不同CO2抽出比的PSA尾气在制氢转化炉内燃烧的数值模拟研究

采用CFD(Computational Fluid Dynamics)技术对抽出不同比例CO2的PSA尾气制氢转化炉燃烧及传热进行了数值模拟研究。计算得到了炉内烟气流场,温度场的详细信息,揭示了PSA尾气中CO2含量的变化对炉膛内燃烧和传热过程的影响。通过CFD数值模拟计算,提出了PSA尾气中CO2抽出对燃烧及传热的不利影响的解决方案。     

不同C02抽出比的PSA尾气在制氢转化炉内燃烧的数值模拟研究

采用CFD（ComputationalFluidDynamics）技术对抽出不同比例CO：的PSA尾气制氢转化炉燃烧及传热进行了数值模拟研究。计算得到了炉内烟气流场,温度场的详细信息,揭示了PSA尾气中CO：含量的变化对炉膛内燃烧和传热过程的影响。通过CFD数值模拟计算,提出了PSA尾气中CO：抽出对燃烧及传热的不利影响的解决方案。     

催化裂化待生催化剂再生时产物中CO_2/CO比的研究

在流化床反应器内进行工业催化裂化待生催化剂的烧焦再生实验 ,考察了再生温度及再生介质中氧含量对燃烧产物中CO2 与CO比值的影响 ,并归纳出CO2 /CO比 (γ)的计算公式。再生温度低于 5 2 0℃时 ,不发生一氧化碳的二次转化 ,γ仅与温度有关 ;再生温度高于 5 2 0℃时 ,一氧化碳发生二次燃烧 ,γ随温度呈线性增大 ,随氧含量呈正比例增大     

催化裂化待生催化剂再生时产物中CO2／CO比的研究

在流化床反应器内进行工业催化待生催化剂的烧焦再生实验,考察了再生温度及再生介质中氧含量对燃烧产物中CO2与CO比值的影响,并归纳出CO2／CO比（r) 的计算公式,再生温度低于520℃时,不发生一氧化碳的二次转化,r仅与温度有关,再生温度高于520℃时,一氧化碳发生二次燃烧,r随温度呈线性增大,随氧含量呈正比例增大。     

回收甲醇尾气中有效组分的变压吸附新技术及其应用

四川天一科技股份有限公司开发的变压吸附(PSA)新技术,采用特殊的吸附剂及先进的工艺过程实现从甲醇尾气中脱除N2和Ar等惰性气体,从而回收其中的有效组分氢气和CO、CH4、CO2。本文介绍了该工艺的特点及其应用,并对PSA与膜分离两种技术在甲醇尾气分离回收中的技术及经济性等进行了对比。     

炼厂SCOT装置在线燃烧炉设计和操作中应注意的问题

炼厂SCOT 装置在线燃烧炉直接加热进入SCOT 装置的克劳斯尾气,其目的是使过程气进入加氢反应器时,不但有足够的还原性气体(H_2+CO),而且其温度应高于175℃,这样才能保证其过程气中的SO_2,COS,CS_2和S_2在加氢反应器中转化完全。在线燃烧炉由一个燃烧室和混合室构成,可燃性气体(天然气或H_2+CO)与空气在燃烧室中燃烧,产生的燃余气进入混合室,与引入的克劳斯尾气混合升温。所     

提质生物质热解油的燃烧与排放特性

将生物质热解油提质后的精制生物油按5%、10%和15%的体积比加入柴油中,配制混合燃料B5、B10和B15。在发动机不同负荷工况下,考察了精制生物油比例对混合燃料的当量比燃油耗、有效热效率、气缸压力及尾气排放等特性参数的影响。结果表明：在额定转速25%负荷时,随着精制生物油添加比例增加,柴油机燃用混合燃料的当量比燃油耗升高,有效热效率降低,排气温度依次升高;在额定转速100%负荷时,随着精制生物油添加比例增加,混合燃料燃烧时缸内最大爆发压力依次下降,瞬时放热率峰值依次升高,燃烧始点滞后角度逐渐增加;此外,HC、CO和烟度排放均略有增加,但NOx排放略有减少。在小负荷工况下4种燃料HC和CO排放差异较大,因为该工况下更容易形成HC和CO;而大负荷工况时不同燃料的NOx和烟度排放差异更大。     

比文法(BSRP)

应用范围:净化制硫装置的尾气,以满足大气污染标准。原料气:克劳斯硫磺回收装置的尾气。概述:比文过程由两个步骤组成。过程的第一步是克劳斯尾气中的所有含硫化合物(SO_2、Sx、COS、CS_2)转化成 H_2S。采用燃料气和空气的燃烧热气,与尾气混合加热到反应温度。如果尾气不含有充足的 H_2和 CO,这就不能把所有的 SO_2和 Sx 还原成H_2S,那么这种燃烧可以在空气不足的情况下进行。然后,热气混合物通过催化剂床     

低浓度酸性气回收处理控制难点与对策

在简要介绍镇海炼化分公司两套采用常规Claus＋SCOT尾气处理硫磺回收装置（Ⅳ、Ⅴ硫磺）工艺技术特点的基础上，对处理低浓度酸性气（即H2S含量低，CO2含量高的酸性气）的工况变化进行分析，提出了处理低浓度酸性气时的主要控制难点和对策措施。低浓度酸性气中富含的CO2在反应炉中燃烧会直接导致反应炉温度下降和过程气中羰基硫含量的增加，如果不及时采取措施加以解决，将会造成装置能耗增加，并且使净化后尾气中H2S浓度和烟气中SO2排放浓度上升，影响装置高效、环保运行。以上不利影响可以通过改变反应器温度、优化脱硫单元操作、分流低浓度酸性气等对策加以克服。     

电石炉尾气净化分离用于合成乙二醇的新工艺

电石炉尾气富含CO,其中φ(CO)约为65%~90%,φ(H_2)约为8%~15%,此外还含有N_2、CH_4和微量的S、P、As、F、HCN、O_2、Cl、不饱和烃等。提出了一种净化分离方法得到的CO和H_2可用于草酸酯加氢路线合成乙二醇,电石炉尾气出气柜压缩后,预净化,然后经脱硫、磷、砷、氟、氯、HCN、羰基金属,脱氧深度净化脱除电石炉尾气中的H_2S、COS、CS_2、PH_3、AsH_3、HF、HCN、HCl、羰基金属、O_2,再将深度净化后的一部分电石炉尾气经变压吸附(CO-PSA)分离出高浓度的CO,脱氢,得到纯CO;另一部分电石炉尾气与CO-PSA解析气混合后在铁铬系高温变换催化剂和铜锌系低温变换催化剂的催化作用下,发生变换反应使变换后体系中φ(CO)0.3%,然后经PSA脱除CO_2,PSA提纯H_2,得到高纯H_2。制取的纯CO和纯H_2作为原料气用于生产乙二醇比煤为原料投资省,成本低。     

烃类蒸汽转化制氢装置减少二氧化碳排放研究

采用ASPEN PLUS及REFORM-3PC软件,对烃类蒸汽转化制氢装置二氧化碳减排进行了工艺流程及顶烧式转化炉燃烧、传热的模拟计算。计算结果表明,对现有顶烧炉制氢装置,优化的二氧化碳脱除比例不高于60%,但可以通过降低装置操作负荷来提高二氧化碳的脱除比例到100%;脱除二氧化碳后可提高装置氢提纯部分氢气回收率,减少原料和补充燃料消耗;针对转化炉管壁温升高、燃烧温度升高及火焰长度变短这3个脱除二氧化碳后的主要风险因素,提出了初步的解决方案。     

燃煤电厂尾气中CO2捕集技术研究

燃煤电厂燃烧煤炭产生电能,燃料燃烧后向大气排放大量的CO2,导致温室效应随之增强,引起全球变暖、雾霾等一系列严重问题,因此选择合理的CO2捕集技术是减少CO2排放的主要途径.捕集技术可分为物理吸收、化学吸收、物理-化学吸收、膜吸收及生物技术等,其中物理吸收和化学吸收为电厂CO2捕集的主要方法.针对燃煤电厂烟道尾气的特点,选择物理类的MDEA法和化学类的NHD法对CO2进行捕集,利用Aspen Plus软件对两种方法分离CO2流程进行模拟,通过对两种方法的工艺流程、CO2吸收效率、过程能耗、吸收剂流量等的比较,根据燃煤电厂尾气气质条件,决定脱碳工艺采用MEDA法.     

浆态床合成二甲醚反应工艺条件的研究

考察了反应温度、反应压力、进料空速以及催化剂配比对于浆态床合成二甲醚反应过程的影响。结果表明 :在反应温度为 2 40～ 2 80℃范围内 ,随着反应温度的升高 ,CO的转化率逐渐增加 ,在 2 70℃达到最大值后开始下降 ;在反应压力为 2 0～ 5 0MPa范围内 ,随着反应压力的升高 ,CO的转化率和二甲醚的选择性逐渐增加 ;在空速为 80 0～ 5 0 0 0h-1范围内 ,随着空速的增加 ,CO的转化率先增加 ,在 30 0 0h 1达到最大值 ,然后逐渐减小 ;催化剂比例对于CO转化率、二甲醚的选择性以及二甲醚的时空收率都有较大的影响 ;在甲醇合成催化剂与脱水催化剂比例为 4～ 5时 ,CO转化率与DME选择性最好。     

德国慕尼黑工业大学研制出超低尾气排放柴油发动机

日前,德国慕尼黑工业大学研制出低排放卡车柴油发动机,尾气排放量几乎能完全达到欧Ⅵ排放标准。该大学还将不断改进排放技术,最终目标是不用尾气净化器就能达到欧Ⅵ标准。进一步降低尾气污染排放的主要障碍是柴油颗粒和NOx排放很难同时降低。空气中氧气将柴油主要燃烧成CO2和水,这一化学反应瞬间完成,在燃烧室中产生的温度很高,高温作用下氧气会与空气中的氮气发生化学反应产生NOx。柴油发动机将经冷却的部分尾气与空气混合后重新导入燃烧室,这种混合气体中CO2和水会使柴油燃烧减缓,从而使燃烧室内温度不会很快上升,因此产生较少NOx,但同时因为混合气体中氧气含量少而产生了更多的柴油颗粒物。慕尼黑工业大学为柴油发动机设计了特殊的结构,使涡轮增压机将部分发动机尾气与空气混合气体以10倍大气压的压力压入燃烧室(目前量产汽车发动机只能承受不到5倍的大气压力),使高压混合气体有足够含量的氧气与柴油充分燃烧。同时改进发动机柴油喷嘴,使其能够以极高压力将柴油以非常微小的雾状油滴形式喷入燃烧室,与氧气充分混合燃烧,从而只产生极少的柴油颗粒物。但微小油滴充分燃烧的后果是燃烧室内温度又会迅速上升,导致NOx排放有所增加。因此研究人员将在尾气回送、混合...     

工艺条件对RFT-2催化剂固定床费-托合成性能的影响

在固定床费-托合成装置上研究了反应温度、压力、n(H2)/n(CO)、空速、汽包压力和表观气速对工业生产的RFT-2催化剂反应性能和催化剂床层温度分布的影响。结果表明反应温度对RFT-2性能影响显著,随温度提高活性迅速增加,催化剂床层的热点区域变宽和峰值增加,而且在不同温度范围对敏感程度不同。提高压力可以增加反应活性,改善选择性,催化剂床层温度分布变差。n(H2)/n(CO)主要影响费托合成催化剂的活性和产物选择性,对催化床层温度分布影响较小。空速增加会造成CO和H2的转化率的下降,选择性和催化剂床层温度分布变化不明显。通过调节汽包压力来控制催化剂床层温度非常有效和灵敏,对反应性能和温度分布影响显著。表观气速提高可以改善催化剂床层径向的传热,使反应管的传热得到强化,温度分布更加均匀。     

La_(0.75)K_(0.25)M_(1-x)Fe_xO_3/CeO_2催化净化柴油车尾气

采用浸渍法制备了不同负载量(以活性组分与载体的质量比计)和负载量为50%、不同Fe含量的钙钛矿复合氧化物La0.75K0.25M1-xFexO3/Ce O2(M=Mn,Co)系列催化剂,用于净化柴油车尾气中的碳颗粒物、氮氧化物、CO和烃类物质;利用XRD,FTIR,UV-Vis DRS等方法对催化剂进行了表征;考察了催化剂对柴油车尾气的四效催化活性评价结果。实验结果表明,该系列催化剂具有良好的四效净化效果。制备的催化剂存在明显的钙钛矿结构。两系列催化剂中,La0.75K0.25M n0.95Fe0.05O3/Ce O2催化剂和La0.75K0.25Co0.90Fe0.10O3/Ce O2催化剂的四效活性较高。当二者负载量均为50%时,NO的最大转化率分别为36%和44%,碳颗粒燃烧峰值温度分别为348℃和356℃,燃烧峰值温度下生成CO2的最大选择性分别达95%和97%,C2H2完全转化温度分别为335℃和338℃,实现了4种有害物质的同时催化净化。     

硫转移剂对两段再生催化裂化装置热平衡的影响

应用硫转移剂是实现催化裂化烟气脱硫的理想方式。近年来,有关硫转移剂在催化裂化装置工业应用的报道层出不穷,但有关应用过程中对装置热平衡影响的研究较少。该文根据JF–SN1P硫转移剂在某公司2.8 Mt/a两段再生催化裂化装置的工业应用实际,量化分析了JF–SN1P硫转移剂对催化裂化装置热平衡的影响。结果表明,JF–SN1P剂有促进CO燃烧转化成CO₂的助燃作用,可使催化裂化贫氧再生段CO含量由6.8%降至3.5%,CO₂含量由13.2%升至16.4%;焦炭在贫氧段完全燃烧比例随之增加,贫氧段烧焦放热增加,总反应再生烧焦放热增加,占总烧焦放热比例增加9.98%;贫氧段再生烟气中可释放的CO燃烧热量减少,为使余热锅炉炉膛温度保持稳定,需提高瓦斯消耗量以达热平衡。     

液态CO_2驱油井筒注入的工程传热计算

CO2驱油提高油田采收率（EOR）是三次采油的重要手段之一。注入液态CO2温度随着地层深度的变化而变化,国内还没有对液态CO2注入过程的温度进行过定量的数值计算。通过建立井筒传热模型,进行传热过程分析,并利用便捷的数学处理方法,进行数值计算,研究了液态CO2在井筒中的温度变化规律。     

甲烷二氧化碳重整热力学分析

为了优化反应条件及提高催化剂的反应效率,采用平衡常数法对甲烷二氧化碳重整制合成气进行了热力学分析,计算出该反应发生的最低可行温度为914K。研究了反应温度、压力及反应原料进气组成对重整特性的影响。结果表明,温度在1 123K和常压下,CH4和CO2的转化率可分别达到94.47%和97.31%,且温度升高有利于转化率的提高,而压力升高却不利于反应正向进行。随着原料气中n(CH4)/n(CO2)比值的增加,CH4和CO2转化率呈现单调但相反的变化趋势,当n(CH4)/n(CO2)=1.2时,CO2的转化率可达99.29%,n(H2)/n(CO)为0.99。O2含量增加,使CH4和CO2转化率分别升高和降低,且使n(H2)/n(CO)的值增加;当n(CH4)∶n(CO2)∶n(O2)=1.2∶1∶0.575时,能使反应实现自热。     

基于CFD计算的燃烧器结构改进研究

 以某石油化工炼油厂在用的燃烧器为研究对象,对燃烧器中燃烧道出口结构提出了3种改进方案,并应用 CFD 软件 FLUENT 对燃烧器结构改进前后的燃烧过程进行了数值模拟,得到了燃烧单元内速度、温度及组分分布等相关参数。结果表明,减小燃烧道出口截面积能有效地提高烟焰的射流影响,大幅增加燃烧单元内对流传热比例,燃烧器火焰稳定、刚劲有力,加热效果良好。在3种改进方案中,使用圆台形出口时燃烧器性能提升最为明显。