一、轴径向变换反应器实现国产化(论文文献综述)
赵雅琦[1](2021)在《180万吨/年甲醇生产项目径向反应器扩能改造的模拟计算》文中进行了进一步梳理甲醇合成装置技术成熟,大型化、集成化生产将为项目产品带来较大的市场竞争力[1],某能源化工有限公司拥有年产180万吨甲醇生产装置,通过工艺操作条件及合成塔中心管改造达到了产能提升的效果。根据该装置设计数据及改造后实际生产数据,建立径向换热式反应器模型,以Davy甲醇生产工艺为基础进行流程模拟,研究径向反应器内部构件、操作条件对反应结果的影响,考虑工艺参数变化对产能提升的影响。径向反应器模拟采用一维拟均相数学模型,考虑到径向反应器换热管层状排列,建立绝热-换热多层交叉径向反应器模型,对反应器内部换热管排列方式对甲醇生产的影响进行研究。中心管是径向反应器的重要组件,利用模型验证了中心管开孔面积增大可有效降低反应器内压降,模型求解方法选用Runge-Kutta法,利用Matlab软件计算合成气制甲醇径向反应器的合成情况。将Matlab软件的径向反应器数学模型与Aspen Plus的工艺模型耦联,搭建双径向反应器串并联耦合工艺流程,研究反应器入口气温度、新鲜气分配比例对装置产能的影响。基于180万吨甲醇生产项目对扩能生产进行模拟,得到在新鲜气配比为0.8,入塔气温度为235℃时,装置生产力最优,达到了 236万吨/年。
何媛媛[2](2020)在《异形催化剂径向流反应器甲烷化过程模拟及强化》文中进行了进一步梳理传统的煤制气工艺多是采用轴向流固定床反应器制取甲烷,由于轴向流固定床反应器温升高,反应温度不易控制,易造成催化剂失活,且床层高,阻力大,会产生较大的能耗,而径向流反应器的径向流通面积大、不会造成热量过度堆积,对于甲烷化反应具有独特的优势。因此对径向流固定床反应器甲烷化过程进行模拟研究,对于甲烷化技术的开发具有参考意义。本文以异形催化剂径向床反应器为研究对象,采用CFD-DEM方法分别进行了冷态和热态模拟研究。首先确定反应器和催化剂颗粒的尺寸,建立了反应器模型,应用离散元软件建立了柱形催化剂颗粒和随机堆积床层模型。然后,对柱形催化剂随机堆积径向床反应器进行了模拟,提取反应器内的流体分布规律。其次,分别建立小孔环柱形、大孔环柱形、三孔柱形以及五孔柱形颗粒模型及其对应的床层结构模型,探究了催化剂颗粒形状对床层流场均匀度的影响,得到了流场分布最优的催化剂颗粒,在此基础上,改变反应器结构参数,探究了高径比、主流道截面积之比、中心管开孔比对床层流场均匀度的影响,得到了流场分布最优的反应器结构参数。基于最优的催化剂颗粒和反应器结构参数,在冷态模拟的基础上添加甲烷化反应动力学进行了热态模拟,获得了反应器内部的温度、组分浓度分布情况,同时探究了反应器入口温度对甲烷化反应的影响。研究结果表明:①通过可靠性验证,运用复合球元法建立的6×6 mm柱形颗粒由280个粒径为0.9 mm的球元拟合而成;②采用CFD-DEM方法模拟得到了柱形催化剂径向床反应器内空隙率、速度和压力分布;③催化剂颗粒开孔会扰乱流体流动的均匀性,不同形状颗粒床层流场均匀度从高到低的顺序为柱形>三孔柱形>五孔柱形>大孔环柱形>小孔环柱形;④柱形颗粒床层最佳结构参数取值:高径比5、主流道截面积之比0.706、中心管开孔比1.4,三孔柱形颗粒床层最佳结构参数取值:高径比5、主流道截面积之比0.52、中心管开孔比1.4;⑤热态模拟得到了反应器内轴径向上的温度和组分分布,发现甲烷化反应最剧烈的区域出现在催化剂床层上部,一氧化碳质量分数最低,甲烷质量分数最高,温度最高,反应器入口温度应控制在538.15 K以下。
王洪营[3](2019)在《氨合成装置的节能增产技术改造研究》文中研究指明氨合成装置作为合成氨生产过程中能耗较大的操作单元,其能耗水平对企业的整体能耗水平及经济效益有着重要影响。在实际生产过程中,由于不同厂家采用的氨合成装置工艺流程和原料组成不同,因而,能耗指标以及运行情况也不同。本文以河南心连心化肥有限公司45.80(年产45万吨合成氨,80万吨尿素)项目“氨合成装置的节能增产技术改造”为研究基础,以解决氨合成装置在运行中存在的问题为出发点,对装置中各类设备阀门及现有流程中工艺参数进行标定。采用夹点技术和ASPEN流程模拟等方法,分析装置节能及增产受阻的主要影响因素,并提出相应解决方案,为企业的节能减排提供理论和技术基础。通过对氨合成回路及合成塔内件结构的研究发现,氨合成回路仍有节能降耗空间。针对现有氨合成塔内件存在底部换热器不合理,阻力大等问题,提出了合成回路需增加锅炉给水预热器,并更换合成塔内件的研究方案。研究发现,更换合成塔内件周期较长,而增加锅炉给水预热器可较短时间内实施,因此,本文提出了两步实施方案。第一步先进行氨合成回路改造实施,增加锅炉给水预热器。这一步的实施,一方面对方案进行部分效果验证,达到部分节能增产改造目标,另一方面也是为第二步的合成塔内件改造方案奠定基础。第一步改造方案实施后,氨合成装置副产的2.5 MPa蒸汽量增加了 5 t/h,达到了预期效果。研究表明,改造方案合理可行,为第二步内件改造及进一步节能增产提供了技术支持。
张盼[4](2019)在《合成气甲烷化反应器模拟计算》文中研究表明本文基于本课题组开发的低温高活性的Ni基甲烷化催化剂,在现有甲烷化工艺基础上,设计一种与之配套的低温甲烷化工艺,为该催化剂的工业应用、甲烷化反应器及工艺的设计提供参考依据。建立了甲烷化固定床反应器的数学模型,用Matlab软件对反应器的浓度、温度、压力等参数进行了模拟计算。在此基础上提出了甲烷化工艺流程模型,在原料气流量为500 kmol/h,其组成(摩尔分数)分别为yCH4=0.1195,yCO2=0.1032,yCO=0.0879,yH2=0.6498,yN2=0.0396,各反应器进口温度分别为553 K、593 K、553 K,各反应器进口压力均为3 MPa,循环比为3.0的条件下,各反应器出口温度分别为794 K、741 K、592 K,各反应器出口的CO转化率分别为86.58%、96.09%、99.43%。影响甲烷化反应的因素很多,热力学角度来看,甲烷化反应是强放热,体积缩小的化学反应,因此,应该使反应在合适的温度、压力等工艺条件下进行,原料气流量及配比也应控制在一定范围内,才能保证生产的稳定、安全、高效运行。为此,本文考察了原料气流量、原料气H2O含量、原料气氢碳比、进口温度、进口压力、循环比等条件对甲烷化反应的影响。结果表明,在一定原料气流量范围内,随着原料气流量的增大,催化床层热点位置逐渐后移,反应器催化床层温度、CO转化率、出口甲烷浓度基本不变;随着原料气流量进一步增大,反应器催化床层温度明显降低,CO转化率、出口甲烷浓度均减小。原料气水气比增大,热点位置逐渐后移,温度显着降低,反应器出口CH4浓度有所降低,CO转化率提高。原料气氢碳比提高,热点位置略有后移,温度略有提高,CO转化率略有提高,出口甲烷浓度略有增大。反应器进口温度提高,甲烷化反应器热点位置前移,热点温度提高,出口CO转化率降低,出口甲烷浓度减小。随着反应器进口压力的增大,甲烷化反应器热点位置前移,热点温度提高,但幅度越来越小,CO转化率增加,出口气体甲烷含量增大。循环比增大,热点位置后移,热点温度降低,CO转化率提高,出口甲烷浓度增大。通过对工艺条件的优化,提高了甲烷化系统的高效性和稳定性,为我国合成气甲烷化技术的自主研发提供了参考依据。
李会,杨超[5](2018)在《煤制天然气工艺中无循环甲烷化技术的研究》文中认为甲烷化技术是煤制天然气的关键环节,一氧化碳和氢气在一定温度、压力和催化剂下合成甲烷的反应叫甲烷化反应。本文提出一种煤制天然气无循环甲烷化新工艺及新型甲烷化反应器的结构设计。本设计采用无循环压缩机逐段合成工艺,相比DAIVY和TOPSOE等公司采用的高温循环压缩机的循环稀释工艺,除有效解决了运用高温循环压缩机的难题外,还可以节省投资。本设计有效调节合成气进料的总氢、碳比。作为调节管线,富CO合成气分别从一、二和三级反应器补入系统,通过调节其流量,可精确调节合成系统的总氢、碳比,进而使反应温度得到有效控制,防止"飞温"现象产生。本项目本着节能的原则,利用反应热可以副产4.010MPa的过热蒸汽和0.7MPa的蒸汽,达到能量梯级回收和利用,提高了热回收品位。本设计开发新的甲烷化工艺,设计新型甲烷化反应器,采用国产甲烷化催化剂,节省投资。
王朝鹏[6](2017)在《大型煤制甲醇项目变换工序的设计与优化》文中提出在煤制甲醇的大型工艺中,主要包括空气分离、煤气化、CO变换、净化(酸性气体脱除)、甲醇合成、精馏等工段。本文以山东华鲁恒升化工股份有限公司年产120万吨甲醇的传统产业升级项目为背景,对水煤浆制甲醇过程中的一氧化碳变换工序进行研究,将该工序中变换、凝液汽提和锅炉给水三个系统的工艺设计、流程配置、参数调节、操作方法,进行了优化分析。主要工作如下:1、结合华鲁恒升原有的几套变换装置,深入研究变换炉热点温度的控制调节,新项目中采用了目前国内大型煤制甲醇装置中先进的轴径向变换炉和可控移热变换炉,根据不同产品的需要,对两个变换炉进行模式的切换。本文认为热点温度作为变换反应的重要指标,粗煤气的成分、水气比、起始温度等参数影响着它的形成及变化,打破传统对变换热点的理解,深入挖掘变换炉内的热量平衡关系,为新项目变换系统实现热点温度优化稳定调节,特别是对无氮气条件下导气开车时提供技术指导。2、在本次传统产业升级新项目变换工序中,首次采用了单塔侧线抽氨工艺,而经过考察和外派培训中了解到,这种流程在污水处理中应用较为广泛,近年来被移植到变换工序的低温冷凝液处理中,替代以往常用的塔顶全吹出流程,但是由于冷凝液量较小,其中的氨、硫化氢、二氧化碳等轻组分较少,给该系统的调节带来很大的难度,本文根据单塔汽提设备的特点,研究汽提和精馏原理的共同特点,优化对该套系统的调节手段,精准确认氨富集区位置,提高侧线抽氨效率,消除员工只局限于按照汽提或精馏工艺对该汽提塔进行操作的误区。3、新项目中,汽轮机得到了广泛的应用,而且多采用2.5MPa和4.0MPa过热蒸汽拖动,流程中设置了多个大型蒸汽发生器,这就使得锅炉给水除氧系统的负荷较大,本文针对此次采用的有头旋膜式除氧器进行深入研究,结合实际数据,从除氧原理、设备结构、工艺操作等方面对其优化调整,提高除氧效率,挖掘除氧器潜在能力,解决目前给水除氧系统大负荷下除氧不彻底的问题。
严义刚,王照成,李繁荣[7](2017)在《CO变换工艺技术的发展趋势》文中研究指明阐述了CO变换工艺技术的发展趋势,即主要集中在新型催化剂的开发、新型结构变换炉设计及相应的工艺流程设计上。新型变换催化剂的开发主要是通过载体改良或找到性能更优的助剂和活性物质,以及研制具有更小颗粒尺寸和更大比表面积的异形变换催化剂来完成;对于现代的大型化工装置,等温和轴径向结构变换炉的优势更为明显,未来的变换炉设计将会向着等温变换炉和轴径向变换炉的方向发展;对应的等温变换工艺技术将是变换工艺技术的主要发展趋势之一。
刘要治[8](2015)在《中电投霍城煤制气项目可行性分析与研究》文中研究指明煤制天然气是我国煤炭清洁生产利用的重要转换方式,中电投集团公司依托自身发展优势,利用新疆伊犁地区丰富的煤炭资源,投资建设60亿立方米/年煤制天然气项目,产品气通过西气东输三线输送至我国中东部地区,这为一方面可以推动新疆自治区区域内大量的煤炭产业转型升级和社会经济发展结构调整,另外还可以促进自治区的煤炭清洁高效利用,实现我国的能源战略安全、中东部地区天然气的稳定供应以及改变中东部地区严重的“雾霾”将起到关键作用。煤制气项目投资大,技术复杂,对资源、环境、管理等要求较高,建设周期长。在我国仍然处于示范阶段,本文将中电投霍城煤制气项目的可行性作为分析和研究对象,首先,结合霍城项目建设相关的煤炭资源、水资源、环境资源、土地资源等基础条件分析和论证了霍城煤制天然气项目实施的可行性。其次,针对霍城煤制气项目的主要工艺技术路线选择方案进行了分析和比选,论证了项目选择什么样的工艺技术方案更合理;最后,用财务收益率分析和论证项目的技术经济可行性,通过SWOT分析模型,从项目建设的优势、劣势、机遇、挑战等方面阐述和分析了实施霍城项目具备的竞争性。本论文旨在通过对项目可行性分析与研究,为霍城项目的前期建设决策过程和未来的建设和运行管理过程提供参考依据,更期望高效、快速、全面的推动项目实施,力争将项目尽早建成投产运营,造福当地各族人民。
李景[9](2015)在《工业脱氢反应器流动模拟》文中提出直链烷烃在以铝或沸石为载体的铂催化剂上发生脱氢反应可以生成直链单烯烃,作为生产烷基苯的工业原料。脱氢反应通常在径向反应器中进行。本论文以金陵石化公司烷基苯厂的烷烃脱氢装置为研究对象,该脱氢装置是在原有的单环径向反应器上进行技术改造,成为一种包含两个催化剂床层的气固径向反应器,即双环径向反应器。与单环径向反应器相比,双环径向反应器具有流通面积更大、床层压降更低、流程更短的优点,因此对于流体处理量大的反应,双环径向反应器有更高的工业应用价值。根据描述流体变质量流动的动量微分方程,本文建立了描述双环径向流动反应器内流体力学行为的数学模型,并开发一种数值算法对模型进行了求解,确定了外环隙流道和中心管流道出口压力一致时反应器内的流体力学行为,利用计算出的轴向压降进行了工业验证,证明了模型的可靠性。利用本文建立的数学模型模拟计算了不同工况条件下和不同结构尺寸时双环径向反应器内的流体力学行为,结果表明,床层高度的增加会造成流道内流体分布不均匀度的增加,入口气体流量的增加会造成轴向压降的增大。该模型不仅可以用于分析现有工业脱氢装置结构设计的合理性,还可以为设计新的双环径向反应器提供定量的参考依据。
肖珍平[10](2012)在《大型煤制甲醇工艺技术研究》文中进行了进一步梳理以煤为原料生产甲醇的工艺过程包括空气分离、煤气化、一氧化碳变换、合成气净化、甲醇合成、甲醇精馏等工艺单元。本文以年产180万吨煤制甲醇装置为背景,主要围绕水煤浆制甲醇工艺过程中的CO变换、合成气净化和甲醇合成三个工序,建立数学模型,通过模拟计算,研究分析了流程配置、热回收方案、工艺参数和主要设备大小,并进行了优化分析。通过热力学和动力学模拟,研究了变换工序的流程设置、工艺参数、催化剂装填量和催化剂在初、中、末期时调节CO总变换量的手段,认为煤制甲醇装置可以通过改变变换气气量有效调节CO总变换量,变换反应器的催化剂装填量可相对较少。利用流程模拟和夹点技术对水煤浆制甲醇装置变换工序的余热利用进行了模拟计算与分析,结果显示,在高温位区域传热温差较大,在低温位区域传热温差较小;提高变换反应器入口气体温度,使出变换反应器内的反应温度达到485℃左右,可副产11.OMPaG等级的高压蒸汽和0.5MPaG等级的低压蒸汽,此时高温区域的传热温差变小,但仍远远大于全网络的最小传热温差;反应器内的热点温度在几种主要耐硫变换催化剂的最高使用温度之下;副产高压蒸汽时增加的主要投资是变换炉的造价增加以及后续余热回收的换热设备投资增加,可在1.5年内回收。低温甲醇洗和NHD(Selexol)脱硫脱碳两种技术都可用于煤制甲醇装置,低温甲醇洗脱硫、脱碳的投资高于NHD法,但水、电、汽等公用工程消耗低于NHD法。Linde公司的低温甲醇洗技术比Lurgi公司的低温甲醇洗技术投资略高一些,但冷量、低压氮气、电等公用工程的消耗减小。低温甲醇洗系统含高压气体和强极性物质,由于缺少适合该体系的热力学方法,通用的流程模拟软件无法模拟该工艺过程,本文采用Soave-Redlich-Kwong (SRKH)立方型状态方程,结合Huron-Vidal昆合规则和非随机双流体Non-Random-Two-Liquid活度系数模型建立热力学模型,从已有的气体溶解度和气液平衡数据拟合获得了45对活度系数模型参数,可用于低温甲醇洗脱碳工艺的过程模拟,低压和高压系统的模拟结果和实际工业数据符合很好。应用该热力学模型对低温甲醇洗洗涤系统进行了模拟计算,结果表明可以通过改变贫液和半贫液的量来调节净化气中的CO2浓度,使甲醇合成反应在最佳条件下进行。以甲醇和CO2为关键组分,以CO和CO2加氢生产甲醇的2个反应为平行的独立反应,建立了气冷一水冷串联式甲醇合成反应器的一维拟均相数学模型;对气冷—水冷串联式甲醇反应器进行了模拟计算,得到了各反应器内的温度分布和浓度分布,考察了温度,操作压力以及入塔气中CO2浓度对串联式反应器中甲醇合成反应的影响。结果表明,水冷式反应器入口气体温度以及饱和沸腾水温度对甲醇产量影响很小,水冷式反应器入口气体温度对各反应器中的温度分布影响较大;随着操作压力的升高,水冷式反应器中甲醇产量增加,气冷式反应器中甲醇产量降低,串联式反应器中总甲醇产量增加;随着入塔气中CO2浓度的增加,气冷式反应器出口温度及水冷式反应器入口温度均增加,甲醇产量降低,新鲜气中CO2浓度不宜太高。对不同负荷(50%~110%)下年产180万吨甲醇的气冷—水冷串联式反应器进行了模拟计算,结果表明气冷—水冷串联式反应器对不同生产负荷都具有较好的适应性。
二、轴径向变换反应器实现国产化(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、轴径向变换反应器实现国产化(论文提纲范文)
(1)180万吨/年甲醇生产项目径向反应器扩能改造的模拟计算(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 前言 |
1.1 研究背景 |
1.2 主要研究内容 |
第2章 文献综述 |
2.1 甲醇 |
2.2 甲醇生产标准 |
2.3 国内外甲醇合成技术路线 |
2.3.1 国外天然气制甲醇技术 |
2.3.2 国内煤制甲醇技术 |
2.4 大型甲醇生产工艺 |
2.5 甲醇反应器的模拟研究 |
2.6 甲醇工艺优化 |
2.7 主流大型甲醇反应器 |
2.7.1 Lurgi管壳甲醇合成器 |
2.7.2 Linde甲醇合成器 |
2.7.3 Davy径向甲醇反应器 |
2.7.4 其他反应器 |
2.8 某能源化工的Davy甲醇生产工艺流程 |
2.9 甲醇装置改造 |
2.10 Aspen软件 |
2.10.1 Aspen Plus系统构成 |
2.10.2 Aspen Plus功能 |
2.10.3 单元模块 |
第3章 径向反应器模型与求解 |
3.1 合成气制甲醇反应器 |
3.2 径向反应器模型建立 |
3.2.1 物料衡算 |
3.2.2 热量衡算 |
3.2.3 动量衡算 |
3.3 动力学模型 |
3.4 参数计算 |
3.4.1 混合气体黏度 |
3.4.2 混合气体比热容 |
3.5 程序框图 |
3.6 模型参数设定 |
第4章 合成气制甲醇径向反应器工艺条件模拟 |
4.1 概述 |
4.2 检验模型合理性 |
4.3 初始模拟结果 |
4.4 换热管排布对反应器结果的影响 |
4.5 中心管开孔对反应器结果的影响 |
4.6 小结 |
第5章 径向合成器的模拟及操作条件优化 |
5.1 进料温度对反应的影响 |
5.2 入塔气压力对反应的影响 |
5.3 入塔气流量对反应的影响 |
5.4 入塔气氢碳比对反应的影响 |
5.5 径向反应器优化方向 |
5.6 小结 |
第6章 装置扩能改造 |
6.1 改造内容 |
6.2 研究方法 |
6.3 流程搭建 |
6.4 模拟可信度分析 |
6.5 合成器入口温度影响 |
6.5.1 User2模块流程模拟 |
6.5.2 RPlug模块流程模拟 |
6.6 两塔新鲜气分配比例 |
6.6.1 User2模块流程模拟 |
6.6.2 RPlug模块流程模拟 |
6.7 工艺优化 |
6.8 小结 |
第7章 结论 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
符号说明 |
参考文献 |
致谢 |
硕士学习期间发表论文情况 |
(2)异形催化剂径向流反应器甲烷化过程模拟及强化(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 甲烷化技术研究进展 |
1.2.2 径向流反应器研究进展 |
1.3 研究内容及研究意义 |
1.3.1 课题来源 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 研究意义 |
第2章 数值模拟方法 |
2.1 计算流体动力学方法概述 |
2.2 离散元方法概述 |
2.3 CFD-DEM耦合方法概述 |
2.3.1 CFD-DEM耦合理论 |
2.3.2 流体相控制方程 |
2.3.3 颗粒相控制方程 |
第3章 异形催化剂随机堆积径向床反应器床层特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 计算模型建立 |
3.2.1 反应器几何模型建立及网格划分 |
3.2.2 催化剂颗粒模型建立 |
3.3 模拟过程和参数设置 |
3.3.1 随机堆积床层几何模型 |
3.3.2 流场计算 |
3.4 模拟结果提取和分析 |
3.4.1 床层空隙率分布 |
3.4.2 反应器内的速度分布 |
3.4.3 反应器内的压力分布 |
3.5 本章小结 |
第4章 催化剂颗粒形状对床层特性的影响 |
4.1 引言 |
4.2 径向流反应器流体均布理论 |
4.3 建立颗粒几何模型 |
4.4 床层流场分布及均匀度分析 |
4.4.1 床层空隙率分布 |
4.4.2 速度分布 |
4.4.3 压力分布 |
4.5 本章小结 |
第5章 反应器结构对床层特性的影响 |
5.1 引言 |
5.2 床层结构参数对柱形颗粒床层流场均匀性的影响 |
5.2.1 高径比的影响 |
5.2.2 主流道截面积之比的影响 |
5.2.3 中心管开孔比对流场均匀度的影响 |
5.3 床层结构参数对三孔柱形颗粒床层流场均匀性的影响 |
5.3.1 高径比的影响 |
5.3.2 主流道截面积之比的影响 |
5.3.3 中心管开孔比的影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 异形催化剂随机堆积径向床层的甲烷化模拟 |
6.1 引言 |
6.2 计算模型建立 |
6.3 甲烷化过程模拟 |
6.3.1 甲烷化反应动力学模型 |
6.3.2 模拟参数设置 |
6.4 模拟结果提取和分析 |
6.4.1 反应器内温度分布 |
6.4.2 反应器内组分浓度分布 |
6.5 入口温度对反应的影响 |
6.6 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(3)氨合成装置的节能增产技术改造研究(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 本课题相关研究领域的历史、现状和发展情况分析 |
1.2.1 国内引进的氨合成技术的研究现状 |
1.2.2 国内自主研发的氨合成技术的研究现状 |
1.2.3 国外氨合成技术简述 |
1.2.4 国内外大规模氨合成技术的发展趋势 |
1.3 前人在本选题研究领域中的工作成果简述 |
1.4 本选题研究的主要内容和重点 |
第二章 氨合成装置全流程分析及节能要点研究 |
2.1 引言 |
2.2 氨合成装置全流程概况和现状研究 |
2.2.1 流程概况 |
2.2.2 流程现状 |
2.3 氨合成装置全流程问题分析 |
2.4 氨合成装置核心设备问题分析 |
2.5 机泵和压缩机节能潜力分析 |
2.5.1 计算模型 |
2.5.2 机组效率低下原因分析及改进建议 |
2.6 本章小结 |
第三章 氨合成回路技术改造方案研究 |
3.1 引言 |
3.2 改造措施分析 |
3.2.1 新鲜气规格 |
3.2.2 调整并优化氨合成回路操作参数 |
3.2.3 NH压缩机扩能分析 |
3.2.4 氨合成回路热回收分析 |
3.2.5 循环机进口温度增高解决措施 |
3.3 改造后技术指标 |
3.4 改造后工艺流程及消耗汇总 |
3.5 本章小结 |
第四章 氨合成装置预期增产与节能研究 |
4.1 引言 |
4.2 合成塔增产分析 |
4.2.1 现有合成塔内件增产后情况分析 |
4.2.2 改造内件的预期性能 |
4.3 换热器增产分析 |
4.4 分离器增产分析 |
4.5 仪表改造说明 |
4.5.1 调节阀核算分析 |
4.5.2 流量计核算分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 氨合成装置改造方案效果研究 |
5.1 引言 |
5.2 氨合成回路改造 |
5.3 后期氨合成内件改造 |
第六章 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
参考文献 |
致谢 |
作者和导师简介 |
专业学位硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
(4)合成气甲烷化反应器模拟计算(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究目的及意义 |
1.2 文献综述 |
1.2.1 甲烷化热力学 |
1.2.2 甲烷化催化剂 |
1.2.2.1 活性组分 |
1.2.2.2 载体 |
1.2.2.3 助催化剂 |
1.2.3 甲烷化反应机理和动力学 |
1.2.3.1 CO甲烷化反应机理和动力学 |
1.2.3.2 CO_2 甲烷化反应机理和动力学 |
1.2.4 甲烷化工艺 |
1.2.4.1 国外甲烷化技术 |
1.2.4.2 国内甲烷化技术 |
1.2.5 甲烷化反应器及模拟 |
1.2.5.1 甲烷化反应器 |
1.2.5.2 甲烷化反应器的模拟研究 |
1.3 本章小结 |
第二章 甲烷化反应器数学模型 |
2.1 甲烷化反应器数学模型 |
2.1.1 甲烷化反应体系物料衡算 |
2.1.2 甲烷化反应器一维拟均相模型 |
2.1.3 热量衡算 |
2.1.4 阻力计算 |
2.1.5 甲烷化动力学方程 |
2.1.6 反应器数学模型微分方程组 |
2.1.7 基础数据 |
2.2 甲烷化反应器数学模型的求解 |
2.2.1 模型求解步骤 |
2.2.2 龙格-库塔法 |
2.2.3 模型求解条件 |
2.2.4 甲烷化反应器模型求解 |
2.3 本章小结 |
第三章 甲烷化工艺流程模拟计算 |
3.1 甲烷化工艺流程 |
3.2 模型求解方法 |
3.3 模型求解条件 |
3.4 模型求解结果 |
3.5 本章小结 |
第四章 工艺条件对甲烷化系统的影响 |
4.1 原料气流量对甲烷化系统的影响 |
4.2 原料气水气比对甲烷化系统的影响 |
4.3 原料气氢碳比对甲烷化系统的影响 |
4.4 反应器进口温度对甲烷化系统的影响 |
4.5 反应器进口压力对甲烷化系统的影响 |
4.6 循环比对甲烷化系统的影响 |
4.7 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(5)煤制天然气工艺中无循环甲烷化技术的研究(论文提纲范文)
1 无循环甲烷化工艺 |
1.1 流程研发 |
1.1.1 美国RMP公司的无循环工艺 |
1.1.2 ICI公司的无循环甲烷化工艺 |
1.1.3 福斯特惠勒和德国南方化学公司合作的VESTA工艺 |
1.2 技术创新之处 |
1.3 天然气产品指标 |
2 甲烷化集成反应器的结构设计 |
3 过程模拟与试验结果 |
4 结论 |
(6)大型煤制甲醇项目变换工序的设计与优化(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 甲醇简介 |
1.2 甲醇的合成及应用 |
1.3 甲醇合成中的变换工序 |
1.3.1 变换工艺概述 |
1.3.2 变换工艺生产原理 |
1.3.3 变换率及影响平衡变换率因素 |
1.3.4 变换反应速率 |
1.4 国内外甲醇生产中变换工艺简介 |
1.4.1 国外变换工艺 |
1.4.2 国内变换工艺 |
1.4.3 新项目中使用的催化剂和变换炉 |
1.5 研究背景和意义 |
1.6 研究内容 |
第二章 变换系统的流程及工艺优化 |
2.1 变换反应装置 |
2.2 粗煤气的组成 |
2.3 变换系统的流程 |
2.3.1 变换系统 |
2.3.2 未变换系统 |
2.4 变换系统设计中的优化 |
2.4.1 工艺气温度的控制 |
2.4.2 变换炉进口温度的测量 |
2.4.3 工艺气预热器E0902负荷的控制 |
2.4.4 工艺气水气比的调节 |
2.4.5 系统压力的稳定 |
2.4.6 热量回收负荷的均衡 |
2.5 优化后效果 |
2.6 本章小结 |
第三章 变换工序中变换炉的研究 |
3.1 轴径向变换炉的研究 |
3.1.1 轴径向变换炉的结构特点 |
3.1.2 进口温度的控制 |
3.1.3 触媒活性及填装量 |
3.1.4 水气比和粗煤气成分 |
3.2 可控移热变换炉的研究 |
3.2.1 可控移热变换炉的结构特点 |
3.2.2 触媒的装填及活性 |
3.2.3 可控移热变换炉的运行优化 |
3.3 本章小结 |
第四章 单塔侧线抽氨汽提的升级优化 |
4.1 工艺原理 |
4.2 单塔汽提侧线抽氨流程描述 |
4.3 设备优化 |
4.3.1 汽提塔结构的优化 |
4.3.2 汽提热源的优化 |
4.3.3 参数优化 |
4.4 汽提装置的参数控制 |
4.4.1 塔底温度 |
4.4.2 塔顶温度 |
4.4.3 塔顶压力 |
4.4.4 侧线抽出比 |
4.4.5 冷热进料比 |
4.4.6 酸性气流量 |
4.4.7 装置能耗控制 |
4.5 本章小结 |
第五章 热力除氧器的研究及应用 |
5.1 给水除氧的必要性和方法 |
5.1.1 给水除氧的方法 |
5.2 有头旋膜式除氧器的使用 |
5.2.1 有头旋膜除氧器的结构 |
5.2.2 除氧器的设计条件 |
5.3 项目开车前后除氧器调节 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者和导师简介 |
附件 |
(7)CO变换工艺技术的发展趋势(论文提纲范文)
1 新型变换催化剂的开发 |
1.1 铁铬系高温变换催化剂 |
1.2 铜锌系低温变换催化剂 |
1.3 钴钼系宽温耐硫变换催化剂 |
1.4 铈基催化剂 |
1.5 小颗粒尺寸和异性催化剂 |
2 变换炉设计 |
2.1 绝热变换炉 |
2.2 等温变换炉 |
3 工艺流程设计 |
4 结语 |
(8)中电投霍城煤制气项目可行性分析与研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的和意义 |
1.3 文献综述 |
1.3.1 煤制天然气研究进展 |
1.3.2 煤制天然气市场概况 |
1.3.3 煤制天然气产业政策现状 |
1.4 主要研究方法 |
第二章 霍城项目建设的基础条件分析与研究 |
2.1 项目选址的比选和优化 |
2.1.1 拟选厂址条件的分析与研究 |
2.1.2 厂址的规划符合性分析 |
2.2 霍城项目的煤炭资源分析 |
2.2.1 煤炭资源需求分析 |
2.2.2 霍城项目煤炭资源的可靠性分析 |
2.2.3 霍城项目配套煤炭开发的匹配性分析 |
2.2.4 煤炭运输条件分析 |
2.3 霍城项目的水资源分析 |
2.3.1 伊犁水资源现状 |
2.3.2 项目水源可靠性分析 |
2.3.3 项目取水工程的可行性分析 |
2.4 霍城项目的环境影响分析 |
2.4.1 “废气”影响的分析 |
2.4.2 “废水”影响的分析 |
2.4.3 “废渣”影响的分析 |
2.4.4 “噪声”影响的分析 |
2.4.5 “生态”影响的分析 |
2.5 土地资源分析 |
2.6 其他方面 |
2.6.1 天然气外送条件的分析 |
2.6.2 电网条件分析 |
2.7 本章小结 |
第三章 霍城项目工艺技术选择的分析与研究 |
3.1 霍城煤制气项目总体工艺的分析与研究 |
3.1.1 工艺装置配置 |
3.1.2 全厂总工艺分析 |
3.2 气化工艺选择的分析与研究 |
3.2.1 技术成熟性分析 |
3.2.2 煤质适应性分析 |
3.2.3 环境友好性分析 |
3.2.4 技术经济性分析 |
3.2.5 SHELL和GSP气化工艺优缺点的分析 |
3.3 甲烷化工艺技术选择的分析与研究 |
3.3.1 甲烷化工艺路线选择的分析 |
3.3.2 甲烷化工艺流程的分析 |
3.3.3 甲烷化催化剂选择和能量回收的分析 |
3.4 变换工艺选择的分析与研究 |
3.4.1 三段变换的分析与研究 |
3.4.2 变换工艺的设备配置研究 |
3.5 空分系统规模的分析与研究 |
3.5.1 空分装置规模的对比分析 |
3.5.2 不同配置的优缺点分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 霍城项目经济性与竞争力的分析 |
4.1 财务评价 |
4.1.1 财务估算使用方法及参照依据 |
4.1.2 财务评价的主要参数和数据 |
4.1.3 项目主要经济数据与评价指标 |
4.1.4 不确定性分析 |
4.2 SWOT分析 |
第五章 结论 |
5.1 研究结论 |
5.2 建议 |
参考文献 |
致谢 |
导师及作者简介 |
附表 |
(9)工业脱氢反应器流动模拟(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 前言 |
1.2 脱氢技术的发展 |
1.2.1 STAR工艺 |
1.2.2 Catofm工艺 |
1.2.3 Pacol工艺 |
1.2.4 Oleflex工艺 |
1.2.5 Snamprogetti工艺 |
1.3 径向反应器流体力学特性研究 |
1.3.1 动量模型法 |
1.3.2 计算流体力学 |
1.4 径向反应器流动模型研究 |
1.4.1 基于机械能全能量守恒方程的径向反应器流体力学模型 |
1.4.2 基于动量交换方程的径向反应器流体力学模型 |
1.4.3 催化剂床层二维流场模型 |
1.4.4 小结 |
1.5 径向反应器的工业应用 |
1.5.1 氨合成 |
1.5.2 甲醇生产 |
1.5.3 苯乙烯生产 |
1.5.4 催化重整 |
1.6 本章小结 |
1.7 本研究的目的和内容 |
第2章 数学模型的建立 |
2.1 引言 |
2.2 数学模型的建立 |
2.2.1 流道模型的建立 |
2.2.2 床层压降模型的建立 |
2.2.3 过孔压降模型的建立 |
2.3 本章小结 |
第3章 数学模型的求解 |
3.1 数值算法的确定 |
3.2 参数的处理 |
3.2.1 混合气体摩尔组成的计算 |
3.2.2 混合气体黏度的计算 |
3.2.3 混合气体密度的计算 |
3.2.4 催化剂颗粒直径的计算 |
3.3 数学模型的初步求解 |
3.4 数学模型的进一步求解 |
3.4.1 线性迭代法的建立 |
3.4.2 模型的求解和验证 |
3.5 本章小结 |
第4章 数学模型的分析 |
4.1 出口工况条件下模型的计算 |
4.2 平均工况条件下模型的计算 |
4.3 结构尺寸参数对双环径向反应器的影响 |
4.3.1 外环隙尺寸对双环径向反应器的影响 |
4.3.2 中心管尺寸对双环径向反应器的影响 |
4.3.3 床层高度对双环径向反应器的影响 |
4.4 流量对双环径向反应器的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(10)大型煤制甲醇工艺技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 前言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究内容 |
1.3 主要创新点 |
第2章 文献综述 |
2.1 煤气化技术 |
2.1.1 国内外主要煤气化技术 |
2.1.2 大型煤制甲醇装置气化技术的选择 |
2.2 合成气变换技术 |
2.2.1 变换催化剂 |
2.2.2 变换反应器 |
2.3 气体净化技术 |
2.3.1 MDEA工艺 |
2.3.2 NHD脱硫、脱碳工艺 |
2.3.3 低温甲醇洗技术 |
2.4 甲醇合成技术 |
2.4.1 合成甲醇催化剂 |
2.4.2 合成甲醇反应器 |
2.4.3 甲醇合成反应器数学模型 |
第3章 一氧化碳变换工艺研究 |
3.1 一氧化碳变换工序的作用 |
3.2 变换反应的物理化学基础 |
3.2.1 变换反应的热力学基础 |
3.2.2 变换反应催化剂 |
3.2.3 QCS-01耐硫变换催化剂宏观动力学方程 |
3.3 变换工序流程模拟 |
3.3.1 典型的变换工序工艺流程 |
3.3.2 主要工艺参数 |
3.4 变换反应器模拟计算与分析 |
3.4.1 QCS-01催化剂宏观反应动力学模型的校验 |
3.4.2 变换反应器的模拟计算 |
3.5 变换反应余热利用 |
3.5.1 换热网络分析 |
3.5.2 换热网络优化 |
3.5.3 优化流程经济性分析 |
3.6 小结 |
第4章 合成气净化工艺研究 |
4.1 合成气净化工序的作用 |
4.2 煤气化制甲醇合成气净化技术的选择 |
4.2.1 低温甲醇洗与NHD技术的比较 |
4.2.2 Linde、Lurgi低温甲醇洗技术比较 |
4.3 低温甲醇洗脱硫脱碳热力学模型及参数 |
4.3.1 气体吸收溶解度计算的热力学模型 |
4.3.2 模型参数的计算 |
4.3.3 模型校验 |
4.3.4 模型的适用范围 |
4.4 洗涤系统模拟计算与分析 |
4.4.1 洗涤系统工艺流程及主要工艺参数 |
4.4.2 洗涤系统流程模拟计算 |
4.4.3 洗涤系统工艺分析 |
4.5 小结 |
第5章 大型甲醇合成反应器研究 |
5.1 工艺流程 |
5.2 反应器数学模型 |
5.2.1 水冷式反应器数学模型 |
5.2.2 气冷式反应器数学模型 |
5.3 物料衡算 |
5.4 气冷式反应器换热方式 |
5.4.1 并流换热情况下反应器数学模型 |
5.4.2 换热方式的影响 |
5.4.3 气冷式反应器中换热方式的选择 |
5.5 年产180万吨甲醇合成反应器模拟设计 |
5.5.1 反应器结构参数 |
5.5.2 催化床温度及浓度分布 |
5.6 操作条件对串联工艺的影响 |
5.6.1 温度的影响 |
5.6.2 操作压力的影响 |
5.6.3 入塔气中二氧化碳浓度的影响 |
5.7 不同操作负荷的模拟计算 |
5.7.1 50%负荷下反应器催化床温度分布 |
5.7.2 75%负荷下反应器催化床温度分布 |
5.7.3 110%负荷下反应器催化床温度分布 |
5.8 小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
博士期间发表的主要论文及成果 |
四、轴径向变换反应器实现国产化(论文参考文献)
- [1]180万吨/年甲醇生产项目径向反应器扩能改造的模拟计算[D]. 赵雅琦. 华东理工大学, 2021(08)
- [2]异形催化剂径向流反应器甲烷化过程模拟及强化[D]. 何媛媛. 新疆大学, 2020(07)
- [3]氨合成装置的节能增产技术改造研究[D]. 王洪营. 北京化工大学, 2019(02)
- [4]合成气甲烷化反应器模拟计算[D]. 张盼. 浙江工业大学, 2019(02)
- [5]煤制天然气工艺中无循环甲烷化技术的研究[J]. 李会,杨超. 山东化工, 2018(17)
- [6]大型煤制甲醇项目变换工序的设计与优化[D]. 王朝鹏. 北京化工大学, 2017(02)
- [7]CO变换工艺技术的发展趋势[J]. 严义刚,王照成,李繁荣. 化肥设计, 2017(03)
- [8]中电投霍城煤制气项目可行性分析与研究[D]. 刘要治. 北京化工大学, 2015(03)
- [9]工业脱氢反应器流动模拟[D]. 李景. 华东理工大学, 2015(05)
- [10]大型煤制甲醇工艺技术研究[D]. 肖珍平. 华东理工大学, 2012(06)