一氧化碳变换工艺技术研究

发布时间：2024-04-28 01:06

　　随着能源需求的日益旺盛,煤化工在我国能源可持续发展战略中扮演的角色也越来越重要,这也是我国近几十年的发展方向。到目前为止,我国有近30个在建、拟建和规划建设的煤制烯烃项目,总产能达2000多万吨烯烃。煤制烯烃工厂主要包括三个部分:煤制甲醇、甲醇制烯烃及公用工程,其中以煤为原料合成甲醇由于其投资大、能耗高,是整个行业关注的焦点。本文通过对一氧化碳变换工艺与不同煤气化工艺之间的匹配性及一氧化碳变换反应机理进行深入研究,并使用ASPEN软件对现有装置一氧化碳变换工艺流程进行模拟,针对实际生产中能量利用方面存在的问题进行探讨,提出一氧化碳变换工艺能量回收利用的措施和方向。具体研究内容如下:(1)本文针对目前技术比较成熟的几种气化工艺及其配套的一氧化碳变换工艺进行对比,并结合我国煤种普遍含硫较高的特点,建议大型煤化工装置一氧化碳变换工艺催化剂使用Co-Mo系耐硫变换催化剂,变换工艺选用双系列设置,每个系列均采用部分气量、深度变换的工艺方案,将绝热变换与热回收分别设置。(2)研究了一氧化碳变换反应的反应热、反应平衡常数、变换反应机理和其他工艺条件的影响,为指导工艺优化和流程模拟提供理论依据。(3)...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 不同气化技术选择适应的一氧化碳变换工艺技术
        1.1.1 水煤浆加压气化
        1.1.2 Shell粉煤加压气化
        1.1.3 鲁奇炉加压气化
        1.1.4 航天炉煤气化技术
        1.1.5 一氧化碳变换技术新进展
    1.2 一氧化碳变换工艺技术
        1.2.1 一氧化碳变换的原理
        1.2.2 一氧化碳变换工艺的分类
        1.2.3 变换工艺选择
    1.3 本章小结
2 一氧化碳变换工艺研究
    2.1 变换反应概述及原理
        2.1.1 变换反应热
        2.1.2 变换反应的化学平衡
        2.1.3 变换反应影响因素
        2.1.4 变换反应反应机理
    2.2 典型变换流程介绍
        2.2.1 典型一氧化碳绝热变换流程
        2.2.2 典型一氧化碳等温变换流程
    2.3 本章小结
3 一氧化碳变换工艺模拟
    3.1 ASPEN模拟软件简介
    3.2 变换反应器的模型选择
    3.3 热力学方法的选择
        3.3.1 工艺侧物流的物性方法
        3.3.2 液态水和蒸汽的物性方法
    3.4 变换反应器的模拟
    3.5 一氧化碳变换工艺流程模拟计算
        3.5.1 一氧化碳变换流程工艺描述
        3.5.2 变换工艺流程在ASPEN环境下模拟计算
    3.6 本章小结
4 一氧化碳变换优化方案分析
    4.1 优化变量增产4.1MPa过热蒸汽、减少低品位蒸汽产量
    4.2 改变流程,增加高品位蒸汽产量
        4.2.1 改变换热流程增加4.1MPa蒸汽产量
        4.2.2 改富产中压蒸汽为富产高压蒸汽
    4.3 本章小结
5 一氧化碳变换低品位蒸汽优化利用方案分析
    5.1 低温余热回收技术
        5.1.1 直接热交换技术
        5.1.2 低品位热源发电技术
        5.1.3 低品位热源制冷技术
        5.1.4 余热发电技术
    5.2 变换1.1MPa富余蒸汽回收探讨
        5.2.1 1.1MPa过热蒸汽用于余热发电
        5.2.2 1.1Mpa富余蒸汽用于废水多效蒸发
    5.3 本章小结
结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3965959