煤與天然氣共氣化制合成氣.pdf

1、單獨以天然氣或煤為原料的合成氣生產(chǎn)工藝，技術(shù)上已較為成熟，然而由于原料自身的特點，仍存在問題。天然氣制合成氣流程短、清潔、高效，但原料價格高、氫碳比偏高，同時過高的管網(wǎng)價格嚴重制約了天然氣路線的推廣。煤氣化制合成氣氫碳比低，往往通過變換工段來提高氫碳比，同時又生成大量的CO2，增加了酸洗工段的負荷和運行成本。此外，煤制合成氣設(shè)備投資高，環(huán)境污染大，不符合可持續(xù)發(fā)展的要求。由此，提出煤與天然氣共氣化制備合成氣工藝，以期降低生產(chǎn)成本、減少

2、CO2的排放，實現(xiàn)H2/CO比值可調(diào)。主要工作內(nèi)容包括：
　　從熱力學(xué)角度對煤與天然氣共氣化過程進行了分析，闡述了共氣化的反應(yīng)過程并計算了各反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度之間的關(guān)系，同時對各反應(yīng)的競爭能力進行了比較。
　　采用Aspen Plus軟件對煤與天然氣共氣化過程進行了模擬，分析了反應(yīng)壓力、水煤漿濃度、氧氣進料流量、天然氣進料流量對氣化室出口溫度、氣體摩爾組成、合成氣摩爾分數(shù)、H2/CO的影響。計算了多種不同進料流量下的出口參

3、數(shù)，通過對這些數(shù)據(jù)進行篩選得到氣化室出口溫度在1340~1360℃之間，H2/CO大于1.15，合成氣摩爾分數(shù)大于0.72時的天然氣和氧氣的進料流量。
　　采用 FLUENT軟件以德士古水煤漿氣化爐為研究對象對煤與天然氣共氣化過程進行了模擬，得到了氣化爐內(nèi)冷態(tài)流場分布、溫度分布、壓力分布、各氣體組分分布，以及氣化爐軸線處溫度和各氣體組分的分布規(guī)律，結(jié)果與德士古氣化三區(qū)模型相符。且將Aspen Plus與FLUENT模擬結(jié)果相比兩者