固定床与气流床水煤浆气化集成的煤制天然气系统能量与经济分析

【摘要】：针对煤制天然气工艺中固定床气化产生大量含有焦油、酚等难处理物质的废水,提出了将固定床气化和气流床水煤浆气化相结合的气化方式解决废水问题。考察了(a)未分离焦油煤气水直接制浆和(b)分离焦油后酚水再制浆的两种气化集成方式,从能量的角度和经济性的角度对其进行了分析和评价,主要结论如下： 与单一气流床水煤浆气化相比,固定床和气流床耦合提高了系统气化效率。其中,固定床气化所占比例越高,系统气化效率越高；分离焦油后再制浆的气化系统效率高于未分离焦油直接制浆的方式。 对固定床气化、气流床气化以及集成方案1((a)；固定床和气流床干基煤处理量之比为2)和方案4((b)；固定床和气流床干基煤处理量之比为2)的煤制天然气项目进行了经济性分析。结果表明,集成系统的总投资和生产成本均介于单一固定床和单一气流床煤制天然气方案之间。副产焦油等产品的气化方式可有效降低煤制天然气生产成本。对上述四种系统的煤制天然气项目进行了效益分析,其税后全部投资财务内部收益率分别为17.43%、7.43%、12.59%和15.29%。对集成方案1和4进行不确定性分析,结果表明分离焦油后再制浆的气化集成方式具有更强的风险抵抗能力和更大的经济潜力。 【关键词】：煤制天然气 固定床气化 气流床水煤浆气化 能量分析 经济分析
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TQ546
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-11
• 1.1 研究背景9
• 1.2 研究内容9-11
• 第2章 文献综述11-28
• 2.1 煤制天然气工艺概述11-16
• 2.1.1 煤气化转化制备天然气工艺11-14
• 2.1.2 煤直接合成天然气工艺14-16
• 2.2 煤制天然气核心技术16-21
• 2.2.1 煤气化技术16-20
• 2.2.2 甲烷化技术20-21
• 2.3 煤制天然气废水处理研究21-22
• 2.4 煤制天然气研究概况22-27
• 2.4.1 煤制天然气工艺模拟研究22-24
• 2.4.2 煤制天然气工艺集成研究24-26
• 2.4.3 煤制天然气工艺经济性研究26-27
• 2.5 煤制天然气系统经济性评价27-28
• 2.5.1 经济性评价方法27
• 2.5.2 经济性评价指标27-28
• 第3章 单一气化方式煤制天然气流程模拟28-40
• 3.1 煤制天然气各单元流程模拟28-37
• 3.1.1 空分单元28-30
• 3.1.2 气化单元30-32
• 3.1.3 变换单元32-33
• 3.1.4 净化单元33-35
• 3.1.5 硫回收单元35-37
• 3.1.6 甲烷化单元37
• 3.2 煤制天然气流程模拟结果37-39
• 3.3 本章小结39-40
• 第4章 固定床气化与气流床水煤浆气化集成的能量分析40-48
• 4.1 固定床加压气化废水处理流程及存在的问题40-41
• 4.2 气化系统集成方式41-42
• 4.3 数学模型和计算方法42-44
• 4.4 主要气化条件及气化性能指标44-46
• 4.5 气化系统能量分析46-47
• 4.6 本章小结47-48
• 第5章 煤制天然气系统经济性分析48-65
• 5.1 经济性计算方法48-50
• 5.1.1 建设项目总投资估算方法48-49
• 5.1.2 单位产品生产成本估算方法49-50
• 5.2 煤制天然气各方案经济性分析50-64
• 5.2.1 经济性分析假定50-51
• 5.2.2 关键物流参数51-54
• 5.2.3 产品结构和产量54
• 5.2.4 投资分析54-56
• 5.2.5 成本分析56-58
• 5.2.6 经济效益分析58-59
• 5.2.7 不确定性分析59-64
• 5.3 本章小结64-65
• 第6章 结论65-66
• 参考文献66-71
• 致谢71

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