煤基多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的（火用）經(jīng)濟分析與優(yōu)化方法研究.pdf

1、煤基化工動力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是一個高度靈活和開放的系統(tǒng)，它將不同特性的原料和加工工藝過程有機耦合，通過工藝單元的革新與組合，在化工產(chǎn)品與電能聯(lián)合生產(chǎn)的過程中，實現(xiàn)了系統(tǒng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化、能量利用和經(jīng)濟性能的最優(yōu)耦合匹配，是煤炭能源高效清潔利用的核心技術(shù)之一。本論文針對煤基化工動力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化與開拓的關(guān)鍵科學(xué)問題，以氣化煤氣與焦?fàn)t煤氣為氣源的“雙氣頭”煤基化工動力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)為對象開展了相關(guān)研究:
　　(1)建立了以當(dāng)量供電量為基準(zhǔn)的能源、環(huán)境與

2、經(jīng)濟(3E)性能評價指標(biāo)與綜合評價模型，對煤基多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)與煤基動力系統(tǒng)進行比較。提出以物質(zhì)流為基礎(chǔ)，與系統(tǒng)工藝參數(shù)及技術(shù)關(guān)聯(lián)的(炯)經(jīng)濟分析與優(yōu)化的理論方法。在3E性能分析研究的基礎(chǔ)上，將(炯)經(jīng)濟學(xué)理論引入煤基化工動力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的分析與優(yōu)化研究中，以關(guān)鍵組分物質(zhì)流為基礎(chǔ)、構(gòu)建了與系統(tǒng)工藝參數(shù)和技術(shù)間關(guān)聯(lián)的煤基化工動力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)品的(炯)經(jīng)濟成本模型，考察了單元操作參數(shù)、產(chǎn)品能量、原料輸入能量與非能量成本及生產(chǎn)規(guī)模等參數(shù)變化對產(chǎn)品(炯

3、)經(jīng)濟成本的影響，明晰了產(chǎn)品(炯)經(jīng)濟成本與系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)間的關(guān)聯(lián)，將其與元素轉(zhuǎn)化率、環(huán)境性能一同構(gòu)成多目標(biāo)函數(shù)用于煤基化工動力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)集成優(yōu)化，進一步完善了煤基化工動力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化理論方法。
　　(2)以不同重整技術(shù)（干、濕）的“雙氣頭”煤基化工動力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)為研究對象，進行了系統(tǒng)(炯)經(jīng)濟分析，研究系統(tǒng)內(nèi)部(炯)經(jīng)濟成本與工藝條件、參數(shù)及技術(shù)選擇間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。以課題組前期提出的基于CH4/CO2干重整的“雙氣頭”煤基化工動力

4、多聯(lián)產(chǎn)(D-PL-DR)系統(tǒng)為研究對象，針對系統(tǒng)關(guān)鍵過程工藝條件、單元操作參數(shù)進行了集成優(yōu)化與分析，實現(xiàn)了以經(jīng)濟性能為首要優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，兼顧元素轉(zhuǎn)化與溫室氣體減排等綜合性能，達到系統(tǒng)工況整體最優(yōu)的目標(biāo)。針對D-PL-DR系統(tǒng)存在的重整單元能耗大、催化劑易于積碳等問題，提出了耦合氧滲透膜反應(yīng)器的氣化煤氣(CGG)與焦?fàn)t煤氣(COG)催化部分氧化重整“雙氣頭”煤基化工動力多聯(lián)產(chǎn)(D-PL-PCO-OPMR)系統(tǒng)，通過對D-PL-PCO-OP