【摘要】：隨著能源工業(yè)的迅速發(fā)展,沼氣作為一項極具應用前景的生物質能源,其開發(fā)和利用受到了國家的高度重視,利用沼氣生產液態(tài)燃料成為沼氣產業(yè)化的一個重要發(fā)展方向。但沼氣制油技術在國內還處于初步設計研究階段,易燃易爆有毒的工藝介質和高溫高壓的工藝條件決定沼氣制油運行過程中存在著許多潛在危險有害因素。因此,沼氣制油過程風險分析顯得尤為重要,基于本質安全設計策略,對初步設計階段工藝進行風險分析和多目標優(yōu)化,可以在提高裝置本質安全的基礎上保障經濟效益。目前,沼氣制油方面的研究有限,大多是以提高經濟效益為主針對工藝進行分析優(yōu)化,但未過多考慮沼氣制油過程中存在的風險,容易造成過程風險和經濟效益的失衡�；谡託庵朴图夹g的發(fā)展及研究現(xiàn)狀,本文綜合分析各種多目標優(yōu)化方法,利用化工流程模擬軟件HYSYS對沼氣制油過程進行穩(wěn)態(tài)模擬,研究工藝運行過程中參數(shù)偏差對工藝的影響,確定主要影響參數(shù)及其安全運行范圍,并結合HYSYS動態(tài)模擬進行偏差動態(tài)仿真,研究動態(tài)變化規(guī)律,量化事故后果及建議措施;基于HYSYS-MATLAB接口開發(fā)混合仿真平臺,將HYSYS流程模擬與MATLAB優(yōu)化算法相結合,構建基于HYSYS-MATLAB的多目標優(yōu)化框架模型,并應用于沼氣制油過程優(yōu)化中,以本質安全和過程利潤為目標進行多目標優(yōu)化,確定最優(yōu)進料條件,有效平衡廠區(qū)本質安全和經濟效益。最后,對沼氣制油裝置區(qū)布局進行設計和事故后果風險評估,結合FLACS仿真模擬對泄漏事故場景下的裝置區(qū)布局進行風險評估,提出基于事故后果的布局方案,從工藝和布局兩方面提高沼氣制油過程的本質安全。通過模擬和仿真更切合實際,為沼氣制油初步設計提出合理化的建議,為沼氣制油技術在我國的應用和發(fā)展提供借鑒意義。
【圖文】：

(d) 儲罐設施部分(d) Storage tank process圖 2-3 沼氣制油過程 HYSYS 模擬流程(a-d)Fig.2-3 Biogas-to-oil process simulation in HYSYS (a-d)表 2-3 主要物流參數(shù)模擬值Table 2-3 Main feed parameters simulation value物流名稱 2(凈化沼氣) 3(空氣) 4 syngas to FT Syngas溫度(℃) 116 25 767.9 191.3壓力(bar) 2.5 1 2 21摩爾流量(kmol/h) 3.511 7.743 15.75 13.85質量流量(kg/h) 87.86 223.4 341.3 307.2摩爾流量(kmol/h)CO 1.8810 1.8810H23.7704 3.7704CO21.1160 1.4588 1.4587CH42.2320 0.0082 0.0082N26.1210 6.1210 6.1210H2O 0.1630 2.5111 0.6151

第 3 章 沼氣制油過程風險分析及仿真研究表 3-3 費托合成過程控制器設置相關參數(shù)Table 3-3 Fischer-Tropsch synthesis process tunning parameter set values制器 TIC-4 TIC-5 PIC-2 PIC-3 LIC-1 LIC-2 LIC-3PVsyngas-1(溫度)R-102(溫度)TIC-2(OP)V-100(壓力)D-103(液位)V-100(液位)V-100(液位)MIN 0 300 ℃ 0 0 0 0 0MAX 350 ℃ 350 ℃ 1 20 bar 50% 10 kmol/h 1000 ℃OP QEH-102 PIC-1 V01 V03 V02 V04 V05MIN 0 0 0MAX 10000 kcal/h 6 m 6 mKc1 1 2 2 2 2 2Ti20 20 2 2 10 10 10Td0 0 0 0 0 0 0添加溫度、壓力、流量及液位控制器后建立的甲烷重整過程和費托合成過程動態(tài)型如圖 3-2(a-b)所示。
【學位授予單位】：中國石油大學(華東)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TQ517

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 李長忠;;榆林市農村沼氣建設及后續(xù)管理情況的調查與探討[J];榆林科技;2010年Z1期

2 陳雪晴;范碧林;;安慶市農村沼氣建設的現(xiàn)狀、思路及對策[J];安慶科技;2005年03期

3 張子元;;大通縣沼氣產業(yè)發(fā)展的調查[J];青海農牧業(yè);2007年02期

4 劉道春;;農村沼氣發(fā)電前瞻[J];城鄉(xiāng)建設;2017年23期

5 蔣斌;;淮安市淮安區(qū)中小規(guī)模養(yǎng)殖場沼氣工程存在的問題及對策[J];鄉(xiāng)村科技;2017年35期

6 韓延軍;;新時期我國農村沼氣現(xiàn)代化的發(fā)展模式及路徑[J];河南農業(yè);2018年04期

7 漆馨;;大型沼氣工程建筑與應用實例分析[J];工程建設與設計;2018年08期

8 徐慧;韓智勇;吳進;施國中;;中德沼氣工程發(fā)展過程比較分析[J];中國沼氣;2018年04期

9 左寧;;把沼氣工程打造成精細農業(yè)的生產基地[J];湖南農業(yè);2017年02期

10 吳樹彪;劉莉莉;劉武;陳理;董仁杰;;太陽能加溫和沼液回用沼氣工程的生態(tài)效益評價[J];農業(yè)工程學報;2017年05期

相關會議論文 前10條

1 曾邦龍;曾玉華;;中國沼氣工程發(fā)展中的幾點見解[A];2012中國沼氣學會學術年會論文集[C];2012年

2 蔡昌達;;新型高效規(guī)模化沼氣工程的關鍵技術[A];沼氣技術和產業(yè)化發(fā)展研討會論文選編[C];2009年

3 時軍;楊慧云;;大中型沼氣工程托管運營模式探討[A];沼氣技術和產業(yè)化發(fā)展研討會論文選編[C];2009年

4 鄭時選;;對加強沼氣工程標準制修訂的一些認識[A];沼氣技術和產業(yè)化發(fā)展研討會論文選編[C];2009年

5 時軍;楊慧云;;大中型沼氣工程托管運營模式探討[A];全球肉雞產業(yè)論壇暨第二屆中國白羽肉雞產業(yè)發(fā)展大會會刊[C];2010年

6 李長生;;評價生態(tài)型沼氣工程的“四項指標”[A];沼氣發(fā)展戰(zhàn)略和對策研討會文集[C];2010年

7 賈治中;;沼氣工程固液分離機和發(fā)電機及經濟分析[A];沼氣發(fā)展戰(zhàn)略和對策研討會文集[C];2010年

8 田寧寧;錢靖華;余杰;;牛場沼氣工程設計中的關鍵問題初探[A];全國畜禽和水產養(yǎng)殖污染監(jiān)測與控制治理技術交流研討會論文集[C];2008年

9 劉刈;鄭丹;王蘭;鄧良偉;;畜禽糞污處理沼氣工程現(xiàn)狀調研及問題分析[A];第十二屆（2014）中國豬業(yè)發(fā)展大會論文集[C];2014年

10 劉軍;;沼氣工程技術在規(guī)模養(yǎng)殖污染防治上的應用[A];江蘇省能源研究會成立二十周年紀念暨第十屆學術年會熱電專委會第十二屆年會暨學術報告會論文集[C];2004年

相關重要報紙文章 前10條

1 本報實習記者 李玲 王升;是什么卡住了沼氣產業(yè)脖子[N];中國能源報;2018年

2 實習生 楊佳;村里沼氣添朝氣[N];巴中日報;2018年

3 記者 惠小勇 蔣作平 黃毅;四川“沼氣革命”助力生態(tài)文明建設[N];經濟參考報;2017年

4 記者 蔣作平 劉坤 黃毅;“沼氣好得很，，煮飯不用柴和炭”[N];經濟參考報;2017年

5 全媒體記者 孫鳳玲;83個100立方米以上沼氣工程竣工[N];襄陽日報;2017年

6 記者 王思達 趙紅梅 朱艷冰;沼氣如何更有“朝氣”[N];河北日報;2018年

7 本報記者 羅曼禎;沼氣 串起循環(huán)生態(tài)鏈 點亮農民新生活[N];巴中日報;2018年

8 記者 陳榮;提升沼氣工程質量 發(fā)展生態(tài)循環(huán)農業(yè)[N];綿陽日報;2018年

9 中國婦女報·中國女網記者 蘇建軍;河南焦作：沼氣讓農村更環(huán)保、更美麗[N];中國婦女報;2018年

10 記者 徐添城 諸暨日報記者 趙仙芳 通訊員 劉瑞安;推廣垃圾分類 復活沼氣工程[N];浙江日報;2018年

相關博士學位論文 前5條

1 蘇博生;沼氣與太陽能熱化學互補機理及系統(tǒng)集成研究[D];中國科學院大學(中國科學院工程熱物理研究所);2019年

2 張笑千;沼液農田施用氮素遷移轉化規(guī)律研究[D];中國農業(yè)大學;2015年

3 段青松;產業(yè)沼氣作物種植發(fā)酵及能源利用過程中的水足跡和碳平衡[D];西南大學;2017年

4 魏泉源;規(guī)模化沼氣工程沼液、沼渣減量化及資源化利用研究[D];北京化工大學;2014年

5 程璜鑫;基于生命周期理論的畜禽養(yǎng)殖跨介質污染防治技術評估[D];中國地質大學（北京）;2013年

相關碩士學位論文 前10條

1 石艷娟;沼氣制油過程風險動態(tài)仿真及多目標優(yōu)化研究[D];中國石油大學(華東);2017年

2 趙雅露;多孔炭材料脫除沼氣中低濃度硫化氫的實驗研究及經濟性分析[D];南京師范大學;2018年

3 張靜;XX沼氣工程項目投資決策分析[D];鄭州大學;2018年

4 焦鵬宇;基于循環(huán)經濟理論的沼氣工程沼渣沼液處理產業(yè)鏈研究[D];華北電力大學;2018年

5 馮浩;沼氣原位提純方法及其反應器設計研究[D];北京化工大學;2018年

6 霍明志;基于玉米秸稈為原料的特大型CSTR沼氣工程啟動與運行研究[D];北京化工大學;2018年

7 王樂祥;山東地區(qū)農村沼氣和太陽能聯(lián)合供暖系統(tǒng)的應用研究[D];重慶交通大學;2018年

8 馮國旺;沼氣工程安全預警分級研究[D];東北大學;2015年

9 王文菁;沼氣工程厭氧發(fā)酵氣體分布規(guī)律及危險性研究[D];東北大學;2015年

10 韓瑋;沼氣工程項目管理研究[D];西華大學;2018年

本文編號：2710491