基于ASPEN PLUS软件模拟生物质气化合成碳酸二甲酯的研究

发布时间：2022-01-05 00:37

　　我国生物质资源具有储量巨大、来源广泛、成本低廉的特点,极具开发价值。生物质气化技术是一种有效利用生物质资源的方式。生物质气化气可以作为甲醇合成的原料,合成气完成甲醇合成后剩余的CO连同甲醇也可一同作为合成碳酸二甲酯（DMC）的原料,这也就基本构成了以生物质气化合成DMC系统的物料流向。将生物质气化合成甲醇技术与DMC合成技术结合起来可以有效利用生物质资源,同时可以开辟一条DMC合成的新途径。本文以生物质气化为基础设计建立DMC合成的模拟流程并且进行了相应的研究分析。首先本文对系统流程的主要单元建立了模型,其计算结果与文献报道相接近,误差结果在可接受范围内,验证了模型的可行性;其次本文对系统中生物质气化单元、甲烷重整单元、甲醇合成单元和DMC合成单元的主要操作参数进行了优化分析,提出了该模拟流程最佳操作参数。本文对生物质气化合成DMC系统的流程进行了相应研究分析,研究结果表明:对于生物质气化单元,当气化温度为600℃、气化压力为0.1MPa、水蒸气与生物质质量比（S/B）=0.8、CO2与生物质质量比（CO2/B）=0.3时本文研究的气化系统性能最佳;对甲醇合成单元,低温和高压有利于后续... 

【文章来源】：河北工业大学天津市 211工程院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

生物质气化合成甲醇系统示意图

生物质气化合成碳酸二甲酯（DMC）的模拟研究床料剧烈混合，发生强烈的热量交换，进而发生热解和气化过程，热态物质与蒸汽发生气化反应生成 H2、CO、CO2、CH4等。鼓泡流化床全气化的生物质半焦再进入循环流化床内。循环流化床使用空气流化粒在循环流化床内和空气进行燃烧反应，反应释放的热量被燃烧吸收被气流携带进入旋风分离器，经旋风分离器分离下来的床料通过下料化床内，再次为生物质热解气化提供热源。串行流化床生物质气化技示。

300℃下气体摩尔分率图 3.18 不同温度下甲醇合成压力变化对出口气体摩尔分率的影响直接气相氧化羰基化合成 DMC醇直接气相氧化合成DMC反应原理接气相氧化羰基化法直接合成 DMC 以甲醇、CO、O2 为原料。生物术可以为 DMC 的合成提供充足的 CO 和甲醇原料。因此，研究甲醇化法合成 DMC 的过程是优化利用生物质资源的重要途径之一。该工便宜易得、毒性小、工艺简单、成本低等特点，是极有发展前途的过 Aspen plus 软件对甲醇直接气相氧化合成 DMC 的过程进行模拟产率的主要影响因素进行分析讨论。醇气相氧化合成 DMC 的热力学分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质气化技术的再认识[J]. 张齐生,马中青,周建斌.  南京林业大学学报(自然科学版). 2013(01)
[2]低压甲醇生产工艺技术[J]. 刘旭.  河北能源职业技术学院学报. 2012(01)
[3]浅析甲醇生产技术进展[J]. 陈宁,果晶晶,奚立敏.  氮肥技术. 2011(06)
[4]中国农业秸秆资源化技术及产业发展分析[J]. 刘金鹏,鞠美庭,刘英华,王平,吴文韬,佟树敏.  生态经济. 2011(05)
[5]中国生物质原料资源[J]. 石元春.  中国工程科学. 2011(02)
[6]生物质基合成气合成甲醇的热力学模拟研究[J]. 朱颖颖,王树荣,葛晓岚,李信宝,周劲松,骆仲泱.  浙江大学学报(工学版). 2011(02)
[7]双气头多联产系统的Aspen Plus实现及工艺过程优化（Ⅱ） 工艺操作参数分析[J]. 郑安庆,冯杰,薛冰,宋云彩,李文英.  化工学报. 2010(04)
[8]尿素醇解法合成碳酸二甲酯的研究进展[J]. 彭素红,刘云派.  广州化学. 2010(01)
[9]串行流化床生物质气化制氢试验研究[J]. 吴家桦,沈来宏,王雷,肖军.  太阳能学报. 2010(02)
[10]串行流化床稻秸气化合成甲醇的模拟[J]. 张亚男,肖军,沈来宏.  中国电机工程学报. 2009(32)

博士论文
[1]复合氧化物负载的镍基催化剂上甲烷二氧化碳重整反应及其机理研究[D]. 郭建军.浙江大学 2005

硕士论文
[1]煤基能源化工系统的建模、模拟与评价[D]. 何畅.华南理工大学 2011
[2]固定床中生物质气化过程研究[D]. 毛燕东.天津大学 2008
[3]气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的工艺模拟研究[D]. 张宗飞.南京工业大学 2006



本文编号：3569370