现代煤化工水系统特性分析及优化研究
发布时间：2021-01-18 11:03
煤炭是我国主体能源,未来仍将是我国经济社会发展的基础。现代煤化工是石油化工原料多元化的重要途径,是保障国家能源安全的战略选择,同时也是推进煤炭高效化、清洁化利用的主要方向。我国现代煤化工项目主要布局于“多煤、缺水”的中西部地区,随着产业的升级示范发展,水资源短缺和废水“零排放”等问题已经成为煤化工发展的重要制约瓶颈。现代煤化工水系统主要包括:工艺用水、换热用水、动力用水以及废水等,本文应用了化学工程、工程热物理、环境工程和系统工程等理论,对煤化工水系统进行了综合分析与全面剖析。对各主要工艺单元过程与水系统运行特性进行了研究,包括煤化工气化、变换、合成等各主要单元的工艺用水和反应生成水的化学工程原理,各单元及单元之间的加热蒸汽和移热循环水的热力学特性,煤化工动力蒸汽系统的运行过程,以及废水系统的生成方式、处理途径等进行了分析。在此基础上,通过大量文献分析,提出了现代煤化工水系统优化的重点研究范畴和内容。首先,循环水系统是煤化工水耗最大环节,本文系统对比分析了开式、闭式等不同循环水系统的工艺流程,对循环水和空冷系统的拓扑结构进行了优化研究。构建了基于同一边界参数的循环水冷却系统技术经济对比...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：169 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
煤炭资源（黑色部分）与水资源耦合分布情况
博士学位论文煤炭深加工示范项目在建成稳定运行后，陆续进入优化完善煤炭深加工项目单位水耗，项目单位与研究院所、设计院不、生产辅助工程、水系统优化方面的管理水平逐步提高，项目幅度的下降（见下图 1-8）。神华的煤直接液化示范工程的吨油0t 降到 6t 以下，神华包头的煤制烯烃示范工程吨产品水耗则 28t；随着产业进一步升级示范，新建和规划建设的项目的水
图 2-1 不同煤化工生产工艺过程关联流程示意图Figure 2-1Schematic diagram of different coal chemical production processes现代煤化工过程的主要原料是煤、水和空气。煤经过在备煤装置的加工处理将气化原煤加工成满足气化需要的合成气，将液化原料煤加工成油煤浆，将燃料煤加工成满足锅炉燃烧的进料。经过净化的原料水一般经过脱盐处理后以脱盐水进入锅炉生产高压蒸汽，再通过抽气发电装置用于生产电力和不同压力需求的蒸汽。空气经过空分装置分离成氧气和氮气，氧气用作气化剂，氮气用于生产过程安全吹扫转换和工艺过程保护。经过备煤装置生产的合格气化原料煤经过煤气化煤气变换和煤气净化得到清洁的合成气，合成气主要是 CO 和 H2。在净化装置排放的富 H2S 气体进入硫回收装置，将 H2S 转化为硫磺副产品。合成气下游化工合成装置对 H2和 CO 比例有不同的要求，这就为煤气变换装置的变换深度提出了不同的要求，PSA 制氢装置要求煤气中的 CO 全部变换为 H2，用作为直接液化加氢装置和油品加氢改质、油品加氢精制的原料；间接液化和甲醇合成要求部分变换，间接液化 H2/CO 为 0.6-2.0，甲醇合成 H2/CO 比约为 2；甲烷合成也要求部分变换，但变换深度高于间接液化和甲醇合成，H2/CO 比约为 3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]PPP项目税收政策研究——基于PPP模式全生命周期税收影响的分析[J]. 高萍,郑植. 中央财经大学学报. 2018(12)
[2]关于发电能源成本研究——基于生命周期评价理论的分析[J]. 孙莉莉. 价格理论与实践. 2018(05)
[3]循环水系统节水技术改进[J]. 王春芹,李文涛,刘训峰,杨忠民,王在彬. 冶金动力. 2018(11)
[4]小微企业不同生命周期人力资源管理策略分析[J]. 刘景军,史宝玉,赵英姝. 商业经济. 2018(11)
[5]乳品降膜蒸发器的生命周期评价分析[J]. 孟献昊,田玮,张峻霞. 食品工业. 2018(10)
[6]徐州市炼焦制气废水近零排放工程项目研究[J]. 宗春香. 节能与环保. 2018(10)
[7]原油对外依存度增长危兮机兮[J]. 罗佐县. 中国石油石化. 2018(20)
[8]基于零排放理念的浓盐废水处理技术进展[J]. 申玉海. 中国氯碱. 2018(09)
[9]煤化工浓盐水零排放处理工艺设计与运行分析[J]. 姜文佳,李臻发,梁纯志,滕洪辉. 中氮肥. 2018(05)
[10]焦化废水零排放的工程应用[J]. 李宁. 燃料与化工. 2018(05)
博士论文
[1]煤化工废水关键处理技术的研究与水系统集成优化[D]. 贾永强.天津大学 2016
[2]煤制烯烃过程技术经济分析与生命周期评价[D]. 项东.华南理工大学 2016
[3]处理高浓度含盐废水的机械蒸汽再压缩系统设计及性能研究[D]. 梁林.南京航空航天大学 2013
[4]基于生命周期评价的中国建筑行业环境影响研究[D]. 谷立静.清华大学 2009
硕士论文
[1]煤化工高盐废水零排放工艺技术研究[D]. 杨楠.西北大学 2018
[2]压缩天然气母站经济指标及加气运行优化研究[D]. 赵淇棋.哈尔滨工业大学 2016
[3]炼化企业含盐废水低温多效蒸发实验条件优化分析[D]. 张华.中国石油大学(华东) 2016
[4]典型煤化工技术全生命周期评价[D]. 叶毓琛.华北电力大学 2014
[5]煤基大甲醇系统水循环行为研究[D]. 范玮.煤炭科学研究总院 2007
本文编号：2984836
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：169 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
煤炭资源（黑色部分）与水资源耦合分布情况
博士学位论文煤炭深加工示范项目在建成稳定运行后，陆续进入优化完善煤炭深加工项目单位水耗，项目单位与研究院所、设计院不、生产辅助工程、水系统优化方面的管理水平逐步提高，项目幅度的下降（见下图 1-8）。神华的煤直接液化示范工程的吨油0t 降到 6t 以下，神华包头的煤制烯烃示范工程吨产品水耗则 28t；随着产业进一步升级示范，新建和规划建设的项目的水
图 2-1 不同煤化工生产工艺过程关联流程示意图Figure 2-1Schematic diagram of different coal chemical production processes现代煤化工过程的主要原料是煤、水和空气。煤经过在备煤装置的加工处理将气化原煤加工成满足气化需要的合成气，将液化原料煤加工成油煤浆，将燃料煤加工成满足锅炉燃烧的进料。经过净化的原料水一般经过脱盐处理后以脱盐水进入锅炉生产高压蒸汽，再通过抽气发电装置用于生产电力和不同压力需求的蒸汽。空气经过空分装置分离成氧气和氮气，氧气用作气化剂，氮气用于生产过程安全吹扫转换和工艺过程保护。经过备煤装置生产的合格气化原料煤经过煤气化煤气变换和煤气净化得到清洁的合成气，合成气主要是 CO 和 H2。在净化装置排放的富 H2S 气体进入硫回收装置，将 H2S 转化为硫磺副产品。合成气下游化工合成装置对 H2和 CO 比例有不同的要求，这就为煤气变换装置的变换深度提出了不同的要求，PSA 制氢装置要求煤气中的 CO 全部变换为 H2，用作为直接液化加氢装置和油品加氢改质、油品加氢精制的原料；间接液化和甲醇合成要求部分变换，间接液化 H2/CO 为 0.6-2.0，甲醇合成 H2/CO 比约为 2；甲烷合成也要求部分变换，但变换深度高于间接液化和甲醇合成，H2/CO 比约为 3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]PPP项目税收政策研究——基于PPP模式全生命周期税收影响的分析[J]. 高萍,郑植. 中央财经大学学报. 2018(12)
[2]关于发电能源成本研究——基于生命周期评价理论的分析[J]. 孙莉莉. 价格理论与实践. 2018(05)
[3]循环水系统节水技术改进[J]. 王春芹,李文涛,刘训峰,杨忠民,王在彬. 冶金动力. 2018(11)
[4]小微企业不同生命周期人力资源管理策略分析[J]. 刘景军,史宝玉,赵英姝. 商业经济. 2018(11)
[5]乳品降膜蒸发器的生命周期评价分析[J]. 孟献昊,田玮,张峻霞. 食品工业. 2018(10)
[6]徐州市炼焦制气废水近零排放工程项目研究[J]. 宗春香. 节能与环保. 2018(10)
[7]原油对外依存度增长危兮机兮[J]. 罗佐县. 中国石油石化. 2018(20)
[8]基于零排放理念的浓盐废水处理技术进展[J]. 申玉海. 中国氯碱. 2018(09)
[9]煤化工浓盐水零排放处理工艺设计与运行分析[J]. 姜文佳,李臻发,梁纯志,滕洪辉. 中氮肥. 2018(05)
[10]焦化废水零排放的工程应用[J]. 李宁. 燃料与化工. 2018(05)
博士论文
[1]煤化工废水关键处理技术的研究与水系统集成优化[D]. 贾永强.天津大学 2016
[2]煤制烯烃过程技术经济分析与生命周期评价[D]. 项东.华南理工大学 2016
[3]处理高浓度含盐废水的机械蒸汽再压缩系统设计及性能研究[D]. 梁林.南京航空航天大学 2013
[4]基于生命周期评价的中国建筑行业环境影响研究[D]. 谷立静.清华大学 2009
硕士论文
[1]煤化工高盐废水零排放工艺技术研究[D]. 杨楠.西北大学 2018
[2]压缩天然气母站经济指标及加气运行优化研究[D]. 赵淇棋.哈尔滨工业大学 2016
[3]炼化企业含盐废水低温多效蒸发实验条件优化分析[D]. 张华.中国石油大学(华东) 2016
[4]典型煤化工技术全生命周期评价[D]. 叶毓琛.华北电力大学 2014
[5]煤基大甲醇系统水循环行为研究[D]. 范玮.煤炭科学研究总院 2007
本文编号：2984836
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