UCC热解模型构建

根据已知的反应动力学方程及实验数据,参考现有热解实验结果,用化工模拟软件Aspen Plus构建的热解模型对超净煤的热解条件进行优化,由此为用Aspen Plus构建水煤浆气化模型打下基础。     

Aspen Plus在煤热解技术中的应用进展

Aspen Plus是基于稳态化工过程模拟、优化、灵敏度分析和经济评价等的大型化工流程软件,广泛应用于石油化工及煤化工过程的模拟优化。煤热解技术作为一种煤炭资源清洁、高效、综合利用的有效途径,近年来在理论研究及工程应用等方面受到了研究者的广泛关注。本文就近年来Aspen Plus软件在煤热解方面的应用成果和发展情况进行了总结和评述,同时也指出了目前研究的不足,并进行了展望。     

稻杆与褐煤共热解转化效能研究

利用Aspen Plus化工流程模拟软件建立了生物质与煤共热解工艺模型。把共热解过程分为干燥、热解、分离三个单元,结合共热解实验产率数据,用Aspen Plus软件对复杂的热解过程进行黑箱化处理。计算出反应热,依次对三个单元进行能量衡算,对系统能量转化效率进行评价。结果表明:生物质添加比为20%(质量分数,下同)时焦油产率最高,为12.08%,与褐煤单独热解时的焦油产率相比提高了40.45%;模拟计算结果表明,热解单元是系统的主要能耗单元,占系统总能耗的55.39%,通过灵敏度分析得到干燥单元能耗随褐煤含水量增加而近似直线增加,系统能量转化效率为74.48%,可通过回收热解气和水蒸气的显热以及在热解前对褐煤进行干燥处理来提高系统的能量效率。     

稻草快速热解产物气流床气化工艺流程模拟

以生物质能源高效利用为背景,通过自行设计的流化床快速热解装置,改变生物质的物理化学特性,对所获得的热解产物进行了分析,并应用过程模拟软件Aspen Plus对比了不同原料气化的结果。结果显示,利用快速热解可以提高生物质的能量密度,提高气化合成气热值。     

利用Aspen plus进行电厂脱硫专用电石渣烘干生产线辅助设计的探讨

采用Aspen Plus工艺模拟计算软件模拟了电厂脱硫专用电石渣烘干生产线工艺过程,模拟数据与现场的标定数据吻合较好;在此基础上,利用Aspen Plus模块化分析功能,研究了工艺的关键数据对工艺过程的影响,其结论与实际生产过程相符合;结果表明,基于Aspen Plus的过程模拟,对设计计算和生产操作均具有优化作用。     

利用Aspen Plus 7.3进行严格精馏过程模拟

化工过程模拟是通过计算机对化工生产过程的再现,由于计算量大,必须通过相应的化工模拟软件来实现。Aspen Plus,尤其是Aspen Plus 7.3,由于其计算精确、运行速度快,成为化工设计者的首选软件。本文通过介绍利用Aspen Plus 7.3进行严格精馏模拟,说明了严格精馏模拟的应用范围以及利用Aspen Plus 7.3进行严格精馏模拟的方法。     

Aspen Plus软件在三氯氢硅低压合成技术改造中的应用

利用化工模拟软件Aspen Plus对三氯氢硅合成装置进行全流程模拟,并在此基础上完成了该系统的技术改造。Aspen Plus软件为系统工艺改造提供了可靠的基础数据,大大提高了改造的成功性。     

Aspen Plus在生物质快速热解制取燃料油中的应用进展

介绍了国内外Aspen Plus在生物质热解及后续加氢研究方向的利用情况,将其分为反应研究和工艺流程研究两部分。其中关于反应的研究较少,但证明了Aspen Plus可以模拟生物质快速热解和热解油加氢反应;研究多集中在整体工艺流程的模拟,并在质能平衡基础上对流程做了经济、环境、能耗的分析。最后总结了Aspen Plus在生物质热解加氢方向的不足和今后可以深入的研究方向。     

Aspen Plus在氨合成流程模拟中的应用

Aspen Plus软件是应用最多的化工流程模拟软件之一,在化工设计过程中占有重要地位。应用此软件对某化工厂氨合成工艺进行模拟计算,选择合适的物性方法,通过调整撕裂物流使计算收敛。最后将Aspen Plus软件模拟结果与实际运行结果进行对比,结果基本一致,说明Aspen Plus软件在该模拟计算中得到了精确可靠的结果。     

煤热解-化学链气化耦合工艺流程模拟

为实现煤的清洁高效利用,提出一种煤固体热载体热解-化学链气化耦合工艺。利用流程模拟软件Aspen Plus建立了该耦合系统的工艺流程模型,主要包括煤干燥单元,煤热解单元,空气反应器和燃料反应器。模拟结果表明:通过将煤热解单元产生的酚废水作为燃料反应器的气化剂,可有效减少载氧体循环量和废水排放量。在热解温度500℃、半焦气化温度800℃和载氧体氧化温度1 000℃条件下,载氧体的循环比为1. 32,焦油分析基收率为6. 6%,耦合系统的能量利用效率为43. 12%,其中煤干燥单元能耗和煤热解单元能耗分别占总能耗的32. 68%和33. 81%,是导致系统辅助能耗大的主要原因。当进料量(100 kg/h)和工艺条件相同的情况下,与单独的煤热解和煤基化学链气化技术相比,该耦合工艺在热力学效率和对环境的友好方面都有一定优势。     

IGCC示范工程煤气化炉的数值模拟

采用Aspen Plus流程模拟软件对某拟建的IGCC示范工程的德士古煤气化炉进行数值模拟,通过考虑碳的不完全转换对计算流程进行了改进,并运用CPD模型预测煤热裂解的产物分布.研究了煤气化炉的重要操作参数(即水煤浆浓度、氧煤比、气化压力和气化温度)对气化结果的影响.在计算区间内,发现高浓度水煤浆浓度范围内,随浓度的增加,煤气的主要成分(H2+CO)的总含量增加.气化温度增大到1400℃左右时,煤气的主要成分随气化温度的进一步增加会趋于一个恒定值.     

页岩油含酚废水萃取过程的模拟研究

油页岩热解过程中产生大量的高质量浓度含酚废水无法排放,文中采用溶剂萃取法,以甲基叔戊基醚(TAME)为溶剂,针对页岩油含酚废水的处理进行初步研究.通过实验和Aspen Plus软件模拟相结合来考察TAME的萃取脱酚性能,研究了不同温度和相比条件下错、逆流萃取流程的分离性能.结果表明:TAME的脱酚能力很强,对苯酚的分配...     

基于Aspen Plus的固定床高温煤气化模拟

文章以过程模拟软件Aspen Plus为工具,建立了以高温空气为气化剂的固定床煤气化的数学模型,模拟计算了逆流式固定床气化的制气过程;并利用该模型模拟研究了不同空煤比以及不同的空气预热温度对煤气化指标的影响,结果表明:在相同空煤比与汽煤比的工况下,提高空气的预热温度可以使气化过程得到强化。     

干煤粉气流床制工业燃气气化过程数值模拟

基于Aspen Plus软件,应用Gibbs自由能最小化方法,建立数学模型,对干煤粉气流床气化制工业燃气过程进行数值模拟。模拟计算结果表明,此模型可以比较准确地预测干煤粉气流床气化炉的出口气体成分。基于此模型,分别考察了氧煤比、蒸汽煤比对气化温度和有效气产量的影响,并确定出神华煤种合理的氧煤比为0.8和蒸汽煤比为0.1。     

中低温煤焦油加氢产物精制工艺的Aspen Plus模拟

针对中低温煤焦油加氢产物精制产品多、工艺复杂的特征,利用Aspen Plus软件对中低温煤焦油加氢产物精制工艺进行模拟,以蒸馏曲线表征的虚拟组分进行中低温煤焦油加氢产物精制,结合实际数据,建立煤焦油加氢工艺模拟流程。模拟结果表明,该方法能够较准确地实现对中低温煤焦油加氢产物分离和分馏过程的动态模拟。     

基于Aspen Plus 的矿渣立磨粉磨工艺模拟

利用Aspen Plus模拟软件建立矿渣立磨粉磨工艺流程稳态模型,通过对比模拟结果和实际数据,验证了工艺模型的可靠性。同时利用软件的灵敏度和优化分析工具研究了循环风量和矿渣水分对矿渣立磨粉磨工艺系统的影响。     

水煤浆气化工艺过程的模拟研究与分析

以河南某煤种为反应原料,采用Aspen Plus流程模拟软件对水煤浆气化工艺过程进行了流程模拟,考察分析了气化炉内的氧煤比和煤浆浓度等原料条件以及气化温度和压力等操作条件对气化反应结果的影响,并将模拟结果与实验结果进行比较,结果表明：模型基本正确,在误差许可范围内,模拟结果与气化实验结果基本一致;氧煤比、水煤浆浓度和气化温度是影响气化反应结果的主要因素;气化压力则对煤气化反应结果几乎没有影响,但是加压气化有利于降低后续工段合成气压缩能耗。     

煤制气低温甲醇洗酸性气体吸收模拟与优化

采用Aspen Plus软件,在非平衡级模型的前提下,分别使用不同的物性方法对两酸性气吸收塔进行模拟计算,建立能够较好反映实际状况的酸性气吸收的过程模拟,并在此基础上对酸性气吸收过程进行分析和甲醇流量优化,得到更合理的工艺参数。     

使用Aspen Plus模拟煤与生物质共气化制费托油

使用流程模拟软件Aspen Plus,对煤与生物质裂解共气化合成气一次通过制费托油(FTL)和CO2收集和储存(CBTL-OT-CCS)过程进行物料衡算和模拟.通过对模拟的数据分析发现:生物质占原料比增加可以有效降低温室气体的排放;F-T反应器中催化剂的选择对产物分布有规律性的影响;探讨了CO2零排放的情况.