IGCC联产甲醇及天然气系统评价研究

【摘要】：我国“富煤、贫油、少气”的资源结构导致煤炭在未来相当长的一段时间内仍是我国最主要的能源,实现煤炭资源的高效清洁利用是解决我国目前能源问题的主要途径。IGCC和煤化工产品生产相结合的多联产技术,不但比单纯的IGCC单产系统具有更高的效率和经济性,而且能够解决或缓解限制IGCC发展的问题,因此多联产技术是推动IGCC技术发展的主要动力。夹点技术是基于全系统的过程工业优化方法,在化工领域已得到广泛应用。 本文利用Aspen软件和’Thermoflow软件分别搭建了IGCC联产甲醇系统化工侧和动力侧模型,并应用夹点技术对IGCC联产甲醇系统进行夹点节能优化分析,提出系统用能不合理地方和改进措施,起到了良好的节能效果；本文对IGCC联产甲醇系统从能量、经济和环境三方面进行了分析和评价,通过计算得出多联产系统可以有效的提高系统的热效率和(?)效率,并对系统的投资成本和甲醇成本进行计算,得出在煤价较低时联产系统的甲醇成本较低,具有很大的利润空间,随着煤价的上涨,甲醇利润优势逐渐下降；而且系统具有良好的环境效益。天然气资源也是我国紧缺能源之一,本文分析了两种IGCC联产天然气系统流程,并对系统的特性进行分析,IGCC联产天然气系统结构灵活,可以有效提高能源利用效率。通过对联产天然气系统的经济分析和天然气的成本计算可以看出,天然气成本受煤价变化影响较大,虽然联产天然气的价格优势并不明显,但为我国能源战略安全提供了重要保障。 【关键词】：IGCC联产甲醇 IGCC联产天然气 夹点技术 系统评价
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TQ223.121;TE646
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 引言9-15
• 1.1 中国能源现状9-10
• 1.1.1 煤炭在我国能源中占据重要地位9-10
• 1.1.2 煤炭资源利用发展方向10
• 1.2 IGCC多联产是我国能源发展必然趋势10-14
• 1.2.1 IGCC发展的机遇10-11
• 1.2.2 IGCC发展的困难11-12
• 1.2.3 多联产是推动IGCC发展的重要动力12-14
• 1.3 过程节能优化现状14
• 1.4 本文研究主要内容14-15
• 第2章 IGCC联产甲醇系统设计和模拟15-25
• 2.1 模拟工具介绍15
• 2.2 合成气制备系统15-19
• 2.2.1 气化技术的选择15-16
• 2.2.2 气化炉模型搭建16-19
• 2.3 化工侧系统模型19-21
• 2.3.1 水煤气变换系统模型19-20
• 2.3.2 甲醇合成与精馏系统20-21
• 2.4 动力部分模型搭建21-23
• 2.5 多联产系统流程设计和模拟23-24
• 2.6 小结24-25
• 第3章 IGCC联产甲醇系统优化25-36
• 3.1 多联产系统优化现状25
• 3.2 系统优化理论25-30
• 3.2.1 换热设备(?)损失25-27
• 3.2.2 夹点技术应用范围27-28
• 3.2.3 夹点的形成28-30
• 3.2.4 夹点的意义30
• 3.3 IGCC联产甲醇系统夹点分析30-34
• 3.3.1 水煤气变换单元夹点分析31-32
• 3.3.2 甲醇合成及精馏夹点分析32-33
• 3.3.3 IGCC联产甲醇系统夹点分析33-34
• 3.4 本章小结34-36
• 第4章 IGCC联产甲醇系统评价36-48
• 4.1 系统能量评价36-41
• 4.1.1 系统热效率36-38
• 4.1.2 (?)分析38-41
• 4.2 经济评价41-44
• 4.2.1 系统投资估算41-42
• 4.2.2 甲醇成本估算42-44
• 4.3 环境评价44-46
• 4.4 小结46-48
• 第5章 IGCC联产天然气分析48-57
• 5.1 煤制天然气与IGCC联产天然气比较48
• 5.2 IGCC联产天然气工艺流程48-51
• 5.3 IGCC联产天然气特性分析51-52
• 5.4 IGCC联产天然气经济评价52-56
• 5.5 小结56-57
• 第6章 结论与展望57-59
• 6.1 结论57-58
• 6.2 研究展望58-59
• 参考文献59-63
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果63-64
• 致谢64

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