源短缺、環(huán)境污染與社會(huì)效益相容協(xié)調(diào)發(fā)展的重要途徑之一。煤基化工—?jiǎng)恿Χ嗦?lián)產(chǎn)系統(tǒng)的集成是建立在化學(xué)能與物理能綜合梯級(jí)利用理論的基礎(chǔ)上，能夠真實(shí)揭示出多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量傳遞過程中節(jié)能潛力的關(guān)鍵所在和基本規(guī)律。對(duì)多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)模型進(jìn)行構(gòu)建的基本思路是：以GSP煤氣化技術(shù)為“源頭”工序，融合了費(fèi)托合成（FischerTropschSynthesis

4、；FTS）化工系統(tǒng)和整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IntegratedGasificationCombinedCycle；IGCC）發(fā)電動(dòng)力系統(tǒng)，使化工系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)有機(jī)地耦合成煤基液體燃料—?jiǎng)恿Χ嗦?lián)產(chǎn)系統(tǒng)。本文集成的煤基FT合成油IGCC多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)模型主要包括：空分、煤氣化、水煤氣變換、低溫甲醇洗、FTS、油品精制、Claus硫回收以及燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電單元，并依托AspenPlus流程模擬軟件對(duì)各個(gè)子單元進(jìn)行建模模擬與分析。本文基于化學(xué)能與

5、物理能綜合梯級(jí)利用理論側(cè)重從熱力學(xué)的角度對(duì)煤基FT合成油IGCC多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)集成與優(yōu)化研究，并建立以?效率作為優(yōu)化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)目標(biāo)函數(shù)。?效率的大小是衡量系統(tǒng)實(shí)際過程熱力學(xué)完善程度的性能指標(biāo)，而分析系統(tǒng)局部?損失大小及分布更是指明系統(tǒng)節(jié)能潛力的關(guān)鍵所在。結(jié)果表明：隨著合成氣用于FTS側(cè)比例增加，煤基FT合成油IGCC多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的?效率也逐漸增大，分別為64.41%(FT25)，66.65%(FT75)，69.89%(FT100)。從

6、FT合成油產(chǎn)量和CO2排放的角度看，串聯(lián)型（FT100）多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)FT合成油產(chǎn)量最高，液化石油氣、石腦油和柴油分別為39.23th，70.44th，197.34th；而并聯(lián)型多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)CO2減排具有明顯優(yōu)勢(shì)，碳的捕獲率從81.48%(FT25)降低到30.61%(FT100)，而碳的排放率從8.62%(FT25)升高到14.78%(FT100)。從電力輸出的角度看，并聯(lián)型多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)具有明顯優(yōu)勢(shì)，電力輸出分別為1517.19MW(FT25