雙氣頭多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中主要化工單元過程工藝參數(shù)的優(yōu)化.pdf

1、多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是綜合解決中國能源與環(huán)境的有效途徑，具有能量利用率高，經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)勢(shì)。雙氣頭多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是以氣化煤氣和焦?fàn)t煤氣為氣源，它充分利用了我國豐富的焦?fàn)t煤氣資源，綜合利用氣化煤氣和焦?fàn)t煤氣中化學(xué)組成的相互補(bǔ)充和化學(xué)轉(zhuǎn)化，從元素和能量利用的角度實(shí)現(xiàn)化工過程效率的最大化。本文利用化工流程模擬軟件.Aspen Plus建立并驗(yàn)證了雙氣頭多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中主要化工單元:煤氣化、CH4/CO2重整、二甲醚合成。利用已建立的模型從化工角度和能量利用角度

2、找出能量利用率的瓶頸單元，分析各個(gè)單元的能量利用率和顯熱百分含量隨各自參數(shù)的變化趨勢(shì)，從單個(gè)工藝單元的能量利用率和化工過程的整體能量利用率出發(fā)來優(yōu)化分析各個(gè)單元的工藝參數(shù)。 本文通過對(duì)晉城煤模擬計(jì)算得出如下結(jié)論:1、通過對(duì)煤氣化單元分析得到:氣化單元的能量利用率的范圍是:20％~46％，當(dāng)T=1000K，P=0.5MPa，水/煤比S/C=1.7，氧/煤比O/C=0.5時(shí)，氣化單元的能量利用率最高46％。 2、通過對(duì)CH4

3、/C02重整單元計(jì)算可知:重整單元的能量利用率變化區(qū)間是:45％～88％，從能量利用角度出發(fā)T=750℃，P=0.3MPa，空速6000L·h-1-Kg-1，原料氣中COG/GG=0.5～1時(shí)，有利于重整單元得到較高的能量利用率。 3、通過對(duì)一步法二甲醚合成單元的能量利用率分析得出:合成單元的能量利用率的范圍是1.4％～70％，進(jìn)料量一定，當(dāng)T=260℃，P=15MPa，空速為3000L·h-1·Kg-1時(shí)，合成單元的能量利用率

4、最高。 4、通過對(duì)煤氣化、CH4/C02重整、一步法二甲醚合成單元的能量利用率分析比較得出:煤氣化單元的能量利用率較低，在雙氣頭多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)主要化工單元中，氣化單元是化工過程能量利用率的瓶頸單元；重整單元和二甲醚合成單元的能量利用率變化的范圍較大，能量利用率受工藝操作參數(shù)的影響較大。 5、以化工過程的整體能量利用率為目標(biāo)對(duì)煤氣化單元和CH4/CO2重整單元的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)得出:氣化溫度對(duì)整體能量利用率的作用最大，氧/煤

5、比、水/煤比次之，壓力對(duì)它的影響作用最小。當(dāng)以化工過程整體能量利用率較高為目標(biāo)時(shí)，煤氣化單元的工藝條件是:T=1000K，P=1.5MPa，S/C=1.4～1.7，O/C=0.1。重整單元的COG/GG值對(duì)整體能量利用率的影響最大，壓力次之，溫度和空速的影響相近。優(yōu)化分析后得到:重整單元的工藝參數(shù)為T=950℃，P=1atm，COG/GG=5，空速為2000～3000L·h-1·Kg-1時(shí)，化工過程的整體能量利用率較高。 6、當(dāng)