流化床煤气化过程参数不确定性量化

本文研究了煤气化过程操作参数的不确定性对天然气产量的影响.煤气化是最可行和实用的清洁煤发电技术之一.通过建立Kriging模型,然后在该模型的基础上进行全局灵敏度分析和蒙特卡洛模拟,对参数的不确定性进行量化分析,结果表明空气对天然气产量的影响最大,参数在不同概率密度函数情况下,天然气产量达到2.9(m3/kg)煤的概率...     

水煤浆气化工艺过程的模拟研究与分析

以河南某煤种为反应原料,采用Aspen Plus流程模拟软件对水煤浆气化工艺过程进行了流程模拟,考察分析了气化炉内的氧煤比和煤浆浓度等原料条件以及气化温度和压力等操作条件对气化反应结果的影响,并将模拟结果与实验结果进行比较,结果表明：模型基本正确,在误差许可范围内,模拟结果与气化实验结果基本一致;氧煤比、水煤浆浓度和气化温度是影响气化反应结果的主要因素;气化压力则对煤气化反应结果几乎没有影响,但是加压气化有利于降低后续工段合成气压缩能耗。     

煤经甲醇制烯烃过程关键参数辨识与分析

研究了煤经甲醇制烯烃过程,即通过德士古气化炉将煤气化制合成气,后经甲醇制备烯烃,最后分离烯烃.基于动力学模型进行全流程模拟,模拟结果与实际数据较为吻合,乙烯与丙烯质量的相对误差分别为1.74％和1.23％.该流程系统复杂,操作参数较多且关联性强,选取进料煤水质量比为66∶34、合成气转换反应温度为251℃、合成气制甲醇...     

Aspen plus在煤气化过程模拟中的应用

煤气化是煤清洁利用的关键技术之一。利用过程模拟软件Aspen Plus建立气化炉模型可以低成本、低风险和高效率地评估煤气化性能和考察各操作条件对气化产物的影响,寻找最佳操作点。本文总结了煤气化模型建立的基本过程和国内外基于Aspen Plus开发的气化炉模型,分析了各种气化炉模型的区别与联系。     

煤气化废水处理流程建模和全流程模拟

为分析煤气化废水处理过程存在的问题,采用Aspen Plus流程模拟软件对该过程进行了全流程建模和模拟。在体系和流程分析的基础上,确定了合适的代表组分,选择了适用于该实际流程各单元操作的热力学方法和计算模块,提出了适合于该体系的萃取液液平衡关系和萃取平衡级模型并构建了用户自定义模块。同时提出了提高模拟效率和改善收敛性的模拟技术及收敛策略。结果表明,模拟值与工厂实际数据非常吻合,该流程中存在的主要问题是汽提脱酸、萃取脱酚环节的效率偏低;全流程模拟可为同类装置的设计、流程改进、装置改造及操作优化提供依据。     

AspenPlus软件应用于煤气化的模拟

用AspenPlus软件对煤气化过程进行模拟,同时考察操作条件的改变对煤气化性能的影响。计算时假定煤气化反应分成两部分：煤的热裂解和气化炉内进行的一系列化学反应。用CPD模型预测煤热裂解的产物分布,并假定所有反应遵循Gibbs自由能最小的原理。计算结果与气流床的煤气化反应结果比较符合。     

IGCC示范工程煤气化炉的数值模拟

采用Aspen Plus流程模拟软件对某拟建的IGCC示范工程的德士古煤气化炉进行数值模拟,通过考虑碳的不完全转换对计算流程进行了改进,并运用CPD模型预测煤热裂解的产物分布.研究了煤气化炉的重要操作参数(即水煤浆浓度、氧煤比、气化压力和气化温度)对气化结果的影响.在计算区间内,发现高浓度水煤浆浓度范围内,随浓度的增加,煤气的主要成分(H2+CO)的总含量增加.气化温度增大到1400℃左右时,煤气的主要成分随气化温度的进一步增加会趋于一个恒定值.     

运用Gibbs自由能最小化方法模拟气流床煤气化炉

基于 Aspen Plus工业系统流程模拟软件 ,运用 Gibbs自由能最小化方法建立了气流床煤气化炉的模型 .研究了气化炉的主要操作参数 (即水煤浆浓度、氧煤比、碳转化率和气化温度 )对气化结果的影响 .对模拟结果进行了分析 ,发现模型基本正确 ,可应用于一些反应机理复杂的气化工艺的化学和热力学平衡计算 .模拟结果表明 ,氧煤比和水煤浆浓度是影响气化炉出口煤气组成的主要因素 ,气化炉温度随着氧煤比的增加而增加 ,也随着水煤浆浓度的增加而增加 .结果还表明 ,氧煤比对气化结果的影响比水煤浆浓度的影响更为显著     

基于Aspen Plus软件的煤气化过程模拟评述

煤气化技术是实现煤清洁利用的有效途径,是煤炭转化的关键技术。通过利用Aspen Plus过程模拟软件建立气化炉模型,可以低成本、低风险、高效率的研究评估气化炉的气化性能和考察各项操作条件对气化产物的影响,寻找最佳操作点。总结了国内外科研机构已报道的各型基于Aspen Plus软件开发的气流床气化炉模型,分析了各种气化炉模型的区别与联系,并根据实践经验提出了煤气化过程模拟的发展方向。     

新疆准东煤气化过程的模拟优化

基于Aspen Plus流程模拟软件,运用Gibbs自由能最小化方法建立了Shell粉煤气化模拟计算模型,对新疆准东一采区的煤种进行气化过程模拟优化.以(CO+H2)摩尔分数最高为目标函数,通过单因素研究确立的最佳操作条件为:气化压力2MPa,氧煤比0.73kg/kg和蒸汽煤比0.09kg/kg;而通过虚拟正交实验研究,获得的最佳操作条件为:气化压力2MPa,氧煤比0.78kg/kg和蒸汽煤比0.05kg/kg.各因素对气化过程影响大小顺序为:氧煤比和水煤比的交互作用>氧煤比>水煤比>气化压力.     

高职《煤炭气化工艺与操作》课程改革、建设的研究与实践

文章通过分析煤炭气化工艺与操作课程在化工生产过程中的重要性和针对高职高专院校对煤炭气化工艺与操作课程改革的必要性,我们制定了课程改革的方案：将教学内容分为三个模块,即煤炭气化原理模块、煤炭气化工艺过程模块、煤气净化模块,并且对两届学生进行了实践,取得了良好的效果.     

微波辅助低温煤焦油馏分萃取-热解耦合神府煤的作用研究

为提高煤在萃取过程中的转化率,考察微波辅助萃取煤的工业化可行性。以低温煤焦油馏分为溶剂,研究了神府煤在微波辅助萃取-热解耦合新工艺下的特性,考察了溶剂类型、萃取温度、溶煤比、萃取时间对转化率的影响。结果表明：当溶剂为200～360℃馏分油,萃取温度为200℃、萃取时间为30 min、溶煤比为3∶1时,微波辅助过程煤的转化率最高为34.75%。最后,通过对比常规萃取与微波辅助萃取的工艺条件及反应结果发现：微波辅助萃取-热解过程较常规萃取-热解过程略占优势,但其产业化仍需进一步验证。     

煤制清洁燃料过程通用能效评价系统研究

为了提高煤化工企业节能减排效果,构建和开发了一套煤制清洁燃料过程通用能效评价系统。通过对煤制油工厂实际数据进行采集、归纳和整理,将实际数据录入系统,按照煤化工通用能效计算公式进行能效、能耗计算,并可将其中任意数据作为变量进行优化。结果表明,该系统具有流程自由组态、能效计算与评价、专家知识库及诊断等功能。该系统可通过流程组态模拟不同工艺过程,结合各单元模块工艺参数和能效消耗数据,自动完成物料平衡、能效、能耗、碳排放等计算,并通过专家系统进行诊断和分析,给出节能参考建议。该系统可以应用于煤制烯烃、煤直接液化、煤间接液化和煤分级炼制等过程能效分析和评价等。     

褐煤制气化水煤浆实验研究

为提高褐煤制气化水煤浆的制浆浓度,采用传统制浆工艺与分级研磨制浆工艺分别对某化工企业提供的3种煤样进行水煤浆成浆性实验,并在此基础上进行配煤制浆实验。结果表明:东明煤、扎赉诺尔煤、宝矿提质煤传统制浆工艺的最高浓度分别为48.54%、51.76%、56.08%,分级研磨制浆最高浓度分别为51.72%、54.82%、59.21%,3种煤样分级研磨制浆工艺水煤浆浓度提高3%以上。按照东明煤、扎赉诺尔煤质量比1∶1或东明煤、宝矿提质煤质量比2∶1配煤时所制水煤浆浓度分别为53.12%、54.21%,满足水煤浆浓度设计要求。     

溶胀对神华煤结构及液化性能的影响

采用甲苯和吡啶对中国神华煤进行直接液化前的溶胀处理,通过对溶胀度及抽提率的测定、IR光谱分析、热重分析以及溶胀煤的直接液化实验,探讨了溶胀预处理对神华煤结构及液化性能的影响.结果表明:经溶胀预处理,煤的溶胀度、抽提率获得了显著提高,煤结构中的弱共价键断裂,进而改善了其液化性能并提高了煤的直接液化转化率和油气产率.     

Numerical simulation of underground coal gasification using the CRIP method

A three‐dimensional simulation of the Underground coal gasification (UCG) process is studied in terms of the heat and mass transport phenomena and chemical kinetics in a coal seam during coal combustion by applying the controlled retracting injection point technique. The STARS module of the Computer Modelling Group software is used in this study. The gas species flow rate, cavity shapes, and temperature profile in the coal seam during gasification are investigated. The main motivation behind this study is to provide a simulation methodology by using a comprehensive porous media flow approach to understand the critical aspects of the UCG process.     

入炉煤水分检测技术与处理模型的研究

介绍了焦炉入炉煤水分检测方案及其工作原理,并给出实际入炉煤水分计算模型。实际应用表明,经该模型处理所得的入炉煤水分结果准确,能够满足工艺要求。煤水分处理模块为焦炉加热优化控制系统提供了可靠数据。     

低阶煤热解-气化-燃烧TBCFB系统模拟及优化

三塔式循环流化床（TBCFB）是基于低阶煤分质转化利用理念开发的新型工艺系统,包含热解、气化及燃烧三个主反应器。提出了采用半焦颗粒代替石英砂作为循环热载体的新工艺,并使用Aspen Plus建立了基于半焦颗粒的TBCFB系统模拟流程,寻求系统内物料转化和能量利用的适宜操作条件。结果表明,只需燃烧40%的热解半焦,即可满足低阶煤在600℃热解和60%的热解半焦在800.9℃进行水蒸气气化所需热量;与石英砂或高温灰相比,利用热容较高的半焦颗粒作为循环介质可以显著降低热载体循环量,与原煤质量比仅为5.5。综合气化产物组成、低热值和冷煤气效率等指标,适宜的水蒸气与反应半焦质量比为1.5。上述模拟结果对半焦循环TBCFB新技术的工业应用具有一定指导意义。     

双气头多联产系统的Aspen Plus实现及工艺过程优化(Ⅰ) 模拟流程的建立及验证

通过流程模拟对煤基多联产系统进行过程优化是一种低成本、高效率的研究方法。通过稳态流程模拟软件Aspen Plus建立了二甲醚和电力为主要目标产品并副产甲醇的煤基多联产系统流程。采用气化煤气与焦炉煤气混合气作为气头,以达到利用焦炉煤气中高浓度甲烷、下一步工艺调整氢碳比并实现温室气体减排的目的。模拟流程中包括了空分、煤气化及净化、CH4/CO2重整、产品合成、燃气轮机联合循环发电等多联产系统中的5个主要工艺单元,涉及化学反应的CH4/CO2重整单元和二甲醚合成单元通过嵌入包含特定反应动力学参数的动力学子程序进行模拟。多联产系统综合考虑了化学反应的动力学和热力学,系统总体及各工艺单元物料、能量衡算一致,各个单元模拟数据与文献实验数据吻合。在建立流程的基础上,计算比较了热值加和效率与当量发电效率,发现考虑能量品质的当量发电效率更适合联产液体燃料和电能的多联产系统的评价。