我國煤炭資源豐富,而油氣資源相對貧乏�，F如今,煤炭資源利用率較低,大多采用直接燃燒的方式,對環(huán)境污染嚴重。煤炭直接液化技術作為一種生產可替代運輸燃料油的清潔煤技術,越來越引起人們的關注。煤直接液化過程是指煤在高溫高壓下,催化加氫反應生成液體燃料及少量氣體的過程,是一個復雜的物理和化學過程的結合。煤直接液化反應機理和動力學的研究有利于反應器設計以及工藝流程的優(yōu)化。本論文以中國神華煤制油化工有限公司上海研究院0.01t/d神華煤直接液化工藝連續(xù)裝置試驗數據為基礎,建立適合神華煤的直接液化反應集總動力學模型,在保證液化反應升溫階段和恒溫階段是一個連續(xù)整體的前提下,使用BFGS變尺度法優(yōu)化計算分別獲得了兩階段模型參數。研究結果表明：液化反應升溫階段模型預測的組分收率計算值和試驗值平均相對偏差、絕對偏差分別為2.74%、1.84%,反應恒溫階段動力學模型預測的組分收率計算值和試驗值平均相對偏差、絕對偏差分別為6.61%、1.20%,擬合結果良好,模型可以較好反映神華煤直接液化反應過程。為了進一步預測動力學模型中氣體集總及液化油集總內不同氣體分子和窄餾分油組成分布,開發(fā)了其與反應條件、液化反應產物... 

【文章來源】：華東理工大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號說明
第1章 文獻綜述
    1.1 煤直接液化工藝的發(fā)展歷史
    1.2 煤直接液化工藝
        1.2.1 工藝過程
        1.2.2 典型煤直接液化工藝
    1.3 煤直接液化反應機理
    1.4 煤直接液化反應動力學的發(fā)展
        1.4.1 不可逆反應動力學模型
        1.4.2 可逆反應動力學模型
        1.4.3 兩段動力學模型
    1.5 影響煤直接液化反應的主要因素
        1.5.1 反應煤
        1.5.2 催化劑
        1.5.3 反應溫度
        1.5.4 反應壓力
        1.5.5 反應停留時間
    1.6 本研究的目的和內容
第2章 神華煤直接液化連續(xù)裝置動力學試驗方案及模型的建立
    2.1 引言
    2.2 液化反應連續(xù)裝置實驗數據
        2.2.1 工藝流程簡介
        2.2.2 實驗原料
        2.2.3 實驗內容及結果
    2.3 集總動力學模型的建立
        2.3.1 集總組分的劃分
        2.3.2 反應網絡的確定
        2.3.3 數學模型的確定
    2.4 本章小結
第3章 模型參數估算與討論
    3.1 模型參數的求解
        3.1.1 模型參數優(yōu)化求解方法
        3.1.2 參數優(yōu)化計算程序的編寫
    3.2 模型參數計算結果及分析
        3.2.1 升溫階段模型參數結果及分析
        3.2.2 恒溫階段模型參數結果及分析
        3.2.3 模型的預測
    3.3 本章小結
第4章 神華煤直接液化產物關聯模型
    4.1 升溫階段氣體關聯模型
        4.1.1 實驗數據及氣體關聯模型
        4.1.2 結果及分析
    4.2 恒溫階段氣體關聯模型
        4.2.1 實驗數據及氣體關聯模型
        4.2.2 結果及分析
    4.3 液化油窄餾分關聯模型
        4.3.1 實驗數據及窄餾分關聯模型
        4.3.2 結果及分析
    4.4 本章小結
第5章 神華煤直接液化反應流程模擬研究
    5.1 引言
    5.2 神華煤直接液化反應Aspen Plus流程模擬
        5.2.1 神華煤直接液化反應流程模擬的建立
        5.2.2 神華煤直接液化反應流程模擬結果
    5.3 神華煤直接液化分離階段Aspen Plus流程模擬的研究
        5.3.1 煤液化油窄餾分段物性估算
        5.3.2 煤液化油氣液平衡體系的建立
        5.3.3 高溫低壓分離器平衡體系
        5.3.4 低溫高壓分離器平衡體系
    5.4 0.01t/d神華煤直接液化連續(xù)裝置Aspen Plus全流程模擬
    5.5 本章小結
第6章 總結與展望
參考文獻
讀碩士期間發(fā)表的學術論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]煤炭直接加氫液化技術開發(fā)的幾點思考[J]. 張德祥,劉瑞民,高晉生.  石油學報(石油加工). 2011(03)
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[6]芳烴型催化重整集總反應動力學模型[J]. 周紅軍,石銘亮,翁惠新,凌澤濟,江洪波.  石油學報(石油加工). 2009(04)
[7]煤炭直接液化油品加氫穩(wěn)定和加氫改質的試驗研究[J]. 吳秀章,石玉林,馬輝.  神華科技. 2009(01)
[8]神華煤直接液化工藝開發(fā)歷程及其意義[J]. 舒歌平.  神華科技. 2009(01)
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碩士論文
[1]神東高惰質組煤直接液化反應動力學初步研究[D]. 夏偉平.華東理工大學 2012
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[3]煤直接液化反應動力學模型化和模擬研究[D]. 楊中凱.北京化工大學 2008
[4]高溫高壓下煤液化油氣液平衡體系的研究[D]. 楊春雪.太原理工大學 2008
[5]煤液化油基本性質的研究[D]. 朱肖曼.煤炭科學研究總院 2006



本文編號：3142617