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1、煤基化工動(dòng)力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是一個(gè)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(guò)程有機(jī)耦合,通過(guò)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(guò)程中,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化、能量利用和經(jīng)濟(jì)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(duì)煤基化工動(dòng)力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化與開拓的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題,以氣化煤氣與焦?fàn)t煤氣為氣源的“雙氣頭”煤基化工動(dòng)力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)為對(duì)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(jì)(3E)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)與綜合評(píng)價(jià)模型,對(duì)煤基多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)與煤基動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)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(jì)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(jì)學(xué)理論引入煤基化工動(dòng)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(dòng)力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)品的(炯)經(jīng)濟(jì)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(duì)產(chǎn)品(炯
3、)經(jīng)濟(jì)成本的影響,明晰了產(chǎn)品(炯)經(jīng)濟(jì)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(dòng)力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)集成優(yōu)化,進(jìn)一步完善了煤基化工動(dòng)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(dòng)力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)為研究對(duì)象,進(jìn)行了系統(tǒng)(炯)經(jīng)濟(jì)分析,研究系統(tǒng)內(nèi)部(炯)經(jīng)濟(jì)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(dòng)力
4、多聯(lián)產(chǎn)(D-PL-DR)系統(tǒng)為研究對(duì)象,針對(duì)系統(tǒng)關(guān)鍵過(guò)程工藝條件、單元操作參數(shù)進(jìn)行了集成優(yōu)化與分析,實(shí)現(xiàn)了以經(jīng)濟(jì)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(dá)到系統(tǒng)工況整體最優(yōu)的目標(biāo)。針對(duì)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(wèn)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(dòng)力多聯(lián)產(chǎn)(D-PL-PCO-OPMR)系統(tǒng),通過(guò)對(duì)D-PL-PCO-OP
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