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基于合成气的联供—联产系统研究

周齐宏  
【摘要】:任何单独的能源与资源利用技术,都无法满足我国未来几十年内对能源供应高效率、低污染和低成本的要求。以合成气为核心,生产多种化工产品和电力的联供-联产系统有着光明的发展前景,所构筑的整体化能源、资源利用系统可以产生巨大的集成效益和规模效益。 先进的煤气化技术、天然气气化技术、液相法甲醇、二甲醚合成技术和燃气-蒸气发电技术等是联供-联产系统内过程耦合的关键。本文利用Aspen-Plus软件,建立了各个过程的模型,并利用这些模型的组合,对单产系统、联产系统合联供-联产系统进行了流程设计、模拟和计算。 通过能量分析的方法,比较了各个系统的热效率和火用效率,发现单产系统的组合和联产系统之间孰优孰劣不能一概而论,并且甲醇的单产系统和二甲醚、电力的联产系统是能量利用较优的系统;通过研究各个子系统的火用及火用损,发现由化学火用转变为物理火用的过程是决定系统能量效率的关键。 通过经济和环境的评价分析,探讨了我国发展联供-联产系统的可能性;投资和原料的价格是决定联供-联产系统可行性的关键。在以泸州为背景的分析中,得到了甲醇单产、二甲醚与电力联产是符合当地实际情况的优选实施方案的结论;通过环境分析,证明了由于联产系统、联供-联产系统内部的耦合作用,使得温室气体减排效果有显著提高。


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