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.     

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。     

Aspen Plus在煤气化中的应用

Aspen Plus是一种基于稳态化工模拟、优化、灵敏度分析和经济评价的大型化工流程模拟软件,由于其优良的性能而被广泛应用于化工领域。文章主要介绍了Aspen Plus软件的特点,并且综述了近几年来Aspen Plus在煤气化领域中的研究成果和发展概况。     

淮南煤气化工艺过程模拟

采用Aspen Plus软件对淮南煤气化进行了稳态流程模拟研究,结果表明:O2流量的增大导致气化温度快速升高;合成气中CO、H2以及有效合成气(CO+H2)的体积分率随O2流量的增加呈先增大后减小的趋势;CO2和H2O的变化趋势则相反。氧煤比在0.03~0.17kg/kg区域内,有效气体积分率均大于60%;且在氧煤比为0.1kg/kg时,有效合成气体积分率达到最大值64.2%。氧煤比在0.06~0.14kg/kg区域内,汽氧比的增大会导致气化温度随之减小,并直接影响合成气组分。合成气中,CO、H2、CH4以及有效合成气(CO+H2)的体积分率随汽氧比的增大而降低;H2O和CO2体积分率则随之增大。     

煤气化副产物粗酚的初步研究与模拟计算

以煤气化副产物粗酚为研究对象,设计了三塔连续减压精馏工艺,并利用Aspen Plus软件对整个分离过程进行了模拟计算。通过选择物性方法和组分的简化、DSTWU模块的简捷设计和RadFrac模块的严格计算,然后应用模型分析工具优化得到了粗酚系统连续减压精馏的工艺参数。若各塔轻关键组分的回收率设为98%,在一定的进料条件下,塔1、塔2、塔3的理论塔板数分别为51、28、24;最佳进料位置分别在22、14、14块板;塔顶产品与进料的质量流率之比(D/F)分别为0.293 3、0.1912、0.647 6。得到苯酚、邻甲酚和间甲酚产品的质量分数分别为99.6%、90%和83.1%。     

基于Aspen Plus的地下煤气化动力学模型建模

煤炭是我国的主要能源,地下煤气化技术是未来煤炭工业发展的重要技术之一。根据不同种类煤炭慢速热解过程中主要元素迁移规律建立了煤炭热解预测模型。参考地下煤气化过程特点对气化反应进行简化,确定了需要考虑的主要反应后选择合适的动力学参数,编写反应动力学方程嵌入Aspen Plus流程模拟软件中,结合煤炭热解模型建立地下煤气化动力学模型。对比模拟结果与试验数据,并进行了误差分析,结果表明：模型预测产出气组成的绝对误差均在12%以内,为地下煤气化工艺设计提供了一定的参考价值。     

固定床煤气化炉的模拟与优化

借助过程模拟软件Aspen Plus建立了固定床煤气化炉的数学模型,模拟计算了固定床煤气化炉的制气过程,并利用现场数据对模型进行考核,结果表明该模型与实际生产运行数据吻合较好,最大误差低于7.05%;利用该模型研究了空气和蒸汽的通量、空气和蒸汽的预热温度对评价指标的影响,以及在体积流量相同时,夏季和冬季实际空气通量对评...     

Shell煤气化制合成气与甲烷重整二氧化碳耦合研究

为了优化化工合成过程,节约资源,减排温室气体CO2,采用Aspen Plus软件,基于Gibbs自由能最小原理,对Shell煤气化制合成气与CH4、CO2耦合过程进行模拟。分析了CH4、CO2、O2三者之间的比例对于重整合成气的影响。结果表明:当CO2/CH4体积比为1.02时,O2/CH4体积比为0.1时,得到氢碳比为0.829。通过灵敏度分析了O2量和压力对反应的影响,O2量的增加,反应温度升高,有利于耦合反应的进行;压力的增加,不利于耦合反应,但是加压可以提高生产强度,因此一般都选用加压条件下进行。     

利用Aspen Plus对GSP粉煤气化过程的模拟分析

运用Aspen Plus软件,建立GSP粉煤气化过程的模型,选择合适的反应模块,利用Gibbs自由能最小原料对宁东羊肠湾煤进行气化模拟,参照实际生产数据,并将模拟结果与实际生产进行对比,结果相吻合。因此该模型能预测气体产物,同时对实际生产起指导和优化。     

基于Aspen Plus建立煤气化操作空间及经济性分析

采用Aspen Plus流程模拟软件模拟德士古气化炉,并结合工业运行数据对Aspen Plus模型的热损失进行校正。在此模型中通过改变进氧量和进水量来改变氧煤质量比和水煤浆中煤的质量分数,并分析氧煤质量比和水煤浆中煤的质量分数等因素对气化温度、气化产物、冷煤气效率和气化经济性的影响。结果表明:随着氧煤质量比的增大,气化温度呈两段式增长,有效气(CO+H_2)含量和冷煤气效率先升高后降低,气化成本呈相反的变化趋势。随着水煤浆中煤的质量分数的增加,比氧耗、比煤耗和比水耗都有不同程度的降低,冷煤气效率升高,气化成本降低。此外,水煤浆中煤的质量分数大于65%时,其对气化成本影响开始减弱。以气化温度为约束条件建立优化空间,可在操作空间中找到有效气含量、冷煤气效率和经济性最佳的操作点。     

煤气化工艺的发展趋势之一：—两段气化法

如果仔细观察近年来国外开发的和正在开发的各种煤气化工艺,不难发现采用两段气化工艺的愈来愈多,这种气化方法既保持了气流床气化的碳效率高、生产能力大的特点,又吸取了逆流气化的优点,将高温煤气显热用于煤气化反应,使煤气出口温度下降,煤气夹带的熔融液渣固化,因此使气流床气化工艺更趋完善。     

6.5MPa水煤浆气化反应过程剖析

针对渭河６．５ＭＰａ水煤浆气化装置，从流体流动过程着手，通过分析计算，对影响气化结果的甲烷水蒸汽转化反应、逆变换反应等反应进行讨论。剖析了６．５ＭＰａ下水煤浆气化反应过程。     

煤气化配套一氧化碳变换工艺技术的选择

介绍不同煤气化工艺产出的粗合成气的特点,以及与煤气化配套的主要变换技术。对各类煤气化用于生产不同的目标产品时,可选择的配套变换工艺进行经济技术比较,选出最优工艺。     

SHELL煤气化工艺进展

介绍了Ｓｈｅｌｌ煤气化工艺的发展及其第一个完全工业化的设施－－位于荷兰的Ｄｅｍｋｏｌｅｃ的联合循环发电电厂。详细介绍了ＳＣＧＰ的设计细节及其优点。     

原料煤的性质对Shell煤气化工艺操作的影响

介绍煤质以及煤灰的性质对Shell煤气化工艺操作的影响,原料煤的选择原则及更换煤种的注意事项。     

煤焦油加氢工艺分离流程模拟研究

应用Aspen Plus模拟软件,对20万t/a BRICC非均相悬浮床煤焦油加氢产品的分离流程进行了模拟研究.模拟结果表明,在低温高压分离器分离过程中有较多的轻油组分的损失.在此基础上设计利用常压分馏中油对低温高压分离器气相组分进行油洗回收,以减少轻油组分的损失.得到满足回收要求的最低中油消耗量为3 500kg/h.油洗后,轻油组分损失量最大的332K馏分的损失由未油洗前的26.98%降低到5.31%,油洗效果显著.模拟结果对BRICC非均相悬浮床煤焦油加工技术的工业化设计具有重要的指导意义.     

德士古煤气化工艺气管道堵塞的原因及处理方法

针对德士古煤气化工艺气管道堵塞的现象,分析原因,提出预防措施,对A^#气化炉的运行进行监测,效果显著,连续运行153d,各项指标均在控制范围内。     

Shell煤气化耐硫变换工艺流程研究

针对Ｓｈｅｌｌ煤气化的工艺特点,研究新的气化工艺技术给ＣＯ变换流程带来的变化,进行ＣＯ耐硫变换工艺流程设计,阐述余热回收应考虑的问题并提出新见解。     

水煤浆气化与粉煤气化的模拟评价

用模拟法对水煤浆气化和粉煤气化进行评价,用于合成氨流程的粉煤气化工艺比水煤浆气化工艺的氧耗量少6％,纯合成气产量高6％。     

壳牌粉煤气化装置煤气变换工艺探讨

介绍了龙宇煤化工壳牌粉煤气化煤气变换装置的设计和装置的运行情况,对存在问题进行分析和改造,并对壳牌气化装置的煤气变换工艺进行探讨,得出只要解决好五个方面的问题,就能够确保催化剂不超温、不发生甲烷化副反应,保证装置安全平稳运行。