煤與天然氣共氣化制合成氣.pdf

1、單獨(dú)以天然氣或煤為原料的合成氣生產(chǎn)工藝，技術(shù)上已較為成熟，然而由于原料自身的特點(diǎn)，仍存在問題。天然氣制合成氣流程短、清潔、高效，但原料價(jià)格高、氫碳比偏高，同時(shí)過高的管網(wǎng)價(jià)格嚴(yán)重制約了天然氣路線的推廣。煤氣化制合成氣氫碳比低，往往通過變換工段來提高氫碳比，同時(shí)又生成大量的CO2，增加了酸洗工段的負(fù)荷和運(yùn)行成本。此外，煤制合成氣設(shè)備投資高，環(huán)境污染大，不符合可持續(xù)發(fā)展的要求。由此，提出煤與天然氣共氣化制備合成氣工藝，以期降低生產(chǎn)成本、減少

2、CO2的排放，實(shí)現(xiàn)H2/CO比值可調(diào)。主要工作內(nèi)容包括：
　　從熱力學(xué)角度對(duì)煤與天然氣共氣化過程進(jìn)行了分析，闡述了共氣化的反應(yīng)過程并計(jì)算了各反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度之間的關(guān)系，同時(shí)對(duì)各反應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)能力進(jìn)行了比較。
　　采用Aspen Plus軟件對(duì)煤與天然氣共氣化過程進(jìn)行了模擬，分析了反應(yīng)壓力、水煤漿濃度、氧氣進(jìn)料流量、天然氣進(jìn)料流量對(duì)氣化室出口溫度、氣體摩爾組成、合成氣摩爾分?jǐn)?shù)、H2/CO的影響。計(jì)算了多種不同進(jìn)料流量下的出口參

3、數(shù)，通過對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選得到氣化室出口溫度在1340~1360℃之間，H2/CO大于1.15，合成氣摩爾分?jǐn)?shù)大于0.72時(shí)的天然氣和氧氣的進(jìn)料流量。
　　采用 FLUENT軟件以德士古水煤漿氣化爐為研究對(duì)象對(duì)煤與天然氣共氣化過程進(jìn)行了模擬，得到了氣化爐內(nèi)冷態(tài)流場(chǎng)分布、溫度分布、壓力分布、各氣體組分分布，以及氣化爐軸線處溫度和各氣體組分的分布規(guī)律，結(jié)果與德士古氣化三區(qū)模型相符。且將Aspen Plus與FLUENT模擬結(jié)果相比兩者