Texaco水煤浆气化装置配煤模型及其优化

优化配煤对Texaco水煤浆加压气化装置的优化运行具有重要的意义。针对Texaco水煤浆气化装置优化配煤问题,建立了一个管理决策级视角下的配煤优化模型。模型综合考虑了混煤指标、库存成本、市场价格、操作成本、堆存和转运消耗。采用预交叉差分进化粒子群优化算法对模型进行求解,算法将粒子群和差分进化相结合,避免算法早熟,提高了全局搜索能力和收敛精度。最后,以某化肥厂水煤浆配煤优化过程为研究实例进行仿真,计算结果验证了模型和算法的可行性。     

水煤浆气化装置灰水氨浓度预测及控制

介绍了水煤浆气化系统中氨的来源和氮元素在水煤浆气化过程中的转化迁移规律,分析了不同来源的NH₃对气化系统的影响。根据水煤浆气化工艺技术特点,建立了气化灰水NH₃浓度预测模型,并以南京某石化公司配套GE水煤浆气化装置实际运行数据为例,进行了模型计算,计算预测值与实际值的偏差为4.5%。依据灰水NH₃浓度预测模型,提出了控制原料煤的氮含量、适当提高气化温度、对净化冷凝液脱氨系统进行操作优化和技术改造等措施,实现气化系统低NH₃浓度稳定运行。     

Texaco气化炉合成气的影Ⅱ向因素及优化

Texaco气化炉内发生着强烈的传热、传质过程和复杂的化学反应,以质量守恒、能量守恒和化学反应平衡为基础,建立了Texaco气化炉的简化平衡模型.运用Labview软件强大的数学计算和分析功能进行编程,仿真研究了不同水煤浆浓度和氧煤比下合成气各组分的含量,仿真结果与相关实验结果吻合较好.以合成气有效成分(CO+H2)的含量为目标函数,对气化参数进行了优化.研究结果对气化炉的工业操作具有理论指导意义.     

水煤浆气化装置操作优化技术及其应用

针对水煤浆气化装置操作优化问题,提出了一种多种群竞争型协同文化差分进化算法(MCCDE),算法中建立了基于差分进化算法的竞争型协同策略及竞争适应度评判方法,并引入了文化算法的部分思想。同时,建立了德士古气化炉操作优化模型,将MCCDE算法用于优化模型的求解。采用某化工厂气化系统实际运行数据进行仿真,经过操作优化计算,能够获得优化的控制参数,并提高气化炉有效气产率。最后,开发了水煤浆气化操作优化系统应用软件,能够实现将建模、控制、优化技术应用于实际生产中,以提高装置的经济效益。     

耦合绿电煤气化生产化学品过程CO2减排潜力

耦合可再生能源生产的绿电为煤气化反应供热以消除燃烧供热实现自热平衡的影响,不仅可有效降低气化过程CO₂排放量,还能提高合成气氢碳比(H/C),从而降低以煤气化为源头生产化学品的水煤气变换工段中CO₂排放。对不同类型的常规气化反应器和相应的耦合绿电反应器进行建模与模拟,判明合成气组分的主要影响因素,分析了温度对合成气组分的影响,探讨合成气H/C随温度变化规律,并计算不同化学品生产过程的CO₂减排潜力。结果表明,耦合绿电的气化反应器合成气中CO₂排放较常规气化反应器分别减少了12.63%(固定床)、11.01%(气流床)、9.23%(输运床)和5.12%(流化床),且H/C呈上升趋势;温度对合成气组分影响较大,热解解耦和气化反应的反应器一定程度上影响合成气组分;温度低于1 500 K时,H/C随温度升高而降低;温度高于1 500 K时,H/C随温度升高而缓慢升高;耦合绿电煤基化学品生产过程CO₂排放大幅减少,操作在更低温度和压力的气化反应器具有更高的合成气H/C和CO_2<...     

水煤浆气化中氩对氨合成系统的影响

论述了Texaco水煤浆加压气化工艺制取的合成气中氩组分对氨合成系统压力和塔负荷的影响,分析了合成塔超压的原因,提出了相应改进措施,通过改进前后生产运行数据数据和产量的对比,总结了运行效果。     

煤基多联产中两种煤气化工艺的模拟与性能比较

以Aspen Plus为模拟工具,采用Gibbs最小自由能反应平衡方法建立了煤气化反应模型,分别模拟了水煤浆气流床的代表Texaco气化工艺、粉煤气流床的代表Shell气化工艺,分析了合成气成分、热值、冷煤气效率、氧耗率、煤耗率等性能指标,探讨了水煤浆浓度、氧煤比、煤种对气化性能的影响,并对两种气化工艺的模拟结果进行了比较。结果表明:在煤的成浆性允许范围内,提高水煤浆浓度有利于提高合成气有效气体含量,可获得更高冷煤气效率;在保证碳转化率的前提下,应尽量降低氧煤比,获得更优气化性能;挥发分高、灰分低的煤种,气化性能更好;粉煤气化的氧耗率、煤耗率低于水煤浆气化,其气化性能更为先进。     

压力、煤浆浓度、氧煤比对水煤浆气化的影响

研究了水煤浆气化技术操作参数的优化途径;分析了气化压力、煤浆浓度、氧煤比(氧碳比、氧浆比)对碳转化率、产气率、冷煤气效率、合成气有效组分含量等水煤浆气化参数的影响;对各参数之间的最佳搭配进行了优化;确定了各个量的最佳操作值,为气化装置低能耗、高效益运行提供依据。     

盈德清华炉水煤浆气化工艺的影响因素研究

以过程模拟软件为工具,通过合理的简化与假设,建立了以氧气为气化剂的水煤浆气流床煤气化的研究模型,模拟计算了盈德清华炉的水煤浆气化过程,分析了煤中碳含量、灰分含量、水煤浆质量分数、操作温度、水冷壁副产蒸汽量等因素对比煤耗、比氧耗、合成气产量、合成气中各气体组分含量的影响。模型计算结果与生产实际运行数据对比表明,该模型能较好地反映运行工厂的实际生产情况。利用经过生产实际运行数据修正的研究模型,可研究煤质组成、煤浆质量分数、操作温度、水冷壁副产蒸汽量等因素对主要气化工艺指标的影响。     

3 MWth煤化学链气化商业示范装置的自热运行和参数分析

为实现MW_th规模化学链气化商业示范装置的自热运行，使用Aspen Plus进行模拟研究。通过实验数据，验证了过程模型的可靠性。考察了3 MW_th煤化学链气化系统的质量和热量平衡。通过分析反应器温度、蒸汽流率和温度、旋风分离器效率、载氧体活性成分含量等工艺参数对系统合成气产率、合成气组分浓度、合成气H₂/CO、固体循环流率等工艺性能的影响，确定了合成气产量最大化的自热操作条件。结果表明，3 MW_th煤化学链气化系统的净热功率越接近于0，系统越趋于自热运行。系统自热运行时的最佳操作条件为燃料反应器温度850℃、空气反应器温度950℃、蒸汽流率305.25 kg/h、蒸汽温度300℃、旋风分离器效率98%，系统的固体循环流率最小，约为10 555～10 580 kg/h，合成气总浓度(CO+H₂)最大，约为75.1%。此外，使用活性成分含量较高的钛铁矿颗粒作为载氧体，有利于减少系统的固体循环流率。     

A novel 3-layer mixed cultural evolutionary optimization framework for optimal operation of syngas production in a Texaco coal-water slurry gasifier☆

Optimizing operational parameters for syngas production of Texaco coal-water slurry gasifier studied in this paper is a complicated nonlinear constrained problem concerning 3 BP (Error Back Propagation) neural networks. To solve this model, a new 3-layer cultural evolving algorithm framework which has a population space, a medium space and a belief space is firstly conceived. Standard differential evolution algorithm (DE), genetic algorithm (GA), and parti-cle swarm optimization algorithm (PSO) are embedded in this framework to build 3-layer mixed cultural DE/GA/PSO (3LM-CDE, 3LM-CGA, and 3LM-CPSO) algorithms. The accuracy and efficiency of the proposed hybrid algo-rithms are firstly tested in 20 benchmark nonlinear constrained functions. Then, the operational optimization model for syngas production in a Texaco coal-water slurry gasifier of a real-world chemical plant is solved effective-ly. The simulation results are encouraging that the 3-layer cultural algorithm evolving framework suggests ways in which the performance of DE, GA, PSO and other population-based evolutionary algorithms (EAs) can be improved, and the optimal operational parameters based on 3LM-CDE algorithm of the syngas production in the Texaco coal-water slurry gasifier shows outstanding computing results than actual industry use and other algorithms.     

高硫烟煤取代重油制合成气工艺技术探讨

对Texaco气化、Shell气化和CFB气化技术进行了比较 ,并就Texaco气化工艺流程和气化压力的选择等进行了分析。着重阐述了Texaco气化气的变换、脱硫、脱碳和精炼等技术 ,建议在4 0MPa条件下 ,以高硫烟煤为原料 ,采用Texaco激冷流程进行气化 ,耐硫变换催化剂进行CO变换 ,NHD法脱硫脱碳 ,低温变换串甲烷化法精炼 ,并推荐了以高硫烟煤取代重油为原料制氨、氢气和甲醇等产品的技术改造工艺流程     

煤化工多联产系统中的煤气化过程模拟

德士古水煤浆气化技术采用气流床气化炉,对煤种的兼容性较好,其清洁、高效代表着当今煤气化技术的发展潮流。采用AspenPlus软件对德士古煤气化生产过程进行模拟,包括水煤浆制备,气化反应,CO变换,低温甲醇洗等工段,详细介绍了模拟过程,并求解气化炉在工况下的出口煤气成分。     

大型煤气化装置的工艺技术性能及其在多联产系统组合中的节能减排评述

为科学评判大型煤气化装置的优越性和适用性,对比了我国引进开发的SCGP、Texaco、GSP3种煤气化技术的技术性能和配置特点;分别论述了壳牌干煤粉气化炉、德士古水煤浆气化炉、索斯泰克气化炉的工艺过程、气化特点、关键设备和应用效果;提出了煤炭气化发电同水电解氢多联产系统组合的CO2零排放工艺流程.     

大型煤制合成气技术进展

煤气化技术是洁净煤技术的重要组成部分,各种煤气化炉型和气化技术都有各自的优点和不足之处,选择适合的煤气化技术对煤化工项目至关重要。介绍了目前国内大型煤制合成气中广泛应用的Shell煤气化工艺、Texaco水煤浆气化工艺及近年来研发成功的具有自主知识产权的多元料浆加压气化技术、多喷嘴对置式水煤浆气化技术、两段式干煤粉加压气化技术和四喷嘴对置式干粉煤加压气化技术的工艺特点、应用情况。这些技术将是目前和未来大型煤制合成气的技术支撑。     

昭通褐煤半焦气化特性的研究

以O2/水蒸气作为气化剂,对褐煤半焦气化过程进行实验研究.结果表明,随着气化温度的提高,在生成的煤气组成中CO和H2含量增加,而CO2和CH4的含量减少,煤气热值和合成气产率均增加;在温度一定时,随着氧气流量的增加,煤气中CO含量和H2含量先增加然后逐渐减少,CO2含量增加,CH4含量减少,煤气热值和合成气产率均存在一个最大值.     

多策略果蝇优化算法及其应用

针对果蝇算法容易陷入局部极值、收敛速度慢和收敛精度低的问题,基于粒子群优化算法中社会认知因子和差分演化算法的变异算子,提出了一种多策略果蝇优化算法(SFOA)。对于味道浓度值劣于平均味道浓度的个体,采用社会认知变异因子产生下一代个体,加快收敛速度。对于味道浓度值优于平均味道浓度的个体,引入差分向量,提高算法跳出局部极值的能力。经过8个测试函数的仿真实验对比,SFOA具有更好的全局搜索能力、更快的收敛速度和更高的收敛精度。最后,将改进后的果蝇算法运用到GE气化炉操作优化中,以有效合成气产率最大化为优化目标,氧煤比和水煤浆浓度为决策变量,结果表明,SFOA能够快速找到最优值,证明了多策略果蝇优化算法的有效性。     

美国堪萨斯州El Dorado炼油厂德士古气化炉采用低值进料的操作经验

介绍了Ｅｌ Ｄｏｒａｄｏ炼油厂采用德士古气化技术的背景资料,着重讨论并总结了该厂采用低值进料的操作运行经验,该厂自装置开车起已经成功利用多种不同低值进料生产运行,产品合成气的质量以及排放物的指标不受各种进料的影响,证实了德士古气化工艺进料范围广的优点。