煤热解分级转化热电油天然气多联产系统技术经济性分析

以华能平凉煤作为设计煤种,构建了一套由煤热解单元、燃烧炉与汽水系统、煤气冷却净化单元、焦油加氢单元、水气变换单元以及甲烷化单元等组成的2×350 MW循环流化床(CFB)热解燃烧分级转化多联产系统。煤由给煤装置送至流化床热解炉,迅速升温至700℃并发生一系列热解反应,生成煤气、焦油和热解半焦。其中,热解煤气经加工合成煤制天然气;焦油经加氢提质合成清洁燃料油;半焦输送至CFB燃烧炉中燃烧发电。利用流程模拟软件Aspen Plus对整个流程进行了详细模拟并进行了初步技术经济性分析。结果表明,系统的能量转化效率达50.02%,项目的内部收益率为21.63%,动态投资回报期为8.29 a,具有广阔的市场应用前景。

煤制天然气过程变换单元建模与能量集成

我国煤制天然气项目经过国家"十二五"时期进一步升级示范,工艺上取得了突破性进展。然而煤制天然气项目面临集成度不高,整体能耗较大的问题。高效回收利用变换单元放出的反应热是降低煤制天然气项目能耗的一条有效途径。本文首先建立了基于反应动力学的固定床反应器模型,在满足变换反应调整氢碳比要求下,通过对反应操作参数的优化,提高了系统?输出。在对优化后变换单元过程能量分析的基础上,建立了新的变换单元热回收网络。实现了过程反应参数优化和换热网络的集成优化。新工艺的能效比现行工艺提高9个百分点,达到86.3%,投资增加了5.5%,投资回收期为2.1年。

基于二氧化碳返炉的煤制天然气联产甲醇和乙二醇工艺研究

针对某13亿m^(3)/a典型煤制天然气联产甲醇和乙二醇工艺系统进行分析,挖掘该工艺存在的问题以及优化空间。在此基础上,提出了基于二氧化碳返炉的煤制天然气联产甲醇和乙二醇工艺,并利用模拟计算方法得到工艺的物料平衡和能量平衡数据。经分析,相比于典型煤制天然气联产甲醇和乙二醇工艺,基于二氧化碳返炉的煤制天然气联产甲醇和乙二醇工艺年可提升收益1.99亿元左右,表明将二氧化碳返炉技术集成于煤制天然气联产甲醇和乙二醇工艺更具有经济优势。

石油替代品的生产技术进展和经济性

介绍石油替代品,主要包括煤基合成油(或由天然气制得的合成油)、乙醇、二甲醚、生物柴油和甲醇的生产技术进展和经济性,并对发展这些技术进行初步分析。

煤制合成天然气竞争力分析

简述了国内外煤制合成天然气概况,分析了我国煤制天然气的市场前景,详细介绍了煤制合成天然气工艺技术以及工艺特点、主要设备和消耗,并与煤制甲醇、煤制油进行了投资、成本、总热效率的比较。通过分析可知,煤制天然气极具竞争力,市场前景巨大。

煤制天然气甲烷化工艺技术研究进展

针对我国的"富煤、贫油、少气"能源资源现状,我国正大力推进煤制天然气的发展,合成气甲烷化工艺技术是煤制天然气的核心技术之一。本文在总结分析国内煤制天然气项目发展近况的基础上,对甲烷化工艺技术研究进展进行评述。重点介绍了绝热固定床以及流化床甲烷化工艺,分析比较了循环式绝热固定床、等温固定床和浆态床甲烷化工艺的流程、技术特点和应用情况并提出了对合成气甲烷化工艺技术的展望。

煤制合成天然气项目工艺方案与技术经济比较

介绍了煤制天然气(SNG)典型工艺流程;论述了KBR工艺(流化床)、BGL工艺(固定床)、Shell上行水激冷工艺(气流床粉煤气化)的技术方案、工艺装置和公用工程配置;对比了3种不同类型煤气化工艺的主要原料、公用工程消耗和技术经济测算。结果表明,煤气化技术的选择,不仅要考虑煤质特点、原料煤来源和价格以及产品的经济性,而且要从技术的成熟可靠、环境影响和社会效益等多方面因素进行综合评价和对比。

基于Aspen Plus的一步法煤制天然气工艺优化研究

选取宁夏梅花井(MH)煤作为研究对象,运用Aspen Plus软件模拟计算了一步法煤制天然气工艺,讨论了气化温度、气化压力、气化剂以及钙基吸收剂对气化产物分布的影响。结果表明,煤水蒸气气化制天然气的适宜条件为:T=600℃,P=5~6MPa,n(H2O)/n(C)=2。n(Ca)/n(C)=0.5时水蒸气的加入量由n(H2O)/n(C)=2降为1.1,1mol C的甲烷产量由0.42mol增加至0.49mol。加入H2且n(H2)/n(H2O)为0.1时,1mol C的甲烷产量增至最大值0.60mol,此时能量转化率为91.2%。以此优化的工况参数进行了固定床煤水蒸气气化实验研究,发现甲烷产率及能量转化率基本与模拟结果一致。所得结果可为煤制天然气的工艺优化提供指导。

煤基合成气制SNG反应工艺的研究

采用2个模拟绝热反应器串联的模试装置,对自主研发的NCJ-1宽温型催化剂与NCJ-2低温型催化剂进行了活性评价,研究了煤基合成气制SNG的反应工艺。试验采用的原料气组成(φ)为:H268.4%,CO 19.6%,CO_23.0%,CH_49.0%,考察了空速、入口温度、新鲜气中CO_2体积分数、循环比、反应压力、一反入口加水量等条件对甲烷合成的影响。试验结果表明:空速上升对反应转化率和气体出口浓度的影响不太明显,但热点位置会下移;入口温度在高于250℃的前提下,随着温度的升高热点温度急剧上升;CO_2入口体积分数上升,CO_2转化率上升;通过改变循环比可以有效控制一反入口CO_x体积分数,使反应热点温度控制在催化剂允许的范围内;随着压力升高,热点温度、CH_4出口体积分数、CO转化率、CO_2转化率均上升;一反入口加水有利于控制床层温度,并有效保护催化剂,防止积炭。