德士古水煤浆气化工艺流程模拟

摘要

煤炭是我国工业生产的重要原料，在我国的总能源消费中占有较大比重。大力发展洁净煤技术，对于确保国家能源安全，从根本上解决环境污染问题，推动国民经济快速有效发展，有很深远的历史意义。煤气化技术是煤炭清洁转化核心技术的重要组成部分，它的发展不仅使煤炭得到高效清洁利用，同时还减小了对环境的污染。煤气化过程的建模与优化有着十分重要的现实意义。
　　本文以Aspen Plus软件为平台，采用Gibbs自由能最小原理，建立德士古水煤浆气化过程的全流程模拟，过程中的数据来自于实际工业运行数据，模拟结果与实际生产较吻合。基于所建立的模型，进行了关键参数对气化结果、合成气水汽比的灵敏度分析，并讨论了关键参数对废水排放的影响，最后通过调节氧煤比和水煤浆浓度，建立气化过程的操作线，对实际生产具有较强的指导意义。结果表明：在现有工况下，提高水煤浆浓度、反应温度和氧气纯度，可以使有效合成气的收率增加。合成气中的水汽比随着变换冷凝液流量的增加而减小，温度的升高而增加；随着进口合成气温度的升高，水汽比增大。适当减少变换冷凝液的流量和提高水煤浆浓度可以减少废水排放量，达到节能减排的目的。

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1 绪论

1.1 能源背景

1.2 煤气化工艺概述

1.3 本论文的研究目的和内容

2 煤气化技术

2.1 煤气化工艺的分类

2.2 各种气化技术的介绍

2.3 新型气化技术的开发

2.4 气化反应动力学研究

2.5 本课题模拟软件的介绍

3 德士古水煤浆气化工艺说明

3.1 工艺原理

3.2 气化炉简介

3.3 工艺流程

4 德士古水煤浆气化系统的建模

4.1 组分规定

4.2 物性方法的选择

4.3 制浆工段流程模拟

4.4 气化工段流程模拟

4.5 水煤浆气化模拟结果与误差分析

5 关键参数对水煤浆气化结果的灵敏度分析

5.1 关键参数对合成气收率的影响

5.2 关键参数对合成气水汽比的影响

6 水煤浆气化操作条件的选择

7 关键参数对水煤浆气化过程废水排放的影响

8 结论

致谢

参考文献