焦?fàn)t煤氣制天然氣工藝中甲烷化的仿真系統(tǒng).pdf

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1、28卷第12期計(jì)算機(jī)仿真2011年12月文章編號(hào):1006—9348(2011)12-0380—05焦?fàn)t煤氣制天然氣工藝中甲烷化的仿真系統(tǒng)來(lái)翊,劉金剛,劉振峰,吳迪鏞(大連普瑞特化工科技有限公司,遼寧大連116085)摘要:焦?fàn)t煤氣制天然氣對(duì)拓寬天然氣的供應(yīng)渠道和提高焦?fàn)t煤氣的清潔利用效率具有重要意義,與焦?fàn)t煤氣制甲醇等相比,有能源利用率高、耗水量低、無(wú)二氧化碳排放等優(yōu)勢(shì)。為了提高能源利用率,提出了焦?fàn)t煤氣制天然氣專(zhuān)利工藝,建立了首套焦?fàn)t煤氣甲烷化合成天然氣全流程工業(yè)試驗(yàn)裝置。甲烷化催化荊及配套工藝是項(xiàng)目的核心部分,因此對(duì)甲烷化反應(yīng)進(jìn)行準(zhǔn)確的仿真計(jì)算

2、,對(duì)于指導(dǎo)項(xiàng)目設(shè)計(jì)和生產(chǎn)操作有著重要意義。通過(guò)建立甲烷化反應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,并運(yùn)用化工動(dòng)態(tài)流程仿真優(yōu)化系統(tǒng)(DynamicSimulation&OptimizationSystem,DSO)平臺(tái)對(duì)工業(yè)化裝置和J=業(yè)試驗(yàn)裝置進(jìn)行了全過(guò)程仿真。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明.整個(gè)過(guò)程能夠很好地反映裝甓正常工況時(shí)的運(yùn)行情況。關(guān)鍵詞:焦?fàn)t煤氣制天然氣;甲烷化反應(yīng);仿真中圖分類(lèi)號(hào):N945.12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ASimulationofMethanationReactionf10rSubstituteNaturalGasProductionbyCokeOvenGasLAIYi,LIUJ

3、in—gang,LIUZhen—feng,WUDi—yong(DalianPurtecChemicalTechnologyCo.,Ltd,DalianLaioningl16085,China)ABSTRACT:ItisimportantthatCokeovengastonaturalgascanwidenthesupplychannelsofnaturalgasandim-provethecleanefficiencyofusingCokeovengas.Ithashigherenergyefficiency,lowerwaterconsumptio

4、nthancokeovengas—to—methanol,andwithoutcarbondioxideemissions.Weproposedapatentedprocessofcokeovengastonaturalgas,andcompletedthefirstsetofindustrialtestequipments’1000一hournon—stopworking,inwhichcokeovengaswasmethanatodintonaturalgas.Becausemethanationcatalystanditssupportingt

5、echnologyarethecoreoftheproject,accuratesimulationeforthemethanationreactionissignificanttoinstructboththeprojectdesignandpro-ductionoperations.ThroughbuildingthemathematicmodelofmethanafionreactionandusingtheDynamicSimulation&Optimizationsystem(DSO),theindustrialequipmentandin

6、dustrialtestequipmentweresimulated.Theresultofapplicationindicatesthatthewholesimulationprocesscanreflecttherunningoftheequipmentundernormalconch-fions.KEYWORDS:CokeovengastoSNG;Methanationreaction;Simulation1引言改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)保持了持續(xù)穩(wěn)定的高速增長(zhǎng)。國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)是以能源消費(fèi)的高速增長(zhǎng)為基礎(chǔ)的。我國(guó)“富煤貧油少氣”?的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

7、決定了煤炭資源將在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)繼續(xù)作為能源主體被開(kāi)發(fā)和利用。天然氣在我國(guó)是一種極其稀缺的優(yōu)質(zhì)、清潔能源,市場(chǎng)發(fā)展迅速,但資源緊張、供求矛盾突出,顯示出天然氣產(chǎn)量和消費(fèi)量持續(xù)增長(zhǎng)的巨大潛力。目前全國(guó)天然氣缺口為100收稿日期:2011一Ol一11·———380·———億m3左右,至“十一五”末缺口將達(dá)到200億m3。為保證民用天然氣供應(yīng)量,能源部門(mén)采取了限制工業(yè)用氣量,天然氣供應(yīng)已成為影響了企業(yè)的生存和發(fā)展的瓶頸。要解決我國(guó)天然氣的供求矛盾問(wèn)題除了要立足國(guó)內(nèi)現(xiàn)有資源外,還必須多渠道、多方式擴(kuò)大資源供給,滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求口J。我凼是世界上最大

8、的焦炭生產(chǎn)、消費(fèi)和出口國(guó)。然而,長(zhǎng)期以來(lái)國(guó)內(nèi)焦化產(chǎn)業(yè)重焦炭生產(chǎn)、輕綜合利用,大量的焦?fàn)t煤氣直接排放燃燒,不僅

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