發(fā)布時間：2021-04-17 02:16

　　我國煤炭資源豐富,而油氣資源相對貧乏。現(xiàn)如今,煤炭資源利用率較低,大多采用直接燃燒的方式,對環(huán)境污染嚴重。煤炭直接液化技術(shù)作為一種生產(chǎn)可替代運輸燃料油的清潔煤技術(shù),越來越引起人們的關(guān)注。煤直接液化過程是指煤在高溫高壓下,催化加氫反應(yīng)生成液體燃料及少量氣體的過程,是一個復(fù)雜的物理和化學(xué)過程的結(jié)合。煤直接液化反應(yīng)機理和動力學(xué)的研究有利于反應(yīng)器設(shè)計以及工藝流程的優(yōu)化。本論文以中國神華煤制油化工有限公司上海研究院0.01t/d神華煤直接液化工藝連續(xù)裝置試驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),建立適合神華煤的直接液化反應(yīng)集總動力學(xué)模型,在保證液化反應(yīng)升溫階段和恒溫階段是一個連續(xù)整體的前提下,使用BFGS變尺度法優(yōu)化計算分別獲得了兩階段模型參數(shù)。研究結(jié)果表明：液化反應(yīng)升溫階段模型預(yù)測的組分收率計算值和試驗值平均相對偏差、絕對偏差分別為2.74%、1.84%,反應(yīng)恒溫階段動力學(xué)模型預(yù)測的組分收率計算值和試驗值平均相對偏差、絕對偏差分別為6.61%、1.20%,擬合結(jié)果良好,模型可以較好反映神華煤直接液化反應(yīng)過程。為了進一步預(yù)測動力學(xué)模型中氣體集總及液化油集總內(nèi)不同氣體分子和窄餾分油組成分布,開發(fā)了其與反應(yīng)條件、液化反應(yīng)產(chǎn)物... 

【文章來源】：華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號說明
第1章 文獻綜述
    1.1 煤直接液化工藝的發(fā)展歷史
    1.2 煤直接液化工藝
        1.2.1 工藝過程
        1.2.2 典型煤直接液化工藝
    1.3 煤直接液化反應(yīng)機理
    1.4 煤直接液化反應(yīng)動力學(xué)的發(fā)展
        1.4.1 不可逆反應(yīng)動力學(xué)模型
        1.4.2 可逆反應(yīng)動力學(xué)模型
        1.4.3 兩段動力學(xué)模型
    1.5 影響煤直接液化反應(yīng)的主要因素
        1.5.1 反應(yīng)煤
        1.5.2 催化劑
        1.5.3 反應(yīng)溫度
        1.5.4 反應(yīng)壓力
        1.5.5 反應(yīng)停留時間
    1.6 本研究的目的和內(nèi)容
第2章 神華煤直接液化連續(xù)裝置動力學(xué)試驗方案及模型的建立
    2.1 引言
    2.2 液化反應(yīng)連續(xù)裝置實驗數(shù)據(jù)
        2.2.1 工藝流程簡介
        2.2.2 實驗原料
        2.2.3 實驗內(nèi)容及結(jié)果
    2.3 集總動力學(xué)模型的建立
        2.3.1 集總組分的劃分
        2.3.2 反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的確定
        2.3.3 數(shù)學(xué)模型的確定
    2.4 本章小結(jié)
第3章 模型參數(shù)估算與討論
    3.1 模型參數(shù)的求解
        3.1.1 模型參數(shù)優(yōu)化求解方法
        3.1.2 參數(shù)優(yōu)化計算程序的編寫
    3.2 模型參數(shù)計算結(jié)果及分析
        3.2.1 升溫階段模型參數(shù)結(jié)果及分析
        3.2.2 恒溫階段模型參數(shù)結(jié)果及分析
        3.2.3 模型的預(yù)測
    3.3 本章小結(jié)
第4章 神華煤直接液化產(chǎn)物關(guān)聯(lián)模型
    4.1 升溫階段氣體關(guān)聯(lián)模型
        4.1.1 實驗數(shù)據(jù)及氣體關(guān)聯(lián)模型
        4.1.2 結(jié)果及分析
    4.2 恒溫階段氣體關(guān)聯(lián)模型
        4.2.1 實驗數(shù)據(jù)及氣體關(guān)聯(lián)模型
        4.2.2 結(jié)果及分析
    4.3 液化油窄餾分關(guān)聯(lián)模型
        4.3.1 實驗數(shù)據(jù)及窄餾分關(guān)聯(lián)模型
        4.3.2 結(jié)果及分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 神華煤直接液化反應(yīng)流程模擬研究
    5.1 引言
    5.2 神華煤直接液化反應(yīng)Aspen Plus流程模擬
        5.2.1 神華煤直接液化反應(yīng)流程模擬的建立
        5.2.2 神華煤直接液化反應(yīng)流程模擬結(jié)果
    5.3 神華煤直接液化分離階段Aspen Plus流程模擬的研究
        5.3.1 煤液化油窄餾分段物性估算
        5.3.2 煤液化油氣液平衡體系的建立
        5.3.3 高溫低壓分離器平衡體系
        5.3.4 低溫高壓分離器平衡體系
    5.4 0.01t/d神華煤直接液化連續(xù)裝置Aspen Plus全流程模擬
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻
讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[7]煤炭直接液化油品加氫穩(wěn)定和加氫改質(zhì)的試驗研究[J]. 吳秀章,石玉林,馬輝.  神華科技. 2009(01)
[8]神華煤直接液化工藝開發(fā)歷程及其意義[J]. 舒歌平.  神華科技. 2009(01)
[9]煤液化技術(shù)進展及展望[J]. 郝學(xué)民,張浩勤.  煤化工. 2008(04)
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碩士論文
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[2]煤炭直接液化體系高溫高壓氣液相平衡研究[D]. 毛學(xué)鋒.煤炭科學(xué)研究總院 2008
[3]煤直接液化反應(yīng)動力學(xué)模型化和模擬研究[D]. 楊中凱.北京化工大學(xué) 2008
[4]高溫高壓下煤液化油氣液平衡體系的研究[D]. 楊春雪.太原理工大學(xué) 2008
[5]煤液化油基本性質(zhì)的研究[D]. 朱肖曼.煤炭科學(xué)研究總院 2006



本文編號：3142617