我國的能源布局以煤為主,結合當今嚴峻的國際形勢,將煤炭視為戰(zhàn)略資源,以減少對進口石油的依賴是我國如今應當大力發(fā)展和積極鼓勵的。而傳統(tǒng)煤化工資源利用效率低,環(huán)境污染較大,所以如何解決相應問題則成為推動煤化工大力發(fā)展的關鍵。本文依托國家重點基礎發(fā)展計劃973項目,以氧熱法煤制電石為研究對象,開展了煤基化學品制備系統(tǒng)與動力系統(tǒng)聯(lián)產(chǎn)的工藝研究。旨在開發(fā)一種低物耗、低能耗、低污染的新型煤化工路線,提出了氧熱法制電石基乙炔、二甲醚和燃料電池/蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的煤基化學品/動力多聯(lián)產(chǎn)新系統(tǒng),并結合設計院的實習經(jīng)驗,對該系統(tǒng)進行了系統(tǒng)工程設計。本文主要研究內容如下:首先,構建了氧熱法電石乙炔工藝路線,并借助Aspen plus軟件對流程進行模擬。針對由北京化工大學自主研發(fā)的電石爐反應器（復合床反應器）,按照反應器功能將一個反應模塊拆分成三部分進行模擬,分別為原料預熱/分解,能量供體反應進行和電石生成階段三個階段。在驗證模型可靠的基礎上,獲得了工藝系統(tǒng)的物料衡算和能量衡算數(shù)據(jù);基于能量衡算數(shù)據(jù),繪制了系統(tǒng)的能流圖。根據(jù)模擬結果,分析了進料及爐氣組成和系統(tǒng)能量利用情況。發(fā)現(xiàn):焦炭與氫氧化鈣的摩爾比為9.2... 

【文章來源】：北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

電熱法的生產(chǎn)工藝流程

以上改進均不能從源頭改變電石生產(chǎn)中能耗極高的問題，高能耗的方式的不同以及原料不能充分接觸導致的對反應傳遞過程的阻礙，止過探索新的電石生產(chǎn)工藝，氧熱法生產(chǎn)工藝也隨之而出。??電石行業(yè)于上世紀４０年代末期才剛剛起步。由于我國石油資源匱，因此發(fā)展電石等以煤為原料的基礎化工產(chǎn)品，對于保證煤基化學續(xù)發(fā)展，和我國的石油進口依賴程度的降低具有極其重要的意義［２３］。??料顯示，至２０１２年為止，我國水電發(fā)電量大約僅占總發(fā)電量的１７．５

＿?ｆ螓旋輸送機??＾２??圖１－５干法電石制乙炔流程［３９］??Ｆｉｇ．?１－５?Ｔｈｅ?ｄｒｙ?ａｃｅｔｙｌｅｎｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ＾９１??我國儲量最大的為煤炭，以煤為原料，結合氧熱法制電石工藝與干法電石制乙塊??工藝，就形成了煤基乙炔工藝路線。本文通過對氧熱法電石乙炔工藝進行Ａｓｐｅｎ模擬，??提供了工藝基礎數(shù)據(jù)和設計參照。??１．３電石爐氣的應用??電石爐氣即為在電石制備過程中產(chǎn)生的高溫尾氣。電石爐氣的利用分為熱能利用??和化工利用［５１］。熱能利用指對爐氣潛熱和顯熱的回收再利用，爐氣通過干法除塵后??進行石灰的氣燒或直接燃燒提供能量［５２］；化工利用則將凈化后的爐氣作為化工原料??氣進行甲醇、丁二酸、醋酸、二甲醚等碳一產(chǎn)品的生產(chǎn)［５３］。新疆天業(yè)（集團）有限公??司在研宄電石爐氣的利用方面取得了突出的成果％］。該公司在解決電石爐氣凈化的??問題之后，主要進行了電石炭材烘干、替代天然氣熬制粒堿、替代部分燃煤發(fā)電及燒??制石灰四方面的實際應用。安志明［５５］等人從經(jīng)濟效益和社會效益角度分析電石爐氣??回收利用的可執(zhí)行性，研究表明，若將電石爐氣用于發(fā)生煤氣而代替?zhèn)鹘y(tǒng)的純氧爐，??可節(jié)約高達３０億元的資源價值，而將其提純分離得到高純度的ＣＯ氣，同樣為化工??生產(chǎn)提供了重要原料，數(shù)量相當可觀［５６］。趙慶山１５７］等人對近年的碳一化工技術進行??調研

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]國內新型煤化工發(fā)展現(xiàn)狀和前景分析[J]. 李紅星.  現(xiàn)代化工. 2014(08)
[4]氧熱法電石生產(chǎn)技術研發(fā)進展[J]. 王仁醒,紀雷鳴,劉清雅,鄭丹星,劉輝,劉振宇.  化工學報. 2014(07)
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[8]密閉電石爐氣凈化及綜合利用[J]. 趙慶山,李斌.  石油化工應用. 2011(01)
[9]電石爐氣的凈化工藝及其應用[J]. 安志明.  聚氯乙烯. 2010(06)
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博士論文
[1]低階煤基化學品分級聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的碳氫轉化規(guī)律與能量利用的研究[D]. 陳小輝.北京化工大學 2015
[2]中低階煤基乙炔多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的研究[D]. 郭敬.北京化工大學 2013

碩士論文
[1]低階煤基低碳不飽和烴生產(chǎn)路線的對比研究[D]. 馬釗.北京化工大學 2016
[2]電石爐氣制清潔燃料工藝的模擬與評價[D]. 伊欣欣.北京化工大學 2016
[3]氧熱法制備電石過程中復合原料顆粒的熱質傳遞和反應性能研究[D]. 馬藝椏.北京化工大學 2015
[4]氧熱法電石生產(chǎn)復合移動床反應器模型化設計研究[D]. 祁娟.北京化工大學 2015
[5]復合床氧熱法電石反應器模型化研究[D]. 趙欣磊.北京化工大學 2015
[6]氧熱法電石反應器流動及傳熱性能模型化設計研究[D]. 黃迪.北京化工大學 2014
[7]氧熱法電石生產(chǎn)復合床反應器流動和換熱性能研究[D]. 曾劍橋.北京化工大學 2014
[8]氧熱法電石反應器設計及流動性能實驗[D]. 李文濤.北京化工大學 2013
[9]干法乙炔生產(chǎn)過程研究及開發(fā)[D]. 廖勇.河北科技大學 2009



本文編號：3035457