煤制天然气工艺的模拟优化与综合评价

发布时间：2024-02-21 18:31

　　天然气作为清洁能源的典范,近年来需求量急剧增加,在中国能源消费结构占据重要地位。然而受开采难度和技术限制,中国天然气产量远不能满足消耗量,大量天然气依赖进口。为弥补天然气市场缺口,煤制天然气工艺成为获取天然气资源的重要手段。经前人研究,煤制天然气工艺发展相对成熟,然而仍存在诸多问题,如煤制天然气中间产物氢碳比低、影响最终产物天然气产量,工艺过程CO₂排放量大等问题,因此本文基于化工流程模拟软件Aspen Plus,对以BGL气化炉为气头的煤制天然气工艺流程进行模拟、优化,并进行综合评价,主要研究内容如下:(1)针对不同气化剂组成的煤气化单元进行模拟,并优化气化剂组成及预热温度。首先对BGL气化单元过程进行建模,针对建模反应器数量选择进行分析讨论,得出符合生产实际的模型;在此基础上,引入三种评价指标对气化单元的气化剂组成进行优化,考察含O₂、H₂O的常规气化技术中气化剂操作参数对工艺的共同作用,得出最优气化剂组成及预热温度;同时,为解决煤气化过程中CO₂排放量大及氢碳比较低的问题,分别引入CO

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 中国能源现状
    1.2 煤制天然气工艺链
        1.2.1 煤气化单元过程
        1.2.2 煤制天然气其他单元过程
    1.3 煤制天然气工艺研究进展
        1.3.1 中国煤制天然气工艺产业发展
        1.3.2 国内外煤制天然气工艺研究现状
    1.4 化工过程工艺评价方法
        1.4.1 能量及经济评价
        1.4.2 环境评价
        1.4.3 多角度综合评价
    1.5 论文研究内容与框架
2 基于不同气化剂的煤气化工艺的模拟与优化
    2.1 煤气化工艺流程建模
        2.1.1 煤气化单元原理
        2.1.2 煤气化单元建模
    2.2 气化剂优化
        2.2.1 煤气化单元评价指标
        2.2.2 常规气化剂组成优化
        2.2.3 改进气化剂组成优化
    2.3 本章小结
3 煤制天然气全流程模拟与分析
    3.1 变换单元
        3.1.1 变换单元原理
        3.1.2 变换单元建模
    3.2 净化单元
        3.2.1 净化单元原理
        3.2.2 净化气指标
        3.2.3 净化单元建模
    3.3 甲烷化单元
        3.3.1 甲烷化单元原理
        3.3.2 甲烷化单元建模
    3.4 全流程换热网络综合
    3.5 本章小结
4 基于3E分析法的煤制天然气工艺评价
    4.1 ?分析
    4.2 经济分析
        4.2.1 生产成本
        4.2.2 固定投资
    4.3 环境影响分析
    4.4 综合评价分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3905741