Texaco煤气化炉数学模型的研究——建模部分

建立了一个预测 Texaco煤气化炉性能的数学模型。建模采用“小室模型”方法 ,将气化炉分为多段 ,分别建立 8种气体成分、固体和碳质量平衡以及总体能量平衡。模型详细考虑了气固流动过程以及包括水煤气反应、CO2 还原、变换反应等 1 0多种均相和异相反应在内的动力学反应过程。与常见采用化学平衡假定的气化炉性能预测模型相比 ,本模型的突出优点在于如下方面 :首先 ,可以反映气化炉几何尺寸和结构影响 ;其次 ,可以计算气化炉主要性能参数 (如煤气成分和浓度、温度以及碳转化率等 )以及它们的分布特性 ;第三 ,模型反映的是有限停留时间条件下、尚未达到化学平衡的产物 ,这与气化炉实际运行情况更加贴切。对 3个煤种的计算结果与试验数据的对比表明 :本模型具有较大的可信度和应用价值。图 3表 3参

Texaco气化炉激冷室热质传递过程模拟

对Ｔｅｘａｃｏ气化炉激冷室中热质传递过程进行了分析模拟，模拟结果与工业数据吻合良好。通过模拟揭示了现行激冷环损坏的主要原因，探讨了激冷环长周期运行的基本途径，提出了激冷环改进方案。

基于平衡常数法的Texaco气化模型

分析了 Texaco气化技术的特点 ,建立了基于多个化学反应的平衡常数法的气化模型 .在模型中 ,根据组分平衡、化学平衡和能量平衡 ,利用平衡常数法 ,可以由燃料性质和运行条件计算出口气体化学成分 ,得到了 Texaco气化炉的一维模型 .并通过实验数据 ,对模型进行了校核讨论 .结果表明 ,模型计算值和实验值吻合得较好 .

基于Aspen Plus的Texaco气化炉性能研究

基于Aspen Plus软件建立了Texaco气化炉模型,并对其性能进行了模拟研究。研究分析了气化炉的主要参数(水煤浆浓度、氧煤比和氧气浓度)对气化结果的影响,模拟结果表明:水煤浆浓度、氧煤比是粗煤气出口温度和组成的主要影响因素。

Texaco煤气化装置长周期运行影响因素分析

介绍了Texaco煤气化工艺流程,从原料煤种、水煤浆浓度、操作工艺、关键设备等几个方面讨论了影响装置长周期运行的因素,提出了延长气化装置运行周期的措施。

Texaco气化炉冷态流场和湍流混合的数值模拟

在直径为1000mm,高4000mm的双通道射流喷嘴的气化炉上,以Texaco气化炉冷模试验为基准对象,将空气经环隙和中心射入气化炉,以氢气为示踪剂,预测环隙和中心射流的混合程度。结合流体质量与动量守恒方程和k-ε湍流模型,用SIMPLER算法计算,对气化炉内的冷态流场和湍流混合进行了模拟,模拟了炉内速度分布、量纲一浓度分布、混合分数分布和轴向衰减的情况。结果显示:气化炉内浓度分布极不均匀;炉内存在富氧和贫氧区;环隙和中心通道射流动量比加大,混合分数沿轴向衰减加快,达到充分混合的时间缩短。模拟结果与冷模试验结果的比较表明计算值与试验值吻合良好。

Texaco水煤浆气化装置配煤模型及其优化

优化配煤对Texaco水煤浆加压气化装置的优化运行具有重要的意义。针对Texaco水煤浆气化装置优化配煤问题,建立了一个管理决策级视角下的配煤优化模型。模型综合考虑了混煤指标、库存成本、市场价格、操作成本、堆存和转运消耗。采用预交叉差分进化粒子群优化算法对模型进行求解,算法将粒子群和差分进化相结合,避免算法早熟,提高了全局搜索能力和收敛精度。最后,以某化肥厂水煤浆配煤优化过程为研究实例进行仿真,计算结果验证了模型和算法的可行性。

Texaco气化炉渣制备硅酸盐水泥的研究

以Texaco气化炉渣、石灰石、粘土和铁粉为原料制备硅酸盐水泥熟料,分别采用X射线衍射仪、金相显微镜对该熟料的物相以及岩相结构进行分析,掺加适量石膏后,依据国标检测水泥的标准稠度用水量、安定性、凝结时间以及龄期强度,推断出制备水泥的标号。结果表明:(1)制备的水泥熟料主要矿相为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁酸钙。(2)当粘土加入量为5%,烧成温度为1450℃时,烧制的水泥28 d抗折强度、抗压强度分别为8.0MPa、50.9 MPa,可推断其标号为42.5水泥。

Texaco与Shell煤气化工艺比较分析

煤气化技术对于促进煤炭的综合利用、改善当前资源紧缺状况,并减少环境污染具有重要的意义。阐述了Texaco和Shell煤气化的工艺流程,并对2种煤气化工艺进行了比较分析,找出各自的优缺点,为煤气化工艺的选择提供参考。

Texaco煤气化工艺技术经济指标的评价方法与评价系统设计

目前Texaco煤气化工艺的技术经济指标评价多采用手工作业方式 ,工作量大而且繁琐。针对这一现状 ,在分析Texaco煤气化工艺流程的基础上 ,运用物料衡算、热量衡算方法 ,获得了Texaco煤气化工艺的碳转化率、冷煤气效率、比煤耗、比氧耗等指标的计算方法。通过具体计算这些评价指标 ,即可定性、定量地评价整个工艺系统的运行状况。在此基础上 ,采用VB 6 0、Access7 0等开发工具 ,开发了Texaco煤气化工艺技术经济指标评价系统。该系统支持多用户、多数据库、多报表、多权限 ,界面友好 ,操作简单 ,具有很好的应用前景。

Texaco水煤浆气化过程动力学模拟

为进一步研究动力学因素对Texaco水煤浆气化过程的影响,以未反应芯缩核模型为依据,利用Aspen Plus模拟软件对水煤浆气化过程进行了动力学模拟,研究了氧碳比和煤质对合成气温度和主要组分的影响。结果表明,有效合成气含量大于80%,碳转化率大于96%;氧碳比的调整可有效控制合成气温度,CO含量随氧碳比的增加而提高,H2和CO2含量随着氧碳比的增加而下降;水分越多,碳含量越低的煤气化后的合成气温度和CO含量越低,H2和CO2含量越高。

利用TEXACO水煤浆加压气化工艺改造中型化肥厂

采用先进的煤炭转化技术来发展我国的现代煤化工和洁净的煤技术发电,以及改造我国现有的以煤为原料的固定层煤气化工艺的化肥厂,已显得极为迫切。本文仅对以煤为原料的中型化肥厂,采用德士古气化工艺改造方案进行探讨。

基于模糊故障树理论的Texaco煤气化系统运行可靠性分析

基于Texaco煤气化工艺流程的逻辑链,应用模糊故障树分析方法,对煤气化装置的可靠性进行研究,建立煤气化系统的物流链以及运行失常状态故障树模型。找出引起系统运行失常的 31个最小割集,采用正态型的L R模糊数为参照函数,修正各底事件的发生概率,并根据模糊数的运算法则,得出顶事件发生的概率区间值。为解决故障树定量分析中故障概率难以精确确定提供了一种有效的方法,算例计算结果表明:本文提出的方法更接近工程实际情况,可靠性分析结果更合理,尤其是可以推广应用于其它煤气化系统的运行可靠性分析。

Texaco装置对煤质选择适应的实例分析

分析了美国滩帕电厂、陕西渭化、山东鲁化的 Texaco煤气化装置原料煤的开发及试验过程 ,总结了开发经验 ,提出了开发的建议 ,为

基于可拓模糊理论的Texaco煤气化运行状况评估方法研究

Texaco 煤气化装置是合成氨系统的核心设备,正确评估其运行状况,是关系整个合成氨安全生产和经济效益的关键因素。但合成氨是复杂系统,评估其运行状况的指标往往不止一个,多因素和多个指标之间往往相互影响,状态评价很复杂。针对 Texaco 煤气化运行状况多因素评价问题,将模糊数学与可拓学理论相结合,提出了六个影响气化工艺运行状况的评价参数,建立了一种新的 Texaco 煤气化装置运行工艺状况的可拓评估模型。算例的结果表明所提出的方法可以有效地解决复杂系统运行状态评估问题,并可以适用于其他化工过程系统长周期安全运行分析。

煤质对Texaco气化装置运行的影响及其选择(上)

介绍了水煤浆加压气化适宜的煤种、对煤质的要求和煤质对Texaco气化装置运行的影响及其选择适应性。论述了Texaco煤气化工艺要求的最关键因素是煤灰的熔融性、腐蚀性、粘温特征和煤的成浆性、反应性等。提出了煤质评价及优化开发原料煤的方法。介绍了配煤、配焦在Texaco煤气化工艺中应用的新技术。分析了陕西渭化、山东鲁化的Texaco煤气化装置原料煤的开发及试验过程 ,总结了开发经验 。

Texaco煤气化工艺技术指标与经济效益评价系统的设计

在分析Texaco煤气化工艺流程的基础上 ,运用物料衡算、热量衡算方法 ,获得了Texaco煤气化工艺的碳转化率、冷煤气效率、比煤耗、比氧耗等指标的计算方法 ,并采用VB 6 .0、Access 7.0等开发工具 ,开发了Texaco煤气化工艺技术经济指标评价系统。该系统支持多用户、多数据库、多报表、多权限 ,界面友好 ,操作简单 ,具有良好的应用前景。

Texaco煤气化工艺运行状况的可拓评估方法研究

针对Texaco煤气化工艺流程 ,应用可拓学的基本原理与方法 ,将工艺运行状况分级标准、评价指标及其特征值作为物元 ,提出气化工艺运行状况评价参数和评估方法 ,建立了一种新的Texaco煤气化工艺运行状况的可拓评估模型。结合实测参数值 ,给出一个算例 。

Texaco和Shell煤气化工艺用于生产甲醇的经济性比较

新一代煤气流床气化工艺主要以Texaco水煤浆气化工艺和Shell干煤粉气化工艺为代表。Shell煤气化工艺操作温度可达1700℃,对煤种适应性高,碳转化率达99%以上。Texaco煤气化工艺的碳转化率为96%～98%。生产每吨甲醇,Shell气化工艺的煤耗量为1.25～1.28t,Texaco气化工艺为1.31～1.40t;Shell气化工艺的氧耗量比Texaco工艺低15%～25%;Shell工艺的总能耗(包括原料煤在内)为51.981GJ,比Texaco工艺低11.21GJ。然而,Shell煤气化工艺的投资高,以60×104t/a甲醇装置为例,Shell工艺的总投资为109242万元,Texaco工艺为85444万元;采用Shell工艺生产的甲醇总成本为1373元/t,比Texaco工艺的1277元/t高出约7.5%。同时,Shell工艺装置工业运行稳定性还需要进一步经工业化验证,而Texaco气化工艺在国内已有十几年的生产使用经验,其操作稳定性很高。通过总体经济性比较,在用于甲醇生产时,Shell煤气化工艺相对于Texaco煤气化工艺是没有优势的。