基于能量梯级利用理论的煤基液体燃料—动力多联产系统集成与优化研究

发布时间：2024-02-14 06:19

　　化石燃料是我国能源结构的主体，其基本特点为“富煤、贫油、少气”。基于此背景下，煤炭资源在转化和传递过程中需要对物质和能量的利用进行综合优化。煤基化工动力多联产系统的集成实现了煤炭资源的高效低碳化利用，也是解决我国能源短缺、环境污染与社会效益相容协调发展的重要途径之一。 煤基化工动力多联产系统的集成是建立在化学能与物理能综合梯级利用理论的基础上，能够真实揭示出多联产系统在物质转化和能量传递过程中节能潜力的关键所在和基本规律。对多联产系统模型进行构建的基本思路是：以GSP煤气化技术为“源头”工序，融合了费托合成（Fischer-Tropsch Synthesis；FTS）化工系统和整体煤气化联合循环（Integrated Gasification Combined Cycle；IGCC）发电动力系统，使化工系统和动力系统有机地耦合成煤基液体燃料动力多联产系统。本文集成的煤基FT合成油-IGCC多联产系统模型主要包括：空分、煤气化、水煤气变换、低温甲醇洗、FTS、油品精制、Claus硫回收以及燃气-蒸汽联合循环发电单元，并依托Aspen Plus流程模拟软件对各个子单元进行建模模拟与分析。 ...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 煤基化工动力多联产的研究动态
        1.2.1 IGCC 发电技术
        1.2.2 FT 合成油技术
        1.2.3 煤基 FT 合成油-IGCC 多联产
    1.3 本研究的主要内容
2 多联产系统的集成理论
    2.1 多联产系统集成的核心理论
        2.1.1 物理能梯级利用
        2.1.2 化学能梯级利用
        2.1.3 化学能与物理能综合梯级利用
    2.2 多联产系统的集成原则
3 煤基液体燃料动力多联产系统集成与分析
    3.1 Aspen Plus 软件简介
    3.2 多联产集成的关键单元模拟
        3.2.1 空分单元
        3.2.2 煤气化单元
        3.2.3 变换单元
        3.2.4 净化单元
        3.2.5 FTS 及油品精制单元
        3.2.6 Claus 硫回收单元
        3.2.7 GE PG9351（FA）型燃气轮机
    3.3 多联产的物质计算
        3.3.1 常规组分的物理计算
        3.3.2 常规组分的化学计算
        3.3.3 非常规固体组分的计算
        3.3.4 非常规液体组分的计算
    3.4 煤基 FT 合成油-IGCC 多联产系统集成与分析
        3.4.1 煤基 FT 合成油-IGCC 多联产系统集成
        3.4.2 多联产系统案例设计
        3.4.3 多联产各个单元的模拟结果
        3.4.4 多联产各个单元的公用工程消耗
        3.4.5 多联产系统物料与量衡算
        3.4.6 多联产系统煤的量转移与分布
        3.4.7 多联产系统损失分布
4 干粉煤气化技术的分析
    4.1 干粉煤气化工艺灵敏度分析研究
        4.1.1 氧煤比对气化结果的影响
        4.1.2 蒸汽煤比对气化结果的影响
        4.1.3 干粉煤气化工艺参数的优化
    4.2 干粉煤气化过程的分析
        4.2.1 Shell 干粉煤气化模拟
        4.2.2 气化温度对效率的影响
        4.2.3 煤气化过程的损失分布
结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3897873