基于Aspen Plus的粉煤气化模拟.pdf

J u n e2 0 0 8 1 4 化肥设计 C h e m i c a lF e r t i l i z e rD e s i g n 第4 6 卷第3 期 2 0 0 8 年6 月 基矛A s p e nP l u s 的粉煤气化 模拟 张宗飞 汤连英 吕庆元 章卫星 何正兆 毕东煌 中国五环化学工程公司 湖北武汉4 3 0 2 2 3 摘要 以A s p e nP l u s 为模拟工具 选择反应平衡模型 并应用c i b b s 自由能最小化方法建立了S h e U 粉煤气化模 型 通过对神华 沾化和天碱煤种的气化模拟 对建立的模型进行了检验 结果表明 用N 输送粉煤的气化过程能 够很好地模拟 而用C 0 输送粉煤的气化过程模拟偏差较大 以沾化煤种为例 检验了气化炉散热损失取煤总热 值约2 的合理性 研究了不同操作条件下的气化性能 结果表明 提高温度和压力可使气化过程得到强化 关键词 A s p e nP l u s 软件 粉煤气化 模拟 中图分类号 T Q 4 2 2 6文献标识码 A文章编号 1 0 0 4 8 9 0 l 2 0 0 8 0 3 一0 0 1 4 0 6 P l l l V e r i z e dC o a lG 淞m c a t i o nS i m u l a t i o nB a s e do nA s p e nP l 吣S o f t w a r e z H A N GZ 0 n g f e i T A N G a n y i g L uQ i n g y u 锄 z h a n gw e i x i I l g H EZ h e n g z l l B ID o n g h u a g 劬i 舭呦眦 I 铂咖缸以阮i 啪一昭c o 御m t 加 融 f 胁曲西 4 3 0 2 2 3m j 胁 A b n r a c t T a k i n gt h eA s p e nP l u s f l w a r e 舳t h es i m u l a t i 伽t l b y l e c t i n gI h e 陀 t i 帅b a l 锄c em o d e la n du s i n gt l I em i n i m i z i n gm e t h o do ft h e G i b b s ee n e r g yt h es h e l lp u l v e r i z e dc o a lg a s i f c a t i o nm o d e lw 髂e s t a b l i s h e d t h 删g ht h es i m u I a t i o nf o rl h ec o a lk i n d su 8 e di nt h eS h e nH u aC 0 a lG 聃n c a t i o nP l a n t z h a n g y ic h e m i e a IF b r t i l i z e rP l a n t 朋dT i a n j i n ga l k a l ip l 粕t 8m ee s t a b l i s h e dm o d e lh 曲b e e ni n s p e c t e d t h er e s u l ti n d i c a t 船t h a tt h eg 鹤i f i c a t i o np r o c e 鹞f 撕u s i n gt h en i t m g e ng 聃t ot m I I s p o r tt h ep u l v e r i 扰dc o a lc a nb e8 m 伽t h l yg i m u l a t e d b u tf hu s i n gt h eC 0 2g 鹪t o 饥m s p o r tt h ep u I v e r i z e dc o a l t h es i m u l a t i o nd e v i a t i 硼f o rg a s i f i c a p r o c si sr e l a t i v e I y b i 髀r T a k i n gt l l ec o a lk i n du s e di nz h a n g y ic h 咖i c a lF e n i l i 扯 p l 锄t 鹪t l l ee x 锄p l e t h e r e a 8 0 n a b l e n e 船 t a k i n ga b o u t 2 o f t h e t o 诅Ih 髓tV a l u eo fc l 舶t I l eh e a td i s p e 措a ll o 鹪 w i n s p e c t e d t h eg 盼i f i c a t i o np r o p e r 哆u n d e r d i f b r e n t 叩e 增l i n g c o n d i t i 彻sw 鹅8 t u d i e d t h er e s u l ti n d i c a t e 8t l l a li n c r e 酗i I l gt l I et e m p e r a t u r e 柚dt h p 明叫l ec 粕m a l et I I eg 鹪m c a t i 咖p r o c e 鹪t ob es t r e n g t h e n e d K e yw o r d s A s p e nP l u 8s o f l w a r e p u l v e r i z e dc lg 够m c a t i 仰 s i m u l a t i o n 煤气化技术是实现煤清洁利用的最有效途径 同 传统的直接燃烧相比 它提高了煤的利用率 降低了 污染物的排放 s h e l l 粉煤气化技术的核心是多喷嘴 对置射流和水冷壁 粒度小于1 0 0 肺的粉煤用高压 N 或C O 输送 与纯氧和少量水蒸气经置于炉体下部 的4 个对置喷嘴射流进入炉膛 在约l5 0 0 下进行 部分氧化反应 炉渣以熔融态从炉底排出 高温气体 妒 C O H 2 9 0 在炉顶与激冷气混合 降温至 约9 0 0 或通过水激冷气进一步处理 J 对煤气化过程进行模拟具有以下意义 对整 个煤气化过程进行分析 寻找到最优操作点 提高 整个过程的热效率 达到过程优化的目的 辅助 设计以及解释说明实验数据 预测合成气的组成 和污染物的排放呤J A s p e nP l u s 是一种通用的化工 过程模拟 优化和设计软件 在物料和热量平衡 相 平衡 化学平衡及反应动力学基础上 A s p e nP l u s 提 供了大量的物性数据 严格的热力学估算模型库和 丰富的过程单元模型库 可用于各种类型的过程工 业流程的模拟 在提供了可靠的热力学数据流程 操作参数和准确的设备模型的情况下 A s p e nP l u s 可用于工厂实际生产流程的模拟 当A s p e nP l u s 提 供的通用过程单元模型不能满足用户需求时 用户 可利用其提供的用户扩展接口将自定义的过程单 元模型添加到系统中旧 J 基于A s p e nP l u s 强大的模拟功能 笔者借助 A s p e nP l u s 软件建立了S h e U 粉煤气化模拟模型 并 将模型计算的结果与文献值进行比较 同时分析了 操作条件对气化结果的影响 1 煤气化过程分析 从流体特征的角度来说 S h e l l 煤气化炉可分为 特征各异的5 个流动区 射流区 撞击区 撞击 扩展流区 回流区和管流区 从反应特征的角度来 说 S h e U 煤气化炉可分为一次反应区 二次反应区 和一 二次反应共存区 1 1 在一次反应区内 主要发 作者简介 张宗飞 1 9 8 3 年一 男 湖北洪湖市人 2 0 0 6 毕业于南京 工业大学工程与工艺专业 硕士 助理工程师 从事化工工程的设计 工作 万方数据 第3 期 张宗飞等基于A s p e nP l u s 的粉煤气化模拟 1 5 生挥发分的燃烧与碳的部分燃烧反应 化学反应方 程式如下 煤中挥发分 0 2 叫C 0 2 H 2 0 2 C O 0 2 2 C 0 2 2 H 2 0 2 2 H 2 0 C H 4 2 0 2 C 0 2 2 H 2 0 2 C 0 2 2 C O 在二次反应区内 残留的碳继续气化 同时一次 反应区的产物进行二次反应 化学反应方程式如下 C C 0 2 2 C O C H 2 0 C O H 2 C H 4 H 2 0 C 0 3 H 2 C H 4 C 0 2 2 H 2 2 C O C 0 2 H 2 C O H 2 0 气流床气化过程是煤炭在高温下的多相热化 学反应过程 反应过程非常复杂 可能进行的化学 反应很多 概括来说有以下几种心 1 粉煤的干燥 裂解及挥发物的燃烧气化 C H m r 讲 0 2 mC 0 2 n 2 H 2 0 C H I T 以 0 2 mC O I 2 H 2 2 C O 0 2 2 C 0 2 2 H 2 0 2 2 H 2 0 C H 4 2 0 2 2 H 2 0 C 0 2 2 固体颗粒与气化剂间的反应在高温条 件下 脱除挥发分的粉煤固体颗粒或半焦中的固定 炭与气化剂 O 水蒸气 之间进行气化反应 以及 固定炭与水蒸气进行氧化还原反应 C 0 2 C 0 2 2 C 0 2 2 C O C H 2 0 H 2 C O C 2 H 2 0 2 H 2 C 0 2 3 生成的气体与固体颗粒间的反应高温 的半焦颗粒与反应生成气的反应 以及在高温条件 下 煤中的硫与还原性气体发生反应 C C 0 2 2C O C 2 H 2 C H 4 l 2 S 2 H 2 H 2 S 1 2 S 2 C O C O S 4 反应生成的气体彼此间反应在高温条 件下 反应生成气体的活性很强 彼此之间存在可 逆反应 C O H 2 0 H 2 C 0 2 C O 3 H 2 C H 4 H 2 0 C 0 2 4 H 2 C H 4 2 H 2 0 2 C O 2 H 2 C H 4 C 0 2 H 2 S C O C O S H 2 2 模拟的方法与原理 模拟气化过程一般有2 种模型方法 化学动力 学模型和反应平衡模型 动力学模型以气化系统 的反应动力学为基础 能真实地反映炉内的气化过 程 并且对最终煤气成分的预测更为准确 但这种 模型相对比较复杂 通用性也较差 平衡模型以反 应热力学为基础 相对比较简单 并且具有一定的 通用性 不考虑气化炉的流动传热 传质特性以及 气化反应的过程 对碳转化率高 反应接近平衡的 工况预测相对较好 而对于没有达到化学平衡的工 况则相对预测较差 J 平衡模型有化学计量和非 化学计量2 种类型 前者是通常所说的平衡常数 后者是受质量守恒和非负限制约束的G i b b s 自由能 最小化方法 从本质上说 两者是等价的哺 根据粉煤气化炉碳转化率高 高温下反应接近 平衡的特征 本文选择了反应平衡模型用于模拟 并应用G i b b s 自由能最小化方法 然而在实际的气 流床煤气化工艺过程中 通常只有部分碳被气化 其转化率取决于热力学 化学动力学 流体动力学 热量质量传递 停留时间以及颗粒尺寸分布等因 素 同时 系统与自然环境有热量传递 系统有一 定的热损失而影响系统的热效率一J 因此本文引 入实际工业操作过程中的碳转化率数据和估算的 热量损失用以修正模拟结果 3 模型的建立 通过煤气化过程分析 可以将其理想地分为煤 的裂解和煤的燃烧2 个过程 裂解过程利用D c o m p 模块模拟 它是一个仅计算收率的简单反应器 R y i e l d R y i e l d 的主要功能是将粉煤分解成单元素 分子 纯元素c S H N 2 0 2 C 1 2 和灰渣 A s h 并 将裂解热 Q D c o m p 导入B u m 模块 D c o m p 模块 同时还考虑碳的不完全转化 裂解后生成未燃尽碳 u B c D c o m p 模块需给定粉煤裂解温度和碳转 化率2 个参数 裂解温度具体的数值大小对整个流 程的模拟结果没有影响 在进行物料衡算时 根据 给定的碳转化率将未反应完的碳 U B C 加到灰 A s h 中以便于B u m 模块的计算 B u m 模块采用 G i b b s 反应器单元进行模拟 它是一个基于G i b b s 自 万方数据 1 6 化肥设计2 0 0 8 年第4 6 卷 由能最小化原理的反应器 在同时考虑热损失 Q h 的前提下求得气化炉的出口组成 粗合成 气 A s h 和温度 煤气化的模拟流程见图l 模拟过程中C o a l A s h 定义为非常规 N c 组分 生成的粗合成气包括 C O H 2 C 0 2 C H 4 A r N 2 H 2 S C O S H 2 0 0 2 H C l H c N 等气体成分 分解热 广一一 一一一一一一1 煤 蒸汽热损失 图l 煤气化模型示意 用A s p e nP l u s 软件计算时 将涉及到常规组分 和非常规组分 对于常规组分 包括常规固体组分 即组成均匀 有确定分子量的固体 用R K S o a v e 方程计算物质的相关热力学性质 R K s o a v e 方程 多半用于气体加工 炼油等工艺过程的计算 适用 的体系为非极性或弱极性的组分混合物 如烃类及 C o H s H 等轻气体 该方程尤其适用于高温 高 压条件 如烃类加工 超临界萃取等 本文计算的 流粉床煤气化工艺是在高温 高压条件下进行的 气化产生的组分多为轻气体 因此R K S 0 a v e 方程 是比较适合本工艺过程的 非常规固体组分是指不同种类的固体混合物 A s p e nP l u s 对这类物质作了简化处理 认为它不参 与化学平衡和相平衡 只计算其密度和焓 A s p e n P l u s 一般用H c 0 A L G E N 模型来计算煤的焓 这个 模型包含了燃烧热 标准生成焓和热容的不同关联 式 本文选用的关联模型见表l 表l 选用的关联模型 热力学函数关联模型 燃烧热 标准生成焓 热容 B o i e 关联 燃烧热基础上的关联 K i m v 关联 焓计算的基准为1 0 1 32 5 1 0 5P a 2 9 8 1 5K 下 组分的标准状态 D c O A u G T 模型用于计算煤的真 实的干基密度 煤的焓和密度计算都要用到煤的特 性数据 如工业分析数据 元素分析数据和硫分析数 据 本文模拟的气化煤的碳转化率为9 9 5 气化 炉的散热损失取输入煤热值的2 左右 4 模型的检验 本文通过对神华 沾化和天碱煤种的模拟 对建 立的模型进行检验 同时以沾化煤种为例 说明气化 炉的散热损失取输入煤热值的2 左右的合理性 4 1 神华煤种气化检验 神华煤种的工业分析和元素分析见表2 煤气 化操作条件见表3 煤的热值为2 9 8 8M J k g 模拟 值与文献值的比较见表4 表2 神华煤种的工业分析和元素分析 表3 神华煤气化操作条件 项目H 2 0H 2 C 0 C 0 2 N 2H 2 S出口温度 注 误差 各成分的平方误差和 为O 3 5 l7 4 2 沾化煤种气化检验 沾化煤种的工业分析和元素分析见表5 煤气 化操作条件见表6 煤的热值为2 3 8 8M J k g 由于 沾化煤种的灰熔点约为15 5 0 操作过程中需要 加入助熔剂以将温度降低到l5 0 0 左右 模拟值 与文献值的比较见表7 表5 沾化煤种的工业分析和元素分析 物流名称煤石灰石氮气氧气水蒸气 项目H 2 0H 2 C O C 0 2N 2H 2 S出口温度 文献值6 3 3 82 2 2 7 86 0 8 2 l 4 7 05 2 2 8O 4 4 91 5 0 0 模拟值6 1 2 02 2 6 2 96 0 8 8 54 4 5 55 2 2 40 5 0 3 1 5 0 0 4 注 误差 各成分的平方误差和 为O 2 2 94 6 4 3 天碱煤种气化检验 天碱煤种的工业分析和元素分析见表8 煤气 化操作条件见表9 煤的热值为2 8 5 8 13M J k g 模 万方数据 第3 期张宗飞等基于A s p e nP l u s 的粉煤气化模拟 1 7 拟值与文献值比较见表1 0 表8 天碱煤种的工业分析和元素分析 表9 天碱煤气化操作条件 表1 0 模拟值与文献值比较 项目H 2 0H 2 c O c 0 2N 2H 2 s出口温j 咬 文献值6 6 21 9 7 1 36 7 8 0 25 2 2 7 0 2 9 90 1 8 3 l6 0 0 模拟值4 9 22 1 2 16 9 3 1 3 9 3O 2 8 8O 1 8 2l6 0 1 注 误差 各成分的平方误差和 为9 3 9 38 4 4 气化炉散热损失检验 沾化煤的总热值为2 3 8 8M J k g 2 7 6 2k g s 36 0 0s h 23 7 44 3 6 1 6M J h 气化炉总的热损失为 8 00 0 0M J h 占煤总热值的3 3 6 9 1 灰渣带来的热损失计算 灰渣吸热 灰渣显热 灰渣潜热 r 局 m 式中 C 为灰渣的平均热容 k J k g m 为灰渣 的质量流率 k g s r 为液态灰渣与进气化炉的 灰渣的温度差 日取2 5 1 W k g 2 灰渣的平均比热容计算 C 0 7 1 2 0 2 5 l 1 0 一3 t d 乞 式中 厶为液态灰渣的温度 五为经粒化水冷却 后的灰渣温度 一般取5 0 沾化煤的t l5 0 0 如 5 0 灰渣的平均 比热容 1 1 0 10 5k J k g 灰渣的质量流率m 2 7 6 2 1 2 1 6 3 0 9 5 5 3 6k g s r l5 0 0 8 0 l4 2 0 计算得到灰渣吸热量为 3 50 1 2 4M J h 气化炉散热量 气化炉总的热损失一灰渣吸热量 8 00 0 0M J h 一3 50 1 2 4M h 4 49 8 7 6 h 占总煤热值的比例 4 4 9 8 7 6 删h 2 科4 3 6 1 6 彬hx 1 0 0 1 8 9 5 计算数据验证了 气化炉散热损失取煤总热值 的2 左右 的合理性 5 操作条件对气化产物组成的影响 以神华煤种为例 通过计算考察改变操作条件 对煤气化性能的影响 5 1 气化压力 在氧煤比和蒸汽煤比保持定值的条件下 改变 气化压力 计算结果见表1 1 表1 1 气化压力对煤气化反应的影响 气化压力气化温度煤气化摩尔百分比组成 粗合成气 M P a H 2 0H 2 C 0 C 0 2C H 4 由表1 1 中可以看出 对整个煤气化反应体系 而言 由于温度比较高 气化压力对煤气化反应影 响很小 随着气化压力的升高 只有甲烷的生成量 有微量提高 但在实际生产过程中 随着气化压力 的提高 单位时间可获得的气体量增加 产能增加 5 2 气化温度 为研究气化温度对气化过程的影响 笔者引入 热损失这一参数 用热损失来表征气化温度的影 响 模拟热损失由0 变化到2 O 时 气化产品的 组成和温度的计算结果见表1 2 由表1 2 可见 随 着热损失增大 气化温度降低 煤气化反应和c 0 还 原反应减弱 导致C O 和H 含量下降 随着气化温 度降低 变换反应平衡点右移 导致c 0 和H 含量 增加 综合作用的结果是H 和C O 含量增加 c O 含量减少 表1 2 不同气化温度下的气化结果 热损失 湿基组成摩尔H 干基组成摩尔比 温度 H 2 0H 2 C O C 0 2C 0 H 2 5 3 氧煤比 氧煤比是煤气化过程的一个重要操作条件 按 照最理想的工况 气化剂和煤中氧的总和应该刚好 与煤反应完全生成c O 但这是不可能做到的 首 先 气化系统中的很多反应是可逆反应 有c 0 存在 的同时必有一定量的C 0 和H O 存在 其次 在实 际生产操作中要考虑气化炉的气化温度 氧量对系 统温度的影响是比较大的 气化温度直接影响煤气 中c O C O 等组分的体积分数 如图2 所示 氧煤质量比增加 燃烧反应加强 系 统温度升高 氧煤质量比的增加意味着更多的C O 和 万方数据 1 8 化肥设计2 0 0 8 年第4 6 卷 H 燃烧生成C 0 2 和H O 同时因温度的升高使水煤气 反应平衡点左移 c O 和H O 体积分数增加 c 0 2 和H 体积分数降低 王同章 训指出 对于一定的气化炉 在水煤气质量比一定时 氧煤质量比过低 将使气化炉 温度降低 碳转化率降低 氧煤质量比过高 将使煤气 品质降低 这中间存在一个最佳的氧煤质量比 笔者 得出了相同的结论 对神华煤气化而言 最佳的氧煤比 为0 8 0 8 2 见图3 O 5 5O 6O 6 5o 7o 7 5o 80 盘2Q 8 60 8 8 氧煤比 k g k g 1 图2 氧煤比对气化温度的影响 o 5 50 60 6 5o 70 汀5o 80 盘20 8 60 8 8 氧煤比 k g k g 图3 氧煤比对有效气体摩尔百分比含量的影响 5 4 蒸汽煤比 水蒸气作为气化剂 一方面使反应C H 2 0 g C O H 得到加强 增加煤气中H c O 的体积分数 另 一方面能够降低气化系统的温度 使气化温度不至于 太高 蒸汽煤比对气化性能的影响见图4 和图5 在 较低的蒸汽煤比条件下 气化温度较高 抑制了水煤气 的变换反应 此时C O 保持较高的浓度 当蒸汽煤比增 加时 变换反应加剧 H C 0 2 量增加 c O 减少 在煤 气化过程中 蒸汽的加入主要是为了调节气化温度 如果有H 2 产品时 添加蒸汽也可以调节H 2 产量 但蒸 汽加入量过多时 会造成蒸汽的浪费 当氧煤质量比一定时 水蒸气煤质量比太小会 导致气化温度过高 所需设备材料要求也相应提 高 成本增加 水蒸气煤质量比太大会导致系统气 化温度太低 煤气品质下降 碳转化率下降 性能下 降 最佳水蒸气煤质量比的获得还要考虑工程设 备等其他因素 鉴于此 笔者在这里未给出最佳水 蒸气煤质量比的范围 O 1O 1 lO 1 2 0 1 30 1 4O 1 5 o 1 6o 1 7 蒸汽煤比 k g k g 图4 蒸汽煤比对气化温度的影响 0 1 O 1 lo 1 2 o 1 30 1 4o 1 5o 1 6o 1 7 蒸汽煤比 k g k g 图5 蒸汽煤比对煤气关键组分摩尔百分比含量的影响 C O 一一H 2 一C 0 2 6 结论 1 文中以A s p e nP l u s 为模拟工具 应用G i b b s 自由能最小化方法建立了煤气化模型 并将计算结 果与文献值进行了比较 结果表明 对采用N 输送 粉煤的气化过程能够很好地模拟 而对采用C O 输 送粉煤的气化过程的模拟效果偏差较大 2 对不同操作条件的气化性能进行了研 究 结果表明 温度是影响系统反应进程的关 键因素 温度的升高使气化过程得到强化 同时 随着C O 和H 体积分数增加 C H C 0 2 和H O 体 积分数相应减少 压力的提高也使气化过程得到 强化 有利于甲烷的生成 但总体上来看 对最终 煤气组分影响较小 通过对气化剂煤质量比 的分析 认为对于给定的气化炉 存在最佳的氧 煤质量比 可使气化过程和煤气组分达到最优 例举了最佳的氧煤质量比的范围 在气化剂中加 入适量的水蒸气不仅能够增加煤气中零排放气 体H 的体积分数 控制炉温不致过高 同时还能 降低氧耗量 因H O 中含有氧 水蒸气过多将 导致炉温降低 影响气化过程 3 文中建立的模型还有待进一步完善的地 方 例如目前考虑的气化炉散热损失只是简单的认 为是输入热值的2 左右 且对c O 输送粉煤的过 程模拟效果不好等 下转第2 6 页 O O O O 0 0 0 0 O 6 5 4 3 2 1 O 9 8 4 4 4 4 4 4 4 3 3i p O 0 0 O 0 O O O O O 0 O O O O O 0 O 8 7 6 5 4 3 2 1 O i p 万方数据 2 6 化肥设计2 0 0 8 年第4 6 卷 一科技股份有限公司加大了甲醇气相催化脱水法 的研究开发力度 开发出完善 先进 独特的生产工 艺技术 与国内外现有甲醇气相催化脱水法相比 该工艺具有较大的改进和创新 处于国际先进水 平 甲醇气相法新技术工艺流程见图4 废水 图4甲醇气相法新技术工艺流程 与其他甲醇气相催化脱水法相比 该生产工艺 具有以下特点 1 与甲醇装置联产时 以粗甲醇为原料 可大 幅度降低生产成本 主要降低蒸汽消耗 每吨二甲醚 产品以粗甲醇为原料可减少蒸汽消耗1 6t 左右 2 反应器采用多段冷激式固定床 催化剂装 填容量大 投资低 反应温度适当 副反应少 易于 大型化 多段冷激式固定床既避免了绝热式固定 床反应器温升太高造成副反应增加 甲醇单程转化 率偏低的弱点 又克服了换热式固定床和等温管式 固定床反应器尺寸过大 催化剂装填容量过小的缺 点 专利保护关键技术 3 采用独特的汽化提馏塔结构和分离工艺 不设置用于回收未反应甲醇的甲醇提浓塔 汽化提 馏塔具有原料甲醇汽化 回收甲醇提浓 分离排除 原料带来的水和反应生成的水等3 个功能 既简化 了流程 减少了投资 又有效地减少了蒸汽消耗 每吨产品二甲醚的蒸汽消耗比国内外同类技术低 0 5 0 8t 专利保护关键技术 4 以二甲醚精馏塔塔釜排出的甲醇一水溶 液做反应尾气洗涤塔的吸收剂 减少了外排尾气中 的甲醇含量 同时由于降低了二甲醚精馏塔进料 的甲醇浓度 使得二甲醚分离难度降低 回流比减 少 从而节省了蒸汽消耗 5 采用自行研究开发的专用催化剂 规模生 产 活性好 热稳定性好 脱水反应选择性在9 9 5 以上 由于分离过程设置先进合理 甲醇和二甲醚 的分离损耗低 有效地保证了甲醇消耗这一主要消 耗指标 甲醇消耗低于国内外同类技术 6 拥有2 项中国发明专利 专利号 z L 一9 5 一 l 一1 3 0 2 8 5 和专利号 z L 一2 0 0 4 1 0 0 2 2 0 2 0 5 7 与国内外同类技术相比 装置投资少 生 产成本低 国家科技部已指定西南化工研究设计院和四 川天一科技股份有限公司为 非石油路线含氧化合 物制备关键技术 中 甲醇制二甲醚大型化工程开 发 国家科技支撑计划课题的完成单位 该技术的 先进性和可靠性已在近年投产的2 0 多套装置上得 到验证 目前由西南化工研究设计院和四川天一 科技股份有限公司转让技术并进行工程设计的二 甲醚生产能力为1 0 2 0 0k a 的装置有近6 0 套 其 中1 0 0k a 装置1 7 套 2 0 0k L a 装置6 套 2 0 0 7 年 4 月 建于湖北天茂集团公司的l o ok L a 甲醇制二 甲醚装置的投产和达产达标验收 使该项二甲醚生 产技术向大型化迈出了坚实的一步 4 结论 1 二甲醚是国家认可的主要替代能源 作为 燃料 二甲醚热效率高 无毒无害 对环境的负面影 响小 替代对象L P G 和柴油的消费量大 是市场前 景最好的替代能源 2 无论从投资还是从生产成本的角度分析 甲醇气相法新技术均是二甲醚首选的生产方法 收稿日期 2 0 0 7 1 2 2 4 上接第1 8 页 参考文献 1 王辅臣 龚欣 刘海峰 于广锁 周志杰 于遵宏 s h e l l 粉煤气化 炉的分析与模拟 J 大氮肥 2 0 0 2 2 5 6 3 8 l 一3 8 4 2 林立 A s p mP l u s 软件应用于煤气化的模拟 J 上海化工 2 0 0 6 3 1 8 l O 1 3 3 汪洋 代正华 于广锁 于遵宏 运用G i b b s 自由能最小化方法模 拟气流床煤气化炉 J 煤炭转化 2 0 0 4 2 7 4 2 7 3 3 4 A s p 明1 e c h 玎o J o 盯 A 6 p e nP l u sU 辩rG u i d e u s A A s P e nT e c h n o I o g y 2 0 0 0 5 A s p e nT e c h n o l o 舒 A s p e nP l u sP h y 亭i c a lP r o p e r t yM e t h o d s 舯dM 0 d e l s U S A A s p e nT e c h n o l o g y 2 0 0 0 6 A s p e nT e c h n o l o g y A 8 P e nP l u BG e t t i l l gs e ds o l i d 8 u s A A p e n 1 e c h n o l o 盯 2 0 0 0 7 吴学成 王勤辉 骆仲泱 方梦祥 岑可法 气化参数影响气流床 的模拟研究 I 模型建立及验证 J 浙江大学学报 工学 版 2 0 0 4 3 8 1 0 1 3 6 l 1 3 6 6 8 s M I T HwR M I s s E NRw c h e m i c a l 玎朗c t i o ne q u i l i b r i u m 卸8 l y s i s t h e o r y 舯da I g o r i t h m e M N e wY o d w i l e y 1 9 8 2 9 代正华 龚欣 王辅臣 于广锁 谭可荣 于遵宏 气流床煤气化的 G i b b s 自由能最小化模拟 J 燃料化学学报 2 0 晒 2 3 2 1 2 9 一1 3 3 1 0 王同