基于有效能分析的麦秆制油过程及换热网络优化

发布时间：2021-03-25 16:38

　　随着能源需求的增长,生物质作为可再生的清洁能源,已经成为未来最具发展潜力的现代能源载体,根据我国的国情,大力发展生物质制液体燃料是必然趋势。生物质制油过程主要包括生物质收集,生物质快速热解,生物油气化,水汽变换,酸性气体净化和二氧化碳捕集,费托合成和合成原油提炼,以及尾气处理等部分。本文以麦秆为原料,建立生产过程的Aspen Plus模拟流程,以模拟结果为基础,提出将夹点分析法和有效能分析法应用于麦秆制油换热网络的用能诊断,并对麦秆制油过程的各个反应设备进行有效能分析,指出麦秆制油过程中有效能损失最大的设备,并通过工艺改造降低麦秆制油过程的有效能损失,主要内容包括：第一,对麦秆制油的初始换热网络进行设计,为达到对系统内流股的热量、冷量的充分回收,利用Aspen Energy Analyzer软件作为设计平台,以夹点分析法作为理论基础,详细的分析了最小传热温差与年总费用的关系,在合适的夹点温差下重新匹配了换热网络的冷热流股,为了获得最大的有效热回收量,对换热网络的每个换热设备进行有效能分析,计算出每个换热设备的有效能效率,并对有效能效率比较低的换热设备进行工艺改造,然后重新建立麦秆制油过... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 研究背景
    1.2 生物质制油技术
        1.2.1 生物质能的转化方法
        1.2.2 生物质制油的生产工艺
    1.3 夹点分析法
        1.3.1 夹点分析法的基本原理
        1.3.2 夹点分析法的应用前景
    1.4 有效能分析法
        1.4.1 有效能的概念
        1.4.2 有效能分析法的研究进展
        1.4.3 基于有效能分析的生物质制油的研究进展
    1.5 本文选题意义和研究内容
2 麦秆制油过程的优化策略
    2.1 麦秆制油过程的技术选择
        2.1.1 生物质的选取
        2.1.2 生产流程的确定
    2.2 换热网络的设计
        2.2.1 夹点分析法的设计准则
        2.2.2 换热网络的求解策略
    2.3 麦秆制油过程的有效能分析
        2.3.1 有效能流率的计算
        2.3.2 有效能分析的评定准则
    2.4 本章小结
3 麦秆制油过程的换热网络优化设计
    3.1 麦秆制油过程的初始换热网络设计
        3.1.1 流股数据
        3.1.2 确定夹点温度
        3.1.3 换热网络的经济分析
        3.1.4 换热网络的设计基础
    3.2 换热网络的优化
        3.2.1 基于有效能分析的非公用工程换热器的优化
        3.2.2 基于有效能分析的公用工程换热网络的优化
        3.2.3 换热网络的节能分析
    3.3 本章小结
4 麦秆制油过程的优化与节能分析
    4.1 麦秆制油过程的优化探讨
    4.2 麦秆制油过程的优化
        4.2.1 FT合成反应过程的优化
        4.2.2 尾气自然重整过程的优化
        4.2.3 生物油气化过程的优化
        4.2.4 生物质快速热解过程的优化
    4.3 麦秆制油过程的节能分析
        4.3.1 过程优化后的结果分析与讨论
        4.3.2 过程优化前后的能耗比较
    4.4 本章小结
结论
创新点与展望
参考文献
附录A 附录内容名称
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]甲醇生产过程的水系统集成与优化[J]. 秦杰,许新乐.  石油与天然气化工. 2016(01)
[2]费托合成产物的加工利用技术探讨[J]. 王林,孔繁华,刘晓彤,刘克峰,肖海成.  炼油与化工. 2015(05)
[3]2014年中国石油市场回顾与2015年展望[J]. 龚金双.  中国石油和化工经济分析. 2015(02)
[4]化学课程中的能量与化学能量观——关于科学观念和科学观念教育的思考之六[J]. 吴俊明,吴敏.  化学教学. 2015(01)
[5]有效能分析法的应用研究进展[J]. 杨慧,李述日.  广东化工. 2014(15)
[6]一种费托合成尾气的分离方法[J]. 吕建宁,丁干红,倪进方.  化工进展. 2010(S1)
[7]煤基费托合成尾气流向变换自热式转化制合成气[J]. 高军虎,赵璐琦,郝栩,崔富梅,董根全,徐元源,曹立仁,李永旺.  天然气化工（C1化学与化工）. 2008(03)
[8]生物质制油（BTL）脱颖而出[J].   精细石油化工进展. 2008(05)
[9]生物质液化技术的研究进展[J]. 常杰.  现代化工. 2003(09)

博士论文
[1]生物质多级高温气化定向制备合成气的特性研究[D]. 陈超.浙江大学 2015
[2]我国能源综合利用效率评价指标体系及应用研究[D]. 李霞.中国地质大学 2013

硕士论文
[1]麦秆制油过程与公用工程系统的集成优化[D]. 徐彬.大连理工大学 2014
[2]夹点技术在热电厂换热网络中的优化应用[D]. 杨雪娇.兰州交通大学 2014
[3]煤/生物质制油路线的可持续性评价[D]. 肖丽.华南理工大学 2013
[4]化工装置换热网络的分析与优化[D]. 秦倩倩.西安石油大学 2012
[5]生物质制液体燃料耦合系统模拟优化研究[D]. 刘炳俊.浙江大学 2012
[6]过程集成节能工艺夹点分析[D]. 王成运.中国石油大学 2011
[7]天然气净化装置用能分析与节能改造探讨[D]. 姚静.大连理工大学 2010
[8]基于（火用）分析的低温甲醇洗过程工艺及换热网络优化[D]. 韩文超.天津大学 2009
[9]透热精馏有效能分析和节能方法的研究[D]. 陈颖.天津大学 2009



本文编号：3099977