氧熱法制電石多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)工藝研究及工程設(shè)計(jì).pdf

1、我國(guó)的能源布局以煤為主，結(jié)合當(dāng)今嚴(yán)峻的國(guó)際形勢(shì)，將煤炭視為戰(zhàn)略資源，以減少對(duì)進(jìn)口石油的依賴是我國(guó)如今應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展和積極鼓勵(lì)的。而傳統(tǒng)煤化工資源利用效率低，環(huán)境污染較大，所以如何解決相應(yīng)問(wèn)題則成為推動(dòng)煤化工大力發(fā)展的關(guān)鍵。
　　本文依托國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)發(fā)展計(jì)劃973項(xiàng)目，以氧熱法煤制電石為研究對(duì)象，開(kāi)展了煤基化學(xué)品制備系統(tǒng)與動(dòng)力系統(tǒng)聯(lián)產(chǎn)的工藝研究。旨在開(kāi)發(fā)一種低物耗、低能耗、低污染的新型煤化工路線，提出了氧熱法制電石基乙炔、二甲醚和燃料

2、電池/蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的煤基化學(xué)品/動(dòng)力多聯(lián)產(chǎn)新系統(tǒng)，并結(jié)合設(shè)計(jì)院的實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先，構(gòu)建了氧熱法電石乙炔工藝路線，并借助Aspen plus軟件對(duì)流程進(jìn)行模擬。針對(duì)由北京化工大學(xué)自主研發(fā)的電石爐反應(yīng)器（復(fù)合床反應(yīng)器），按照反應(yīng)器功能將一個(gè)反應(yīng)模塊拆分成三部分進(jìn)行模擬，分別為原料預(yù)熱/分解，能量供體反應(yīng)進(jìn)行和電石生成階段三個(gè)階段。在驗(yàn)證模型可靠的基礎(chǔ)上，獲得了工藝系統(tǒng)的物料衡算

3、和能量衡算數(shù)據(jù);基于能量衡算數(shù)據(jù)，繪制了系統(tǒng)的能流圖。根據(jù)模擬結(jié)果，分析了進(jìn)料及爐氣組成和系統(tǒng)能量利用情況。發(fā)現(xiàn):焦炭與氫氧化鈣的摩爾比為9.2∶1，其對(duì)應(yīng)的質(zhì)量比為1.5∶1時(shí)，鈣源完全轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物CaC2，焦炭與富氧氣體發(fā)生的反應(yīng)和混合氣體的顯/潛熱能完全滿足電石生成和原料預(yù)熱所需要的能量，能量完全利用，沒(méi)有損失。原料焦炭總量的78.1％作為能量供體反應(yīng)原料參與了能量供體反應(yīng)，全部生成了含CO的電石爐氣，CO的純度大于95％。

4、r>　　其次，確定了電石爐氣的利用方案，提出了重整合成氣一次通過(guò)二甲醚合成反應(yīng)器，CO只進(jìn)行單程反應(yīng)，將此處未反應(yīng)的合成氣送入燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)電廠進(jìn)行動(dòng)力利用，構(gòu)建爐氣基二甲醚/動(dòng)力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)工藝路線。在驗(yàn)證模型可靠的基礎(chǔ)上，獲得了工藝系統(tǒng)的物料衡算和能量衡算數(shù)據(jù)。根據(jù)模擬結(jié)果，進(jìn)行系統(tǒng)能量分析，計(jì)算得到此系統(tǒng)相比原一步法制二甲醚系統(tǒng)節(jié)約能耗約7％，收入增加62.6％。
　　最后，對(duì)氧熱法制電石多聯(lián)產(chǎn)工藝進(jìn)行系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)。產(chǎn)量按