中电投霍城煤制气甲烷化装置工艺优化配置分析

摘要

以煤为原料的煤化工技术和新型能源系统，在未来的能源结构中，将扮演越来越重要的角色。煤化工重要原料之一的甲烷将对我国乃至世界能源结构的调整、生态环境的改善和建设以及人类社会的进步，起到积极而又十分重要的意义。甲烷化工艺的优化创新，将对煤化工行业的生产起到重要的作用。
　　本文主要针对优化后的甲烷化工艺进行了计算机仿真模拟和设备选型及经济性分析。以当下化工行业通用的、先进的化工流程模拟软件为工具，经过对丹麦托普索工艺流程的研究和分析，建立了托普索工艺流程的模型，对中电投项目的建立的模型进行验证。完成模拟计算后，再在此模型的基础上建立优化后的甲烷化工艺的系统模型。根据专利商的流程建立的模拟流程，经过计算系统模拟结果与工业生产设计的操作工况基本一致，建立的模拟系统可行，将可以用于后续的工艺优化方案研究。在此模拟流程的基础上，将通过调整公用工程条件对工艺优化方案进行研究。建立一种具有经济效益的优化工艺流程方案，应用到生产实在中。
　　本文根据建立的模拟流程，将设备投资、电耗、水耗等运行费用进行综合比较，计算出工艺优化后的经济效益。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 煤制天然气的研究背景

1．1．1 我国的能源现状

1．1．2 课题背景

1．2 甲烷化技术发展现状

1．2．1 甲烷化反应

1．2．2 甲烷化反应机理

1．2．3 反应动力学

1．3 现有的甲烷合成技术

1．3．1 戴维(DAVY)公司CRG技术

1．3．2 鲁奇(Lurgi)甲烷化技术

1．3．3 Topsoe甲烷化(TREMPTM)技术

1．4 流程模拟

1．4．1 化工流程模拟概述

1．4．2 典型的化工过程模拟方法

1．4．3 流程模拟系统的组成

1．4．4 化工过程优化

第二章 建立甲烷化流程稳态模型

2．1 甲烷生产工艺全流程稳态模拟

2．1．1 稳态模拟的特点

2．1．2 稳态模拟方法

2．1．3 不可分割子系统的识别及识别方法

2．2 专利商流程图的模拟流程建立

2．3 模块与物性方法的选择

2．4 针对建立的模型进行模拟计算

2．5．1 流程模拟的优点

2．5．2 工艺优化的正确性

第三章 甲烷化工艺优化

3．1 工艺优化分析

3．1．1 将低压蒸汽冷凝液冷却系统工艺优化

3．1．2 将工艺气冷却系统优化

3．1．3 将汽包排污系统进行技术优化

3．4 小结

第四章 甲烷化工艺优化设计

4．1 低压蒸汽冷凝液冷却系统工艺优化

4．1．1 工艺方案对比

4．1．2 设备选型

4．1．3 经济性

4．1．4 小结

4．2 工艺气冷却流程系统工艺优化

4．2．1 工艺方案对比

4．2．2 设备选型

4．2．3 经济性

4．2．4 小结

4．3 将汽包排污系统进行技术优化

4．3．1 设备配置及选型

4．3．2 设备选型

4．3．3 经济性

4．3．4 小结

第五章 结论

5．1 工艺优化设计的正确性

5．2 工艺优化设计的经济性

参考文献

致谢

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