漿態(tài)床一步法合成二甲醚能耗分析與優(yōu)化.pdf

1、隨著大規(guī)模、不合理的使用化石資源，對人類生存環(huán)境造成極大的破壞，并導致大量的污染物和溫室氣體的排放，發(fā)展煤基合成燃料是我國能源利用方式的新主題，漿態(tài)床一步法合成二甲醚系統具有流程短、設備投資少、能耗低、一氧化碳單程轉化率高等特點，已成為目前煤化工的重點發(fā)展方向。
　　本文應用Aspen Plus過程模擬軟件對漿態(tài)床一步法合成二甲醚系統進行工藝流程模擬。在采集大量文獻數據對Aspen Plus模擬環(huán)境進行校核的基礎上，研究煤基合成氣

2、合成二甲醚系統、二甲醚-電聯產系統、二甲醚精餾系統，并驗證了模型的有效性。分析了二甲醚-電聯產系統的循環(huán)比對系統能耗的影響，確定了其最佳循環(huán)比為1.5;同時分析了二甲醚精餾過程中可能的分離序列對精餾系統能耗的影響，確定了其最佳精餾分離序列的分離順序為先分離水、再分離甲醇、最后分離二氧化碳和二甲醚。在分析的基礎上，運用熱量方法和(炯)方法對漿態(tài)床一步法合成二甲醚系統進行詳細的熱量計算和(炯)計算，并得到該系統的能流圖和(炯)流圖。模擬計算

3、結果顯示:熱量方法得出二甲醚的轉化效率為47.16％、甲醇轉化效率為6.37％、電量的轉化效率為3.47％;換熱后的蒸汽和冷卻水的熱量損耗為20.21％，無效產品（精餾段分離出的二氧化碳和余熱鍋爐段做完功的煙氣）的熱量損耗為7.42％。各流程段熱損耗之和為15.66％，其中反應換熱、精餾過程以及余熱鍋爐發(fā)電過程的熱量損耗較大。(炯)方法計算得出二甲醚的轉化效率為39.03％、甲醇的轉化效率為5.29％、電量的轉化效率為2.64％;換熱后

4、的蒸汽和冷卻水的(炯)損耗為4.38％;無效產品的(炯)損耗為3.71％;各模擬單元換熱的(炯)損耗之和為20.18％，設備的(炯)損耗為3.01％，物流混合和分流過程的(炯)損耗為0.38％，發(fā)電單元的(炯)損耗為3.87％，二甲醚精餾單元的(炯)損耗為17.51％。精餾過程和反應換熱過程需要供能的品質較高，造成(炯)損耗較大，如果合理分配這部分能量，不僅減少了高品質的輸入，而且提高了換熱后能量的利用率，從而降低(炯)損，提高(炯)效