【摘要】：煤炭氣化是潔凈煤技術(shù)中最重要、最關(guān)鍵的工藝過程之一,是減少環(huán)境污染、實(shí)現(xiàn)煤炭高效潔凈綜合利用的重要措施。本文以我廠所采用的多元料漿氣化技術(shù)為研究對象,以Aspen Plus流程模擬軟件為工具,建立起水煤漿氣化過程的平衡模型,并對影響氣化爐工藝氣成分、爐溫、水氣比、碳洗塔出口溫度等關(guān)鍵指標(biāo)的各種因素進(jìn)行討論。此外,還對灰水處理系統(tǒng)進(jìn)行模擬研究。具體內(nèi)容如下:(1)介紹了各種氣化爐的技術(shù)原理,優(yōu)缺點(diǎn),并對煤氣化過程的模擬研究進(jìn)行了綜合評述。(2)本文綜合探討了料漿漿滴在氣化爐內(nèi)的變化,介紹了相關(guān)反應(yīng),并描述了介質(zhì)在氣化爐內(nèi)的流動過程,簡單介紹了料漿氣化過程的三區(qū)模型;(3)采用RStoic模塊+RGibbs模塊組合建立了氣化反應(yīng)過程模型。其中料漿先在RStoic模塊中通過Fortran語句控制分解為單質(zhì)、水分和灰分,然后將分解產(chǎn)物送入RGibbs反應(yīng)器,由Gibbs自由能最小法獲得最終產(chǎn)物分布及平衡溫度。(4)在流程中增加REquil模塊,將反應(yīng)產(chǎn)物引入REquil模塊,以平衡溫距修正變換反應(yīng)與甲烷化反應(yīng),得到變換反應(yīng)與甲烷化反應(yīng)的最佳平衡溫距。以最佳平衡溫距輸入修正的氣化反應(yīng)過程模型,得到最終的產(chǎn)物分布、反應(yīng)溫度及干氣氣量。(5)以采用平衡溫距修正的模型為工具,探討了煤漿濃度、氧煤比以及氣化壓力對氣化反應(yīng)的影響,并對出現(xiàn)以上結(jié)果的原因進(jìn)行了分析討論。(6)以氣化反應(yīng)過程模型為基礎(chǔ),補(bǔ)充完善整個多元料漿氣化流程過程模型。并研究各種因素對碳洗塔出口工藝氣溫度、水氣比的影響,并結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際對模擬結(jié)果進(jìn)行了討論與評述。(7)建立了灰水處理流程的模型,運(yùn)行得到模擬結(jié)果,并根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)過程對結(jié)果進(jìn)行了判斷。
【圖文】：

圖２－２氣化反應(yīng)過程初步流程圖逡逑Ｆｉｇ．邋２－２邋Ｔｈｅ邋ｆｌｏｗｓｈｅｅｔ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ逡逑流程圖中主要設(shè)備及功能見表２－１．逡逑表２－１氣化反應(yīng)過程模擬主要設(shè)備及功能逡逑Ｔａｂｌｅ邋２－１邋Ｔｈｅ邋ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ邋ｂｌｏｃｋｓ邋ａｎｄ邋ｔｈｅ邋ｆｕｎｃｔｉｏｎ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ逡逑１１邐ｉｌ逡逑？邐Ｂｌ邐Ｍｉｘｅｒ邐模擬制漿過程逡逑高壓煤漿栗邐Ｐ０７０１邐Ｐｕｍｐ邐水煤槳加壓逡逑煤裂解單元邐ＣＯＭＢ邐ＲＳｔｏｉｃ邐將煤裂解逡逑氣化爐邐Ｆ０７０１邐ＲＧｉｂｂｓ邐進(jìn)行煤氣化反應(yīng)，生產(chǎn)工藝氣逡逑

即上述的變換反應(yīng)及甲烷化反應(yīng)。詳細(xì)考察變換反應(yīng)與上述甲烷化反應(yīng)平逡逑衡溫距的設(shè)定對模擬結(jié)果的影響，，并找出對于這兩個反應(yīng)最適合平衡溫距。模擬流程逡逑圖如圖２－５所示。逡逑邐ＩＰ＆０７０３１邐逡逑＾￣邐ｒｉ邋ｕ逡逑邐ｍ逡逑＿邐ｖ邋？逡逑￣邐邐［ｍ］邐１逡逑邐邋ｃｃａｅＢ逡逑ｈ邐Ｂ：邐１ＰＧ０７０１１邐ＩＰ５Ｃ７０２Ｉ逡逑邐逡逑0——Ｉ釅ｐａ＂逡逑佊邐瞧逡逑圖２－５氣化反應(yīng)過程最終模型逡逑Ｆｉｇ．邋２－５邋Ｔｈｅ邋ｆｌｏｗｓｈｅｅｔ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ逡逑２．４．６．１變換反應(yīng)平衡溫距對結(jié)果的影響逡逑在保持各物流進(jìn)料及物性參數(shù)不變的前提下，在ＲＥｑｕｉｌ反應(yīng)器Ｂ５中，考察變換逡逑反應(yīng)平衡溫距在－４２０？－４１１邋°Ｃ時，出口各組分的干氣組成及變化。定義偏差７？／）表征逡逑出口干氣組成與工藝包中數(shù)據(jù)偏差。逡逑ＲＤ＝邋（＾－邋－邋ｘ．Ｊ邋＊邋１００％邐式（２－３１）逡逑其中Ｘｉ為模擬值，ｘｉｏ為工藝包中數(shù)據(jù)，／為ＣＯ、Ｃ0２、Ｈ２。逡逑模擬結(jié)果及相對平均偏差列于表２－５中。逡逑２４逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TQ546

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2710005