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《甲烷蒸汽重整制氫過程的數(shù)值模擬.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第36卷第1期青島科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Vo1.36No.12015年2月JournalofQingdaoUniversityofScienceandTechnology(NaturalScienceEdition)Feb.2015文章編號(hào):1672—6987(2015)01—0057—05;DOI:10.16351/j.1672—6987.2015.01.011甲烷蒸汽重整制氫過程的數(shù)值模擬馮靚婧。曹長青(青島科技大學(xué)化工學(xué)院,山東青島266042)摘要:應(yīng)用過程模擬軟件AspenPlus,選擇合適的單元操作模型和熱力學(xué)方法,實(shí)現(xiàn)了對甲
2、烷蒸汽重整制氫系統(tǒng)的模擬。研究了反應(yīng)器中水碳比、操作溫度、操作壓力對氫氣產(chǎn)率的影響規(guī)律。模擬結(jié)果表明,氫氣產(chǎn)率隨水碳比的增大而提高;壓力較低時(shí),隨著操作溫度的升高,重整反應(yīng)器(R1)氫氣產(chǎn)率增長趨勢越來越快,壓力較高時(shí),操作溫度變化對氫氣轉(zhuǎn)化率的影響相對較小。溫度較低時(shí),R1氫氣產(chǎn)率與操作壓力的關(guān)系曲線呈指數(shù)函數(shù)形式,溫度超過一定值,呈二次函數(shù)形式。所得模擬結(jié)果符合甲烷重整反應(yīng)及變換反應(yīng)的反應(yīng)規(guī)律,可為甲烷重整制氫的生產(chǎn)和節(jié)能提供理論依據(jù)。關(guān)鍵詞:甲烷重整;制氫;AspenPlus;數(shù)值模擬中圖分類號(hào):TQ114.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼:ANumeri
3、calSimulationofMethaneSteamReformingforHydrogenProductionFENGLiang-jing,CAOChang-qing(CollegeofChemicalEngineering,QingdaoUniversityofScienceandTechnology,Qingdao266042,China)Abstract:Byselectingtheappropriateunitoperationmodelsandthermodynamicmeth—odsinprocesssimulationsof
4、twareAspenPlus,thesimulationofmethanesteamrefor—ming(MSR)forhydrogenproductionsystemwasaccomplishedinthiswork.Effectsofwater—carbonratio,operatingtemperature,operatingpressureinthereactoronhydro—genyieldwereresearched.Thesimulationresultsshowedthathydrogenyieldincreasedwith
5、water—carbonratioincreasing.Whenthepressurewaslow,thegrowthtrendofhy—drogenyieldinthereformingreactor(R1)wasfasterwiththeoperatingtemperaturein—creasing.Butwhenthepressurewashigher,theoperatingtemperatureonthehydrogenyieldwasrelativelysmal1.Whenthetemperaturewaslow,thecurve
6、sofoperatingpres—sureversushydrogenyieldintheR1weresimilartoexponentialfunction.However,whentheoperationtemperaturewashighenough,therelationbetweenthemwasquad—raticfunction.TheresultwasinagreementwiththereactionsofMSRandtransfor—ming,SOthesimulationresultscanprovidetheoreti
7、calbasistotheimprovementofener—gY—efficientandtothedevelopmentoftheproductionprocess.Keywords:methanereforming;hydrogenproduction;AspenPlus;numericalsimulation與其它能源相比,氫具有來源廣、存在形式分是甲烷,因此甲烷制取氫氣工藝越來越受世界多、燃燒熱值高、燃燒穩(wěn)定性好、無污染、可持續(xù)發(fā)各國的重視。甲烷制氫工藝主要有甲烷直接裂展等優(yōu)點(diǎn),天然氣由于儲(chǔ)量豐富,將是生產(chǎn)合成氣解、部分氧化以及水蒸
8、氣重整等,其中甲烷水蒸氣進(jìn)而生產(chǎn)氫氣的主要原料E引。天然氣中主要成重整制氫發(fā)展最為成熟,但其反應(yīng)條件較為苛刻。收稿日期:2013—11-07作者簡介:馮靚婧(198