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煤制甲醇过程用水网络集成与优化

发布时间:2018-01-14 10:05

  本文关键词:煤制甲醇过程用水网络集成与优化 出处:《青岛科技大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文


  更多相关文章: 煤制甲醇 水足迹夹点分析 用水网络 过程集成


【摘要】:新型煤化工产业作为煤炭清洁利用的一种重要方式,也是解决我国石油、天然气不足的重要途径之一。由于煤化工产业主要集中在煤炭资源丰富水资源匮乏的地区,而且煤化工项目是耗水量及排污量较大的项目。因此,区域水资源短缺与用水需求日益增长的矛盾成为制约煤化工发展的瓶颈。本文基于传统水夹点理论,从系统的角度提出了基于生命周期用水过程优化设计的框架和水足迹夹点分析方法,以煤制甲醇为案例进行分析。首先确定研究对象所处的区域,处于“丰水”区域还是处于“缺水”地区,在此基础之上利用水足迹夹点分析方法对整个过程的进行节水分析。当企业处于贫水地区时,整个生命周期过程节水目标较高,即单纯从生产过程角度无法达到节水目标时,需要从整个过程考虑节水,即对原料生产(煤炭生产)过程和产品生产(甲醇生产过程)进行节水。当研究对象处于丰水区域,此时整个过程的节水目标较低,此时只考虑从产品生产过程(甲醇生产过程)节水。针对甲醇生产过程,对整个用水进行了详细分析,绘制出了整个企业的用水平衡图。在此基础上,利用逐步线性规划法对甲醇生产过程的用水网络进行优化,优化后的用水网络消耗新鲜水量为87 t/h,节约新鲜水52.2%。针对煤炭生产过程,用水级联分析法对废水回用的两种方式(直接回用和再生回用)进行了分析。对于水直接回用过程,最小的新鲜消耗量和废水排放量均为386.5 t/d,与原用水网络相比,可以节约新鲜水48.1%。对于水再生回用过程,最小的新鲜水消耗量和废水排放量均为196.70t/d,可以节约新鲜水73.6%。最后,利用最临近法则在最小新鲜水消耗量确定的情况下对用水网络进行了设计,得到了最优化的用水网络图。
[Abstract]:The new coal chemical industry as an important way of clean coal utilization, but also to solve China's oil, one of the important ways of natural gas shortage. Because the coal chemical industry mainly concentrated in the coal rich areas where water resources are scarce, and the coal chemical project is water consumption and sewage projects larger. Therefore, the contradiction between regional water the shortage of resources and the growing demand for water has become a bottleneck restricting the development of coal chemical industry. The traditional water pinch point based on the theory, from the perspective of system framework is proposed and the water footprint design optimization of life cycle process of water pinch analysis method based on coal to methanol for the case analysis. Firstly, determine the research object of the region in the "water", "water" in the region or area, on the basis of water pinch analysis method for water footprint analysis of the whole process. When the enterprise at Poor water area, the entire life cycle of water-saving targets were higher, the simple production process from the angle can not reach the water saving target, need to consider the whole process from the water, namely the production of raw materials (coal production process) and production (methanol production process) of water. When the research object in the water area, the water saving target the process is low, only considering the production process (methanol production process for methanol production process.) water, the water is analyzed in detail, draw out the water balance diagram of the whole enterprise. On this basis, using the stepwise linear programming method of water network for methanol production process optimization, after optimization the water consumption of fresh water for the 87 t/h network, save fresh water 52.2%. in the process of coal production, water cascade analysis two methods of wastewater reuse (use and reuse of straight back) The water was analyzed. The direct reuse process, fresh consumption and waste water discharge, the minimum was 386.5 t/d, compared with the original water network can save fresh water for the use of reclaimed water to 48.1%. process, minimum fresh water consumption and wastewater discharge are 196.70t/d, can save fresh water 73.6%. finally, with the approaching rule in the minimum fresh water consumption determined on water network was designed. The obtained water network diagram optimization.

【学位授予单位】:青岛科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TQ223.121;X784

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本文编号:1423104

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